Aislamiento térmico en edificación: normativa y materiales

INTRODUCCIÓN

CAPACIDAD AISLANTE

El aislamiento térmico de la envolvente de un edificio tiene una enorme importancia para la eficiencia energética.

La envolvente térmica está compuesta por todos los cerramientos y particiones interiores que delimitan todos los espacios habitables del edificio o parte del edificio.

Es necesario poder cuantificar la capacidad aislante de un cerramiento: conductividad térmica, resistencia térmica unitaria y transmitancia térmica.

Los materiales que se usan como aislamientos termicos son aquellos que presentan una alta resistencia al paso del calor siendo la conductividad térmica (laya) la propiedad física que mide la capacidad de conducción térmica de un material. Es una característica propia de cada material que obtendremos en tablas. Su unidad de medida es W m x°K Cuanto más bajo sea el valor de la conductividad térmica más capacidad aislante tendrá ese material.

Para valorar materiales aislantes se debe conocer también otra característica, la resistencia térmica unitaria (R). Mide la capacidad de un material con un espesor determinado de oponerse a un flujo de calor.

R= siendo su unidad de medida m2 ׺K W Cuanto mayor sea el valor de la resistencia térmica mayor será su capacidad aislante.

Para valorar el aislamiento de un cerramiento se necesita conocer su transmitancia térmica (U) que es la inversa de la suma o sumatorio de las resistencias térmicas de cada capa del cerramiento. Mide la cantidad de energía que atraviesa un cerramiento en unidad de tiempo.

U =- 1 siendo su unidad de medida w R Térmica total m2 x°K Cuanto menor sea el valor de la transmitancia térmica mayor será su capacidad aislante.

NORMATIVA

CTE HE-1 que obliga a que la envolvente del edificio sea tal que limite la demanda energética del edificio para alcanzar el bienestar térmico en función del clima de la localidad y el uso del edificio.

Se realiza una división climática identificadas con una letra y un número. Se obtiene de la tabla a anejo B en función de la ubicación provincial y la altitud con respecto al nivel del mar.

Para cada tipo de cerramiento y zona climatica se establecen unos valores límite de transmitancia.La transmitancia térmica de las particiones interiores no superará el valor de la table 3.2-HE1.

• PARTICIÓN INTERIOR: elemento constructivo del edificio que divide su interior en recintos independientes. Pueden ser verticales u horizontales.

Permeabilidad al aire de la envolvente térmica. La permeabilidad al aire (Q100) de los huecos que pertenezcan a la envolvente térmica no superará el valor límite de la tabla 3.1.3.a-HE1:

CLASIFICACIÓN Y CARACTERÍSTICAS DE LOS AISLAMIENTOS

Los aislamientos térmicos son:

• Conductividad termica: cuanto menor sea este valor mayor capacidad aislante tendrá.
• Espesores, formatos y precio/m2 en los que se comercializa.

· Durabilidad: indica el mantenimiento de las propiedades del aislante a lo largo del tiempo.

• Comportamiento ante el fuego.
• Comportamiento ante el agua
• Permeabilidad al vapor de agua: indica la cantidad de vapor que atraviesa el material por unidad de superficie. Para poder comparar materiales empleamos el factor de resistencia al vapor de agua. Un material con u=1 es un material transpirable y con u alto podrá producir condensaciones o evitar que el edificio transpire.
• Coste energético de producción o energía primaria de producción.

ENVOLVENTE TÉRMICA

La envolvente térmica está compuesta por todos los cerramientos y particiones interiores, incluyendo sus puentes térmicos, que delimitan todos los espacios habitables del edificio o parte del edificio.

Podrá incorporar, a criterio del proyectista, espacios no habitables adyacentes. A espacios habitables.

Podrá excluirse:

• Espacios habitables que vayan a permanecer no acondicionados
• Espacios muy ventilados
• Espacios con grandes aberturas permanentes al exterior.

Espacio habitable (implica una presencia permanente de personas incluyendo las zonas comunes como pasillos, escaleras, etc): formador por uno o varios recintos habitables continuos con el mismo uso y condiciones térmicas equivalentes.

• En función de la disponibilidad de sistemas de calefacción y/o refrigeración, los espacios habitables se clasifican en acondicionados o no acondicionados (pueden considerarse igualmente acondicionados los espacios habitables como pasillos, escaleras y otras zonas comunes).

Espacio no habitable (la presencia de personas es ocasional): uno o varios recintos no habitables contiguos con el mismo uso y condiciones térmicas equivalentes (garajes, aparcamientos, etc.)

• ELEMENTOS QUE INTEGRAN LA ENVOLVENTE TÉRMICA.

• Cubiertas.
• Suelos.
• Fachadas.
• Medianerías.

Cerramientos en contacto con el terreno.

• Particiones interiores.

Todos los elementos que forman parte de la envolvente deben aislarnos del exterior y/o de los recintos no habitables.

COLOCACIÓN DE AISLAMIENTO TÉRMICO

Consideraciones previas:

• Los gases en reposo apenas transmiten el calor, de ahí el uso de las cámaras de aire no ventiladas.
• La presencia de puentes térmicos debilita el aislamiento térmico.
• Los gases y fluidos en movimiento pueden transportar el calor por convección, de ahí el uso de cámaras de aire ventiladas.
• El sol calienta por radiación, la cual se transmite por conducción.
• Encontramos dos posibilidades para la colocación de los aislamientos térmicos:

Aislamiento térmico colocado por el interior: no es necesario calentar y/o enfriar los materiales de los cerramientos. El aclimatamiento del recinto se produce rápidamente.

Este sistema es adecuado en edificios de uso intermitente como teatros o viviendas de fin de semana.

• Aislamiento térmico colocado por el exterior: una vez que los materiales han absorbido suficiente energía, la devuelven al interior por radiación. A esta capacidad de absorber energía y emitirla por radiación se le llama inercia térmica. La inercia térmica de un material es mayor cuanto mayor sea la densidad de este. Este sistema es indicado en edificios de uso habitual.

CONDENSACIONES: CAUSAS Y SOLUCIONES

La condensación es la acumulación de agua líquida sobre una superficie fría. Esta agua líquida proviene del vapor de agua del aire -> "punto de rocío", las llamadas condensaciones intersticiales, que son nefastas cuando los aislantes no aguantan la humedad.

Las causas de que se produzcan condensaciones son fundamentales.

• Empleo de materiales que no transpiran.
• Exceso de vapor de agua.
• Diferencias de temperatura -> enfriamiento rápido del aire.

Las soluciones:

• Reducir la cantidad de vapor de agua, para ello se tienen que ventilar adecuadamente.
• Evitar generar vapor de agua.
• Emplear en los cerramientos verticales materiales transpirables.
• Ventilar cámaras de aire.
• Emplear barreras de vapor para proteger el aislante térmico (si éste es higroscópico) en la parte caliente del cerramiento.
• Evitar puentes térmicos.

PÉRDIDAS DE CALOR A TRAVÉS DE UN CERRAMIENTO

Las perdidas excesivas de calor se producen por:

• Aislamiento térmico insuficiente.
• Puentes térmicos: zonas en las que queda disminuido o interrumpido el aislamiento térmico.
• Ventanas y carpinterías insuficientemente estancas.
• Diseño incorrecto del edificio
• Excesiva ventilación.

Las estrategias para evitar pérdidas de calor:

• Aislar adecuadamente
• Dar continuidad al aislamiento evitando puentes térmicos.
• En el caso de uso de carpinterías metálicas, incorporar rotura de puente térmicos.
• Emplear doble acristalamiento con cámara de aire.
• Emplear vidrios con control solar y/o bajo emisivos.
• Diseño correcto, empleando sistemas pasivos.

RESUMEN TSC UNIDAD 3: AISLAMIENTO ACÚSTICO

EL SONIDO

Es la sensación percibida por el oído debido a las variaciones rápidas de presión en el aire.

Desde el punto de vista físico consiste en la vibración mecánica de un medio elástico. No hay traslado de materia, solamente la energía de la perturbación es la que se transmite.

PROPIEDADES FÍSICAS DEL SONIDO

Como todo movimiento ondulatorio, se pueden aplicar las mismas magnitudes unidades de medida que cualquier onda mecánica.

A saber:

· Longitud de onda: la distancia entre el principio y el de una onda completa (ciclo).

· Frecuencia: número de ciclos (ondas completas) que se producen unidad de tiempo. (Hercios ciclo/s) El rango de frecuencia que pueden ser detectadas por el oído humano están comprendidas entre 20 Hz y 20 KHz.

· Periodo: es el tiempo que tarda cada ciclo.

. Amplitud: indica la cantidad de energía que contiene una señal sonora.

Potencia: cantidad de energía radiada en forma de ondas por unidad de tiempo.

CUALIDADES DEL SONIDO

. El tono viene determinado por la frecuencia y es lo que permite distinguir entre sonidos graves, agudos o medios. Medido en Hercios. Para que el oído humano pueda percibir el sonido tiene que estar comprendido entre 20-20.000 Hz.

· La intensidad es la cantidad de energía. Viene determinada por la potencia acústica, y nos permite distinguir si el sonido es fuerte o débil. Los sonidos que percibimos deben superar el umbral auditivo (0 dB) y no llegar al umbral de dolor (140 dB).

· El timbre permite distinguir dos sonidos entre la misma nota.

· La duración esta relacionada con el tiempo de vibración del objeto.

MAGNITUDES FÍSICAS

. Potencia acústica: es la cantidad de energía radiada por una fuente determinada en forma de ondas por unidad de tiempo.

. Unidad de potencia acústica, vatio (W)

• Nivel de potencia acústica: parámetro que mide la forma en que es percibida la potencia acústica (volumen).
• La percepción de la potencia es una sensación que es proporcional al logaritmo de esa potencia.

. Potencia sonora: se mide en pascales. Esta el umbral de dolor y de audición.

• Nivel de presión sonora: (dB) varía entre 0 dB, umbral de audición, y 120 dB, umbral de dolor.

EL RUIDO

Se suele definir de una manera más subjetiva, considerándose como un sonido molesto o un sonido no deseado.

La contaminación acústica es el exceso de ruido que altera las condiciones normales del medio ambiente en una determinada zona.

La protección frente al ruido consiste en limitar el riesgo de molestias o enfermedades que el ruido pueda producir.

EXTERIOR: establece los objeticos de calidad acústica aplicados a cada sector del territorio en función de su uso predominante.

INTERIOR: establece los objetivos de calidad acústica del espacio interior.

· LOE: su objetivo es que el ruido percibido no ponga en peligro la salud de las personas y les permita realizar satisfactoriamente sus actividades.

. CTE: los elementos constructivos que conforman sus recintos tengan unas características acústicas adecuadas para reducir la transmisión del ruido aéreo, del ruido de impactos y del ruido y vibraciones de las instalaciones.

· DB HR: contiene parámetros objeticos y sistemas de verificación. Establece los niveles de aislamiento acústico de cerramientos exteriores.

LA LEY DEL RUIDO

• Ley 37/2003 del Ruido.

Se crearon unos mapas de ruido para los núcleos de población de más de 100.000 habitantes.

Generalmente los mapas estratégicos de ruido contienen la información de los niveles de presión sonora en los siguientes índices:

· Lden índice de ruido día-tarde-noche.

. Ld -> ruido de día

. Le

. Ln

En el caso de que no se dispusiera de datos oficiales del valor del índice de ruido día, Ld, se aplicarán los siguientes valores:

a) Ld = 60 dBA -> sectores con predominio de uso residencial. Preferiblemente 60 dBA si hay tráfico de vehículos.

b) Para el resto de las áreas acústicas, se establecerá el Ld establecido como objetivo de calidad.

Tipo de área acústica5 Índice de ruido día, Ld E Sectores del territorio con predominio de suelo de uso sanitario, docen- te, cultural, que requiera una especial protección contra la contaminación acústica 60 C Sectores del territorio con predominio de suelo de uso recreativo y de espectáculos 73 D Sectores del territorio con predominio de suelo de uso terciario distinto del contemplado en C 70 B Sectores del territorio con predominio de suelo de uso industrial 75 F Sectores del territorio afectados a sistemas generales de infraestructu ras de transporte u otros equipamientos públicos que los reclamen 6 7