Secretaría de Obras Públicas Subsecretaría de Desarrollo Urbano y Vivienda Dirección Nacional de Políticas Habitacionales Dirección de Tecnología e Industrialización

DOCUMENTO TECNICO:

ACONDICIONAMIENTO HIGROTERMICO

Dirección de Tecnología e Industrialización: Sarmiento 151, 5° piso, oficinas 536 y 538, C.P:C1000ZAA, Tel.4347 9752-98 Fax:4347 9765

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ACONDICIONAMIENTO HIGROTÉRMICO

I INTRODUCCIÓN El presente documento está pensado como un elemento de apoyo para la correcta aplicación de los “Estándares Mínimos de Calidad para Viviendas de Interés Social” en el capítulo 4.3 correspondiente a “Requisitos de Habitabilidad” y más concretamente al 4.3.1 “Acondicionamiento Higrotérmico”. Lo que se pretende con esta publicación, es en primer lugar explicar el procedimiento que establecen las normas IRAM a que se hace referencia en el mencionado apartado 4.3.1 para calcular el coeficiente de transmitancia térmica (K) comparando con el máximo admisible y verificar el riesgo de condensación superficial e intersticial. El otro objetivo de la publicación es explicar mediante ejemplos prácticos las consecuencias de proyectar incorrectamente o de no respetar las especificaciones técnicas del proyecto, introduciendo en obra modificaciones sin haberlas estudiado previamente. Debe entenderse que el acondicionamiento térmico no es una cuestión menor y que exige un especial cuidado al elegir la solución constructiva que se adopte en la etapa de diseño. De idéntica manera, cambiar durante la etapa de ejecución de la obra los espesores o las densidades del aislante térmico, ubicar incorrectamente la barrera de vapor, reemplazar un tipo de cubierta por otra o ignorar los puentes térmicos son decisiones que incidirán seriamente sobre las condiciones de habitabilidad (y en algunos casos la durabilidad) de las viviendas. Debe entenderse también que al hablar de habitabilidad no tenemos en cuenta solamente el confort y el ahorro de energía que surge de una vivienda bien aislada térmicamente, sino que nos estamos refiriendo también a la salud de sus habitantes ya que la condensación genera o acentúa problemas respiratorios por la proliferación de hongos en paredes y techos. Los temas relacionados con el acondicionamiento higrotérmico de los edificios se rigen básicamente por las Normas IRAM 11601, 11603, 11605 y 11625. Es importante proveerse de la versión actualizada de estas Normas que actualmente corresponden al año 1996, salvo la 11625 que es del año 2000. Todos los temas que se desarrollan a continuación toman como referencia estas normas actualizadas. Cabe mencionar además la existencia de la Norma IRAM 11630 del año 2000 que trata la verificación del riesgo de condensación en puntos singulares de muros exteriores, pisos y techos, cuya aplicación se sugiere a nivel de recomendación por el momento. Por último, la Subsecretaría de Desarrollo Urbano y Vivienda agradece muy especialmente la colaboración de los siguientes profesionales por su aporte de ideas, sugerencias y correcciones al texto original: Arqto. Pablo E. Azqueta -Facultad de Arquitectura, Planeamiento y Diseño (U.N.R.)- Asesor Técnico AAPE Ing. Paul Bittner -Asociación Argentina del Hormigón Postensado e Industrializado Consultor HUNTSMAN Ing. Horacio P. Mac Donnell -Facultad de Ingeniería Dpto Construcciones (U.B.A.)- Ing. Vicente Volantino –CECON-INTI-

Del mismo modo, nuestro reconocimiento al IRAM y en particular a su Departamento de Construcciones a cargo del Ing. Raúl Della Porta, por su apoyo y permanente actitud positiva en pos de la calidad.

II IRAM N° 1601: “PROPIEDADES TÉRMICAS DE LOS MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN” II.1 Método de cálculo de K

Esta Norma incluye además de las propiedades indicadas en el título, el método de cálculo de la resistencia térmica total (RT) o el de su inversa, la transmitancia térmica total (K). Definimos “K” (en W/m2K) como la cantidad de energía calórica medida en Watts, que trasmite en estado de régimen un muro o techo por metro cuadrado y por grado Kelvin de diferencia de temperatura entre el interior y el exterior. Para las unidades, en todos los casos hemos adoptado el sistema Métrico Legal Argentino (SIMELA). Recuérdese que cuando se trate de diferencias de temperatura: 1K = 1°C (un grado Kelvin = un grado centígrado). Como dijimos al comienzo:

1 K = RT donde RT = Rsi + Rt + Rc + Rse Analizando esta expresión : Rsi: es la resistencia térmica superficial interna, cuyos valores constan en la tabla 2 de la página 9. Depende de la dirección del flujo de calor: horizontal para el caso de los muros, ascendente para los techos en invierno y descendente para los techos en verano. Rt: es la resistencia térmica del componente constructivo considerado (Figura superior de la página siguiente)

e1 e2 eh Rt = λ1 + λ2

+ + λh Se expresa como la sumatoria de los cocientes entre los espesores ei (en m) y la conductividad térmica λ i de los materiales que componen el muro o techo (en W/mK). Conocidos los espesores, del anexo A (Págs. 16 a 22) de la IRAM 11601 se obtienen los λ i, para los materiales de que se trata, en función de su densidad aparente.

Rc: es la resistencia de las cámaras de aire si las hubiera. Para no complicar el análisis incluimos su estudio más adelante. Rse: es la resistencia térmica superficial externa cuyos valores están en la Tabla 2 de la pág. 9. Depende de los mismos factores que la Rsi. La que hemos explicado es la fórmula básica para el cálculo de “K” pero es aplicable sólo en el caso de un muro o techo homogéneo. En la práctica es muy frecuente que aparezcan heterogeneidades, por ejemplo en un edificio con estructura independiente y cerramientos verticales de ladrillos huecos, las vigas y columnas implican la aparición de una heterogeneidad. En este caso debe calcularse Rt tanto para la sección 1 como para la sección 2, obteniéndose finalmente un valor promedio (Rpr) que se calcula por la fórmula

Rt1 Rt2 (l1 + l2) Rpr = Rt1 l2 + Rt2 l1

e1 e3e2 λ1 λ2 λ3

l1

e

1 1

2 2

Rt1

Rt2

l2

valor éste que se introduce en lafórmula de cálculo de RT enreemplazo de Rt.

Es de notar que la heterogeneidad también puede presentarse en los espesores de los materiales componentes.

de manera que aquí también tendremos un Rt1 y un Rt2. Calculamos el Rpr con la misma fórmula.

II.2 Ejemplos de aplicación Ejemplo N° 1 Sea un muro homogéneo de tres capas, dos de ellas de hormigón armado convencional y una intermedia de poliestireno expandido, como muestra la figura de la derecha

Con lo cual el cálculo de K queda concluido. Nótese que el aislante térmico colabora en Rt con 0,714 m2K/W, es decir con un 75% de RT. La IRAM 11601 incorpora en la Tabla 13 una planilla de cálculo que permite ordenar el procedimiento. Los casilleros 18 y 19 de esta planilla se completan con datos extraídos de la IRAM 11605, según veremos más adelante en el capítulo III. El casillero 12 y su total 16 no es necesario llenarlos.

0,08 0,025 0,045 Rt = 1,63 + 0,035 + 1,63 =

Rt = 0,049 + 0,714 + 0,028 = 0,791 m2K W Rsi = 0,13 m2K/W Rse = 0,04 m2K/W (invierno) RT = 0,13+ 0,791+ 0,04 = 0,961 m2K/W

1 1 W K = RT = 0,961 =1,041 m2K

0,08

2m k

ρ =20 kg/m

λ =0,035 W

3

ρ =2400 kg/m

λ =1,63 W2m k

3

EXT

0,0450,025

e2e1

2

2

1

1

l 2l 1

R t1 t2R

Como verificación, siguiendo el mismo procedimiento, veamos qué sucede cuando: a) Variamos la densidad de 20 a 30 kg/m3 del poliestireno expandido (λ 30

= 0,032 W/mK) RT = 1,054 m2K/W K = 0,950 W/m2K

es decir, la resistencia térmica aumenta y K disminuye en un 9%, con lo que mejora la situación del muro.

b) Variamos la densidad de 20 a 15 kg/m3 del poliestireno expandido (λ 15 = 0,037 W/mK)

RT = 0,923 m2K/W K = 1,083 W/m2K

es decir, la resistencia térmica disminuye y K crece en un 4%, con lo que desmejora la aptitud del muro desde el punto de vista térmico.

c) Reducimos el espesor del poliestireno expandido de 2,5 cm a 2 cm dejando constante la densidad en 20 kg/m3.

RT = 0,818 m2K/W K = 1,222 W/m2K

es decir, cae la resistencia térmica y K crece en un 17.4% y desmejora fuertemente la aptitud del muro.

d) Reducimos el espesor del poliestireno expandido de 2,5 cm a 1,5 cm con la misma densidad de 20 kg/m3

RT = 0,675 m2K/W K = 1,481 W/m2K

nuevamente disminuye la resistencia térmica y K crece en un 42% e) Reducimos el espesor a 1,5 cm y bajamos la densidad a 15 kg/m3. RT = 0,652 m2K/W K = 1,534W/m2K

es decir, cae la resistencia térmica y K aumenta en un 47,3%, nada menos.

La finalidad de introducir estos ejemplos, es la de advertir la enorme importancia que tiene para el proyectista y en la inspección de obras el hecho de definir densidades y espesores de los aislantes térmicos a utilizar y no admitir modificaciones sin previa comprobación. Demás está decir que esto obliga a un estricto control en fábrica, cuando se trate de paneles allí ejecutados, y en obra cuando el aislante se incorpora en esa etapa.

Ejemplo N° 2

e=15 cm 0,15 m2K

Rt =

0,57 = 0,26

W

RT = 0,13 + 0,26 + 0,04 = 0,43 m2K W

W K = 2,326 m2K Es decir que el valor de K aumenta en un 39,5% con lo cual el muro reduce drásticamente su capacidad como aislante térmico. Otros ejemplos pueden plantearse variando el tipo de agregado que se utiliza en lugar de la arcilla expandida originalmente prevista: - Hormigón con poliestireno expandido (ρ = 1000 Kg/m2; λ = 0,26 W/mK): K = 1,339 W/m2K, es decir, mejora la aislación térmica en un 20%. - Hormigón celular (ρ = 1200 kg/m3; λ = 0,40 W/mK): K = 1,835 W/m2K, empeorando la aislación térmica en un 10%. Como conclusión, el proyectista debe definir claramente el tipo de hormigón y su densidad, en tanto que en la inspección de obra debe verificar no sólo que tipo de agregado fino y grueso es el que se previó sino que además la densidad del hormigón sea la pactada. En relación con este último caso, es muy frecuente que para mejorar la resistencia a la compresión del hormigón se aumente su densidad, pero hay que tener muy presente que entonces el “K” aumenta y en consecuencia se desmejora la calidad de la aislación térmica. Nuevamente se impone no aceptar modificaciones sin la previa verificación y un buen control en fábrica si se trata de paneles, o en obra si se trata de tabiques hormigonados in situ.

Supongamos un muro de hormigón de arcilla expandida de las características de la figura de la derecha

0,15 m2K Rt = 0,35 = 0,43 W

RT = 0,13 + 0,43 + 0,04 = 0,60 m2K

W K = 1,667 W _

m2K

ρ =900 kg /m

λ = 0 ,35 W m K3

3

Veamos otros ejemplos, ahora en el caso de utilizar mamposterías:

a) Mampostería de ladrillos comunes de ρ = 1600kg/m3 (con revoques en ambas caras, 2 cm al interior y 2 cm al exterior)

de 15 cm de espesor K = 2,89 W/m2K de 20 cm de espesor K = 2,45 W/m2K de 30 cm de espesor K = 1,88 W/m2K

Nótese el mejoramiento significativo de K a medida que aumenta el espesor. Nótese también el altísimo K de la mampostería de 15, incluso de la mampostería de 20, que como veremos luego, no verifican los requisitos mínimos en ningún lugar del país.

b) Mampostería de ladrillos huecos de 20 cm. de espesor (incluido revoque de

1 cm en ambas caras) Figura A: con 9 agujeros horizontales K = 1,67 W/m2K Figura B: con 16 agujeros horizontales K = 1,52 W/m2K Figura C: con agujeros verticales K = 1,61 W/m2K

Nótese que el aumento en el número de agujeros horizontales implica una disminución del 9% en el valor de K. En cuanto a los ladrillos con agujeros verticales, como se puede ver en las páginas 24 a 27 de la Norma IRAM 11601, existe una variedad enorme de diseños por lo que debe controlarse si el que se utiliza en la obra responde al cálculo. Veamos un caso lamentablemente frecuente. Qué pasaría si dejamos al exterior una mampostería de ladrillos huecos de 8 cm de espesor (más 2 cm de revoques)

K = 2,50 W/m2K

valor este decididamente elevado que, como se verá más adelante, es inaceptable para cualquier lugar del país.

c) Mampostería de bloques de hormigón. Salvo especificación en contrario en los ejemplos siguientes la densidad ρ del hormigón es 1750 Kg/m3 y el espesor del bloque es de 19 cm con 1 cm de revoque en ambas caras. Figura A: de hormigón común, 1 agujero K = 2,44 W/m2K

Figura B: de hormigón común, c/1 agujero y una división de cartón con una

película de aluminio en ambas caras K = 1,52 W/m2K

Figura C: de hormigón común c/enrejado de cartón K = 1,67 W/m2K

Figura D: de hormigón común c/relleno de copos de poliestireno expandido K = 1,70 W/m2K

Figura E: de hormigón de granulado volcánico (ρ =1600 Kg/m3) K = 1,52 W/m2K

Figura F: de hormigón común c/3 agujeros (ρ = 1887 Kg/m3) K = 1,56 W/m2K

Nótese que el K depende de la cantidad de agujeros que el bloque presenta en el sentido de su espesor, mejorando el K al aumentar el número de agujeros. Nótese también que en el caso de bloques de hormigón común de un agujero se utilizan elementos para compartimentar o se agregan rellenos para mejorar el K que, de lo contrario, sería muy alto. Veamos seguidamente el caso de forjados cerámicos para entrepisos o techos (Norma IRAM 11601, pág. 31).

a) Para una misma altura del forjado (h), K depende de la distancia L entre viguetas (y en consecuencia, del tamaño del ladrillón). Por ejemplo para una altura total de 12 cm (y calor de abajo, invierno).

si L < 50 cm K = 3,61 W/m2K si 50 ≤ L ≤ 60 cm K = 3,48 W/m2K

b) Dejando constante la distancia L (por ejemplo L< 50 cm), K depende de la altura h. Veamos para la condición de invierno: altura 12 cm K = 3,61 W/m2K altura 16 cm K = 3,37 W/m2K altura 20 cm K = 3,14 W/m2K Cabe entonces, tanto en el caso de modificaciones en el tamaño del ladrillón (y el consecuente cambio en la distancia “L” entre viguetas), así como en caso de modificarse la altura h del forjado, realizar una nueva verificación del K.

II.3 Cámaras de aire Veamos primero una clasificación básica de las cámaras de aire: Según su geometría:

➘ De planos paralelos verticales horizontales ➘ De planos no paralelos El caso de planos paralelos verticales se corresponde con los muros y el de planos paralelos horizontales con los techos planos y los inclinados (ángulo de inclinación inferior a 45°) con cielorraso que sigue la pendiente. La cámara de planos no paralelos corresponde a los áticos entre un cielorraso horizontal y una cubierta inclinada. Según su grado de ventilación:

➘ No ventiladas o débilmente ventiladas. ➘ Medianamente ventiladas ➘ Muy ventiladas.

Según las condiciones climáticas: ➘ Condiciones de verano ➘ Condición de invierno

La norma IRAM 11601 establece mediante tablas y cálculos el procedimiento para calcular RT (y en consecuencia K) para cada una de las situaciones que se generan a partir de esta clasificación.

h

L

II.3.1 Condición de verano Independiente del grado de ventilación, la resistencia térmica de la cámara (Rc) se obtiene de la Tabla N° 3 para muros (dirección del flujo de calor horizontal) y para techos (flujo de calor descendente) en función del espesor de la cámara y del estado de la superficie. El valor de Rc se introduce en la fórmula de RT, obteniendo finalmente el valor de K según hemos visto en II.1.

II.3.1.2 Condición de invierno Aquí la determinación de K es un poco más complicada. Hemos desarrollado el tema siguiendo un orden distinto al que propone la IRAM 11601 en 4.1.3 y 5.2, tratando de aclarar algunos conceptos y corrigiendo ciertos errores de transcripción que posee dicha Norma. Vamos a ordenar los pasos para determinar el K partiendo de la clasificación de las cámaras según su geometría, analizando las alternativas para los distintos grados de ventilación.

II.3.1.2.1 Cámaras de aire de planos paralelos (espesor constante)

Como antes dijimos, este tipo de cámaras se presenta en los muros (cámaras verticales) y en los techos planos con escasa pendiente(cámaras horizontales).También es el caso de los techos inclinados donde el cielorraso sigue la pendiente. Debemos determinar cuál es el grado de ventilación de la cámara a partir de la tabla N° 4 en función de la relación:

S/L en las verticales. S/A en las horizontales.

donde: S (cm2) es la sección total de orificios de ventilación L (m) es la distancia vertical entre orificios de ventilación A (m2) área del techo

a. Débilmente ventiladas o no ventiladas

Son las que cumplen la siguiente condición: cámaras verticales S/L <20 cámaras horizontales S/A < 3

Para el cálculo se utiliza la Tabla N°3, de donde se obtiene la resistencia térmica Rc, tanto para muros (flujo de calor horizontal), en función del espesor de la cámara y del estado de la superficie. Con Rc vamos a la fórmula de RT y obtenemos K según hemos visto en II.1.

b. Medianamente ventiladas Son las que cumplen la siguiente condición:

cámaras verticales 20 ≤ S/L ≤ 500 cámaras horizontales 3 ≤ S/A ≤ 30

Para este caso:

donde: K1 :se calcula según el procedimiento explicado en a.1) y K2 el que se explicará en a.3).

α: es el coeficiente de ventilación de la cámara, que toma el valor dado en la Tabla N°5 de la IRAM 11601 para cerramientos verticales y 0,4 para cerramientos horizontales.

Nótese que α en la Tabla N°5 depende de la relación “r” de resistencias térmicas de las hojas y de S/L. Para mejor aclarar:

r = Ri / Re donde:

Ri = es la resistencia térmica de los componentes que se encuentran entre el local y la cámara (hoja interior).

Re = es la resistencia térmica de los componentes que se encuentran entre la cámara y el exterior (hoja exterior).

c. Muy ventiladas

Son las que cumplen con la siguiente condición: cámaras verticales S/L >500 cámaras horizontales S/A > 50 y RT = 2 Rsi + Ri con Ri según lo explicado en b. Como se observa, se considera inexistente a la hoja exterior. Si la hoja exterior consiste en una pantalla o protección situada a cierta distancia, el espacio de aire está totalmente abierto y RT = Rsi + Ri + Rse y como siempre K = 1/RT.

II.3.1.2.2 Cámara de aire de espesor variable (áticos)

Es el caso típico de los áticos que se configuran entre un techo inclinado y un cielorraso horizontal. Se definen los distintos tipos de cámaras en función de la relación:

S/Af donde: S (cm2): es el área total de los orificios de ventilación Af (m2) :es el área del forjado (cielorraso) que separa el ático del local

habitable. Para realizar el cálculo de K se ha seguido el método simplificado propuesto en el Anexo B del “Esquema 1 de modificación N°1 a la Norma IRAM 11601”.

1 K =

Rt = K1 + α (K2 – K1)

Como se verá a continuación, según el tipo de cámara existen requisitos para poder aplicar este método. Cuando estos no se cumplan, deberá recurrirse al método original descripto en la Norma IRAM 11601 de 1996 (páginas 9 a 13).

a) Débilmente ventiladas o no ventiladas

Son las que cumplen la condición:

En este caso:

Siendo: Rf : resistencia térmica del forjado

ei Rf = Rsi + Σ

λ i + Rse

Para Rsi se toma el valor de la tabla 2 de la IRAM 11601, y para Rse ese mismo valor, ya que se considera que en el ático el aire se comporta de similar manera que en el ambiente que está por debajo del forjado (cielorraso). Por ejemplo, para el flujo de calor ascendente (invierno): Rsi = Rse = 0,10 m2K/W RC: resistencia térmica de la cubierta:

ei RC = Rsi + Σ

λ i + Rse

Aquí Rsi y Rse se obtienen de la tabla 2. Por ejemplo para ascendente (invierno) : Rsi = 0,10 m2K/W y Rse = 0,04 m2K/W Los requisitos para poder aplicar este método simplificado, son que RC sea menor que la resistencia térmica de los tímpanos si los hubiere y el ángulo α de inclinación del faldón sea menor o igual a 40°.

S Af

< 3

RT = 0.85 x (Rf + RC)

b) Medianamente ventiladas Aquí la condición es que:

3 ≤ S/Af ≤ 30 La fórmula a aplicar para RT es la misma que en a)

El requisito en este caso es que sea RC ≤ 0,21 m2K/W. Si RC es mayor que 0,21 m2K/W puede optarse por uno de los dos caminos siguientes: b.1 Utilizar la fórmula:

b.2 Aplicar el método original de la IRAM 11601 con el valor real de

RC.

c) Muy ventiladas Son aquellas en las que: S/Af > 30 Rt = 2 Rsi + Rf

Siendo: Rsi: la resistencia térmica superficial interna. Rf: la resistencia térmica de los componentes del forjado =

RT = 0.85 x (Rf + RC)

RT = 0.85 x (Rf + 0,21)

ei Σ

λ i

Ejemplo de Cálculo Seguidamente se desarrolla un ejemplo de cálculo para los tres tipos de áticos. Se propone un caso muy usual en las obras que se ejecutan en la operatoria FO.NA.VI.,esto es un techo a dos aguas compuesto por los siguientes materiales: Forjado !"Cielorraso de machimbre de pino eliotis de ½” (11 mm cepillado).

Densidad 500 kg/m3 λ =0,16 W/mK. !"Barrera de vapor (luego veremos su utilidad) consistente en un film

de polietileno de 100 µ (0,10 mm). !"Aislación térmica de planchas lana de vidrio de 2” (5 cm) de 45

kg/m3 de densidad λ =0,034 W/mK. Cubierta !"De chapa trapezoidal N°24 (espesor 0,5mm) montada sobre una

estructura de madera. Si bien no se considera para el cálculo, desde el punto de vista constructivo, bajo la chapa se debe colocar una barrera hidráulica( por ej. otro film de polietileno) para recoger el agua de condensación originada por la radiación nocturna, que sino deterioraría la lana de vidrio.

!"α ángulo de pendiente de la cubierta: 30°.

a) Ático débilmente ventilado o no ventilado (S/Af < 3)

Es requisito que α ≤ 40°, siendo α de 30°, lo cumplimos. Supongamos que los tímpanos se ejecutan en mampostería de ladrillos huecos portantes con revoque exterior a la cal con RT = 0,59 m2K/W. Aplicamos RT = 0.85 (RF + RC)

0,011 0,05 RF = 0,10 +

0,16 +

0,034 + 0,10 = 1,740 m2K/W

0,005 RC = 0,10 +

58 + 0,04 = 0,140 m2K/W

Vemos entonces que RC < RT de los tímpanos, con lo cual se cumple la otra condición necesaria para poder aplicar el método simplificado. Luego RT = 0,85 (1,740 + 0,140) = 1,598 m2K/W y K = 1/1,598 = 0,626 W/m2K

b) Ático medianamente ventilado Aquí es de aplicación la misma fórmula de RT, pero con la condición de que RC ≤ 0,21 m2K/W, que también se cumple (RC = 0,140 m2K/W). Luego RT = 1,598 m2K/W y K= 0,626 W/m2K c) Ático muy ventilado RT = 2 Rsi + Rf

0,011 0,05 RT = 2 x 0,10 +

0,16 +

0,034 = 1,740 m2K/W

y K = 1/1,740 = 0,575 W/m2K Digamos finalmente que el ejemplo se ha desarrollado hasta ahora para la condición de invierno (flujo de calor ascendente). Para la condición de verano (flujo de calor descendente), lo único que cambia en el cálculo, son los valores de las resistencias superficiales obtenidos de la tabla 2 de la IRAM 11601. Veamos cuales serían los valores de K, en este caso para las tres posibilidades de ventilación del ático: a) Ático débilmente ventilado o no ventilado Forjado Rsi = 0,17 m2K/W = Rse Cubierta Rsi = 0,17 m2K/W Rse = 0,04 m2K/W RT = 2,09 m2K/W K = 0,478 W/m2K b) Ático medianamente ventilado K = 0,478 W/m2K, es decir igual que en a). c) Ático muy ventilado Rsi = 0,17 m2K/W RT = 1,880 m2K/W K = 0,532 W/m2K Veremos en el capítulo III la utilidad de realizar este cálculo para las condiciones de invierno y verano.

III VALORES MÁXIMOS DE TRANSMITANCIA TÉRMICA PARA MUROS Y TECHOS NORMAS IRAM 11.603 y 11.605

Hasta ahora hemos visto cómo se calcula el valor de “K” pero no sabemos si el valor es aceptable o no. Este aspecto es cubierto por la Norma IRAM 11.605 sobre la base de los datos de la IRAM 11.603 para la zona bioambiental y la localidad donde se encuentra ubicada la obra. Como dijimos al comienzo es fundamental contar con la versión 1996 de estas normas, en particular la IRAM 11.605 ya que ha cambiado el criterio para determinar el K máximo admitido (K MÁX ADM). En efecto, hasta la versión anterior se utilizaban para cada zona bioambiental, fórmulas paramétricas donde intervenía la inercia térmica del muro o techo a través de su masa (a mayor masa, mayor inercia térmica y mayor K MÁX ADM). Como se explicita en la IRAM 11605, se han establecido tres niveles de confort higrotérmico y su consecuente K MÁX ADM. Nivel A: Recomendado Nivel B: Medio Nivel C: Mínimo En el ANEXO B de la citada Norma se establecen los criterios adoptados para la definición de estos tres niveles. Es muy importante destacar que en oportunidad de elaborarse los "Estándares Mínimos de Calidad para Viviendas de Interés Social" se acordó exigir el Nivel C para los techos. En cambio para los muros se consideró suficiente para la presente etapa, exigir para la verificación del riesgo de condensación (ver 4.3.1.2 de los “Estándares”), tema que se desarrolla más adelante. Los requisitos que establece la Norma en cuanto al K MAX ADM parten de analizar por separado las condiciones de invierno y verano. La verificación debe realizarse simultáneamente para ambas condiciones, salvo para las zonas bioclimáticas V y VI de la Norma IRAM 11603, donde sólo se exige la condición de invierno. Condición de invierno La tabla 1 de la IRAM 11605 establece los K MAX ADM tanto para muros como para techos y para los tres niveles de confort higrotérmico, en función de la temperatura exterior de diseño (ted). Como antes decimos, en función de los “Estándares”, sólo nos ocuparemos del caso de los techos. Esta ted debe interpretarse como la temperatura mínima de diseño para la localidad de que se trate, según la Tabla 2 que consta en las páginas 19 a 23 de la IRAM 11603 (TDMN). Para las localidades que no figuran en la tabla, deberán adoptarse los datos de la más próxima, teniendo en cuenta

las variaciones climáticas debidas a diferencias en la altura sobre el nivel del mar y en la latitud (figura 8 de la IRAM 11603, pág. 46). Condición de verano Los valores de K MAX ADM para los tres niveles de confort en muros y techos (solo nos ocuparemos de los techos) son los que constan en las tablas 2 y 3 de la IRAM 11605 según la zona bioambiental a la que pertenece la localidad (ANEXO B y mapa de página 38 de la IRAM 11603). Es de hacer notar las consideraciones que establece la Norma 11605 en los apartados 5.3.2 y 5.3.3 en función de la mayor o menor absorción de la radiación solar de la superficie exterior. La tabla 8 de la pág. 23 incluye una serie de valores orientativos del coeficiente de absorción de la radiación solar para diversos materiales y pinturas. Ejemplos: Volvamos al ejemplo de techo con ático y para las tres posibilidades de ventilación, desarrollado en II.3.2.2. Supongamos que las viviendas están localizadas en Pehuajó (Pcia. de Buenos Aires). Dicha ciudad, según la IRAM 11603 se encuentra en la zona bioclimática III.a (pag. 34 de la Norma), lo que nos obliga a hacer la verificación para las condiciones de invierno y de verano, según hemos visto.

!"Condición de Invierno Procedemos de la siguiente manera: 1- De la tabla 2 de la IRAM 11603 obtenemos para la condición de invierno

en Pehuajó (Pag. 19) ted = -1,2°C 2- Vamos a la tabla 1 de la IRAM 11605 y para nivel C y para techos,

obtenemos con ted =- 1,2°C que: K MAX ADM = 1,00 W/m2K

Si comparamos este valor con los del K obtenido para las tres posibilidades de ventilación del ático, vemos que en todos los casos:

K < K MAX ADM y el techo verifica.

!"Condición de verano De la tabla 3 de la IRAM 11605 para zona III y nivel C:

K MAX ADM = 0,76W/m2K Comparando aquí también los valores de K para las tres posibilidades de ventilación del ático, vemos que en todos los casos el K verifica.

Puentes térmicos - Norma IRAM 11605 La Norma IRAM 11605 contempla un aspecto que es de suma importancia: los puentes térmicos. Definimos como puente térmico a una heterogeneidad en una pared o techo que ocasiona un mayor flujo de calor, favoreciendo así la posibilidad de que se produzca condensación superficial (luego veremos de que se trata este fenómeno).

La Norma permite aceptar el puente término (apartado 5.4.1, pág.8) siempre que:

Kpt Kmo

≤ 1,5

Y que la distancia entre las secciones donde existen puentes térmicos sea superior a 1,70m. (por ejemplo, columnas cada 3m). Si esa distancia es menor que 1,70m. , sólo se permite el puente térmico si:

Kpt Kmo

≤ 1,35

De todas formas, se admiten puentes térmicos que no cumplan estas condiciones en los casos siguientes:

a) Cuando Kpt es menor que el K MAX ADM permitido para la localidad en la condición de invierno.

b) Cuando se pueda demostrar por ensayo o por cálculo basado en el método de diferencias finitas que la diferencia entre la temperatura del aire interior (ti) y la temperatura de la superficie interior mínima del puente térmico (tpt) no es más del 50% mayor que la diferencia entre la temperatura del aire interior y la temperatura de la superficie interior del muro opaco (tmo). O sea

ti – tpt ti - tmo

≤ 1,5

Supongamos un muro demampostería (punteado en lafigura de la derecha)interrumpido por una columnade hormigón rayado. LlamemosKmo a la transmitancia térmicadel muro opaco y Kpt al de lasección que contiene lacolumna, donde se produce elpuente térmico por la mayorconductividad térmica delhormigón.

K mo

K pt

Revoque

La IRAM 11605 en el ANEXO A propone un método de cálculo y lo ejemplifica. En síntesis se trata de resolver un sistema de 16 ecuaciones con 16 incógnitas, dificultad que hoy por hoy, se salva con la computadora y el programa adecuado. Si el puente térmico no cumpliera con ninguna de estas condiciones debe apelarse a modificar la solución constructiva, ya que resulta inaceptable para la Norma. Para el caso de la columna que hemos tomado como ejemplo, podría adoptarse un revoque aislante de perlita y verificar si con él se cumplen estos requisitos. Otro aspecto a tener en cuenta es que el Kpt debe determinarse siguiendo desde el exterior al interior la línea de máxima transmitancia térmica. Tal línea no tiene por qué ser recta, tal como se muestra en los esquemas siguientes:

Esto obliga a tomar una precaución adicional en la aplicación del revoque aislante de perlita del ejemplo que hemos propuesto. En efecto, la misma Norma establece en B.4 que la faja de revoque aplicada debe ser del doble del ancho de la columna, salvo que la columna fuera de ancho menor que el espesor de la pared, caso en el que la faja puede ser 1,5 del ancho de la

columna. Por otra parte, este revoque debe ejecutarse del lado interior de la pared (ya veremos por qué razón). Resulta fundamental que el proyectista le dé a este tema la mayor importancia, no sólo porque a través de los puentes térmicos se produce un flujo de calor excesivo, incompatible con las condiciones de habitabilidad que pretendemos lograr en la vivienda, sino porque estas zonas son las más expuestas al fenómeno de condensación. Por su parte el inspector debe controlar que se respeten las especificaciones al pie de la letra en cuanto a espesores y características de los materiales así como la distancia entre puentes térmicos. Un caso clásico es el de los paneles prefabricados, que generalmente presentan un puente térmico en la junta vertical con el panel contiguo, de manera que las modificaciones, por ejemplo en el ancho del panel, automáticamente incide en la cantidad de juntas (y de puentes térmicos). La aplicación de revoques aislantes como vimos en el ejemplo de la columna de hormigón, exige

Línea de máxima

transmitancia térmica

Perfil metálico

Placa de yeso

Cámara de aire

Hormigón

Cámara de aire

también un adecuado control respecto de su dosificación, espesor (no es posible cargar excesivamente el muro porque el revoque se desprende) y ancho de la faja. En el caso de grandes paneles de hormigón armado (ver figura de abajo), es frecuente observar en fábrica que en el momento de incorporar las planchas de poliestireno expandido durante el moldeo, no se respeta el tamaño ni la forma prevista en el diseño del panel, e incluso, se utilizan recortes y trozos que no cubre toda la superficie donde debiera existir aislación. Ni hablar de las roturas o perforaciones de las planchas por descuido en el manipuleo o por la incorporación de separadores de armadura sin la debida precaución.

Se ha observado también que para mejorar la calidad estructural de los paneles (muchas veces sin necesidad o por si acaso), se aumentan los anchos a ó b (ver figura) de los nervios, con lo cual se acentúa la gravitación de los puentes térmicos que estos nervios representan. En cuanto a los paneles ejecutados con hormigones livianos, suele suceder que se reparen las roturas en bordes y cantos con morteros comunes de alto valor de λ, con lo cual se generan puentes térmicos no previstos e indeseables. Volvemos a insistir, entonces, en la necesidad de un buen control tanto en fábrica como en obra.

a

bPlanchas de poliestireno expandido

Hormigón armado

Supongamos el muro de la derechacompuesto por tres materialesdistintos, de espesores e1, e2 y e3 yconductividades térmicas λ1, λ2 y λ3respectivamente. Para realizar el cálculo debemos conocerademás las temperaturas yhumedades relativas tanto en elinterior como en el exterior de lavivienda.

IV NORMA IRAM N° 11625 (VERSIÓN AÑO 2000) - VERIFICACIÓN DEL RIESGO DE CONDENSACIÓN DE VAPOR DE AGUA

IV.1 Conceptos Básicos

Esta verificación es exigida para todas las zonas bioclimáticas del país. Veamos dos conceptos básicos: Condensación superficial: Es la que se produce sobre la superficie interna de la pared o techo cuando la temperatura de dicha superficie es menor que la temperatura de rocío del recinto. Condensación intersticial: es la que se produce en el interior de las capas del muro (intersticios) o techo, debido a la disminución de su temperatura por debajo del punto de rocío. Vemos que en ambos casos entra en las definiciones el concepto de temperatura de rocío o punto de rocío, que es aquella temperatura (en este caso de la pared o techo) por debajo de la cual se produce condensación para una determinada presión de vapor de agua en el ambiente o en el interior de la pared o techo (según se trate de condensación superficial o intersticial respectivamente). En consecuencia, la verificación que vamos a realizar consiste en determinar las temperaturas en la superficie y en el interior del muro (o techo) y compararlas con las temperaturas de rocío en los mismos lugares.

IV.2 Datos Necesarios

La Norma IRAM N° 11625 fija los siguientes valores: Interior: ti = 18°C Para local destinado a vivienda - tabla N°2 de la Norma HRi = Es función de la temperatura exterior de diseño y se obtiene del

gráfico N°5 de la Norma. Exterior: Te = Temperatura mínima de diseño de invierno (TDMN) según tabla

2 IRAM 11603 para la localidad HRe = 90%

INT. EXT.

e3e1 e2 λ1 λ2 λ3

(1) (2) (3) (4)

IV.3 Procedimiento Explicamos seguidamente por separado el procedimiento de verificación

para condensación superficial y para condensación intersticial.

IV.3.1 Condensación Superficial IV.3.1.a Determinación de la temperatura en la superficie de la pared

Tomando el ejemplo de IV.2, hallamos: ∆t = ti – te

Y como ya conocemos: RT = Rsi + Rt + Rse Donde, recordamos: Cabe aquí una consideración importante. El valor de Rsi que debe adoptarse según el apartado 5.2.3.1 de la Norma es 0,17m2K/W tanto para muros como para techos, en cambio Rse es el valor de la tabla 2 de la IRAM 11601 (0,04m2K/W) Con estos valores calculamos la temperatura en el plano (1), esto es la superficie interior del muro,que llamaremos θ, mediante la fórmula siguiente:

Rsi ∆t 0,17∆t θ = ti -

RT = 18°C -

RT

IV.3.1.b Determinación de la temperatura de rocío en la superficie de la pared (tr1) Analizaremos para ello un diagrama muy particular que se conoce como “diagrama psicrométrico” (figura 6, pag.28 de la IRAM 11625) que tiene las siguientes características:

e1 e2 e3 Rt =

λ1 +

λ2 +

λ3

t tr1 i

B A

TEMP. DE BULBO SECO

PRES

ION

DE

VAPO

R (e

n kP

a)

HR = 100% CURVA DE SATURACION

p vi

Este diagrama, relaciona las temperaturas de bulbo seco (abcisas) con la presión de vapor (ordenadas), a través de curvas de humedad relativa (HR) constante, partiendo de la de 10% hasta llegar a la de 100% que corresponde a la saturación. Veamos una aplicación que nos interesa de este diagrama. Si conozco (como de hecho conocemos), la temperatura en el interior del local (ti) y la humedad relativa en él (Hri) puedo, entrando con ti hasta la curva de humedad HRi constante (punto A del gráfico), leer en ordenadas el valor de pvi, es decir la presión parcial de vapor en el interior de la vivienda. Ahora bien, si mantengo esa presión de vapor disminuyendo la temperatura (o sea, me desplazo a la izquierda de A en dirección paralela al eje de abcisas), me voy a encontrar en el punto B con la curva de saturación (100% de HRi, comienza la condensación), de manera que si leo en abcisas la temperatura, ésta será la temperatura de rocío (tr1) en la superficie del muro, por debajo de la cual para la presión de vapor pvi en el interior de la vivienda, se produce condensación. Hemos obtenido entonces tr1.

IV.3.1.c Comparación de las temperaturas Por lo antes dicho caben dos posibilidades:

* Si θ > tr1 no hay riesgo de condensación superficial.

* Si θ ≤ tr1 existe riesgo de condensación superficial y debe reestudiarse la solución constructiva del muro.

IV.3.1.d Ejemplos de aplicación del procedimiento

En los apartados A.6.1.1 y A.6.2.1 de la IRAM 11625 se desarrollan dos ejemplos que ilustran sobre el procedimiento de verificación para condensación superficial.

IV.3.2 Condensación Intersticial IV.3.2.a Determinación de las temperaturas en los distintos planos

Como vimos en IV.3.1.a debemos hallar ∆t y RT aplicando las fórmulas ya conocidas. Sin embargo, cabe tener presente una diferencia importante, esto es en el valor de Rsi. Mientras para la verificación del riesgo de condensación superficial adoptábamos 0,17m2K/W, para condensación intersticial deben tomarse los valores de la tabla 2 de la IRAM 11001, esto es

Rsi = 0,13 m2K/W para muros (flujo horizontal) Rsi = 0,10 m2K/W para techos (flujo ascendente)

Para Rse se adopta también aquí 0,04 m2K/ W

Calculados entonces ∆t y RT podemos calcular la temperatura en cada uno de los planos (1), (2), (3) y (4)que separan las capas o estratos que componen el muro, según se indica en la figura IV.2, mediante la fórmula: Está fórmula expresa que la temperatura en el plano X es igual a la temperatura en el plano anterior (X – 1), menos Rx (resistencia térmica del estrato o capa comprendido entre los planos x y (x – 1) multiplicada por ∆t y dividido por RT. Apliquemos entonces la fórmula para determinar por ejemplo t1 que es la temperatura en la cara interna de la pared.

Rsi ∆t t1 = ti - RT

Nótese que t x-1 = ti (temperatura interior) y que Rx = Rsi ya que antes del plano (1) no hay otro material. Esto de por sí nos indica que la temperatura en la superficie de la pared es menor que la temperatura del ambiente interior (ti) y la causa de esa caída es justamente Rsi, que tiene su origen en una capa de aire más o menos inmóvil adherida a la pared, originando un cierto efecto aislante térmico. Nótese también que esta t1no es la misma que θ(ver condensación superficial), ya que varía el valor de Rsi (y en consecuencia RT). Por la misma fórmula calculamos la temperatura en el plano (2).

Así siguiendo se calcula la temperatura en los sucesivos planos, obteniéndose finalmente un gráfico de las características siguientes:

R2 ∆t t2 = t1 - RT

e1 R2 =

λ1

INT. EXT.

t

t 1

i

t(°k)

t3 et

4t

t2

IV.3.2.b Determinación de las temperaturas de rocío en los distintos planos Veamos primero algunos conceptos que utilizaremos en el cálculo.

Definimos como permeabilidad al vapor de agua “δ“ de un material a la propiedad que indica la facilidad que tiene para ser atravesado por una masa de vapor de agua. Se mide en g/mhkPa.

Llamamos permeancia “ρ“ a la cantidad de vapor (expresada en gramos) que atraviesa en estado de régimen un metro cuadrado de pared (o techo) durante una hora y para una diferencia de presión de vapor entre el interior y el exterior de un Kilo-Pascal. Se mide en g/m2hkPa. Además, expresión que indica que la permeancia es la inversa de la resistencia al paso del vapor (así como antes dijimos que la conductividad térmica es la inversa de la resistencia térmica). Volvamos ahora al diagrama psicrométrico cuya utilidad hemos explicado en IV.3.1.b. Allí vimos cómo obtener pvi a partir de ti. Con el mismo procedimiento puedo obtener pve a partir de te y HRe. Puedo calcular entonces un:

Veamos ahora cómo calcular la presión de vapor en los planos (1) a (4) que mostramos en la figura siguiente. Lo hacemos mediante una fórmula similar a la aplicada para calcular las temperaturas.

∆p Rvx Px = P(x-1) - Rv

Para aplicar esta fórmula debemos conocer Rv y Rvx. Rv que es la resistencia total del muro al paso del vapor, se calcula mediante la expresión: donde: ei son los espesores (en m)

δi las permeabilidades de los materiales, que se obtienen de la tabla 11 de la norma IRAM 11601.

En nuestro caso:

1 ρ =

Rv

∆p = pvi - pve

ei Rv = Σ

δi

e1 e2 3 Rv =

δ1 +

δ2 +

δ3

Calculamos por este procedimiento las presiones de vapor en los cuatro planos. Conocidas entonces las presiones de vapor, vamos al diagrama psicronométrico con ese dato y tal como hicimos para condensación superficial, vamos con una paralela al eje de abcisas hasta intersectar la curva de saturación (HR 100%) y leemos en abcisas la temperatura de rocío en cada uno de los planos. El esquema siguiente muestra el gráfico de temperaturas de rocío en el muro que estamos analizando.

Por otra parte Rvx es la resistencia al paso del vapor entre el plano x y el (x-1) medida desde el interior de la vivienda. Por ejemplo en un plano (3)

e2 Rv3 = δ2

aplicando, entonces la fórmula para calcular de presión de vapor en el plano (3), resulta:

Rv3 ∆p Pv3 = Pv2 - Rv

INT. EXT.

e1 e2 e3

(1) (2) (3) (4)

δ1 δ2 δ3

INT. EXT.t r1

tr2

r3t

t r4

IV.3.2.c Superposición de gráficos - Verificación Tengo ya las dos herramientas básicas: el gráfico de temperaturas en los distintos planos y el de temperaturas de rocío en esos mismos planos. Sólo me resta superponerlos para determinar si en algún lugar la temperatura del muro es inferior a la temperatura de rocío, porque en ese caso tendré condensación (de hecho basta con comparar ambas temperaturas en cada plano, pero graficando se visualiza mejor el problema.

Como se ve, en el presente caso, en ningún plano se cruzan ambos gráficos y el de temperaturas del muro está siempre por encima del de temperaturas de rocío. Nótese que no se produce condensación intersticial (ver definiciones al comienzo), con lo cual hemos completado la verificación. Veamos con otros gráficos otras situaciones y sus posibles soluciones. En el caso de la figura de abajo, en toda la zona rayada se produce condensación intersticial, ya que en esa zona las temperaturas en el interior del muro son inferiores a las temperaturas de rocío. La solución consiste en interponer una barrera de vapor. Se define como barrera de vapor a un material, generalmente de pequeño espesor, que ofrece una alta resistencia al pasaje de vapor. Para que un material pueda ser considerado como barrera de vapor, su permeancia (ver definición al comienzo) debe ser inferior a 0,75 g/m2hkPa, aunque no siempre este valor es suficiente para evitar la condensación instersticial. Por ello se debe efectuar, en todos los casos, la verificación analítica aquí explicada.

r1tINT. EXT.

r3t

r2tt3

tt r4

e

ett4

t

it1t

i

t2

t(°k)

Hojas de aluminio 25 micrones ρ = 0 8 micrones ρ = 0,0112 film de polietileno 50 micrones (0,05 mm) ρ = 0,033 100 micrones (0,10 mm) ρ = 0,016 fieltro asfáltico ρ = 0,67 En todos los casos ρ está expresado en g/m2hkPa Existen otros materiales denominados frenos de vapor cuya permeancia al vapor de agua es mayor que 0,75 g/m2hkPa que, si bien no tienen la misma efectividad que una barrera, alcanzan en algunos casos para reducir la presión de vapor a un valor compatible con la verificación del riesgo de condensación intersticial. Tal el caso del papel Kraft de 500g/m2 y de algunas pinturas (ver páginas 35 a 37 de la IRAM 11.601). Tanto se trate de barreras como de frenos al pasaje del vapor, en plaza existen otros productos no especificados en la 11.601. Se recomienda al respecto verificar si los valores de permeancia que se consignan en la folletería técnico-comercial son avalados por un laboratorio de probada seriedad. La función de la barrera de vapor es la de frenar el paso del vapor y, en consecuencia disminuir la presión de vapor dentro de la pared (o techo) en los puntos en que comienza a bajar la temperatura. Por este motivo debe ser colocada del lado más caliente. Veamos su efecto interponiendo por ejemplo un film de polietileno en el plano (2).

INT. EXT.r2

t3

tt

t r1

i 1

tt r3

2t

t(°k)

r4t

te4t

tINT. EXT.

r4t

t4

r3t

3

te

ttt

r2t r1 t

i 1

2

t (°k)

barrera de vapor

t r2

Nótese que aparece una t´r2 porque hemos incorporado un nuevo material que por sus características hace aumentar considerablemente el valor de la resistencia al paso del vapor, de manera que PV2 cae de manera significativa y aparece t´r2 menor que tr2 . Concluyendo: hemos conseguido mediante la barrera de vapor que las temperaturas en el muro se mantengan por encima de las temperaturas de rocío, con lo cual ha desaparecido el riesgo de condensación intersticial.

IV.4 Ejemplo de aplicación del procedimiento de verificación del riesgo de condensación superficial e intersticial para un techo con ático.

Al final del apartado II.3.2.2 de la presente publicación hemos desarrollado un ejemplo de cálculo de K para un techo con ático y ahora lo complementamos con la verificación del riesgo de condensación superficial e intersticial Lo hacemos por dos razones: en primer lugar porque se trata de una solución constructiva masivamente utilizada en la operatoria FO.NA.VI. y en segundo lugar porque la aplicación del método simplificado del cálculo de K y que ahora utilizaremos para la verificación del riesgo de condensación, exige algunas adaptaciones al procedimiento establecido en la Norma IRAM 11625. En primer lugar determinamos los datos para el cálculo. Recordemos que la localización de la obra es en Pehuajó (Pcia. De Buenos Aires). Ti = 18 ºC HRi = 67% (del gráfico 5 de la IRAM 11625) Te = -1,2 ºC HRe = 90% Aclaramos además que haremos la verificación para las tres posibilidades de ventilación del ático.

a)Ático débilmente ventilado o no ventilado Condensación superficial Dado que debemos adoptar Rsi = 0,17m2K/W no podemos valernos del cálculo del K ya realizado. Recordemos que: RT = 0,85 (RF + Re) O sea RT = 0,85 RF + 0,85 Re Ahora bien

ei 0,85 RF = 0,85 Rsi + 0,85 Σ

λ i + 0,85 Rse

A los efectos de ponerse del lado de la seguridad, en los ejemplos contenidos en el Anexo B del “Esquema 1 de modificación Nº1 de la Norma IRAM 11601” se debe desafectar a Rsi del coeficiente 0,85, razón por la cual en este caso:

ei 0,85 RF = Rsi + 0,85 Σ

λ i + 0,85 Rse

Aplicando valores 0,011 0,05

0,85 RF = 0,17 + 0,85 0,16 + 0,034 + 0,85 x 0,10 =

m2K = 0,17 + 1,308 + 0,085 = 1,563 W

RC, en cambio, es el calculado para hallar el valor de K, luego 0,85 RC = 0,85 x 0,140 = 0,119 m2K/W Finalmente RT = 1,563 + 0,119 = 1,682 m2K/W

Conocido RT, podemos obtener θ Rsi ∆t

θ = ti - RT

Con ∆t = 18 ºC – (-1,2 ºC) = 19,2 ºC Luego:

0,17 x 19,2 θ = 18 -

1,682 = 16,05 ºC

Calculamos ahora la tr1(temperatura del rocío sobre el paramento interior) Entrando en el diagrama psicrométrico con ti = 18 ºC y HRi= 67%, obtenemos una presión de vapor de 1,38 kPa y una tr1 = 11,7 ºC. Finalmente, siendo θ > tr1, hemos verificado que no existe riesgo de condensación superficial.

Condensación intersticial Desarrollamos el cálculo valiéndonos de la tabla 3 que propone la IRAM 11625. Nótese que los espesores de las capas y las resistencias térmicas superficiales se han multiplicado por 0,85 para cumplir con la fórmula de RT. Para obtener las tr (temperaturas de rocío) conocidas las presiones de vapor en los distintos planos (columna 9) puede usarse el diagrama psicrométrico o bien, para obtener mayor exactitud, los valores de la tabla 6 (pág. 25 y 26 de la IRAM 11625) interpolando entre dos valores sucesivos cuando corresponda. En la tabla siguiente hemos adoptado ese segundo método.

CAPA (1)

e (2)

λ (3)

R (4)

t (5)

δ (6)

Rv (7)

HR (8)

P (9)

tr (10)

∆T (11)

Nº m W/mK m2K/W C g/mhkPa m2hkPa % kPa ºC ºC AIRE INTERIOR 18,00 67 1,380 11,70 +6,30

1 Resist. Sup. Int. Forjado 0,10x0,85=

0,0850

17,00 1,380 11,70 +5,30 2 Machimbre Pino ½” 0,011x0,85 0,16 0,058 0,035 0,314

16,30 1,376 11,70 +4,60 3 Film Polieilenot. 100u 62,500

16,30 0,502 -2,40 +18,70 4 Lana de vidrio 0,05x0,85 0,034 1,250 0,500 0,100

1,27 0,500 -2,40 +3,67 5 Rse forjado

0,10X0,85=

0,085

0,25 0,500 -2,40 +2,15 6 Rse inferior cubierta

0,10X0,85=

0,085

- 0,78 0,500 -2,40 +1,62 7 Cubierta de chapa 0,005X0,85 110 0,000 0

- 0,78 0,500 -2,40 +1,62 8 ---------

9 ---------

- 0,78 0,500 -2,40 +1,62 10 Resist. Sup. Ext. Cubierta

0,04X0,85

= 0,034 -1,20

0,500 -2,40 +1,20

AIRE EXTERIOR -1,20 90 0,500 -2,40 +1,20

TOTAL 1,598 19,20 62,914 0,880

Como se observa en la columna (11) todos los ∆T son positivos, luego no existe riesgo de condensación intersticial

a) Ático ventilado Vale tanto para condensación superficial como intersticial el cálculo realizado en a). En consecuencia el techo verifica también en este caso.

b) Ático muy ventilado Condensación superficial Como en el caso del ático débilmente ventilado o no ventilado partimos de la fórmula del RT del método simplificado( ver II.3.1.2.2c) RT= 2 Rsi + Rf Para poder aplicar esta fórmula a la verificación del riesgo de condensación superficial, debemos desdoblar el 2 Rsi. En efecto, tenemos un Rsi= 0,17 m2 K/W correspondiente al espacio entre el ambiente y el forjado (cielorraso) y un Rsi= 0,10 m2 K/W entre el forjado y el aire interior de la cámara. En consecuencia, RT= 0,17 + 0,011 + 0,05 + 0,10= 1,803 m2 K/W 0,16 0,034 y θ= 18°C – 0,17 x 19,2 = 16,19°C 1,803 Condensación intersticial Recurrimos también aquí a volcar el cálculo en la tabla 3 Aquí también desdoblamos el 2 Rsi en dos valores de o,10 m2K/W, uno en la capa 1 y otro en la 5.

CAPA

(1) e

(2) λ

(3) R (4)

t (5)

δ (6)

Rv (7)

HR (8)

P (9)

tr (10)

∆T (11)

Nº m W/mK m2K/W C g/mhkPa m2hkPa % kPa ºC ºC AIRE INTERIOR 18,00 67 1,380 11,70 +6,30

1 Resist. Sup. Int. Forjado 0,10

16,90 1,380 11,70 +5,20 2 Machimbre Pino ½” 0,011 0,16 0,069 0,035 0,314

16,14 1,377 11,70 +4,44 3 Film Poliet.

100u 62,500 16,14 0502 -2,40

+18,54 4 Lana de vidrio 0,05 0,034 1,471 0,500 0,100 -0,07 0,500 -2,40 +2,33

5 Resist.superf. forjado-ático------- 0,10

-1,20 0,500 -2,40 +1,20 6 ------------

7 ------------

8 ------------

9 ------------

10 Resist. Sup. Ext.

AIRE EXTERIOR -1,20 90 0,500 -2,40 +1,20 TOTAL 1,740 19,20 62,914 0,880

Como vemos las ∆T de la columna (11) son positivas, luego no existe riesgo de condensación intersticial.

IV.5 Otras consideraciones IV.5.1 Condensación en paneles prefabricados

Condensación superficial Es muy frecuente que se presente, como antes decíamos, en los puentes térmicos que se producen en las juntas verticales (y horizontales) entre paneles prefabricados. La presencia de humedad por condensación en estas zonas deriva inevitablemente en un ataque a los materiales (oxidación de perfiles, degradación de revoques, etc.) y en la aparición de colonias de hongos que, en un primer momento se circunscriben a la zona del puente térmico y más tarde se extienden al resto de la pared o techo, tornando en muchos casos, inhabitable el ambiente.

Condensación intersticial Aquí el problema tiene una dificultad adicional y es que la condensación se produce en el interior del muro o techo y que por eso no se advierte, o se advierte cuando ya ha traído consecuencia sobre los materiales a los que la humedad ataca. Un caso especial es el de los paneles sándwich con lana de vidrio en su estrato intermedio, ya que de producirse condensación allí, la humedad hace perder al material sus propiedades de aislante térmico, con lo cual desaparece la finalidad de su incorporación.

IV.5.2 Recomendaciones del Anexo A de la Norma IRAM 11603

Los apartados A.1 a A.3 del Anexo A contienen una serie de recomendaciones todas ellas importantes, algunas de carácter general y otras vinculadas con la efectividad de la barrera de vapor. Finalmente se proponen un conjunto de soluciones constructivas para minimizar los riesgos de condensación superficial e intersticial en los pisos para viviendas ubicadas en las zonas bioclimáticas 5 y 6 de la Norma IRAM 11603.

IV.5.3 Recomendaciones de diseño – Norma IRAM 11605 Además de los procedimientos de cálculo y las verificaciones que hemos desarrollado en las páginas anteriores, cabe subrayar por su importancia, un conjunto de recomendaciones de diseño contenidas en la Norma IRAM 11.603 para cada una de las zonas bioclimáticas del país (Apartado 5, pág. 9 a 11) y derivadas de las orientaciones favorables en función del asoleamiento (Apartado 6, pág. 11 a 14). La mayoría de estas recomendaciones han sido incorporadas a los "Estándares Mínimos de Calidad para Viviendas de Interés Social" en sus apartados 4.3.1.5 y 4.3.2.