Modulo 3

aislacion termica 5

Toda la información para aislar mejor todo tipo de construcciones. Claves para el ahorro de energía.

por ingeniero Alberto englebert (AFlArA)

La humedad puede afec-tar a la envolvente de la construcción, tanto en

la superficie de los elementos de la misma como en el inte-rior de ellos. La diferencia de temperatura entre las partes aisladas y las no aisladas hace que se generen corrientes con-vectivas más intensas en las superficies o puntos más fríos. Aparecen en esos sitios hue-llas de polvo y manchas de

humedad.La condensación superficial

constituye un problema fre-cuente. El aire dentro de un ambiente está compuesto por aire seco y vapor de agua, cuanto más elevada es la tem-peratura del aire, mayor can-tidad de vapor puede contener. Para un determinado conteni-do de vapor de agua, cuando la temperatura baja de un de-terminado valor, el vapor de

agua se condensa. Un muro o un techo sin ais-

lamiento están a una tempe-ratura menor que la del am-biente y, por lo tanto, el vapor de agua contenido en el aire se condensará sobre su super-ficie, la condensación aparece-rá primero en los elementos más fríos.

La temperatura a la cual se produce la condensación se denomina punto de rocío, y

cada vez que la temperatura superficial en un elemento es menor que la de rocío del aire del ambiente, habrá conden-sación sobre el mismo.

La condensación intersticial

es la que se puede producir en el seno de algún elemento de la envolvente cuando el mis-mo es permeable al vapor de agua. La migración del vapor

la humedad puede afectar a la envolvente de la construcción por defectos o ausencia de aislación térmica. Colocación de una barrera de vapor.

COmO PREvENIR LA CONDENSACION

sigue en lA pAg. 18

de agua a través de un elemen-to se debe a la diferencia de presiones parciales de vapor entre ambas superficies del elemento y a las características de resistencia a la transmisión de vapor de agua de los mate-riales constitutivos del ele-mento. Ella es consecuencia de diferencias de presión de vapor y temperatura en un ele-mento constructivo.

Condensación superficialLos fenómenos de condensa-ción superficial pueden ser fácilmente controlados. Las causas más comunes son la falla del aislamiento térmico (punto frío en un muro o te-cho) o la ausencia de aisla-miento térmico. El diagrama de Mollier permite identificar en función de la humedad re-lativa del aire interior y de la temperatura del ambiente, la temperatura superficial míni-ma de la pared a mantener para no llegar al punto de ro-cío, es decir, al punto de satu-ración cuando el vapor de agua se transforma en agua.

El vapor de agua se mueve siempre en el sentido del gra-diente de presión de vapor, en general desde el calor al frío, y siguiendo el trayecto más corto y más rápido posible. Si existe una degradación en una pared, el vapor de agua pasa por ese punto débil y su difu-sión dentro de la pared no re-sulta repartida. En esos casos, aparece el fenómeno de fan-tasma o trazas negras. Por ejemplo, el caso de una caja eléctrica no hermética, la par-te inferior de un zócalo o la tapa del taparollo de una ven-tana. Cuanto más homogénea y estanca al aire es una pared, menos probabilidad habrá de que aparezcan esas trazas.

Para un aire en un ambien-te a 20°C y 70 % de humedad relativa (HR):- El punto de rocío en la super-ficie interior de la pared apa-recerá si la temperatura es menor o igual a 15°C. Si fuera superior a 15°C, no habrá con-densación.- La presión parcial de vapor de agua, 12,5 mm de mercurio es la correspondiente a 20°C y a 70 % de HR.- Si la HR aumenta a 100%, se alcanzará la presión de vapor de saturación a 17, 5 mm de mercurio y aparecerá el punto de rocío sobre la superficie.

El diagrama de Mollier pre-senta en un ábaco las variables de temperatura y HR que per-miten evaluar rápidamente las condiciones de aparición de la condensación superficial. El aislamiento térmico permite reducir los puentes térmicos, aumentar la temperatura su-perficial y, por lo tanto, evitar la condensación superficial. Y es la mejor forma de evitar efectos de condensación ne-fastos para una construcción.

Por ejemplo, se considera un muro de hormigón de 14 cm para el que se calculará la

resistencia térmica total y, a partir de ella, el perfil de tem-peraturas en el muro. Ver grá-fico Evitar la condensación...)

Se supone una temperatura interior de 20°C y una HR de 70 % con temperaturas exte-riores de -10 °C en un caso y de — 20°C en otro. Cuando la temperatura exterior es -10°C la temperatura superficial in-terior es de 4,5°C y cuando es de -20°C resulta de 0,6°C, ve-rificando en el diagrama de Mollier resulta que hay con-densación en los dos casos ya que las temperaturas superfi-ciales resultan menores al punto de rocío (15°C).

Perfil de temperatura y pun-to de rocío. El perfil de tempe-raturas permite definir las temperaturas superficiales interiores para los dos casos, 0,6 °C y 4,5°C. La temperatura interior de 20°C y la HR de 70% definen de acuerdo al diagrama de Mollier un punto de rocío de 15 °C, por lo tanto

toda temperatura superficial inferior, incluyendo las de los ejemplos (0,6 °C y 4,5 °C) ge-nerarán condensación super-ficial sobre el muro.

Irremediablemente, aunque el ambiente esté calefacciona-do a 20°C, si la temperatura exterior es -10°C, la tempera-tura superficial interior será 4,5°C, inferior a 15°C y, por lo tanto, se producirá condensa-ción superficial. La solución es colocar aislamiento térmico para que aumente la tempera-tura superficial interior por sobre el punto de rocío, 15°C.

El aislamiento va aumentar la resistencia térmica de la pa-red y elevar la temperatura superficial interior de la pared. Tanto con temperatura exte-rior de -10°C como de -20°C, la temperatura superficial in-terior resulta de 19°C. El nue-vo perfil de temperatura del muro aislado muestra que la temperatura superficial inte-rior (19 °C) es superior al pun-

to de rocío de 15 °C y no se produce condensación.

Condensación intersticialUn muro separa zonas que pueden tener diferentes tem-peraturas y humedades relati-vas, en esas circunstancias se va a producir una migración del vapor desde la zona con mayor presión parcial de va-por a la de menor presión par-cial. Dentro de un muro las presiones parciales se repar-ten en función de los materia-les constitutivos del mismo y a sus respectivas resistencias a la difusión del vapor. La caí-da de presión mayor corres-ponderá al material que pre-sente la mayor resistencia (de la misma manera que las caí-das de temperatura en un mu-ro son función de las resisten-cias térmicas respectivas).

Migración del vapor de agua. Entre un ambiente interior y otro exterior siempre existe:

- Un flujo de calor desde el

ambiente más caliente al más frío.- Una migración de vapor, que depende de la presión en los límites del elemento (muro, techo), en el sentido de la ma-yor presión hacia la más débil. Estas dependen de la tempe-ratura y de la humedad relati-va en cada ambiente.

Entre un ambiente interior y otro exterior no existe:- Un flujo de calor cuando am-bos ambientes están a igual temperatura.- Una migración de vapor si ambos ambientes están a la misma temperatura y tienen igual humedad relativa.

Permeabilidad al vapor de agua. El conocimiento de los flujos de vapor de agua entre dos ambientes requiere, para poder controlar sus efectos, saber cómo se comportan los materiales constructivos y ais-lantes con respecto a ellos.

La permeabilidad al vapor de agua representa la cantidad de humedad que atraviesa un espesor de un metro de ese material por hora cuando exis-te una diferencia de presión parcial de 1 mm de Hg entre sus caras. Por lo tanto, se mi-de en g/m.h.mm Hg.

PermeanciaLa permeancia de un material es la cantidad de vapor de agua

18

viene de la pag. 17

que pasa por unidad de tiem-po a través de la unidad de superficie de un material o elemento constructivo de cier-to espesor, cuando la diferen-cia de presión de vapor de agua entre sus caras es la uni-dad. Cuando el material o ele-mento constructivo es homo-géneo en todo su espesor (e) se cumple que la permeancia es la permeabilidad del mismo dividido por su espesor.

Resistencia a la difusión del vapor de agua. La inversa de la permeancia es la capacidad que tiene un material de resis-tirse a la difusión del vapor de agua. (Ver Permeancia).

Proceso de migración del vapor de agua en un elemento. Las cantidades de vapor de agua en una construcción son muy diferentes según cuál sea su origen (ver gráfico Proceso de migración...)

Difusión a través de un ele-mento por diferencia de pre-sión entre el interior y el exte-rior: En este caso la cantidad de vapor de agua transportada es moderada pero no es des-preciable y puede contribuir a saturar de humedad al ele-mento y al aislamiento.

Difusión a través de un ele-mento por sobrepresión del interior respecto al exterior: La difusión de vapor puede apa-recer en todos los materiales porosos y es función de la di-ferencia de presión entre la cara inferior y superior del mismo. En este caso la canti-dad de vapor de agua transpor-tada es moderada pero no es despreciable y puede saturar de humedad al elemento.

Circulación por convección. El vapor de agua puede circu-lar por convección (movimien-to de aire húmedo). En este caso, las masas de vapor de agua transportadas son muy importantes, frecuentemente este vapor de agua pasa a tra-vés de las fisuras y pasajes no estancos que pueden encon-trarse en cualquier parte de la construcción.

El aire caliente interior se pone en movimiento por la diferencia de temperatura y de presión de agua entre el inte-rior y el exterior y alcanza una zona fría (por ejemplo, la pro-tección hidráulica del techo). El aire caliente enfriado de esa manera no puede conservar en forma gaseosa la totalidad del vapor de agua, la humedad relativa de ese aire va sobrepa-sar el 100% y, por lo tanto, el vapor sobrante se transforma en agua líquida y surge la con-densación.

Nota: la permeancia de una lana de vidrio de espesor =100 mm sin revestimiento, es de 0,5 a 0,7 g/m2.h.mmHg y la de una lana de vidrio de espe-sor = 100 mm revestida con una barrera de vapor es de 0,03 a 0,17 g/m2.h.mm Hg.

Es muy importante supri-mir los efectos de convección producidos por defectos en la construcción ya que un flujo de aire frío o una falta de es-

tanqueidad producen un con-sumo excesivo de energía para calefacción, y zonas frías y hú-medas que favorecen la apari-ción de hongos.

La barrera de vapor Entre dos ambientes de tem-peraturas y de humedades relativas sensiblemente dife-rentes es muy probable que se genere el fenómeno de la con-densación en el elemento constructivo que los separa.

La solución consiste en opo-ner a la presión de vapor de agua materiales que ofrezcan una buena resistencia a la di-fusión del vapor, es decir una barrera de vapor. De acuerdo al diagrama de Mollier, la pre-sión de vapor de agua interior Pvi es 10,5 mm Hg y la exte-rior de 1,36 mm Hg.

El perfil de temperaturas permite determinar los niveles de presión de vapor de satura-ción. La presión de vapor de saturación (100%) depende de los distintos puntos conside-rados en la pared. Los diferen-tes niveles de presión de vapor de agua de saturación sobre cada estrato componente de la pared permiten al comparar-los con las presiones parciales de cada componente de la pa-red determinar porque y don-de se produce condensación en la pared.

Ahora se analizará el mismo muro aislado del ejemplo an-terior incluyendo una barrera de vapor para eliminar la con-densación.

El cálculo de la resistencia total de la pared a la difusión de vapor de agua se realiza sumando las resistencias de cada componente homogéneo de la misma. Se observa el re-sultado de la colocación de la barrera de vapor para frenar la difusión del vapor de agua, en este caso las curvas de presión de vapor no se cortan por lo tanto no hay zonas con riesgo de condensación.

Las barreras de vapor se ca-racterizan por la mayor o me-nor resistencia que oponen a la difusión del vapor. Dentro de este rango se diferencian las barreras de vapor de los frenos de vapor.

- Barrera de vapor: Capa de material, generalmente de es-pesor pequeño, que ofrece una alta resistencia al pasaje de

coautora

Lo que viene

Silvina lopez plante: arq. especialista en el tema y jefa de asistencia técnica de isover argentina.

19

ultima entrega: Protec-ción del medioambiente. Soluciones constructivas.

Sigue en la pag. 20

vapor. Para que un material se considere barrera de vapor, su permeancia debe ser inferior a 0,75 g/m2.h.kPa (IRAM 11625)

- Freno de vapor: Capa cuya permeancia es superior a 0,75 g/m2.h.kPa y que tiene por función reducir el pasaje de vapor de agua a un valor com-patible con la verificación del riesgo de condensación inters-ticial.

Para evitar la condensa-ción:

- Asegurarse que la tempe-ratura superficial interior sea superior a la temperatura de rocío, generalmente es nece-sario aislar térmicamente el elemento para lograrlo.

- Es conveniente utilizar ma-teriales aislantes que incluyen una barrera de vapor.

- La resistencia a la difusión del vapor debe ir reduciéndose en cada capa en el sentido de la cara caliente hacia la cara fría; la barrera de vapor debe ir siempre colocada del lado caliente del muro.

- La barrera de vapor debe ser continua. «

20

viene de la pag. 19

aislaciontermica 6

Toda la información para aislar mejor todo tipo de construcciones. Claves para el ahorro de energía.

por ingeniero alberto englebert (aflara)

sigue en pag. 22

La mayor parte de la ener-gía que se utiliza en los procesos térmicos pro-

cede de la reacción exotérmica de un combustible con el oxí-geno del aire.

En estas reacciones de com-bustión de los combustibles orgánicos se generan princi-palmente CO2 y SO2 que son los causantes de los efectos “invernadero” y de “lluvia áci-da” respectivamente.

Los combustibles orgánicos están compuestos química-mente principalmente por carbono (C) y contienen ade-más porcentajes variables de oxígeno, hidrógeno, azufre y nitrógeno entre otros. Por ello el contaminante más abun-dante que se produce es el dióxido de carbono (CO2), y en menores proporciones dióxido de azufre (SO2), óxido de nitrógeno (NO2) y monóxi-do de carbono (CO).

Efecto invernaderoEl dióxido de carbono es un gas incoloro e incombustible y es el contaminante atmosfé-rico que se genera en mayor cantidad en los procesos de combustión.

El volumen estimado de CO2 que se arroja a la atmós-fera en todo el planeta es de 20.000 millones de toneladas anuales.

Este gas tiene la siguiente característica: deja pasar a tra-vés de él las radiaciones sola-res de baja longitud de onda, pero absorbe una parte impor-tante de la energía calorífica que irradia la Tierra, cuyas longitudes de onda son más largas.

De este modo, forma una capa casi impermeable a la

evacuación de calor de la Tie-rra provocando un aumento generalizado de la temperatu-ra. Esto constituye el llamado “efecto invernadero”.

Desde el comienzo de la era industrial el nivel de las emi-siones de CO2 se ha ido incre-mentando en forma continua, esto ha traído como conse-cuencia que desde 1900 hasta 1985, la proporción de CO2 en la atmósfera ha pasado de 290 a 348 ppm (partes por millón) y se espera que antes de 2030 este valor sea el doble del co-rrespondiente a principios de siglo, o sea 580 ppm.

De cumplirse ésto, se espera un aumento de la temperatura media global del planeta de entre 1,5 y 4,5 °C.

Este aumento de la tempe-ratura del planeta tendrá im-portantes consecuencias:

Se producirán derretimien-tos de importantes masas de hielos polares.

Aumentará el nivel del mar, se estima un metro en el transcurso de un siglo, lo que provocará inundaciones en las zonas más bajas de los conti-nentes.

Desaparecerán varias espe-cies animales de las zonas frías.

Se extenderán algunas en-fermedades típicas de zonas calurosas.

Se reducirá la disponibili-dad de agua y aumentarán los conflictos por su posesión.

Todos estos procesos ten-drán mayor relevancia en las latitudes norte y sur que en los sectores centrales.

Los efectos mencionados tendrán una fuerte incidencia en nuestro país, concretamen-

w

w

w

w

wPROTECCION DEL mEDIOAmbIENTEaislar térmicamente para disminuir la contaminación ambiental que produce la utilización de combustibles orgánicos para acondicionar edificios.

cantidad que el CO2, pero sus valores anuales globales son importantes y sus consecuen-cias, también muy graves.

El SO2 producido se difun-de a la atmósfera y es arrastra-do por los vientos, mediante la humedad y la lluvia se trans-forma sucesivamente en SO3H2 (ácido sulfuroso) y SO4H2 (ácido sulfúrico) dilui-dos, capaces de atacar los ele-

mentos con los que entran en contacto.

Las consecuencias de la llu-via ácida son una acción direc-ta sobre las masas forestales y los cultivos por un lado, y por otro, un ataque a las composi-ciones alcalinas de los terre-nos con lo cual la vegetación, incluyendo los árboles, enfer-man y mueren. Muchos bos-ques de Europa Central y del

Norte así como de EEUU es-tán en recesión por este moti-vo. Está disminución de las masas forestales, a su vez, re-duce la “capacidad pulmonar del planeta”, es decir, su capa-cidad de transformar el CO2 en O2.

El protocolo de KyotoA lo largo de los años, y a me-dida que se disponía de mayor

la disminución de las masas forestales que serían capaces de mitigar el problema trans-formando el CO2 en O2 a tra-vés de la función clorofílica.

La lluvia ácidaEl dióxido de azufre (SO2) emitido a la atmósfera por las combustiones de algunas fuentes primarias (carbón y petróleo) es mucho menor en

te se estima que se inundará una franja costera en la Pata-gonia, desde Carmen de Pata-gones hasta el Golfo de San Jorge. Habrá también una reducción de hielos y nieves y la desaparición de algunas es-pecies de nuestra fauna.

Debemos agregar que ade-más de la generación de CO2 la situación se ve agravada por

22

cubierta de tejas: Aislación lana de vidrio bajo tejas hidrorreplente entre las tejas y el machimbre.

cubierta de tejas: Aislación lana de vidrio bajo tejas HR + fieltro liviano HR, dos capas cruzadas entre las tejas y el machimbre.

cubierta de tejas: Aislación lana de vidrio Rolac Plata Cubierta HR por debajo del machimbre. Solución ideal para reformas y uso de mayor espesor del aislante.

cubierta de chapa: Aislación lana de vidrio Rolac Plata Cubierta HR entre la chapa y el machimbre, la barrera de vapor hacia abajo.

cubierta de chapa: Aislación lana de vidrio fieltro tensado HR entre la chapa y la estructura, la barrera de vapor hacia abajo.

cubierta de chapa: Aislación lana de vidrio fieltro tensado HR + Acusti-ver R - entre la chapa y la estructura más sobre el cielorraso. La barrera de vapor va hacia abajo.

sobre cielorraso con atico ventilado: Aislación lana de vidrio Rolac Plata Cubierta HR. La barrera de vapor hacia abajo.

sobre cielorraso con atico ventilado: Aislación lana de vidrio fieltro liviano HR + barrera de vapor (hacia abajo).

cubierta de losa: Aislación lana de vidrio panel Roofing entre el piso terminación y la losa.

cubierta de losa: Aislación lana de vidrio Rolac Plata cubierta HR entre la losa y el cielorraso.

mamposteria doble: Aislación lana de vidrio panel Acustiver P + barrera de vapor (hacía el interior).

muro hormigon: más revestimiento liviano estructura metálica. Aislación lana de vidrio Rolac Plata Muro HR. La barrera de vapor hacía el interior.

rt aislante (50mm) = 1,2 m2 k/W

rt aislantes (50mm + 50 mm)= 2,4 m2 k/W

rt aislante (75mm)= 1,8 m2 k/W; (100mm)= 2,4 m2k/W

rt aislante (100mm)= 2,4 m2 k/W

RT aislante (100mm)= 2,5 m2 k/W; (150mm)= 3,8 m2 k/W; (200mm)= 5,0 m2 k; (100mm + 50mm) = 3,7 m2 k /W

rt aislantes (100mm + 50mm) = 3,7 m2 k/W

rt aislante (75mm)= 1,8 m2 k/W

rt aislante (100mm)= 2,4 m2 k/W

rt aislante (50mm)= 1,6 m2 k/W

rt aislante (150mm)= 3,6 m2 k/W; (100mm)= 2,4 m2 k /W

rt aislante (50mm)= 1,6 m2 k/W

rt aislante (50mm)= 1,2 m2 k/W; (70mm)= 1,8 m2 k/W

viene de pag. 21

causan el calentamiento global en un porcentaje aproximado de al menos un 5%, dentro del período que va desde el año 2008 al 2012, en comparación a las emisiones al año 1990. Es decir, si la contaminación de estos gases en el año 1990 alcanzaba el 100%, al término del año 2012 deberá ser como máximo del 95%.

Es preciso señalar que esto

no significa que cada país de-ba reducir sus emisiones de gases regulados en un 5% co-mo mínimo, sino que este es un porcentaje a nivel global y, por el contrario, cada país obli-gado por Kyoto tiene sus pro-pios porcentajes de emisión que debe disminuir.

El acuerdo entró en vigor recién el 16 de febrero de 2005 después de la ratificación por

parte de Rusia el 18 de no-viembre de 2004 ya que se había establecido que el com-promiso sería de obligatorio cumplimiento cuando lo rati-ficasen los países industriali-zados responsables de, al me-nos, un 55% de las emisiones de CO2.

Cabe destacar que la Unión Europea se comprometió a

nes Unidas sobre el Cambio Climático (CMNUCC) duran-te la llamada Cumbre de la Tierra de Río de Janeiro.

El protocolo de Kyoto se fir-ma en 1997 y vino a dar fuerza vinculante a lo debatido en la CMNUCC. Este protocolo so-bre el cambio climático es un acuerdo internacional que tie-ne por objetivo reducir las emisiones de los gases que

información sobre el tema, ha crecido la preocupación inter-nacional sobre las consecuen-cias que puede tener el calen-tamiento global producido por el efecto invernadero sobre nuestro planeta.

Consecuentemente se ha tratado en los principales fo-ros internacionales y es así como en 1992 se crea la Con-vención Marco de las Nacio-

coautora

Silvina lopez plante: arquitecta especialista en el tema y jefa de asistencia técnica de Isover argentina.

aclaracIon

23

muro mampoStería: más revestimiento liviano estructura liviana. aislación lana de vidrio rolac Plata Muro Hr. la barrera de vapor hacía el interior.

muro liviano con eStructura metálica: aislación lana de vidrio rolac Plata Muro Hr. la barrera de vapor hacía el interior.

muro liviano con eStructura madera: más revestimiento tipo siding. aislación lana de vidrio rolac Plata Muro Hr + panel fachada. la barrera de vapor hacía el interior.

muro peSado: más aislación por el exterior con estructura liviana de madera y revestimiento exterior de madera. aislación lana de vidrio en 2 capas panel fachada Hr.

muro peSado: más aislación por el exterior con estructura liviana metálica y revestimiento exterior tipo siding. aislación lana de vidrio panel fachada velo negro Hr.

muro peSado: más aislación por el exterior con estructura liviana de madera y revestimiento exterior de madera. aislación lana de vidrio en 2 capas fieltro fachada velo negro Hr.

muro peSado: más aislación por el exterior y acabado. aislación lana de vidrio panel fachada Hr.

muro liviano eStructu-ra de madera: más aislación por el exterior y acabado. aislación lana de vidrio 2 capas panel fachada Hr.

muro peSado: más aislación por el exterior con fachada ventilada. aislación lana de vidrio panel fachada Hr.

muro peSado: más aislación por el exterior con fachada ventilada. aislación lana de vidrio fieltro fachada Hr.

piSo: aislación lana de vidrio panel roofing entre el piso terminación y la losa.

rt aiSlante (50mm)= 1,2 m2 k/W; (70mm)= 1,8 m2 k/W

rt aiSlante (100mm)= 2,4 m2 k/W

rt aiSlanteS (100mm + 50mm)= 4,0 m2 k/W

rt aiSlanteS (50mm + 50mm)= 3,2 m2 k/W

rt aiSlante (100mm)= 3,2 m2 k/W

rt aiSlanteS (75mm + 50mm)= 3,0 m2 k/W

rt aiSlante (100mm)= 3,2 m2 k/W

rt aiSlanteS (70mm+50mm) = 3,9 m2 k/W

rt aiSlante (50mm)= 1,6 m2 k/W; (70mm)= 2,3 m2 k/W

rt aiSlante (100mm)= 2,4 m2 k/W; (70mm)= 2,3 m2 k/W

rt aiSlante (50mm)= 1,6 m2 k/W

Sigue en pag.24

entrega 2: en la pág. 8, debió decir “total de gas natural entregado para uso residencial para cada provincia en miles de m3 de 9.300kcal”.