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RECOMENDACIONES PARA EL TRATAMIENTO ACÚSTICO DE INSTALACIONES DE CLIMATIZACIÓN

Preparado por José J. Vilchez, Ingeniero Industrial. Responsable de Marketing de la División de equi-pos comerciales y sistemas, Carrier España S.L - Ponencia presentada en la I Jornada de Ibérica sobre Acústica en Instalaciones de Aire (AINAIR).

Existe una creciente necesidad en el mercado de aire acon-dicionado para la reducción del nivel sonoro de las unidades de climatización. España es uno de los países de mayor con-taminación acústica de Europa, y las autoridades, aunque impotentes para reducir los niveles causados por el tráfico o actividades de construcción, están en cambio endureciendo las medidas legislativas y atendiendo las demandas de los ciudadanos que se refieren al sonido producido por activi-dades lúdicas o unidades de aire acondicionado.

INTRODUCCIÓN. NIVELES NORMALES DE NORMATIVA Y CALIDAD DEL SONIDO

En este último caso, el desconocimiento de los mecanismos de producción y transmisión del nivel sonoro por parte de las autoridades para legislar y agentes, encargados de la apli-cación de normas, está causando perjuicios a instaladores e usuarios al limitar el uso o actuar, llegando incluso a la clausura preventiva de instalaciones.

El marco normativo, aunque diferente en diversas localidades o comunidades autónomas, suele tener puntos en común. Las tablas que se muestran a continuación, generalmente en lo que se refiere a distinguir dos periodos de uso y diferencias entorno a los 5 dB(A) entre ellos. Las condiciones que han de cumplirse en exterior son en general:

La calidad del sonido interior ha de procurar que el ambiente de ocio y trabajo sea:

·No demasiado ruidoso: Por supuesto el nivel sonoro no debe causar daños ni a corto ni a largo plazo a los ocupantes de un local. Los umbrales de daño y dolor y los tiempos de exposi-ción con y sin protección están identificados en la normativa de seguridad e higiene en el trabajo. El ruido ambiental ha de ser el adecuado para no interferir en la conversación.

·No demasiado “silencioso”: Un ambiente en silencio puede ser molesto por provocar una sensación de aislamiento exce-sivo y destruir la privacidad de las conversaciones.

·No debe ser molesto: No pueden existir ruidos identificables de maquinaria, silbidos, humorosidad que produzcan fatiga y falta de concentración de los trabajadores.

·No se debe “sentir”: Muchas veces se confunde la molesta percepción de vibraciones con sonido. La maquinaria en ge-neral disipa energía de esta forma, su transmisión a espacios ocupados es frecuente causa de malestar.

Figura 1 : Niveles sonoros en exterior

Figura 2 : Niveles sonoros en interior

En el caso de la climatización, el sonido es una variable más del confort humano, no sólo hay que procurar unas correctas condiciones de temperatura, humedad y velocidad del aire, también hay que evitar la contaminación con olores y partí-culas y además limitar la contaminación acústica.

No se trata sólo de rebajar el nivel sonoro hasta el mínimo, sino cuidar, de acuerdo con cada local la calidad adecuada.

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Por otra parte se recomiendan una serie de niveles para el normal desarrollo de la actividad en el interior del local1 (ver figura 2).

Las instalaciones de climatización deben respetar estos prin-cipios, las medidas que se expondrán en los siguientes epí-grafes están encaminadas a evitar estos problemas.

Objetivo: Conseguir un adecuado nivel sonoro en el sistema de climatización.

El proyectista debe actuar siempre bajo la premisa de que un problema de vibración o nivel sonoro es más fácilmente ata-cable en las primeras etapas de proyecto, y se puede resolver a un coste inferior, que si se realiza la implantación posterior de barreras, atenuadores, etc.

Tiempo y dinero gastados en la selección de equipos de me-nor nivel sonoro pueden no aprovecharse si no se estudia la integración de los equipos dentro de un “sistema”, que tiene en cuenta el ambiente interior, el exterior y las peculiaridades constructivas del edificio.

Debe tenerse en cuenta siempre el proceso de percepción del sonido. Sobre el ruido generado por una máquina puede ac-tuarse bien seleccionando una unidad de menor nivel sono-ro o analizar sus características y determinar el cerramiento acústico más adecuado.

Sin embargo, no debe perderse de vista los caminos de trans-misión del ruido, refracción y reflexión, transmisión directa y a través de la estructura, mostrados en la figura. Perder de vista uno de ellos puede suponer no tratar adecuadamente el problema.

Los avances tecnológicos en la reducción de nivel sonoro de las fuentes principales de sonido de los sistemas de climati-zación, se han centrado en dos vertientes de investigación principales:

la reducción de la emisión intrínseca de las fuentes mediante el uso de nuevas tecnologías de compresión y movimiento de aire, y el uso de materiales de atenuación más eficaces.

El tratamiento de un problema de nivel sonoro varía según la ubicación:

En el exterior las medidas son en general:

·Seleccionar la unidad de menor nivel sonoro: deberá contarcon ventiladores y compresores de bajo nivel sonoro.

·Buenas prácticas de instalación.

·Como último recurso, implementar cerramientos acústicos.

En el interior son:

·De nuevo seleccionar la unidad de menor nivel sonoro.

·Buen aislamiento de Ventiladores y compresores (antivibra-dores).

·Buenas prácticas de instalación de conductos.

Tratamiento en exterior: unidades diseñadas para reducción del nivel sonoro

La actuación sobre el nivel sonoro de una unidad no debe tener en cuenta sólo el nivel sonoro en dB(A). Tanto o más importante son las frecuencias típicas de emisión. La figura muestra las frecuencias típicas de emisión de diversos tiposde equipos de climatización.

Dentro de las unidades, las fuentes principales de ruido, son compresores y ventiladores; ambos tienen además caracterís-ticas acústicas muy diferentes.

Figura 3: Estudio integral del problema de nivel sonoro

Figura 4 : Frecuencias típicas de equipos de aplicación en instalaciones de climatización

1Niveles recomendados en literatura internacional consultada. Los niveles máximos están contemplados en las diversas Reglamentos/ Ordenanzas autonómicas o municipales.I.e. Ordenanza protección contra contaminación por formas de energía Boletín Oficial del Ayuntamiento de Madrid de 24/6/2004.

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·El uso de nuevos tipos de compresores más silenciosos es una de las actuaciones más comunes. Se está imponiendo el uso de compresores de tipo rotativo con niveles sonoros más reducidos. Los tipos de compresores más usados son ahora los de tipo Scroll o de tipo tornillo. Como ejemplo, se han conseguido reducciones de hasta 6 dB(A) entre una bomba de calor de 180 kW con compresores scroll, frente a una uni-dad de diseño más antiguo, con compresores alternativos.

·Uso de ventiladores de bajo nivel sonoro. Se ha investigado profusamente en la reducción del nivel sonoro de las uni-dades a través de la reducción del nivel sonoro de sus ven-tiladores; el diseño se ha tratado de hacer de acuerdo a las últimos diseños aerodinámicos.

En el caso de Carrier, la posibilidad de usar tecnologías de dise-ño asistido por ordenador y simulación aerodinámica gracias a la pertenencia a UTC, grupo industrial que engloba a Sikorsky (helicópteros) y Pratt&Whitney (motores de aviación) hace que se compartan ideas para un mejor diseño aeroacústico.

En efecto, los ventiladores tipo “Flying Bird” (figura 5) redu-cen el nivel sonoro unos 7 dB respecto a un diseño conven-cional. Figura 6: Montaje de ventiladores sobre torre

Los ventiladores de “Flying Bird” presentan tres característi-cas fundamentales.

·Diseño de álabes aerodinámicos con curvatura variable des-de el cubo, y anillo envolvente exterior. Se consigue recon-ducir los torbellinos de los bordes de los álabeshacia la corriente principal.

·Cubo y conductos de entrada aerodinámicas para ocultar el motor y corto conducto para reconducir la descarga.

·Fijación en las unidades de pequeño tamaño en una torre sobre el suelo de las unidades, para evitar las vibraciones del techo.

Figura 7: Influencia de la estructura de soporte en la transmisión de vibraciones

Figura 5: Diseño de la entrada y descarga

Asimismo, estos ventiladores cuentan con dos velocidades, siendo controlados directamente por la presión de condensa-ción o mediante programación horaria, lo que hace posibledisminuir el nivel sonoro en funcionamiento nocturno hasta en 10 dB(A).

Dotados también de una presión estática que varía entre los 40 y 60 Pa, permiten el acoplamiento a redes de conductos (recomendándose un conducto por cada ventilador), en apli-caciones bajo cubierta, casetones, etc. Evitando por su bajo nivel sonoro la necesidad de costosos silenciadores externos, en las mencionadas aplicaciones de baja presión estática.

Buenas prácticas de instalación en exterior

El origen de los problemas suelen ser muy típicos:

·Enfriadoras, compactos de cubierta roof top, torres o con-densadores muy cerca de otro edificio o al límite de la pro-piedad.

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·Forjado de la cubierta demasiado liviano y flexible.

·Falta de correctos sistemas de amortiguación bajo las unida-des o en los soportes de las tuberías y conductos.

Como se verá, muchas de las prácticas que se detallan a con-tinuación tienen una importante dosis de sentido común:

·Evitar la proximidad a grandes superficies que puedan refle-jar el sonido. Una distancia aceptable puede ser de 6 m a una pared alta o a un lado de un edificio adyacente. Evitaremos así la transmisión directa de ruido a través de la pared y la reflexión en otras direcciones. En muchos casos, este sonido reflejado incide en una zona acristalada de un piso inferior.

·Orientar el lado más “ruidoso” de la unidad hacia el área menos sensible.

·Si el equipo va a estar sobre una zona delicada que precisa un nivel sonoro reducido, caso de una sala de conferencias, habitaciones de hotel, etc. debe tenerse en cuenta la transmi-sión de vibración a través de la estructura y también la trans-misión aérea por huecos de falso techo, etc. El problema en el último caso se trata como un ruido interior. En el primero, ha de dotarse a la bancada de una masa que agregue inercia para amortiguar las vibraciones y una adecuada soportación en la estructura. La mejor es la extensión de la estructura in-terna del edificio, de tal forma que se minimiza la transmisión de la unidad hacia la cubierta.

En el primer caso, la flexión del forjado de la cubierta ampli-fica la transmisión de vibraciones. En el segundo se aprecia una bancada que aumenta la inercia a la transmisión de vi-braciones además de un mejor apoyo al evitar la flexión. En el tercer caso, la transmisión al forjado se ha minimizado ya que además apoya sobre la estructura principal. Los antivi-bradores y bancadas se calculan para evitar la transmisión a esta.

Aislamiento de fuentes exteriores de ruido. Encapsulados y Barreras

La otra estrategia es cubrir con absorbentes acústicos las fuentes. Los compresores son el caso más típico usándose diferentes opciones de aislamiento.

·Encapsulamiento de compresores de tipo semihérmetico o de tornillo mediante paneles con 50 mm de aislamiento acústico especialmente elegido para atenuar las frecuencias dominantes producidas por los compresores .

Envuelven, como se ve, completamente los compresores, aunque permiten el acceso para servicio dejando una esté-tica muy limpia de las unidades. Se consiguen reducciones adicionales de hasta 6 dB(A) sobre las máquinas estándar.

·Otra posibilidad muy usada es el “encamisado” de los com-presores. Consiste en el revestimiento de alta densidad del compresor. El aislamiento (figura 9) permite que reducir de forma importante la emisión en altas frecuencias.

·Para complementar el tratamiento, puede implementarse

Figura 8 : Encapsulado de compresores

Figura 9: Revestimiento acústico de compresores y evaporador

Figura 10: Aislamiento acústico integral baflles e instalación de los mismos

una barrera que permita a la vez el paso de aire a la unidad. Consiste en un cerramiento acústico compuesto de suelo ab-sorbente, y baffles de atenuación, con material absorbente. El diseño de estos cerramientos ha de tener en cuenta las nece-sidades de servicio de las unidades, de forma que permitan el fácil montaje y desmontaje para el acceso a los componentes, con un peso limitado para un manejo por un solo operario.

Con ello se ha conseguido atenuar las altas frecuencias pre-dominantes en los compresores de tornillo reduciendo el ni-vel global hasta en 10 dB(A).

Como último recurso, queda la posibilidad de erigir una ba-rrera acústica, alrededor de todo el conjunto de instalación

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Figura 11: Barrera acústica.

Las reglas básicas se basan en el principio “las máquinas que no ven, no suenan”, pero en la realidad, la pantallas mera-mente visuales no producen una atenuación totalmente efec-tiva.

·Evitar interferir con el cono de descarga de aire de los venti-ladores; se evitarán así problemas de recirculación.

·Separar la unidad de la barrera, un mínimo de dos metros; de no hacerse la propia barrera puede vibrar agravando el problema.

Para ello se recomienda usar materiales de una densidad su-perficial superior a 20kg/m2.

·Puede ser necesario usar un material absorbente de sonido en el lado próximo a la fuente. Para protección de este ma-terial, es conveniente usar una superficie irregular que con-tribuya a una dispersión del sonido, evitando la reflexión del mismo.

·Extender la barrera a los lados de la fuente, al menos Longi-tud de la barrera > 3 x L

·Chequear si el receptor está dentro de la zona de efectividad de la barrera. El sonido se refracta en los bordes de la barre-ra, y a una distancia mayor, puede volver a medirse un nivel sonoro inaceptable, debido al sonido refractado.

El problema se complica con la necesidad de paso de aire si el cerramiento alrededor de la unidad es completo. Se tratará éste en el apartado dedicado a instalación interior.

Unidades de climatización instaladas en el interior de locales

Ha de procurarse que la instalación de unidades en el interior de locales no impacte sensiblemente en el nivel sonoro.

La elección de las unidades se debe hacer de acuerdo a su ni-vel sonoro certificado por el fabricante, proporcionando este no sólo el nivel sonoro global (Potencia sonora en dB(A)) si no también el índice de sonido de la unidad de acuerdo a la clasificación NR (Noise rating) o RC ( Room criteria)

Ambas son similares en asignar un único ratio que corres-ponde al valor ponderado de potencia, pero difieren en el tratamiento dado a sonidos con tonos puros.

La clasificación RC considera también todas las frecuencias incluyendo las bandas de octava de 16 Hz y 31.5 Hz cau-santes de muchos problemas de ruido y vibraciones en ins-talaciones de climatización. Además proporciona un valor cualitativo de las características de la fuente: H para silbido, R para rumor de baja frecuencia, etc.De nuevo se impone el sentido común para tratar los pro-blemas de nivel sonoro en el interior, analizando las vías de transmisión del sonido:

·Use datos de nivel sonoro certificado por el fabricante, me-jor si está acogido a Eurovent.

Esto es aplicable tanto a las unidades interiores como a má-quinas enfriadoras, a unidades condensadoras o cualquier otro tipo de maquinaria que se deban ubicar en el interiorde un local.

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Figura 12: Comparación de valores NR con características sonoras diferentes

Figura 13: El problema de transmisión de sonido en interior

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Figura 14: Atenuación en rejillas de admisión de aire a salas técnicas.

2 Nivel de exposición diario equivalente, LAeq,d: El nivel, decibe-lios A, dado por la expresión:LAeq,d = LAeq,T + 10 log (T/8) , donde T es tiempo exposición al ruido, horas/día. RD 286/2006, de 10 Marzo, Protección salud y seguridad de los trabajadores contra riesgos relacionados con expo-sición al ruido.3Estudio de FREMAP para Carrier España Servicio, sobre una mues-tra de instalaciones. Año 2005

El nivel sonoro en el interior no deben sobre pasar los límites determinados por la normativa de seguridad e higiene en el trabajo, entorno de valores diarios2 de LAeq,d = 80 dB(A). Dada la concentración de equipos en las sufridas salas de ins-talaciones de los edificios, es bastante común superar estos valores, obligando al personal a usar protección auditiva3.

Es por tanto preciso realizar en cada local destinado a sala de máquinas un estudio del futuro impacto en el personal que ha de trabajar en él, procurando que no se excedan los nive-les anteriores y evite la transmisión a locales adyacentes.

La normativa obliga a que los elementos constructivos y de insonorización de que se dote a los recintos en que se alo-jen estas instalaciones deben poseer el aislamiento necesario para evitar la transmisión al exterior o al interior de otros lo-cales, y dispondrán de sistema de aireación del local.

La necesidad de dotar de paso de aire para refrigeración de los componentes obliga además a proveer un tratamiento de

reducción de nivel sonoro también al exterior, tanto para ad-misión de aire como su descarga.La atenuación debe ser del orden de los 12 a 15 dB(A) y rea-lizarse de acuerdo a la normativa vigente, tanto en situación de rejillas como en la atenuación que ha de conseguirse con su aplicación.

Como ejemplo las ordenanzas municipales de grandes ciuda-des están limitando el caudal y la distribución de las superfi-cies destinadas a la descarga.

Muchos municipios están introduciendo, además de prohi-bición expresa de instalar unidades en fachadas, balcones o cornisas, estrictas limitaciones en la extensión y situación delas rejillas de descarga de las unidades de climatización. La limitación de altura de descarga, realmente evita molestas co-rrientes de aire a los sufridos transeúntes

Los caudales están limitados a 1m3/seg por rejilla, con una velocidad inferior a 5m/seg por cada rejilla, la altura mínima desde el suelo debe ser superior a 2 m, y el caudal máximo permitido por fachada no debe superar los 5 m3/seg.

Se usan habitualmente paneles sandwich con relleno interno, de alta densidad.

B) Aislamiento acústico de las paredes del local. Pese a su mayor precio, representa la ventaja de tratar integralmente la instalación, no dejando fuera ninguna fuente. Además todoslos componentes presentan mejor accesibilidad que en el caso anterior.

La actuación se basa en la implantación de una estructura multicapa en todas las superficies de la sala, por ejemplo:

Suelo : A partir del forjado inferior se aplican dos capas de ais-

Figura 15: Ejemplo de normativa urbana sobre descarga de aire en la vía pública.

Se ha mencionado el aislamiento acústico de la sala de má-quinas. Pueden hacerse varias actuaciones:

A) Aislamiento de la fuente. El panelado acústico del equipo es la solución más utilizada; ataca a la fuente y reduce el uso de material. Aparte de aislamiento debe proveerse acceso por lo cual todos los paneles han de ser desmontables.

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lamiento, una plástica de baja transmisividad de vibraciones y una de alta densidad 100 Kg/m3. Encima se puede disponer de una capa de mortero de 5 a 10 mm, sobre la que se tiende el pavimento. Sobre ellas se disponen bancadas individualespara cada equipo.

Paredes: Aparte del uso de ladrillo u hormigón de baja trans-misividad, se suele disponer sobre él un primer aislamiento textil + plástico y una segunda gama de alta densidad. Unaestructura de perfilería metálica es la encargada de sostener el conjunto de placas de yeso, dispuestas en una sola capa o en dos capas sin solape de juntas, entre las que se puede disponer otra capa adicional de aislamiento de requerir la aplicación.

Techo acústico: La estructura de falso techo acústico se dis-

Figura 16: Panelado acústico de enfriadora agua-agua (se aprecian los paneles desmontables)

pone preferentemente suspendida del forjado, situándose ele-mentos antivibradores en los anclajes de la estructura, que soporta el conjunto de losetas acústicas. Las capas que pre-sentan estas losetas, suelen ser similares a las de las paredes, dejando en algunos puntos trampillas de acceso para inspec-ción, mantenimiento, según necesidades.

2. Emplee un correcto aislamiento de los elementos vibran-tes, mediante soportes antivibratorios. La elección de éstos depende entre otros factores de:

·La velocidad de giro del motor (r.p.m), potencia eléctrica (kW) y situación de centro de masas (descentrado o centrado en centro geométrico).

·Naturaleza de la vibración, en horizontal o en vertical.

·Localización del sistema que vibra dentro de la estructura del equipo.

·El espacio entre los soportes antivibratorios del sistema.

·La rigidez de la estructura del edificio. Pueden distinguirse

diversos soportes según aplicación.

·Alfombrillas de neopreno, caucho o fibra de vidrio compri-midos. Pueden soportar hasta 3600 kg/m2 según material y suelen ser adecuados cuando no se prevea una flexión de la estructura del equipo que vibra mayor de unos 3mm.

·Tacos de los mismos materiales, permiten una flexión ma-yor; suelen llevar embutidos conjuntos de pernos para fijar unidad y estructura.

·Muelles para soporte o suspensión. La aplicación recomen-dada es cuando se prevean mayores flexiones de la estruc-tura de base o techo de la unidad. La regla más común de selección es fijar una carga límite que exceda en un 50% la prevista. Los elementos de mayor calidad incluyen también aislamientos de neopreno en los extremos, con el fin de me-jorar el aislamiento frente a altas frecuencias. Hay diversas ejecuciones en el mercado, iuncluyendo un tipo de elemento antivibrador especial con muelles que posee una estructura adicional de contención del pandeo del muelle.Puesto que la vibración puede transmitirse mediante las co-nexiones de tuberías y conductos, estas uniones han de tra-tarse con especial cuidado:

·Conexión de tuberías. Normalmente se usan uniones embri-dadas entre las que se dispone el elemento antivibrador, una sección de tubería de caucho con tolerancia a la presión de trabajo nominal de la tubería. El tipo de conexión Victaulic proporciona una cierta amortiguación de vibraciones de alta frecuencia al contar con juntas de caucho, no obstante debe chequearse su transmisividad. De ser necesaria una longitud flexible mayor o de tener precisar absorber una desalineación entre los extremos a conectar, se usa un flexible denominado familiarmente “anaconda”.

·Para aislar la vibración de ventiladores de grandes caudales, las unidades de tratamiento de aire incorporan conexiones de lona entre él, la estructura del ventilador y la brida de conexión de los conductos. Esta característica evita en gran medida la transmisión a la estructura del climatizador y al conducto.

3. Ubique las unidades terminales, rejillas de descarga y ad-misión lo más alejado posible de áreas sensibles.

La figura 17 muestra una serie de medidas para limitar el ni-vel sonoro de la unidad, que por supuesto debe suspenderse usando soportes antivibratorios.

En unidades que contienen compresores, el ruido de los mis-mos puede filtrarse aguas arriba de la unidad, el conducto con un codo limita la transmisión directa al plenum.

Codos o bifurcaciones próximas a la descarga de la unidad, generan ruidos por turbulencia, si se limitan éstas con un tra-mo recto de más de 1500mm y limitando la velocidad de paso, se evitarán grandes problemas de ruido regenerado en las proximidades de los locales.

Los conductos flexibles de la figura, permiten evitar la trans-misión de sonido, sobre todo las conversaciones a través del

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Figura 17: Aislamiento de vibraciones en climatizadores

conducto, si se disponen con al menos una curva y poseen entorno a 1,5 - 2 m de longitud.

4. No sobredimensione los ventiladores para dar mayor pre-sión estática de la necesaria. Los difusores no van a ser capa-ces de manejar el exceso de caudal, por lo cual superarán el nivel sonoro bajo el que fueron seleccionados. Ajuste poleas

y correas para proporcionar las presiones necesarias.

5. Emplace la red de conductos de tal forma que minimice el sonido transmitido y el sonido por fugas de aire. Provea también el uso de material de aislamiento en los conductos si estos son de chapa. Evite en lo posible el uso de tramos rectos muy largos (superiores a 3 m) de conducto flexible; tienen

Figura 18: Instalación de una unidad interior de conductos.

Figura 19: Conductos flexibles en rejillas para evitar la transmisión de ruido por conducto

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Figura 20: Atenuación en conductos (Circular, círculo de color)

4Otros autores consideran el coeficiente 1.26. Manual de Conduc-tos de Aire Acondicionado Climaver

menos atenuación que un conducto normal.

La localización de los conductos depende en gran medida de la posición de patinillos para paso de conductos, cableado o tuberías. El proyectista del sistema de climatización poco podrá hacer si en el diseño arquitectónico del edificio se han obviado o reducido tales espacios. Como consejo al arqui-tecto sobre esto, es que provea de un número pequeño de

patinillos de generosas dimensiones, ubicados lejos de zonas sensibles, concentrando los pasos cerca de aseos, escaleras, distribuidores, etc. En caso de precisarse tratamiento acústico será más efectivo y económico sobre estas zonas.

Aquí entran en juego las reglas fundamentales para el diseño y ejecución de conductos.

·Si es posible use conductos circulares, si precisa atenuación en bajas frecuencias, su atenuación en ellas por efecto de forma es superior.

·La ley de atenuación del sonido4 teniendo en cuenta el ma-terial del conducto es:·donde es la atenuación en dB por metro lineal, es el coefi-

ciente de atenuación tabulado para cada material y P y S son respectivamente el perímetro y la sección del conducto que nos indica que a menor sección se produciría mayor atenua-ción. Esto choca con la necesidad de reducir velocidad dentro del conducto tanto para reducir el sonido debido a la veloci-dad como para no penalizar la pérdida de carga. Las reco-mendaciones de velocidad de paso de aire dependen también de la ubicación de los conductos como expresa la tabla.

La influencia del material de aislamiento es grande, conjun-

Figura 21: Velocidades de paso de aire según tipo de conductos y nivel requerido

tamente con la necesidad de aislar térmicamente es difícil encontrar en buenas instalaciones conductos que no presen-ten una o varias capas de aislamiento. Tanto en impulsión como en retorno, siendo uno de los más efectivos la lana de roca. Por economía de instalación, el desarrollo del conduc-to autoportante de lana de roca ha supuesto una auténtica revolución.

En las secciones de mayor uso en instalación sustituyen con ventaja a la solución de chapa revestida, que queda relegada a grandes secciones o diámetros. Una acertada combinación del producto junto con sencillas herramientas de corte y tro-quelado, permite a los instaladores ahorrar tiempo y dinero

tanto en la selección como en el montaje, además de tener intrínsecamente un excelente comportamiento acústico.

Sin entrar en detalle, los materiales más modernos presen-tan además una mejora de las características de salubridad al evitar el desprendimiento de fibras, junto con una pérdida de carga inferior.

·Evite el uso de transiciones de diámetro/sección bruscas o subdimensionadas; ya que producen excesiva turbulencia y por consiguiente elevan el ruido.

Los fabricantes de conductos también han desarrollado herra-mientas o troqueles para ayudar a los instaladores a conseguir uniones y transiciones con buen comportamiento acústico.

CONCLUSIÓN

Esperamos que este artículo haya servido para recordar al lec-tor algunas de las técnicas más usadas para la reducción de nivel sonoro.

Aparte de la labor de formación y difusión de los conocimien-tos sobre legislación y sonido que las administraciones ha-brían de dar a los usuarios, instaladores y agentes, queda a los fabricantes la tarea de certificar con rigor los niveles sonoros de sus unidades y materiales e investigar sobre la reducción del nivel sonoro de sus productos.

En todos los casos les recomendamos, usen productos que po-sean una suficiente garantía de haber sido certificados según Normativa Europea, muchos fabricantes de equipos y mate-

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Figura 22: Recomendaciones para cambios de dirección del flujo de aire

riales para instalaciones de climatización hacen un esfuerzo económico importante para certificar sus productos.

Los esfuerzos de la asociación de fabricantes Eurovent se han centrado en la aplicación de estándares de medida comunes a todos los fabricantes europeos ( siguiendo la normativa ISO en sus diferentes variantes para distintos tipos de unidades) y la cer-tificación de los resultados de los ensayos de los fabricantes en sus directorios. Los datos de potencia sonora5 de los diferentes equipos se publican en el directorio Eurovent, vigilando este or-ganismo que los datos que los fabricantes adscritos hacen llegar al mercado son congruentes con lo observado en los ensayos.

En este sentido, las principales marcas fabricantes de equipos de aire acondicionado están certificando sus productos, publican-do en el directorio los niveles de potencia sonora; sin embargo queda todavía mucho camino por recorrer, hasta que todos los productos estén certificados.

Nuestra recomendación final en todos los casos es la inspección exhaustiva “in situ” y la evaluación de distancias y circunstan-cias de las edificaciones “sensibles” al impacto sonoro en la etapa de proyecto, y , como no, el asesoramiento por expertos, empresas especialistas en sonido.

El estudio del impacto de nivel sonoro del proyecto, aun con un coste en tiempo y dinero ahorra varias veces su valor si hay que corregir en campo una situación de molestias o de trasgresión de la normativa.

De esta forma se evitará una intervención de las autoridades,

que en defensa del ciudadano, no tienen más remedio que apli-car, a veces a rajatabla, los reglamentos sobre nivel sonorode su cuidad o comunidad.

BIBLIOGRAFÍA

·Artículo Técnico : El ruido en la industria, Jesús Velasco Abásolo.Responsable Área Higiene Industrial de FREMAP, 2004

·Ordenanza de protección de la atmósfera contra la contaminación por formas de energía. Boletín Oficial del Ayuntamiento de Madrid de 24/6/2004

·Decreto 3/1995 de Castilla y León, de 12 de enero, Niveles sonoros o de vibraciones producidos en actividades clasificadas.

·RD 286/2006, de 10 Marzo, Protección salud y seguridad de los trabajadores contra riesgos relacionados con exposición al ruido

·Estudio de FREMAP para Carrier España Servicio, sobre una muestra de instalaciones de climatización. Año 2005. A practical guide to Noise and Vibration Control for HVAC systems; Mark E. Schaffer. ASHRAE Inc Atlanta 1993.

·Manual de Conductos de Aire Acondicionado Climaver. Cristalería Española 2º Edición 1996

·Manual de Aire Acondicionado Carrier”, Carrier Corporation, Marcombo Boixareu Editores, Barcelona 1983

·Air conditioning and Ventilation for Buildings “ . Croome and Roberts, Pergamon Press, N.York E.E.U.U. 1975

5 Las Potencias sonoras de acuerdo a las especificaciones de Euro-vent son equivalentes a ISO3744.

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EL POLIURETANO APLICADO:Aportaciones al mantenimiento de la edificación

Preparado por J. M. Enériz Pérez Presidente de ATEPA, Asociación Técnica de Poliuretano Aplicado

Al diseñar un edificio y realizar el proyecto que va a determinar las diferentes prestaciones que debe cumplir, deberemos adoptar soluciones que nos garanticen la consecución de los objetivos previstos. Para alcanzar un buen resultado final pode-mos optar por diferentes soluciones, la mayoría de ellas válidas, pero que debemos elegir de acuerdo con las necesidades de utilización del edificio, su ubicación, zona climática, y otras muchas consideraciones que será necesario contemplar.

1. Proyecto

Actualmente han cobrado protagonismo aspectos que hace años tenían menos importancia y que, por consiguiente, no se consideraban esenciales. El encare-cimiento de los combustibles obliga a contemplar el ahorro energético como uno de los argumentos más importantes a tener en cuenta, ya que el coste de la energía que consume un edificio a lo largo de su vida útil es, sin lugar a du-das, el componente más costoso de su mantenimiento.

La minoración del consumo de energía del edificio por tanto, debe predominar y ser uno de los objetivos prioritarios que deberemos cumplir desde el pro-yecto, teniendo en cuenta algo suma-mente importante: toda la sociedad se verá beneficiada con este ahorro, sien-do fundamentalmente el usuario el prin-cipal beneficiado. Todo esto debe ser razón suficiente para que en el diseño incorporemos un buen material aislan-te y con un espesor suficiente, como el medio óptimo de garantizar un ahorro energético. Es muy importante tener en cuenta que, a lo largo de la vida del edi-ficio, las instalaciones y su rendimiento pueden ser sustituidas o mejoradas. No ocurre así en el caso del aislamiento térmico, que permanece fijo y no va a ser mejorado: un adecuado espesor será condición imprescindible para que sus prestaciones perduren en el tiempo.

En todo el mundo civilizado los aspec-tos medioambientales han cobrado gran

importancia en la actualidad. El respeto por el medioambiente es un objetivo fundamental y cada vez más asumido por todos; por tanto, un requisito funda-mental es evitar en lo posible la emisión de gases contaminantes a la atmósfera, como el CO2 el SO2 (que producen el efecto invernadero con el consiguien-te calentamiento de la atmósfera en el caso del CO2, o la lluvia ácida que contribuye a la destrucción de nuestros bosques en el caso del SO2). La mejor forma de conseguir un efecto positivo inmediato es la disminución del consu-mo de energía, pues los residuos de la combustión son el principal causante de estos efectos tan negativos.

Como ya hemos visto anteriormente, la mayor eficacia para disminuir el consu-mo de energía se consigue aumentan-do la calidad y cantidad de aislamiento térmico, obteniendo además por esta razón otros efectos positivos, como el incremento del confort, y la disminu-ción del coste de mantenimiento directo e indirecto.

2. Aislamiento térmico

Es evidente que la inversión en un buen aislamiento térmico contribuye muy eficazmente a la disminución del con-sumo de energía, así como a la mejora

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de diversas prestaciones del cerramien-to. Además, se amortiza en general en un breve espacio de tiempo, y si este aspecto lo analizamos en profundidad nos daremos cuenta que se amortiza mucho antes de lo que en general so-lemos creer.

La amortización de un aislamiento sue-le oscilar entre tres y cuatro años en el peor de los casos y, esto contemplando sólo el régimen de invierno, disminu-yendo a la mitad, si tenemos en cuenta también el régimen de verano. Tenien-do en cuenta una vida útil del aisla-miento -en este caso espuma rígida de poliuretano- superior a 50 años, es fá-cil imaginar la importantísima aporta-ción que hace al ahorro de energía, así como a la disminución de emisiones de gases contaminantes a lo largo de la misma.

3. Estanqueidad

Aspectos como la estanqueidad de los cerramientos, la impermeabilidad de la envolvente o el comportamiento acús-tico, van a estar tratados con profusión en el próximo Código Técnico de la Edificación derivado de la LOE, dándo-les la importancia que se merecen. La calidad global del edificio y las garan-tías al usuario son en la LOE objetivo prioritario y por tanto fundamental.

A nadie se le escapa el hecho de que el mayor enemigo de un edificio es la hu-medad, ya que proveniente del agua de lluvia, o de la formación de condensa-ciones tanto superficiales como inters-ticiales, contribuye de forma decisiva a su degradación.

La humedad más conocida es la pro-ducida por acción de la lluvia, pero no hay que olvidar la provocada por condensaciones superficiales, que suelen manifestarse generalmente con más profusión en los puentes térmicos, ocurriendo habitualmente como con-secuencia de no haberse realizado la rotura del puente térmico mediante un aislamiento adecuado y suficiente.

De todas las humedades, la más des-conocida y la más difícil de tratar es la producida por las temidas condensa-ciones intersticiales. Se pueden origi-nar graves deterioros (en muchos casos irreversibles) en los diversos elementos de un sistema constructivo. Este tipo de

patología tiene el inconveniente de que no es fácil de detectar y cuando se de-tecta, ya ha ocurrido el daño.

4. Ventilación

Antiguamente no se manifestaban con-densaciones con tanta frecuencia como en la actualidad. Esto era debido, por una parte, a que en los edificios no era habitual tener calefacción; otro aspecto sumamente importante y que contribuía de una forma decisiva era el hecho de que las carpinterías raramente eran her-méticas, produciéndose de esta forma una ventilación natural que es una de las mejores formas de evitar condensa-ciones.

Es previsible que en el futuro Código Técnico de la Edificación y dentro de las condiciones térmicas de los edifi-cios, con el fin de mejorar las condicio-nes de higiene de las viviendas, uno de los requisitos exigibles sea el dotarlas de sistemas de ventilación fija que garanti-ce unos valores mínimos de renovación de aire. Con esta ventilación las patolo-gías producidas por condensaciones se verán reducidas de una forma conside-rable.

En la actualidad, las carpinterías son esencialmente estancas. Ésta es una for-ma de asegurar el control de infiltracio-nes de aire, así como de garantizar que el nivel sonoro se mantenga dentro de niveles aceptables y establecidos por la actual legislación.

5. Humedades, predicción y control

Como se desprende de lo expuesto an-teriormente, las humedades son la cau-sa de muchas actuaciones de manteni-miento en los edificios, actuaciones que siempre son costosas. Sería interesante tener presente que es mucho más fácil y económico prevenir que curar, sien-do un aspecto que deberá estar contem-plado desde el proyecto, diseñando con este propósito soluciones adecuadas que eviten estas patologías.

Para poder evitar condensaciones es im-prescindible predecirlas, por tanto será necesario calcular si en las condiciones habituales de uso, humedad, tempera-tura y ocupación se producen, y si esto es así, deberemos modificar la solución constructiva recalculando y modificán-dola hasta estar seguros de que no se van a producir. Existen diversas actua-ciones que ofrecen un efecto inmediato en la solución de este problema, y que a veces deberán usarse combinadas

Para ayudarnos a tratar estos proble-mas, antes de que ocurran, tenemos un magnífico aliado: El aislamiento térmi-co mediante espuma rígida de poliure-tano aplicado in situ. Hemos comen-tado anteriormente la conveniencia de utilizar un buen aislamiento térmico; actualmente tenemos la seguridad de disponer de buenos materiales aislantes térmicos, el 90% acreditados por certi-ficados de calidad y de acuerdo a nor-mas. Quiero destacar la utilización de la espuma rígida de poliuretano como uno de ellos y óptimo medio para evitar

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esos problemas.

6. Utilización de espuma rígida de po-liuretano

La espuma rígida de poliuretano dispo-ne de Norma UNE 92120-1 de siste-mas, y que define las propiedades que va tener la espuma una vez aplicada, así como la Norma UNE 92120-2 de aplicación, que define que condicio-nes se deben cumplir en el proceso de fabricación en obra para que la espu-ma tenga las propiedades previstas en el diseño del sistema. Así mismo existe Sello INCE Marca N de sistemas y de aplicación que certifica la calidad de los sistemas así como la de la espuma fabricada en obra.

Lo que hace que este sistema de ais-lamiento sea singular, y lo distinga de otros materiales aislantes, es su proceso de fabricación, ya que coincide con su puesta en obra o aplicación, quedando de esta forma incorporado al elemento constructivo que pretendemos aislar en un mismo proceso. Esta operación se lleva a cabo mediante una máquina de alta presión, del orden de 175 kg/cm2 que acondiciona por separado los dos productos básicos, poliol e isocianato (azúcar el primero y un derivado de petróleo el segundo) y que por medio de mangueras va a llegar a la pistola de pulverización y mezcla que está situa-da en el lugar de aplicación. Todo el sistema suele ir montado sobre camión considerándose, por esta razón, como factoría autotransportada. Como únicas ayudas en la obra se necesita un espa-cio para ubicar el camión y suministro eléctrico.

Es imprescindible por la idiosincrasia de fabricación, así como por el manejo de las máquinas que el operario que realice todos estos procesos esté cualificado y disponga del equipo de protección ade-cuado, no siendo posible la fabricación de la espuma por personal que no esté adiestrado y posea experiencia suficien-te, pues tanto el manejo de las máquinas, como los productos, son complejos.

Es interesante resaltar las propiedades más significativas de este magnífico ma-terial y su puesta en obra, ateniéndonos fundamentalmente a las que afectan al tema que nos ocupa, el mantenimiento de edificios. Considerando que el co-nocimiento de estas propiedades pue-

de ser determinante para decidir su utilización, puede garantizarse con la incorporación de este material que se cumplen los objetivos previstos en la solución constructiva, como estanquei-dad al aire y al agua, así como que no se producen condensaciones, dispo-niendo por supuesto de un buen aisla-miento térmico. Es de destacar que con esta utilización habremos contribuido eficazmente a eliminar una parte im-portante de patologías en los edificios y que, con demasiada frecuencia, son habituales.

7. Algunas propiedades relevantes

Lo primero que debemos resaltar de la espuma rígida de poliuretano es su gran capacidad como aislamiento térmico, ya que tiene el coeficiente de conduc-tividad térmica más bajo de todos los materiales aislantes que actualmente son utilizados en construcción: lambda de cálculo (l10°C) 0,026 W/m°C, siendo éste un valor fijo en la escala de densi-dades que normalmente se utilizan en construcción, comprendidas desde 30 kg/m3 hasta 55 kg/m3. La primera con-secuencia positiva es que este lambda nos va a permitir tener más aislamiento a igualdad de espesor que otro material aislante y, por consiguiente, disminuir el K de la solución constructiva, que es el principal objetivo de un aislamiento. También podríamos hacer otra lectura: conseguimos el mismo aislamiento con menor espesor, lo que equivale a un ahorro del espesor total de la solución constructiva, disponiendo por tanto de más superficie habitable. Esto supondrá

que el precio de venta de la superficie que estamos ganando nos amortice el coste del aislamiento.

Otro de los aspectos relevantes a tener en cuenta es que se trata de un material impermeable, impermeabilidad inhe-rente al material y a su puesta en obra, ya que se trata de una espuma duro-plástica, rígida, fuertemente reticulada, de celdas eminentemente cerradas (más del 90%) y aplicada por proyección en continuo, sin juntas ni solapes, con una absorción de agua en volumen inferior al 5% (ensayo por inmersión) siendo en la práctica, en la mayoría de los casos inferior al 2%. Esto se debe a que la probeta de ensayo normalizada es muy pequeña (5 x 5 x 5 cm) y en el proceso de preparación de la misma es preciso cortarla, con lo que se destruyen gran cantidad de celdillas de la parte exte-rior, por tanto afectando de una forma decisiva al resultado del ensayo.

Esta propiedad de impermeabilidad del material podemos aprovecharla de una forma positiva y muy eficazmente si asumimos que, al fabricarse en obra por proyección sobre el substrato, ade-más conseguimos un material perfecta-mente adherido (no olvidemos que los poliuretanos nacieron como adhesi-vos), fabricado sin uniones en continuo e impermeable y que, dependiendo de la calidad del substrato, el espesor y densidad de la espuma que aplique-mos, no sólo el material sino la solu-ción también podrá ser impermeable. Esto se debe a que en su fase líquida, al proyectarse a alta presión contra el substrato, penetra en las oquedades re-

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llenándolas al expandirse dentro de las mismas, ya que en los cinco segundos que dura la reacción química, el pro-ducto aplicado aumenta del orden de treinta veces su volumen, consiguien-do por este sistema de fabricación es-tanqueidad del cerramiento, siendo un factor fundamental -como es evidente- el espesor de la aplicación.

La estanqueidad, obviamente también tiene gran influencia en el aislamiento acústico, resaltando en este sentido que este material, al estar perfectamente adherido al substrato y teniendo gene-ralmente una frecuencia de resonancia muy distinta al mismo, actúa como un magnífico amortiguador de vibraciones. Es evidente que en absorción acústica, al ser un material de celdas cerradas, no funciona como un buen absorbente; tampoco lo es por la ley de masas, por tanto en esto nunca podrá ser líder.

Otro de los aspectos relevantes y que es inherente al sistema, es la gran facilidad con que podemos resolver el aislamien-to de los puentes térmicos: por muy irregulares que sean las superficies a aislar, al aplicarse por proyección (equi-valente a pintar con pistola), la espuma que se forme va a adquirir la forma del substrato consiguiendo continuidad en toda la superficie tratada. Este aspecto es sumamente importante para prevenir la formación de condensaciones super-ficiales, teniendo gran influencia para evitar las intersticiales.

La espuma rígida de poliuretano aplica-da por proyección, siendo impermea-ble al agua no lo es al vapor de agua. Aunque es bastante resistente, permi-te la transpiración del cerramiento: se pueden considerar valores de m 60 para una espuma de 30 kg/m3 y m de 150 para una espuma de 55 kg/m3 de espu-ma envejecida. Los valores de resisten-cia al vapor de agua que se obtienen en soluciones constructivas tradicionales que incorporan como aislamiento tér-mico espuma rígida de poliuretano, en raras ocasiones presentan problemas de formación de condensaciones intersti-ciales y mucho menos superficiales (si bien deberá realizarse, y sobre todo en soluciones constructivas de aplicación de espuma sobre cubierta, que suelen ser las más críticas), un estudio de com-probación. En caso de que existan será imprescindible el realizar una barrera de vapor como medida preventiva para evitar la formación de condensaciones.

Las condensaciones intersticiales pro-vocan serios desperfectos en la edifica-ción: si éstas se producen en el interior del aislamiento se pierde poder aislan-te, con el consiguiente aumento de con-sumo de energía. Si las condensaciones se producen en el resto de materiales del cerramiento originan deterioro por humedad y si hay congelación los da-ños pueden ser considerables e irrever-sibles.

Debido a las magníficas propiedades de este material, así como a su proceso de fabricación in situ unido a su versa-tilidad y rapidez de ejecución, el aisla-miento térmico mediante espuma rígida de poliuretano aplicado por proyección es actualmente el más utilizado en cerra-mientos verticales, siendo su aplicación sobre cubiertas cada vez más frecuente. Para hacernos una idea de magnitudes, en el año 1999 se aplicaron en España 33.000 toneladas, lo que equivaldría aproximadamente a 23.000.000 de m2. A la cabeza de los países consumidores está Estados Unidos con 100.000 tonela-das, seguido de Japón con 40.000, sien-do España el tercero; el resto de países europeos tiene un consumo de 27.500 toneladas. Es evidente que España tiene muy desarrollada esta tecnología, ex-portando nuestros sistemas de poliure-tano a otras partes del mundo: países de Europa, Asia y África. Nuestro mercado, al estar muy desarrollado, ofrece una excelente relación calidad-precio.

8. Cerramientos de ladrillo cara vista

De los 23 millones de metros cuadrados en que se ha aplicado poliuretano en España en el año 99, aproximadamente 19 millones se han realizado sobre ce-rramientos verticales, siendo la aplica-ción más utilizada el aislamiento sobre el trasdós de ladrillo visto. Más del 90% de esta aplicación se ha realizado direc-tamente sobre la fábrica de ladrillo sin enfoscado con mortero de cemento.

Este aspecto merece la pena ser analiza-do: es mucho más impermeable la solu-ción sin enfoscar, ya que tanto el ladri-llo como la espuma de poliuretano son impermeables. Por tanto, es difícil que el agua penetre al interior o descienda hasta el forjado.

Analizando ahora la otra solución alter-nativa, es lógica la deducción de que

el enfoscado con mortero de cemento, previo a la proyección de espuma, em-peora la solución constructiva: Contri-buye por una parte a absorber más can-tidad de agua y por otra, cuando éste se satura, a que, entre el ladrillo que es hidrófugo y la espuma de poliuretano que es impermeable, el agua, almace-nada en el mortero, descienda a través de él con mucha facilidad, produciendo humedades en el forjado que por capi-laridad van a pasar dentro.

Por otro lado, si analizamos higrotérmi-camente la solución, nos encontramos que se pueden producir condensacio-nes intersticiales con más facilidad; esto es debido a que incorporamos en la cara fría un material que es más re-sistente al paso de vapor de agua que el poliuretano.

Además, si el coste de esta unidad de obra la invertimos en aumentar el es-pesor del aislamiento, mejoraremos la solución de una forma considerable, obteniendo entre otras ventajas ma-yor eficiencia energética, que desde el principio era uno de los objetivos fun-damentales dentro del proyecto.

9. Rehabilitación

Un aspecto importante del manteni-miento en los edificios es la rehabilita-ción. La espuma rígida de poliuretano, por sus propiedades, parece que fue creada para favorecer la rehabilita-ción de diversas y variadas soluciones constructivas: su versatilidad, rapidez y prestaciones facilitan el proceso de rehabilitación en la mayoría de las cir-cunstancias, siendo relevante en estos casos su extraordinaria adherencia y su resistencia a la compresión (3 kg/cm2 para una espuma de 50 kg/m3), además de las propiedades ya comentadas an-teriormente.

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Podríamos citar como relevantes las ac-tuaciones que se realizan en este sen-tido sobre cubiertas de fibrocemento, rehabilitando las placas, ya que en la mayoría de los casos no será necesa-ria su sustitución. Esto se debe a que la espuma, además de proteger al fi-brocemento de las condiciones climá-ticas extremas, le va a dotar de unas prestaciones mecánicas excelentes. El acabado de protección contra los rayos ultravioleta suele realizarse mediante proyección de un elastómero poliure-tánico, del que luego trataré. Hay que resaltar de esta solución, que durante el proceso de rehabilitación no se interfie-re el desarrollo de las actividades que se despliegan debajo.

Lo dicho para el fibrocemento es asumi-ble en el caso de aplicaciones sobre y bajo ripias antiguas, teniendo en cuen-ta en este caso que no es aconsejable la proyección por ambas caras de la madera, pues se quedaría sin transpira-ción.

Cada vez son más habituales las rehabi-litaciones de cubiertas inclinadas antes de retejar, o en cubiertas planas que ten-gan los tradicionales tratamientos y que no posean aislamiento térmico, hecho que ocurre en la mayoría de edificios antiguos. En todos estos casos la incor-poración de este magnífico aislamiento nos puede dar grandes satisfacciones.

10. Protección de la espuma

La espuma rígida de poliuretano es muy estable ante la mayoría de los productos químicos, no siendo habitual que haya reacciones negativas en ningún sentido con los materiales que usualmente se utilizan en construcción. La principal degradación que sufre la espuma rígida de poliuretano ocurre por exposición prolongada a los rayos ultravioleta, de-gradándola de una forma importante, pudiendo llegar a la desaparición de la misma, estimándose (y dependiendo de

las diferentes condiciones climáticas), una disminución de espesor entre 1,5 y 2 mm por año de exposición sin pro-tección.

Después de lo comentado en el párrafo anterior, parece obvio que deberemos proteger la espuma de este agente degra-dante utilizando los diferentes sistemas y siempre en función del uso al que va a estar destinada la solución construc-tiva; para ello podremos utilizar mul-titud de sistemas por todos conocidos: pinturas, protecciones pesadas, ligeras, etc. Actualmente la tendencia es utilizar elastómeros de poliuretano de última generación, incluyendo las poliureas, que son muy versátiles y se fabrican a medida dependiendo de la utilización a la que van destinadas. Tienen unas pro-piedades extraordinarias, destacan por ser muy resistentes a la abrasión, muy elásticos y, por supuesto impermeables. Además, tienen la ventaja de que se aplican por proyección con la misma máquina que hemos utilizado para rea-lizar la proyección de la espuma.

Estos elastómeros, dadas sus magnífi-cas propiedades, también se utilizan para impermeabilización en diferentes soluciones constructivas, puentes, es-tructuras metálicas, boyas y estructuras marinas, así como en protección de pa-vimentos como aparcamientos, suelos industriales, etc. Son muy utilizados en Estados Unidos, Japón, Alemania y otros países europeos. Esto nos da una idea del futuro que en España van a tener es-tos productos por sus posibilidades de utilización como impermeabilizantes en la construcción, tanto en rehabilita-

ción como en obra nueva.

Cuando utilicemos elastómeros para protección de la espuma, deberemos tener en cuenta que son muy resisten-tes al paso del vapor de agua, y al estar aplicados en la cara fría, será necesario estimar si tenemos riesgo de condensa-ciones intersticiales. En el caso de que esto ocurra, será necesario incorporar una barrera de vapor en la cara calien-te, previo a la proyección de la espu-ma. Esto también es aplicable a cual-quier protección que utilicemos y que sea muy resistente al paso de vapor de agua, pues de no hacerlo, corremos el riesgo de que se nos formen condensa-ciones intersticiales.

11. Conclusión

Después de todo lo explicado hasta aquí es fácil concluir diciendo que en la espuma rígida de poliuretano tene-mos un magnífico aliado que nos va a facilitar el trabajo de cada día, ayu-dándonos a disminuir las patologías y por consiguiente el mantenimiento del edificio; sólo nos va a exigir elegir bien la solución y verificar que se cumpla la calidad prevista. Todo lo expuesto justi-fica el gran incremento de mercado de esta tecnología, ya que cuanto mejor la conocen los técnicos más la utilizan.

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TIPO DE AISLACIÓN T° GANANCIA GANANCIA EN TOTAL GANANCIA SUPERFICIAL DE CALOR (W/M) DE WATT KW POR AÑO

SIN AISLACIÓN 5°C 22.87 1143.5 8690.6

T° OPERACIÓN 5°C

T° AMBIENTE 20°C

HUMEDAD AMBIENTAL 75%

ENERGIA ELECTRICA

CAÑERÍA 2”

LONGITUD 50 METROS

MATERIAL CAÑERÍA ACERO

TIEMPO DE OPERACIÓN 7600

Figura 2.

Figura 1.

Hoy en día es fácil ver en los medios, cómo se promueven productos relacionados con la aislación bajo el concepto de “Casas Aisladas”, “Departamentos completamente aislados”, etc. Sin embargo, poco se sabe con respecto a la aislación y a las razones por las que actualmente se ha vuelto tan im-portante.

La aislación se remonta a eras ancestrales. Desde sus oríge-nes, los primeros hombres cubrieron sus cuerpos con pieles para protegerse, para aislarse y evitar la transferencia térmi-ca de sus cuerpos al medio ambiente. Con el avance del tiempo, se han ido desarrollando a través de la historia una infinidad de técnicas cuya principal finalidad es mantener la temperatura y evitar la pérdida o exceso de la misma. Dado lo anterior, podemos definir aislación como el método para impedir el paso o transferencia de calor, electricidad, sonido, humedad, etc., de un medio a otro.

Cabe preguntarse ahora el por qué del auge en este tema, y los motivos por los cuales se ha transformado en un tema tan rele-vante. La respuesta es muy sencilla: debido al aumento cons-tante de los costos de la energía. Evidentemente el petróleo es la principal fuente de energía que se utiliza en la actualidad, pero es una energía escasa, no renovable y manejada por muy pocas y bien organizadas instituciones, lo que representa una gama importante de limitantes para este combustible.

Para combatir esta situación, existen varios caminos; como desarrollar nuevas fuentes de energía y hacernos más eficien-tes en el consumo de las energías existentes. Es por esto que en Chile como en otros países han nacido proyectos guberna-mentales para promover el uso eficiente de la energía.

El programa país de eficiencia energética se está haciendo cargo de promover mediante una serie de actividades, instru-mentos y subvenciones económicas con el objeto de hacer un mejor uso de la energía en nuestro país. Es fácil ver que la eficiencia energética se relaciona rápidamente con el uso de ampolletas o motores eficientes, ya que es lo que actualmen-te se publicita. Sin embargo, el concepto de eficiencia ener-gética es mucho más profundo e interesante que sólo cambiar accesorios y equipos.

En Chile existe una estrecha relación entre crecimiento eco-nómico y consumo energético. Con cada punto que crece el PIB, el consumo energético crece en 0.93 puntos.

AISLACIÓN TÉRMICA, ¿El camino más directo hacia la eficiencia energética?Preparado por el departamento de Ingeniería de SAFE - ENERGY.

El 81% del consumo energético se concentra en sólo 3 sec-tores: Transporte 36%, Residencial 23% e Industrial 22%. La aislación térmica influye directamente en estos dos últimos. Para el caso del sector residencial nuestro país se rige bajo la nueva reglamentación térmica del ministerio de vivienda y urbanismo que establece la aislación minima necesaria para la construcción de viviendas. De tal manera, las nuevas cons-trucciones estarán debidamente aisladas, lo que evitara sobre-consumos energéticos para calentarlas o enfriarlas.

El sector industrial tiene una tarea muy dura, ya que es difí-cil definir una norma común dado que cada empresa tiene procesos productivos diferentes y en muchos casos confiden-ciales.

Las Industrias que no están debidamente aisladas, pues per-miten que un ladrón invisible entre a sus empresas y robe de sus bolsillos parte no despreciable de su margen. ¿Cuánto le están robando?, depende de la diferencia de temperatura en-tre el equipo y el medio ambiente, la humedad ambiental, los metros lineales o cuadrados involucrados, el tipo de combus-tible utilizado, la eficiencia del consumo de ese combustible y el tiempo de operación.

Un ejemplo práctico:

Línea de 2” de agua fría a 5°C, 50 metros lineales, temperatu-ra ambiente 20°C, Humedad ambiental del 75%, tiempo de operación 7600 horas/año. Fuente de energía eléctrica. (ver Figura 1 y 2).

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TIPO DE AISLACIÓN T° GANANCIA GANANCIA EN TOTAL GANANCIA SUPERFICIAL DE CALOR (W/M) DE METROS/HORA KW POR AÑO

SIN AISLACIÓN 5°C 22.87 1143.5 8690.6

ESP. ELASTO. 15MM 16.6°C 7.31 365.5 2777.8

AHORRO POR USO DE AISLACIÓN EN KW AL AÑO 5912.8

Figura 3.

Hemos determinado que en esta línea, ingresan al año 8690 Kw por concepto de transferencia de calor. Esta energía se puede ver reflejada al final de la línea. El agua saldrá a una temperatura muy superior a 5°C, por lo que deberemos utili-zar mucha energía adicional para lograr que el agua circule a la temperatura deseada.

¿Qué criterios usar para la selección de la aislación?

Existe una amplia gama de criterios y pueden involucrar cos-to de la aislación, vida útil, complejidad de instalación, etc.

Para este ejemplo, usaremos espuma elastomérica.

¿Cómo determinar el espesor necesario?

Para el caso de la aislación de bajas temperaturas, el pri-mer criterio que se utiliza es evitar la condensación. Al haber condensación, puedo afectar mis procesos productivos con agua producto de la misma, sin considerar el riesgo de cortos circuitos, entre otros.

Para el ejemplo en estudio se determina que la temperatura de condensación es de 15.4°C, por lo tanto debemos apli-car un espesor tal que logremos una temperatura superficial mayor a la temperatura de condensación. Para este caso, es necesario un espesor de 13mm. (ver Figura 3).

Utilizando el criterio de la condensación, logramos un impor-tante ahorro al año, con una eficiencia de aislación del 69%.

Si deseamos aumentar el ahorro, sólo debemos aumentar el espesor de la aislamiento. Por ejemplo, usando 20mm de es-pesor logramos una eficiencia de 75.21%, sin embargo hay que considerar el diferencial de costos por cambio de mate-rial y mano de obra de instalación.

La idea fundamental es que el aislamiento térmico no es un gasto, sino una inversión, puesto que el desembolso inicial se ve compensado a corto plazo (pocos años, incluso meses) a través del ahorro energético en combustible; y en el largo plazo, que es la vida útil del proceso productivo. Ese retorno económico o “pay-back” produce un beneficio económico permanente.

Sobre la pregunta principal de este artículo, podemos decir que la aislación térmica es uno de los medios más económi-cos, fáciles de aplicar y de retorno de inversión más rápido que existen hoy en día. La aislación térmica debe ser consi-derada como una herramienta muy poderosa en busca de la tan anhelada eficiencia energética.