Archivos para la categoría: El sándwich de cubierta in situ

Con este post se sigue con el análisis de sándwiches con el propósito de cumplir con los valores orientativos de los parámetros característicos de la envolvente térmica (en este caso, una cubierta) para el pre dimensionado de soluciones constructivas en uso residencial. Dichos valores están en la tabla E.1 del apéndice E del Documento Básico HE Ahorro de energía del Código Técnico de la Edificación, publicado en el BOE el 12 de septiembre de 2013. Se analizarán, fundamentalmente, sándwiches de cubierta con el aislamiento por encima de la estructura portante.

Este post es un ejercicio teórico, ya que el aerogel tiene precios prohibitivos, pero ilustra las posibilidades del material.

En el Sándwich de aislamiento de aerogel + PIR, tenemos un doble aislamiento térmico y acústico: uno, térmico y acústico, de aerogel de sílice, que se basa en el Multitherm Aero de BASF; y otro, de PIR (poliisocianurato) rígido con un film de aluminio en la cara exterior, como aislamiento térmico y capa impermeabilizante. Ambos materiales se colocarán por el exterior de la estructura.

El coeficiente de conductividad térmica de la capa de aislamiento del aerogel es de 0,018 W/m°K. Entonces la resistencia térmica K es de 5,56 W/m²k para un espesor de 100 mm.

Las propiedades físicas del aislamiento del aerogel son:

 

Densidad (kg/m³) 230
Calor específico c (J/kg.K a 20°C) 950
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0.018
Valor sd 5 m
Comportamiento al fuego según Euroclase A2 -s1, d0

 

El coeficiente de conductividad térmica de la capa de PIR es de 0,022 W/m°K. Entonces la resistencia térmica K es de 1,82 W/m²k para un espesor de 40 mm.

Las propiedades físicas de las fibras de madera son:

 

Densidad (kg/m³) 30
Calor específico c (J/kg.K a 20°C) 1.400
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0,024
Valor sd 50-100 m
Comportamiento al fuego según Euroclase B s2, d0

 

El esquema de este sándwich es el siguiente:

1º.- Pares o correas como estructura portante.

2º.- Entarimado de pino Norte de 22 mm de espesor.

3º.- Una membrana de freno de vapor con un sd de 1.500.

4º.- Paneles de aislamiento térmico-acústico de aerogel de 100 mm de espesor. Con solapes de media madera. Colocados como piel continua.

5º.- Paneles de PIR de 30 mm de espesor. Con machihembrado. Con las juntas selladas con cintas adhesivas.

6º.- Rastreles verticales de 30 x 40 mm o más de pino tratado en profundidad en autoclave.

6ª.- Cobertura de teja o pizarra, sobre rastreles horizontales de pino tratado en profundidad en autoclave.

 

La segunda capa de aislamiento se coloca como una piel continua, sin puentes térmicos.

Sobre el segundo aislamiento, se atornillan los rastreles de 30 x 40 mm llegando hasta la estructura portante. Estos rastreles crean la cámara de ventilación. No obstante, el rastrel puede tener más altura si se desea una cámara más grande según los requisitos.

La transmitancia térmica U total de este sándwich es de 0,137 W/m²k, un valor inferior al límite de la zona E (0,19). También, es inferior al límite de 0,15, para cubiertas, según el estándar Passivhaus.

Haciendo la comprobación de condensaciones intersticiales con el programa WUFI (Wärme und Feuchte Instationär), no las hay. Se ha considerado una temperatura interior de 20° C, con una humedad relativa del 50 % del aire, y una exterior de -5° C, con una humedad relativa del 80 % del aire.

Con este sándwich se consigue un desfase térmico de 12 horas en cuanto a la protección contra el calor estival.

Desde el punto de vista del aislamiento, se muestran los pros y contras de cada uno de los aislamientos:

Del aerogel:

Pros:

  • Es el único material que ofrece tanto un funcionamiento hidrófugo como una buena transpiración.
  • Es fácil de colocar en obra (cortar, plegar, etc.).
  • Es ligero y flexible (se adapta a todas las superficies con fijaciones mecánicas o encoladas),
  • No es tóxico ni nocivo para la salud.
  • El mayor potencial es en las “modernizaciones prefabricadas” (prefab retrofits), es decir, elementos prefabricados para la rehabilitación de edificios. Lo cual simplifica la logística y los procesos de elaboración e instalación, con el consiguiente ahorro de tiempo.

Contras:

  • Es muy caro. En formato de panel de 30 mm de espesor, el precio es de unos 123 €/m² (según precios en Francia). En general, el coste es 10 veces superior al de un aislamiento convencional.
  • No es ecológico.

Del PIR.

Pros:

  • Este material tiene una buena resistencia mecánica.
  • Como es de células cerradas, la absorción de agua es despreciable y tiene una buena resistencia a la difusión del vapor de agua.
  • Muy buena estabilidad dimensional.
  • No contienen CFC’s ni HCFC’s.
  • Resistente al envejecimiento.
  • Excelente comportamiento ante el fuego: no funde ni gotea ante la llama directa. Es una de las principales ventajas frente a la espuma rígida de poliuretano (PU).

Contras:

  • No es ecológico, ya que demanda mucha energía en su fabricación.
  • Mal aislamiento acústico.
  • Es caro.

Finalmente, se exponen las ventajas e inconvenientes de este sándwich:

Ventajas:

  • Aislamiento térmico y acústico.
  • Ideal cuando se requiere un sándwich de cubierta de muy poco grosor o una ruptura de puente térmico de débil espesor.
  • Ejecución más sencilla respecto a otros aislantes de alto rendimiento, como los aislamientos por vacío.

Inconvenientes:

  • Muy caro.
  • El edificio requiere un sistema de ventilación mecánica, puesto que este sándwich no es permeable al vapor de agua.

 

 

Puede ver la simulación 3d clicando en este enlace:

https://skfb.ly/UqXt

Para manejar el dibujo 3D, he aquí unas sencillas instrucciones para manejarlo con el ratón:

  1. Pulsando continuamente el botón izquierdo y arrastrando, gira el dibujo en todas las direcciones,
  2. Pulsando continuamente el botón derecho y arrastrando, desplaza el dibujo en todas las direcciones,
  3. Moviendo la rueda del ratón hacia arriba o abajo, se hace zoom más o menos.

 

Un proyecto de ejemplo del uso del aislamiento de aerogel es la rehabilitación de las cubiertas de una iglesia en Belfast, Irlanda del Norte, con 20 mm de espesor.

Iglesia en Belfast

Iglesia en Belfast

Iglesia en Belfast

Iglesia en Belfast

Con este post se sigue con el análisis de sándwiches con el propósito de cumplir con los valores orientativos de los parámetros característicos de la envolvente térmica (en este caso, una cubierta) para el pre dimensionado de soluciones constructivas en uso residencial. Dichos valores están en la tabla E.1 del apéndice E del Documento Básico HE Ahorro de energía del Código Técnico de la Edificación, publicado en el BOE el 12 de septiembre de 2013. Se analizarán, fundamentalmente, sándwiches de cubierta con el aislamiento por encima de la estructura portante (o del cerramiento).

 

En el Sándwich de aislamiento de celulosa insuflada + aglomerado de corcho, tenemos un doble aislamiento térmico y acústico: uno celulosa insuflada de 30-60 kg/m³ como capa de aislamiento térmico y acústico, entre pares, y otro de aglomerado de corcho, de 120 kg/m³, como aislamiento térmico acústico. El corcho se colocará por el exterior (método Sarking).

La celulosa proviene de papeles de periódicos reciclados.

El coeficiente de conductividad térmica de la capa de aislamiento de la celulosa insuflada es de 0,039 W/m°K. Entonces la resistencia térmica K es de 6,1538 W/m²k para un espesor de 240 mm.

Las propiedades físicas del aislamiento de la celulosa insuflada son:

 

Densidad (kg/m³) 30-60
Calor específico c (J/kg.K a 20°C) 2.150
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0.039
Valor sd 0,6 m
Comportamiento al fuego según Euroclase B-s2,d0

 

El coeficiente de conductividad térmica de la capa de corcho negro es de 0,041 W/m°K. Entonces la resistencia térmica K es de 1,4634 W/m²k para un espesor de 60 mm. Se presenta en forma de panel rígido.

 

Las propiedades físicas del corcho son:

 

Densidad (kg/m³) 120
Calor específico c (J/kg.K a 20°C) 2100
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0.041
Valor sd 0,45 m
Comportamiento al fuego según Euroclase E

 

El esquema de este sándwich es el siguiente:

 

1º.- Entarimado de pino Norte de 22 mm de espesor.

2º.- Una membrana de freno de vapor con un sd variable, en aquellos casos en que sea necesario.

3º.- Cabios como estructura portante.

4º.- Una capa de aislamiento de celulosa insuflada de 240 mm de espesor. No se coloca en la zona de los aleros.

5º.- Tablero OSB 3 de 15 mm de espesor.

6º.- Una segunda capa de aislamiento de corcho negro de 60 mm de espesor.

7º.- Una membrana impermeable, cortavientos y transpirable, con un sd variable.

8º.- Rastreles verticales de 30 x 40 mm o más de pino tratado en profundidad en autoclave.

9ª.- Cobertura de teja o pizarra, sobre rastreles de pino tratado en profundidad en autoclave.

 

La segunda capa de aislamiento se coloca como una piel continua, sin puentes térmicos.

Sobre el segundo aislamiento, se atornillan los rastreles de 30 x 40 mm llegando hasta la estructura portante. Estos rastreles crean la cámara de ventilación. No obstante, el rastrel puede tener más altura si se desea una cámara más grande según los requisitos.

La transmitancia térmica U total de este sándwich es de 0,148 W/m²k, un valor inferior al límite de la zona E (0,19). También, es inferior al límite de 0,15, para cubiertas, según el estándar Passivhaus.

Haciendo la comprobación de condensaciones intersticiales con el programa WUFI (Wärme und Feuchte Instationär), no las hay. Se ha considerado una temperatura interior de 20° C, con una humedad relativa del 50 % del aire, y una exterior de -10° C, con una humedad relativa del 80 % del aire.

Con este sándwich se consigue un desfase térmico de 17 horas en cuanto a la protección contra el calor estival.

 

Desde el punto de vista del aislamiento, se muestran los pros y contras de cada uno de los aislamientos:

De la celulosa:

Pros:

  • Es el material aislante que tiene la mejor relación calidad ecológica, técnica y coste.
  • Tiene una mayor impermeabilidad al viento que los aislamientos de fibras minerales.
  • Ideal para rellenar huecos de difícil acceso.
  • Abierto a la difusión de vapor.
  • Buen aislamiento acústico.
  • Imputrescible al contener sal bórax y ácido bórico.
  • Excelente comportamiento ante el fuego: es difícilmente inflamable.
  • No contiene sustancias nocivas para la salud, ni elementos volátiles tóxicos.
  • Precio barato.
  • Recurso renovable y reciclable.
  • Regulación higrotérmica.

Contras:

  • Para su aplicación se necesitan máquinas específicas manejadas por profesionales.
  • No es estable si no se aplica la densidad prescrita.
  • Calidad biológica intrínseca inferior a la de los aislantes biológicos (composición de las tintas).

Del aglomerado de corcho.

Pros:

  • Muy poco higroscópico, poco hidrófilo y poco capilar.
  • Buena estabilidad dimensional y resistencia a la compresión.
  • Muy buen compromiso entre aislamiento térmico (caliente/frío) y acústico (tanto a los ruidos aéreos como de impacto).
  • Tiene un grado de impermeabilidad relativamente alto a la penetración del aire y agua.
  • Es difícilmente combustible y no desprende gases tóxicos.
  • No le atacan los insectos.
  • Es totalmente biodegradable.
  • Gran resistencia a los agentes químicos.

Contras:

  • Es caro.
  • Algunos fabricantes pueden añadir plastificantes o bitumenes.

 

Finalmente, se exponen las ventajas e inconvenientes de este sándwich:

Ventajas:

  • Aislamiento térmico y acústico.
  • La celulosa protege la estructura contra los incendios gracias a su gran capacidad de calor específico.
  • Excelente confort estival, ya que se supera el mínimo de 12 horas recomendado (son 17 horas).

Inconvenientes:

  • Como requiere hacer agujeros (y bastantes), hay prestar atención en su sellado.
  • Tras el insuflado de la celulosa, es recomendable certificar mediante sondajes de que se han rellenado todos los huecos.
  • Se requiere instalar un freno de vapor.

 

Puede ver la simulación 3d clicando en este enlace:

https://skfb.ly/MoIP

 

Para manejar el dibujo 3D, he aquí unas sencillas instrucciones para manejarlo con el ratón:

  1. Pulsando continuamente el botón izquierdo y arrastrando, gira el dibujo en todas las direcciones,
  2. Pulsando continuamente el botón derecho y arrastrando, desplaza el dibujo en todas las direcciones,
  3. Moviendo la rueda del ratón hacia arriba o abajo, se hace zoom más o menos.

 

 

 

Con este post se sigue con el análisis de sándwiches con el propósito de cumplir con los valores orientativos de los parámetros característicos de la envolvente térmica (en este caso, una cubierta) para el pre dimensionado de soluciones constructivas en uso residencial. Dichos valores están en la tabla E.1 del apéndice E del Documento Básico HE Ahorro de energía del Código Técnico de la Edificación, publicado en el BOE el 12 de septiembre de 2013. Se analizarán, fundamentalmente, sándwiches de cubierta con el aislamiento por encima de la estructura portante (o del cerramiento).

 

En el Sándwich de aislamiento por vacío + fibras de madera, tenemos un doble aislamiento térmico y acústico: uno semirrígido de un aislamiento por vacío de aire de unos 190 kg/m³ como capa de aislamiento térmico, y otro de más densidad todavía, de 270 kg/m³, como aislamiento termo acústico e impermeabilización. Dicho aislamiento se colocará por el exterior (método Sarking).

 

El coeficiente de conductividad térmica de la capa de aislamiento de vacío es de 0,007 W/m°K. Entonces la resistencia térmica K es de 7,14 W/m²k para un espesor de 40 mm. Se presenta en forma de panel semirrígido con láminas adheridas de aluminio en ambas caras. Es aislamiento se compone de un núcleo y una película de recubrimiento por ambas caras. El núcleo consiste en un polvo de sílice micro poroso, opacificantes para reducir al mínimo la radiación infrarroja y fibras de celulosa para mejorar la estabilidad mecánica. Utilizando un proceso especial, se envuelve el material del núcleo con un gas y se empaqueta herméticamente con un papel de aluminio plastificado.

 

Las propiedades físicas del aislamiento por vacío de aire son:

 

Densidad (kg/m³) 190
Calor específico c (J/kg.K a 20°C) 900
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0.007
Valor sd 4000
Comportamiento al fuego según Euroclase A1

 

El coeficiente de conductividad térmica de la capa de impermeabilización de fibras de madera es de 0,044 W/m°K. Entonces la resistencia térmica K es de 0,80 W/m²k para un espesor de 35 mm. Se presenta en forma de panel rígido y está machihembrado.

 

Las propiedades físicas de las fibras de madera son:

 

Densidad (kg/m³) 200
Calor específico c (J/kg.K a 20°C) 2100
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0.044
Resistencia al  paso del  vapor  de agua μ ≤3
Comportamiento al fuego según Euroclase E

 

 

 

El esquema de este sándwich es el siguiente:

1º.- Pares o cabios como estructura portante.

2º.- Entarimado de pino Norte de 22 mm de espesor.

3º.- Una capa de paneles de aislamiento por vacío de aire de 40 mm de espesor, colocada entre cabios de 40 x 50 mm. Ambos colocados en hiladas paralelas al alero.

4º.- Panel bajo teja, impermeable, transpirable y cortavientos, de fibras de madera de alta densidad de 35 mm. Colocado en hiladas paralelas al alero.

5º.- Rastreles verticales de 30 x 40 mm o más de pino tratado en profundidad en autoclave.

6ª.- Cobertura de teja o pizarra, sobre rastreles de pino tratado en profundidad en autoclave.

La segunda capa de aislamiento se coloca como una piel continua, sin puentes térmicos.

Sobre el segundo aislamiento, se atornillan los rastreles de 30 x 40 mm llegando hasta la estructura portante. Estos rastreles crean la cámara de ventilación. No obstante, el rastrel puede tener más altura si se desea una cámara más grande según los requisitos.

 

La transmitancia térmica U total de este sándwich es de 0,186 W/m²k, un valor inferior al límite de la zona E (0,19).

Haciendo la comprobación de condensaciones intersticiales con el programa WUFI (Wärme und Feuchte Instationär), no las hay. Se ha considerado una temperatura interior de 20° C, con una humedad relativa del 50 % del aire, y una exterior de -10° C, con una humedad relativa del 80 % del aire.

Con este sándwich se consigue un desfase térmico de 13 horas en cuanto a la protección contra el calor estival.

 

Desde el punto de vista del aislamiento, se muestran los pros y contras de cada uno de los aislamientos:

 

Del aislamiento por vacío:

Pros:

  • Un muy alto rendimiento de aislamiento con muy poco espesor y muy bajo coeficiente de conductividad térmica.
  • Aplicación e sitios donde hay poco espacio para el aislamiento. Muy adecuado para renovaciones.
  • Este material tiene una buena resistencia mecánica a la compresión (1,8 toneladas por m² para una compresión del 10%).
  • Muy buena estabilidad dimensional.
  • Resistente al envejecimiento.
  • Excelente comportamiento ante el fuego: es incombustible, ya que tiene clasificación A1.

 

Contras:

  • No es ecológico, ya que demanda mucha energía gris en su fabricación.
  • Mal aislamiento acústico.
  • Precio muy caro, mínimo de 175 €/m² para el panel de 45 mm de espesor (precio un proveedor en Suiza). El elemento clave que encarece el precio es la película, compuesta de varias capas, que envuelve el núcleo del panel y que, además, determinan la duración del aislamiento (hasta 12 años).
  • Para colocarlo, debe ser protegido con materiales arriba y debajo del panel.
  • No se debe perforar o taladrar, por tanto, es un material frágil.
  • La temperatura máxima de servicio es de 70-80-90°C (según modelos).
  • Puentes térmicos en los bordes del panel y en las uniones entre elementos.
  • Permeabilidad de la cámara de vacío.

De las fibras de madera.

Pros:

  • Las fibras de madera es un material ecológico y, por tanto, contribuyen a construcción sostenible.
  • Es reciclable.
  • Este material tiene una buena resistencia mecánica.
  • En los paneles bajo teja se impregnan de bitumen, parafina o látex.
  • No produce irritaciones cutáneas.
  • Compatibilidad biológica certificada en Alemania.
  • Apertura a la difusión del vapor de agua (μ): de 2 a 10 en función del tipo de panel. Alta capacidad de regulación de la humedad.
  • Muy buen compromiso entre aislamiento térmico (caliente/frío) y acústico (tanto a los ruidos aéreos como de impacto).
  • Las fibras de madera tienen una contribución excelente para el confort en verano, ya que el desfase térmico alcanzado con las fibras de madera es de unas 5 veces mayor frente a los aislantes usuales como el poliuretano y el poliestireno extruido, comparando un mismo grosor de material.
  • Material no consumible por los roedores.

 

Contras:

  • Es combustible.
  • A veces contienen sustancias químicas para retrasar la combustión.
  • Contienen, con frecuencia, fibras de poliéster de estructura.
  • Es cara.
  • Puede pudrirse en caso de humedad persistente.

 

Finalmente, se exponen las ventajas e inconvenientes de este sándwich:

Ventajas:

  • Aislamiento térmico y acústico.
  • Excelente confort estival, ya que se supera el mínimo de 12 horas recomendado (son 13 horas).
  • El panel de fibras de madera sirve como material bajo teja ya que es impermeable y cortaviento. No hace falta colocar una impermeabilización.
  • Ambos aislantes ofrecen una rapidez en la colocación puesto que se suministran en paneles de unos 600 mm de ancho.
  • El grosor del sándwich es el más pequeño, ya es de 10,5 cm, contando con una cámara de aire ventilada de 30 mm de altura, y sin el material de cubrición.

 

Inconvenientes:

  • Requiere una disposición concreta de todos los materiales (cabios, paneles de fibras de madera, etc.) para no dañar el aislamiento por vacío.
  • Se requiere instalar una barrera de vapor.
  • Hay que sellar las juntas entre paneles del aislamiento por vacío con cinta adhesiva de aluminio.
  • Como no se debe perforar o taladrar el aislamiento por vacío, hay que diseñar cuidadosamente la disposición de las hiladas si hay chimeneas, lucernarios, etc. Y las dimensiones de la cubierta tienen que ser múltiplos de las dimensiones de los paneles (el habitual es de 1000 x 600 mm, también 100 x 300, 600x 500, 600 x 250 mm). Por lo cual es necesario, encargar con las dimensiones exactas (puede resultar un 95% de paneles estándar y un 5% de paneles fabricados bajo medida).

 

Este sándwich hace que la cubierta no transpire, pero no sería problema si la edificación contase con un Sistema Mecánico de Ventilación que cumpliese con las nuevas exigencias del nuevo Código Técnico de la Edificación.

 

Según las últimas investigaciones sobre paneles de aislamiento al vacío ecológicos y asequibles, ya hay una capa exterior encapsulante fabricada en corcho, lo que facilita el manejo y almacenaje de los paneles, protege el panel y reduce la posibilidad de perforación. Se pretende cumplir con la duración de 50 años que se exigiría en la construcción.

Más en:

http://www.vip4all.com/

 

Puede ver la simulación 3d clicando en este enlace:

 

https://skfb.ly/KTLX

 

Para manejar el dibujo 3D, he aquí unas sencillas instrucciones para manejarlo con el ratón:

  1. Pulsando continuamente el botón izquierdo y arrastrando, gira el dibujo en todas las direcciones,
  2. Pulsando continuamente el botón derecho y arrastrando, desplaza el dibujo en todas las direcciones,
  3. Moviendo la rueda del ratón hacia arriba o abajo, se hace zoom más o menos.

 

 

 

Con este post se sigue una serie en los que se actualizarán los anteriores sándwich de cubierta ideal (o se crearán nuevos) con el propósito de cumplir con los valores orientativos de los parámetros característicos de la envolvente térmica (en este caso, una cubierta) para el predimensionado de soluciones constructivas en uso residencial. Dichos valores están en la tabla E.1 del apéndice E del Documento Básico HE Ahorro de energía del Código Técnico de la Edificación, publicado en el BOE el 12 de septiembre de 2013.

 

En el Sándwich panel sándwich + Trisodur, tenemos un doble aislamiento térmico: uno rígido de un panel sándwich  con un núcleo de poliestireno extruido (XPS) de unos 30-35 kg/m³ como capa de aislamiento térmico, y otro reflexivo, como aislamiento térmico y acústico e impermeabilización. Este aislamiento se colocará por el exterior.

 

El esquema de este sándwich es el siguiente:

 

1º.- Pares o cabios como estructura portante.

2º.- Panel sándwich con un friso de abeto (u otro acabado visto que se desee) de 10 mm; un núcleo de poliestireno extruido (XPS) de 50 mm y un tablero aglomerado hidrófugo de 19 mm.

3º.- Cámara de aire de 20 mm, mínimo, entre rastreles verticales.

4º.- Aislante reflexivo Triso-Dur, con un espesor de 12 mm.

5º.- Cámara de aire de 20 mm, mínimo, entre rastreles verticales.

6º.- Cobertura de teja o pizarra, sobre rastreles horizontales.

 

La transmitancia térmica U total de este sándwich es de 0,181 W/m²k, un valor inferior al límite de la zona E (0,19).

 

Haciendo la comprobación de condensaciones intersticiales con el programa WUFI (Wärme und Feuchte Instationär), no las hay. Se ha considerado una temperatura interior de 20° C, con una humedad relativa del 50 % del aire, y una exterior de -10° C, con una humedad relativa del 80 % del aire.

 

Con este sándwich se consigue un desfase térmico de 8,1 horas en cuanto a la protección contra el calor estival.

 

Desde el punto de vista del aislamiento, se muestran los pros y contras del aislamiento reflexivo:

Pros:

  • En sólo 12 mm de espesor se consigue una eficacia térmica equivalente a 140 mm de lana de vidrio (cuya conductividad térmica es de λ = 0,04 W/m*k). Según información del fabricante.
  • Muy buen compromiso entre aislamiento térmico (caliente/frío) y acústico (tanto a los ruidos aéreos como de impacto).
  • Material muy ligero.

 

Contras:

  • Colocación complicada por la exigencia de dos cámaras de aire.
  • Sólo se conocen las características en cuanto a resistencia térmica (m²*K/W) de algunos modelos de aislamiento reflexivos.
  • Precio caro.
  • Persiste el debate sobre la supuesta eficacia de los aislamientos reflexivos. No obstante, se está de acuerdo en recomendar su colocación combinándolo con un aislamiento tradicional.

 

Finalmente, se exponen las ventajas e inconvenientes de este sándwich:

 

Ventajas:

  • Aislamiento térmico y acústico.
  • Buen confort estival, ya que nos acercamos al mínimo de 10 horas recomendado.
  • El grosor del sándwich es más razonable, ya es de poco más de 15 cm, sin contar con rastrel horizontal y el material de cubrición.
  • El propio aislante reflexivo sirve de lámina impermeable.
  • Es un sándwich competitivo frente a combinaciones de paneles sándwich de más espesor (incluso contando con que el núcleo sea de XPS Grafito) tanto desde el aspecto económico de los materiales como del aislamiento.

 

Inconvenientes:

  • Instalación complicada del aislamiento reflexivo por la disposición de dos las cámaras de aire (aunque la inferior no ventilada).
  • La incomodidad de trabajar sobre el aislante reflexivo, una vez colocado, al tener que prestar atención de no pisarlo porque está sobre el hueco de la primera cámara de aire. Una solución a este problema es colocar un tablero hidrófugo (aumentando el coste).
  • Como el XPS es de célula cerrada, es totalmente impermeable al vapor de agua.

 

Este sándwich hace que la cubierta no transpire, pero no sería problema si la edificación contase con un Sistema Mecánico de Ventilación que cumpliese con las nuevas exigencias del nuevo Código Técnico de la Edificación.

 

Puede ver la simulación 3d clicando en este enlace:

https://skfb.ly/DXBU

Para manejar el dibujo 3D, he aquí unas sencillas instrucciones para manejarlo con el ratón:

  1. Pulsando continuamente el botón izquierdo y arrastrando, gira el dibujo en todas las direcciones,
  2. Pulsando continuamente el botón derecho y arrastrando, desplaza el dibujo en todas las direcciones,
  3. Moviendo la rueda del ratón hacia arriba o abajo, se hace zoom más o menos.

 

Con este post sigue una serie en los que se actualizarán o modificarán los anteriores sándwich de cubierta ideal con el propósito de cumplir con los valores orientativos de los parámetros característicos de la envolvente térmica (en este caso, una cubierta) para el predimensionado de soluciones constructivas en uso residencial. Dichos valores están en la tabla E.1 del apéndice E del Documento Básico HE Ahorro de energía del Código Técnico de la Edificación, publicado en el BOE el 12 de septiembre de 2013.

En el sándwich entre pares: XPS + aislamiento acústico tenemos el XPS y un aislamiento acústico como la lana mineral con una densidad de unos 15 kg/m³. La principal característica de este sándwich es su economía.

Las propiedades físicas del XPS son:

 

Densidad (kg/m³) 34
Calor específico c (J/kg.K) 1450
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0.034
Resistencia a la difusión del vapor de agua μ 120
Comportamiento al fuego según Euroclase E
Desfase en horas, con un espesor de 8 cm 2,182

 

Las propiedades físicas de la lana mineral son:

 

Densidad (kg/m³) 15
Calor específico c (J/kg.K a 20°C) 800
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0.036
Permeabilidad al paso del vapor de agua μ <1
Comportamiento al fuego según Euroclase A1
Desfase en horas, con un espesor de 20 cm 6

 

La lana mineral se presenta en forma de panel semirrígido.

El esquema de este sándwich es el siguiente:

1º.- Pares (o cabrios) como estructura portante.

2º.- Entarimado de pino Norte de 22 mm de espesor, como friso.

3º.- Una membrana de freno de vapor con sd = 2,3, en aquellos casos en que sea necesario. Colocada casi alrededor de los pares.

4º.- Aislamiento de lana mineral con un espesor de 160 mm, colocado entre los pares.

5º.- Tablero OSB 3 hidrófugo de 15 mm de espesor.

6º.- Una lámina de polietileno reticulado como aislamiento acústico contra los ruidos de impactos.

6º.- Aislamiento de XPS (poliestireno extruido) de 60 mm de espesor, cuyos paneles se colocan paralelos al alero.

7º.- Rastreles verticales de 30 x 40 mm.

8º.- Membrana impermeable y transpirable tipo Tyvek, con un sd=0,02.

 

El freno de vapor tiene la función de que el vapor de agua que provenga del interior de la edificación no haga disminuir las propiedades aislantes de la lana mineral.

El aislamiento XPS se coloca como una piel continua, sin puentes térmicos. Para ello es conveniente que se coloquen dos capas que sumen el espesor requerido y, además, deben disponerse contrapeadas, para no hacer coincidir las juntas de una capa con las de la otra. Se mejora todavía más la continuidad del aislamiento si los cantos de los paneles tienen un perfilado en L o un machihembrado.

Sobre el XPS, se atornillan los rastreles de 30 x 40 mm llegando a los pares.

Estos rastreles crean la cámara de ventilación. No obstante, el rastrel puede tener más altura si se desea una cámara más grande.

Luego se coloca la membrana sobre el aislamiento, disponiéndola encima de los rastreles verticales y dejándola holgada como formando valles entre aquéllos.

La transmitancia térmica U total de este sándwich es de 0,183 W/m²k, inferior al límite de la zona E (0,19).

Haciendo la comprobación de condensaciones intersticiales con el programa WUFI (Wärme und Feuchte Instationär), no las hay. Se ha considerado una temperatura interior de 20° C, con una humedad relativa del 50 % del aire, y una exterior de -10° C, con una humedad relativa del 80 % del aire.

Con este sándwich se consigue un desfase térmico de 10,8 horas en cuanto a la protección contra el calor estival.

Desde el punto de vista de estos dos aislamientos, se muestran los pros y contras:

Pros:

  • La lana mineral es un muy buen aislamiento térmico y de medio a buen aislamiento acústico, no es hidrófilo y es imputrescible, inerte e incombustible.
  • La lana mineral es muy permeable al vapor de agua.
  • La lana mineral procede de recursos no renovables pero abundantes.
  • El XPS tiene una alta resistencia mecánica.
  • El XPS tiene una muy buena durabilidad y estabilidad dimensional.
  • La lana mineral es uno de los materiales más baratos del mercado.

Contras:

  • El XPS no es ecológico.
  • El XPS es tóxico en caso de incendio.
  • El XPS y la lana de roca no tienen ninguna capacidad higroscópica.
  • EL XPS electroestático.
  • El XPS no es transpirable y no capilar.
  • EL XPS tiene una muy débil capacidad de protección contra el calor.
  • El XPS es atacable por los roedores.
  • La lana mineral de débil densidad es fácilmente degradable por los roedores.
  • La lana mineral tiene una mala estabilidad en el tiempo.
  • La lana mineral tiene una contribución mediocre conrea el calor estival.
  • La eficiencia de la lana mineral se degrada en presencia de la humedad a causa de una puesta en obra negligente.
  • La lana mineral tiene un mal balance del carbono y energía gris elevada.
  • La lana mineral contiene fibras respirables irritantes a la hora de manipular los paneles.

Finalmente, se exponen las ventajas e inconvenientes de este sándwich:

Ventajas:

  • La baja absorción de agua y la resistencia al hielo-deshielo (para evitar pérdidas de resistencia mecánica) del XPS lo hacen ideal ya que el aislante se encuentra debajo de la teja. Entonces, es un punto a favor para hacer una cubierta invertida, ya que hay versiones especiales de paneles para recibir directamente, con adhesivos especiales, las tejas cerámicas.
  • Los tirafondos que atornillan los rastreles de 30 x 40 mm pueden ser más cortos y más baratos, de 6/8 x 180 mm (22 + 80 + 80 mm).
  • Amortiguación del nivel de ruido de impacto producido por agentes atmosféricos.
  • Muy buena relación entre aislamiento térmico-acústico y precio.
  • Excelente confort durante el verano, ya que el desfase es superior a las 10 horas recomendables.
  • Como la barrera de vapor está colocada sobre los pares, no es perforada por los clavos del friso interior.
  • Menor superficie a barnizar, ya que los pares, que aumentarían la superficie por su desarrollo, están ocultos.
  • Es bastante económico.

 

Inconvenientes:

  • No se respeta la regla 5/1 del orden de los aislamientos según la permeabilidad al vapor de agua: cada vez más abiertos según se va hacia el exterior de la envolvente.
  • El excelente confort durante el verano se consigue con grandes espesores de aislamiento.
  • Este sándwich está supeditado que la estructura portante no sea vista desde el interior. Tal vez, sea éste el principal inconveniente.

 

Puede ver la simulación 3d clicando en este enlace:

https://skfb.ly/BIHo

Para manejar el dibujo 3D, he aquí unas sencillas instrucciones para manejarlo con el ratón:

  1. Pulsando continuamente el botón izquierdo y arrastrando, gira el dibujo en todas las direcciones,
  2. Pulsando continuamente el botón derecho y arrastrando, desplaza el dibujo en todas las direcciones,
  3. Moviendo la rueda del ratón hacia arriba o abajo, se hace zoom más o menos.

 

Se visualiza en navegadores que soporten WebGL, conmo Firefox y Chrome.

 

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