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En mayo comienza la temporada de vigilancia de incendios forestales y, tal como están las cosas en España, sólo toca esperar las próximas desgracias. Tras los dramáticos incendios forestales de California y, también, en estos últimos años en Galicia, Málaga y litoral mediterráneo, hay que prestar atención al impacto en el creciente número de casas de madera en España. Es imposible construir una casa totalmente a prueba de fuego, pero los investigadores se concentran ahora en hacer que las casas sean, al menos, resistentes al fuego. Tienen que hacerlo, porque el cambio climático está aumentando la intensidad de los incendios forestales en todo el mundo, poniendo en riesgo vigas y haciendas en la línea de fuego.

Es oportuno el estudio que el Insurance Institute for Business & Home Safety (IBHS), de EE. UU., informó en su post del pasado 12 de marzo. Concluyó que las brasas voladoras, que pueden volar hasta casi 10 km, causan el 90 % de los inicios de fuego en las viviendas durante los incendios forestales, y no por el frente principal de los mismos. Las ascuas pueden aterrizar en canalones y revestimientos y arder sin llama hasta 12 horas antes de que se inflamen. Es el resultado de que muchos propietarios no toman medidas preventivas para reducir el riesgo que representan las brasas voladoras.

Simularon un incendio forestal en un recinto de pruebas echando brasas sobre dos pequeñas casas adosadas. En una fue construida y ajardinada como una estructura resistente al fuego (fachada con tablas de fibrocemento, un mantillo de grava adyacente a la casa, vegetación ornamental a más de 1,52 metros) y, en la otra, con materiales habituales (fachada de madera de tejuelas) sin considerar la resistencia al fuego.

Durante el simulacro – Imagen de Diana Olick – CNBC

Después del simulacro – Imagen de Diana Olick – CNBC

La casa resistente al fuego no se quemó. La clave son las brasas voladoras que pueden volar kilómetros y aterrizar sobre restos vegetales, madera seca o materiales combustibles cerca o al lado de una vivienda o entrar a través de ventanas abiertas o rotas, rejillas de ventilación, iniciando un nuevo fuego en la vivienda, y en el vecindario.

La solución es el mantenimiento y los materiales. Así, el IBHS publicó una lista de “Las diez mejores maneras de proteger su propiedad de los incendios forestales“:

1. Mantener el espacio defendible (0 – 1,52 metros)

Use materiales no combustibles como grava, ladrillo u hormigón en esta área crítica adyacente a su casa.

  1. Reducir los riesgos del revestimiento de fachadas

Mantenga un espacio libre entre el suelo y el revestimiento de 15,24 cm, y considere un revestimiento no combustible.

[Se debe considerar 30 cm para una mejor protección de la madera contra las salpicaduras de agua de lluvia, o mejor más si la superficie del suelo es dura]

  1. Limpie los escombros del tejado

Remueva regularmente los escombros de su techo, ya que los escombros pueden inflamarse con las brasas sopladas por el viento.

  1. Use un tejado de clase A

 

Los productos para tejados con clasificación de Clase A (tejas asfálticas, tejas cerámicas, pizarras, paneles metálicos, etc.) ofrecen la mejor protección para los hogares.

  1. Limpie los canalones con regularidad

Mantenga los desechos fuera de los canalones, ya que los escombros pueden inflamarse con las brasas sopladas por el viento. Si se utilizan, el material de los canalones debe ser incombustible.

  1. Reducir los riesgos de las vallas

La quema de vallas puede generar brasas y causar un contacto directo de las llamas con la casa. Use vallas y puertas no combustibles.

  1. Mantenga las brasas fuera de los aleros y respiraderos

Use una malla de 3,2 cm para cubrir las rejillas de ventilación, y un alero abierto para crear un alero con sofito.

  1. Proteger ventanas

Use ventanas de vidrio templado de varios cristales y ciérrelas cuando exista la amenaza de un incendio forestal.

  1. Reduzca los riesgos del entarimado exterior

Como mínimo, use tablas de entarimado que cumplan con los requisitos de California para construcciones nuevas en áreas propensas a incendios forestales, retire los combustibles debajo del entarimado y mantenga un espacio defensivo efectivo.

  1. Mantenga un espacio defendible (1,52 – 9,14 metros)

Quite los arbustos debajo de los árboles, pode las ramas que sobresalen del tejado, los árboles delgados y elimine la vegetación muerta. Mueva los remolques/caravanas y cobertizos de almacenamiento del área, o construya un espacio defendible alrededor de estos.”

Los árboles de la zona de protección de la casa estarán podados en su primer tercio de altura, o 4,6 m.

Más información aquí.

Otra conclusión del estudio es que “el costo de muchos materiales de construcción no combustibles es igual o menor que el de los materiales típicos”. El ahorro está en el revestimiento de cemento, más barato que los materiales de madera. Esto compensa los aumentos de costos en los canalones y los respiraderos.

 

En investigaciones del IHBS relacionadas con las tarimas de madera al exterior, mostraron que las brasas, en su mayoría, se alojan entre los huecos de las tablas de la tarima y donde las tablas descansan sobre las vigas o rastreles. Las ascuas pueden acumularse y potencialmente encender las tarimas y las vigas combustibles. Las ascuas también pueden caer a través de huecos de tablas y aterrizar sobre materiales almacenados debajo de la cubierta. Es crítico remover todos los materiales combustibles bajo la tarima para minimizar la posibilidad de igniciones. Las pruebas de IBHS también mostraron que, incluso sin restos de vegetación entre los espacios de la tarima, las tarimas de madera blanda de densidad media, como la secuoya o el cedro rojo del Pacífico son vulnerables a las inflamaciones de brasas. La mayoría de los materiales compuestos de madera y plástico, junto con la madera dura tropical de mayor densidad y las tarimas tratadas con retardante son menos vulnerables a las brasas.

En otras investigaciones en EE. UU, las pruebas realizadas con productos de tarimas combustibles han demostrado que la mayoría de los productos no son altamente combustibles por sí mismos. Típicamente, otras fuentes de combustible contribuyen a incendios más grandes en la cubierta (escombros o material combustible almacenado debajo o encima de la tarima, o una tarima ubicada en una pendiente que contiene mucha vegetación combustible).

 

España

En España, las viviendas afectadas por los incendios forestales estaban, en general, cerca o inmersas en zonas boscosas.

Para las casas de madera que se han construido en estos últimos años no se les exige que la madera de la fachada cumpla con la Euroclase de reacción al fuego de B-s3,d2 (B: combustible con contribución muy limitada al fuego; s3: alta opacidad de los humos producidos; y d2: se producen caídas de gotas o partículas inflamadas en alto grado):

  • Ya que en el Documento Básico SI Seguridad en caso de incendio del Código Técnico de la Edificación (CTE), sección 2 Propagación exterior, capítulo Medianerías y fachadas, 4º párrafo, se deduce que: en toda fachada cuyo arranque, a nivel de rasante, esté en zona pública, los materiales de revestimiento que ocupen más del 10% de la zona de fachada situada a menos de 3,50 m de altura sobre la rasante exterior, debe ser B-s3, d2, incluso si el edificio tiene menos de 18 m de altura. Si la fachada está en zona pública o privada, y tiene más de 18 metros de altura, debe ser B-s3, d2.
  • Lo habitual es que son viviendas unifamiliares de una o dos plantas aisladas dentro de fincas privadas.

Aparte de esto, como toda vivienda unifamiliar, cumplirán con las normas del CTE en cuanto al fuego (estructura, muros y tejado).

Y con lo dispuesto sobre el “Entorno de los Edificios” del CTE DB SI, si la vivienda está en “zonas edificadas limítrofes o interiores a áreas forestales”:

“Debe haber una franja de 25 m de anchura separando la zona edificada de la forestal, libre de arbustos o vegetación que pueda propagar un incendio del área forestal, así como un camino perimetral de 5 m, que podrá estar incluido en la citada franja.”

 

Pero el problema es cuando la vivienda está situada en un municipio ubicado en una Zona Forestal de Alto Riesgo (ZAR) de incendios sin planificación en la lucha contra incendios forestales. Hoy en día, son muchos los municipios, el 80% de los situados en estas zonas, que no cuentan con planes locales de prevención de incendios, es decir, tan solo 5 de las 17 comunidades autónomas cuenta con Planes de Prevención de Incendios Forestales que, aún así, no llegan al aprobado.

Entonces, no hay normativa o disposiciones reglamentarias específicas que obliguen a los propietarios de edificios situados en la interfaz urbano-forestal para minimizar los principales factores de riesgo para la seguridad de las construcciones en situación de incendio forestal.

En el año 2016, se instaló en Francia la preocupación sobre cómo reducir los efectos de un incendio forestal en las casas de madera, como se explica en este postAquí están las actas de la ponencia de Olivier Gaujard: “Guide des pratiques constructives en zones à risque d’incendie de forêt. Incluant des techniques adaptées à la mise en œuvre des matériaux biosourcés.”

Países como Australia tiene su norma sobre Construcción de edificios en áreas propensas a incendios forestales (AS 3959-2009) y en Francia tienen sus Planes de Prevención contra los Riesgos de Incendio Forestal, tal como se explica aquí. Aquí hay una compilación de soluciones técnicas profesionales compatibles con la norma australiana.

Sección de una vivienda para cumplir con el nivel BA – FZ (Flame Zone), el más alto nivel de la norma australiana. Fíjense en el tablero resistente al fuego situados detrás del enrastrelado del revestimiento de la fachada.

En EE. UU, el International Wildland Urban Interface Building Code (IWUIC) y el California Building Code son los códigos de construcción más comúnmente referenciados para las áreas propensas a incendios forestales.

 

¿Mejorando el CTE?

Sea una casa de madera o no, cualquier edificación que tenga revestimientos, balaustradas, cerramientos ligeros, protecciones solares, etc. al exterior en madera y que esté inmersa en una ZAR, sería preciso que fuese obligatoria el uso de materiales derivados de la madera resistentes al fuego o la aplicación de un tratamiento que mejorase la reacción y/o la resistencia al fuego de la madera natural, mediante los siguientes procesos clásicos:

  • Un barniz ignífugo que, aplicado sobre la superficie, evita que   en   caso   de   incendio   la   llama   se propague. Mejora la reacción al fuego retardando la propagación del mismo. Los de base agua se pueden aplicar sobre lasures o imprimaciones en base agua con color. Se alcanza la Euroclase B-s1d0 (cumplen

sobradamente con el CTE que exige un requerimiento mínimo B-s3,d2).

  • Una impregnación con un producto retardante a alta presión en profundidad mediante autoclave, resistente a la lixiviación, seguido de un secado al horno y curado al calor. Como opción, hay empresas que aplican de fábrica una imprimación semitransparente en base agua, permeable al vapor, y con una gama de colores estándar y a medida.

Con este tratamientos de ignifugación mediante autoclaves se puede mejorar la su reacción al fuego de la madera hasta una Euroclase B-s1,d0.

  • O un barniz o pintura intumescente que mejora la resistencia al fuego de los elementos constructivos retardando el calentamiento al crear una espuma, que, al carbonizarse, se convierte en una capa aislante del calor.

También, establecer unas normas de diseño de edificios en ZAR de incendios forestales a semejanza de esas normas australianas, estadounidenses, etc.

 

En cuanto a las tarimas de madera al exterior, se explica aquí. En las viviendas, para tarimas de madera al exterior no se exige una clase de reacción al fuego. Para las tarimas de madera de coníferas, como les afecta más la abrasión, sólo se les aplicaría el proceso de la impregnación a alta presión. Es más, este proceso se puede aplicar a algunas maderas modificadas (Accoya con impregnación a presión con BurnBlock).

En las tarimas de madera composite o tecnológica (mezcla de madera y plástico, WPC), son mejores las tablas sólidas que las huecas (perfil extrusionado), ya que la propagación del fuego (fire spread) es más alta en una tabla hueca que en una sólida. Y los altos contenidos de madera mejoran el comportamiento del fuego de forma lineal.

No obstante, mediante la modificación de la superficie de la madera con tratamientos como Organowood, basado en tecnologías de silicatos, se usa tanto en fachadas como en tarimas al exterior. Se consigue una Euroclase de reacción al fuego de Cs1,d0 (EN13501-1). Se puede usar en maderas de coníferas tratadas en profundidad en autoclave para las clases de uso 4 contra pudriciones.

Aarhus Harbor Bath, en Dinamarca.

En cambio, algunos códigos de construcción, como el IWUIC prohíbe las tarimas combustibles con la excepción de las tarimas tratadas con retardadores de fuego (clasificadas para exposición al aire libre) y otros materiales que cumplan con los requisitos de un material resistente a la ignición (sí se puede con tarimas combustibles, pero con un tablero resistente al fuego fijado debajo de las viguetas de la tarima).

Es notable la aparición del Cedria barniz incoloro intumescente B-19, un barniz intumescente transparente en base agua, que además de aportar resistencia al fuego, de hasta 120 minutos, y poder proteger elementos estructurales de madera en interiores y exteriores, mejorará la reacción al fuego de ésta y permitirá obtener una buena clasificación según Euroclases. Y lo interesante es que se puede aplicar como capa final (topcoat) sobre imprimaciones en base agua con color.

Hay más información en el post “How to help fireproof your home before the next big wildfire“.

Y el programa Viviendo con fuego de la Universidad de Nevada tiene una función interactiva muy útil en su página web Be Ember Aware, que ilustra las muchas maneras en que las brasas pueden encender una casa.

El pasado día, 24 de abril, se vio en las noticias de televisión el suceso de un incendio en los áticos del hotel Gran Vía Capital, dedicado al alquiler de apartamentos turísticos de lujo, en la Gran Vía, número 48, de Madrid.

Imagen de El Confidencial – Twitter @Brucemeld

 

El fuego ha afectado a las instalaciones eléctricas y de refrigeración de la azotea del edificio, pero en el video de Bomberos de Madrid se ha visto que se han quemado tarimas y revestimientos de paredes de “madera plástica” (como dijeron los bomberos). Lo cual ha generado un humo denso, negro y tóxico.

Unas imágenes de las terrazas de los apartamentos:

Fotos del El Idealista

Imágenes de El Idealista

 

Cuando se trata de tarimas de madera al exterior, ¿qué nos dice la normativa?, ¿qué nos ofrecen las distintas maderas que hay en el mercado por su comportamiento frente al fuego?

Clases de reacción al fuego.

En Europa:

La norma UNE EN 13501-1:2002 especifica criterios de clasificación a partir de ensayos de reacción al fuego.

La reacción al fuego evalúa la capacidad de un material para favorecer el desarrollo de un incendio e indica si es combustible o incombustible. El material se clasifica mediante la asignación de una de las siguientes Euroclases: A1, A2, B, C, D y F, según la combustibilidad y contribución al fuego. En el caso de los suelos hay que añadir el subíndice FL. Así:

  • A1/A1fl: no combustible, sin contribución al fuego.
  • A2/A2fl: no combustible, sin contribución al fuego.
  • B/Bfl: combustible, baja contribución al fuego.
  • C/Cfl: combustible, contribución limitada al fuego.
  • D/Dfl: combustible, contribución media al fuego.
  • E/Efl: combustible, contribución alta al fuego.
  • F/Ffl: sin clasificar.

Además, de las clases anteriores, la designación debe contener las clasificaciones adicionales relativas a la producción de humo y de caída o desprendimiento de gotas inflamadas:

  • s1 (velocidad y emisión bajas), s2 (velocidad y emisión medias) y s3 (velocidad y emisión altas) indican la producción de humo.
  • d0 (sin caída de gotas y partículas inflamadas en 600s de ensayo SBI), d1 (sin caída de gotas y partículas inflamadas durante más de 10s en 600s de ensayo SBI) y d2 (ni d0 ni d1) indican si produce desprendimiento de gotas inflamadas.

Con el subíndice FL para suelos sólo hay s1 y s2.

Los materiales o productos deben clasificarse según sus condiciones de uso final, es decir, que un mismo material puede tener varias clasificaciones, dependiendo de si está montado sobre distintos soportes, con diferentes sistemas de anclajes, etc.

En Estados Unidos:

Como las tarimas tecnológicas más conocidas son de origen estadounidense, se califican con el estándar ASTM E 84. La norma estadounidense ASTM E84 Standard Test Method for Surface Burning Characteristics of Building Materials mide el crecimiento de la llama en la parte inferior de una muestra de ensayo horizontal. El resultado es un índice de propagación de la llama (FSI, Flame Spread Index), que es un número no dimensional que se coloca en una escala relativa en la que el tablero de amianto-cemento tiene un valor de 0 y el roble rojo tiene 100. El índice de humo desarrollado abreviado SDI, Smoke Developed Index) es una medida de la concentración de humo que un material emite al quemarse. Al igual que el índice de propagación de la llama, se basa en una escala arbitraria en la que el tablero de amianto-cemento tiene un valor de 0 y el roble rojo tiene 100.

Class A = 0-25

Class B = 26-75

Class C = 76-200

Siendo A la propagación de llama más baja y C la más alta. Con el fin de cumplir con la clasificación en cualquiera de las tres categorías, el índice de humo desarrollado no puede superar los 450.

La evaluación de un FSI por este método de prueba no proporciona una buena comprensión de cómo el fuego se propagaría a toda escala, como en una habitación, para algunos materiales. En particular, los resultados de los materiales que gotean, como los termoplásticos, no son indicativos del peligro de incendio que se instala en las paredes y techos porque tienden a derretirse y escurrirse desde la parte inferior del techo horizontal en la cámara de ensayo. Debido a que el método de prueba mide cuánto de lejos progresó el fuego en la cámara de prueba, este tipo de “falta de progresión de fuego” proporciona un FSI engañoso. Con el fin de abordar estas restricciones, se derivó un nuevo método de prueba, NFPA 286 Métodos estándar de pruebas de fuego para evaluar la contribución del acabado interior de la pared y el techo al crecimiento del fuego en la habitación. Las tarimas tecnológicas estadounidenses todavía no se han calificado con este estándar.

Hay una norma europea en ciernes, la EN16755, que prescribe los requisitos de clasificación para la durabilidad de la reacción al fuego de los productos de madera con tratamientos ignífugos (en profundidad o superficiales) que se utilizarán en las condiciones de uso final interiores y exteriores. Se basa en que la reacción al fuego puede reducirse mediante la exposición a condiciones con contacto con el agua y/o húmedas y debe demostrarse la capacidad de los productos tratados para continuar funcionando cuando se exponen a estas condiciones.

El Código Técnico de la Edificación.

A los suelos se les exige, en función de su situación en el edificio (por ejemplo, en las vías de evacuación), la reacción al fuego definida en el Código Técnico de la Edificación (CTE).

En las viviendas, para tarimas de madera al exterior no se exige una clase de reacción al fuego, ya que revisando la Sección SI 2 Propagación exterior del Documento Básico SI Seguridad en caso de incendio del CTE, no se especifica una exigencia de reacción al fuego para elementos exteriores horizontales como pudiera ser la tarima de madera.

La reacción al fuego se puede mejorar con tratamientos de impregnación en profundidad con retardantes del fuego.

 

Producto Tipo de producto Madera Composición Tratamiento ignífugo Clasificación europea (según EN13501-1) Clasificación EE.UU (según ASTM E84) Fabricante Fabricante del retardante
Accoya Madera modificada (acetilada) Pino radiata D-s2,d2 Class B – FSI = 95 / SDI =  155 Accoya
Accoya Madera modificada (acetilada) Pino radiata Impregnación a presión con Burnblock B-s1,d0 Accoya Burnblock
Bamboo X-treme Madera de ingeniería, termotratada y prensada Bambú > 90 % de fibra natural prensada de bambú Bfl-s1-d0 Mosso
Castaño Madera maciza aserrada Castaño Cfl-s1 Sierolam
Fiberon Paramount Madera tecnológica PVC Class B – FSI = 30 / SDI = 850 Fiberon
Ipe Madera maciza aserrada Ipe D-s2,d0 Class B
Kebony SYP Madera modificada (furfurilada) Pino amarillo del Sur D Kebony
OrganoWood Madera modificada (fosilizada) Pino silvestre Bfl-s1 Organowood
Cualquier madera, tratada con NexGen Madera aserrada maciza Douglas Fir Impregnación a presión (sólo en maderas impregnables), inmersión, máquina de barnizado o manualmente con NexGen (sales de boro + aditivos) Class A – FSI <25 / SDI = 15-50 NexGen
Platowood Madera modificada – hidro-termotratada Abeto / Fraké D-s2,d0 (12 mm mínimo) Plarowood
Platowood Madera modificada – hidro-termotratada Abeto / Fraké Impregnación a presión con retardantes del fuego B-s2,d0 Plarowood
Resysta Madera tecnológica 60 % cáscara de arroz + 22 % sal + 18 % aceite mineral + PVC B2 (B1 con tratamiento adicional) Class A – FSI = 25 / SDI = 450 Resysta
Thermowood Madera modificada – termotratada Varias D Thermowood
Thermowood pine Madera modificada – termotratada Pino Impregnación a presión con Dricon NON-COM Exterior de Lonza B-s1,d0 Thermowood Lonza
Timbertech TwinFinish Madera tecnológica Polietileno de alta densidad (HDPE) y virutas de madera Class B – FSI = 75 / SDI = 200 Timbertech
Trex Trascend Madera tecnológica Núcleo de Polietileno de alta densidad (HDPE) y virutas de madera, recubierto de polímeros Class B – FSI = 60 Trex
UPM Profi Deck Madera tecnológica Celulosa y polímeros de plásticos E UPM Biocomposites
Visendum Madera tecnológica 70 % de madera reciclada de pino y roble y 30 % de resinas poliméricas D-s1 Visendum

 

En cuanto a la reacción al fuego, son interesantes: el bambú X-treme, como madera de ingeniería (EWP, Engineered Wood Product), Organowood, como madera modificada, Resysta, como madera tecnológica, y NexGen, no es una madera sino un producto ecológico fungicida, insecticida, antitermitas y retardante del fuego para el tratamiento de la madera.

 

A la hora de considerar páginas webs españolas con cálculos online sobre soluciones constructivas de la envolvente de un edificio que exige el CTE HE 1, es interesante la web Synthesia, ya que ofrece:

  • El cálculo de condensaciones intersticiales,
  • La transmitancia térmica,
  • Y los valores Rse y Rsi.

Entre otros datos. Se puede introducir la zona climática, la localidad y la altitud.

Hay una base de datos de materiales y se pueden añadir otros.

 

El Sándwich para climas de montaña, en altitudes de más de 900 metros, se caracteriza por disponer de una segunda cámara de ventilación entre el aislamiento y la estanqueidad para un mejor confort en verano.

En este sándwich, se coloca un aislamiento térmico y acústico de espuma rígida de poliuretano (PUR). El coeficiente de conductividad térmica del aislamiento del poliuretano es de 0,023 W/m°K. Entonces, la resistencia térmica K es de 4,3478 W/m²k para un espesor de 100 mm. Se presenta en forma de panel rígido.

Las propiedades físicas de las fibras de madera son:

Densidad (kg/m³)

32

Calor específico c (J/kg.K a 20°C)

1400

Conductividad térmica λ (W/m°K)

0.023

Resistencia al  paso del  vapor  de agua μ

Comportamiento al fuego según Euroclase

M1 a M3

Desfase térmico para una densidad de 32 kg/m³

>6 horas

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 sd = 2,3, en aquellos casos en que sea necesario.

3º.- Un aislamiento de poliuretano de 100 mm de espesor. Los paneles están recubiertos, por ambas caras, de un film reflexivo de aluminio.

4º.- Una cámara de ventilación creada con rastreles verticales de 60 x 60 mm.

5º.- Un tablero de OSB 3 machihembrado de 16 mm de espesor.

6º.- Rastreles verticales de sección trapezoidal de 80 x 40 mm.

7º.- Una membrana impermeable y transpirable bituminosa SBS elastomérica con la cara inferior autoadhesiva. La conjunción los anteriores rastreles y la membrana crean una segunda cámara de ventilación.

5º.- Rastreles horizontales de 30 x 40 mm para el material de cubrición de pizarra.

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 del aislamiento. Es obligatorio en climas de montaña.

El aislamiento de poliuretano se coloca como una piel continua, sin puentes térmicos.

Sobre los rastreles trapezoidales se atornillan con tirafondos llegando hasta la estructura portante. La membrana bituminosa es flexible a muy bajas temperaturas (hasta -30° C) y, además, tapa las cabezas de los tirafondos.

Es habitual que sobre los rastreles trapezoidales, en cumplimiento de la guía francesa “Guide des couvertures en climat de montagne” (cuaderno del CSTB – Centre Scientifique et Technique du Bâtiment – nº 2267 de 1 de septiembre de 1988), se coloquen más capas:

6º.- Rastreles verticales de 30 x 40 o 30 x 20 mm.

7º.- Y un tablero de OSB 3 machihembrado de 16 mm de espesor u otro tablero hidrófugo, como soporte continuo de una cobertura de pizarras.

La transmitancia térmica U total de este sándwich es de 0,2102 W/m²k, inferior al límite de la zona E.

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 más de 6,3 horas en cuanto a la protección contra el calor estival.

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

Pros:

  • Prestaciones térmicas elevadas para un débil espesor del aislante de PUR (ganancia de hasta un 40 % en el rendimiento a igualdad de espesor).
  • La ligereza de los  paneles (un panel con un espesor de 160 mm pesa alrededor de 5 kg por m²) y formatos de hasta 2400 x 1200 mm.
  • Este material tiene una muy buena resistencia a la compresión.

Contras:

  • No es ecológico y reciclable.
  • Tóxico en caso de incendio.
  • Electroestático.
  • No es un buen aislamiento acústico, pero en conjunción con otros materiales y haciendo de sistema continuo estanco, puede incrementar el aislamiento frente a los ruidos aéreos (mínimo 7-9 dB).
  • Como panel rígido, es bastante caro.

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

Ventajas:

  • Como los paneles aislantes de PUR son reversibles, disminuye el desperdicio.
  • Mejor confort estival gracias al film de aluminio del panel de PUR.
  • La estanqueidad conseguida, sobre un soporte continuo, evita los riesgos asociados a los remontes de agua en climas de montaña.
  • La fijación de los tirafondos, aunque la densidad depende de cálculos según cargas, es más sencilla.

Inconvenientes:

  • Instalación más complicada al haber más elementos en el sándwich de cubierta.
  • Aumenta el grosor o canto del sándwich, ya que se consigue un espesor mínimo de 29 cm.
  • Por el aumento permanente de los espesores de los aislantes térmicos mejor adaptados a la difusión del vapor, se construye raramente hoy tejados con dos cámaras de aire ventiladas.
  • Precio aún más elevado.

Puede ver la simulación 3d clicando en este enlace:

https://skfb.ly/ywwY

 

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,

4 . Pulsando Shift + botoón izquierdo y arrastrando, se desplaza la pantalla.

En el anterior sándwich XPS vimos que no cumplía el CTE porque no había un aislamiento acústico.

En el Sándwich XPS + aislamiento acústico tenemos el XPS y un aislamiento acústico como la lana de roca con una densidad de 70 kg/m³.

Las propiedades físicas del XPS son:

Densidad (kg/m³)

35

Calor específico c (J/kg.K)

1300-1500

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 15 cm

4,1

 

Las propiedades físicas de la lana de roca son:

Densidad (kg/m³)

70

Calor específico c (J/kg.K a 20°C)

840

Conductividad térmica λ (W/m°K)

0.034

Resistencia al  paso del  vapor  de agua μ

±1.3

Comportamiento al fuego según Euroclase

A1

Desfase en horas, con un espesor de 19 cm

4,3

 

 

La lana de roca se presenta en forma de panel rígido.

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 sd = 2,3, en aquellos casos en que sea necesario.

3º.- Aislamiento de XPS con un espesor de 50 mm.

4º.- Rastreles horizontales de 50 x 50 mm, paralelos al alero.

5º.- Aislamiento de lana de roca de 50 mm de espesor, cuyos paneles se colocan paralelos al alero.

6º.- Rastreles verticales de 30 x 40 mm.

7º.-  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 de roca.

El aislamiento de lana de roca se coloca entre rastreles de 50 x 50 mm. Y éstos se atornillan hasta los pares o correas de la estructura.

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 aislamiento de lana de roca, atornillándose los rastreles de 30 x 40 mm a los rastreles de 50 x 50 mm.

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 0,3296 W/m²k, inferior al límite de la zona E.

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 5,5 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 de roca es un muy buen aislamiento térmico y de medio a buen aislamiento acústico, no es hidrófilo y es imputrescible, inerte e incombustible.
  • La lana de roca es muy permeable al vapor de agua pero no es capilar.
  • La lana de roca no es combustible.
  • La lana de roca procede de recursos no renovables pero abundantes.
  • Ambos materiales tienen una alta resistencia mecánica.
  • El XPS tiene una muy buena durabilidad y estabilidad dimensional.

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 de roca de débil densidad es fácilmente degradable por los roedores.
  • La lana de roca tiene una mala estabilidad en el tiempo.
  • La lana de roca tiene una contribución mediocre para el confort en verano salvo para las de altas densidades.
  • La eficiencia de la lana de roca se degrada en presencia de la humedad a causa de una puesta en obra negligente.
  • La lana de roca tiene un mal balance del carbono y energía gris elevada.

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.
  • Muy buena relación entre aislamiento térmico-acústico y precio.
  • Los tirafondos que atornillan los rastreles de 50 x 50 mm pueden ser más cortos y más baratos, de 6 x 180 mm, al contrario que sucede con un sándwich de piel continua de espesor elevado.

 

Inconvenientes:

  • Por la lana de roca, se necesita la presencia de una barrera de vapor o freno de vapor, si es necesario.
  • Los dos aislamientos no son eficaces en la protección contra el calor.
  • Hay un puente acústico.

 

El principal inconveniente es la protección contra el calor de ambos aislantes debido a una característica poco conocida: la capacidad de acumulación, que mide la aptitud del material en atenuar las diferencias extremas en función del ritmo día/noche. Es decir, estos aislantes presentan un mal desfase térmico, lo cual restituyen el calor más pronto hacia el interior de la vivienda favoreciendo los picos de calor en verano (interior más caluroso).

El otro inconveniente es el puente acústico que crea el rastrel de 50 x 50 mm porque pone en contacto el XPS con el entarimado. La solución es colocar la lana de roca como una piel continua de menos espesor, pero con el espesor suficiente para el aislamiento acústico de la cubierta. Entonces, el espesor del aislante XPS será mayor. No obstante, hay que hacer un cuidadoso estudio de la eficiencia térmica y acústica de este sándwich. Otra solución, es adherir a la cara inferior de los rastreles bandas de un aislante como el corcho, fieltro de cáñamo, etc.

 

Todo esto nos lleva al siguiente sándwich de cubierta in situ: lana de roca de doble densidad en un próximo post.

 

Puede ver la simulación 3d clicando en este enlace:

https://skfb.ly/zvxF

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.