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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 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 se inicia una serie en los que se actualizarán 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 de PIR + fibras de madera, tenemos un doble aislamiento térmico y acústico: uno rígido de poliisocianurato (PIR) de unos 32 kg/m³ como capa de aislamiento térmico, y otro de más densidad todavía, de 270 kg/m³, como aislamiento térmicoacústico e impermeabilización. Dicho aislamiento se colocará por el exterior (método Sarking).

 

El coeficiente de conductividad térmica de la capa de aislamiento de poliisocianurato es de 0,022 W/m°K. Entonces la resistencia térmica K es de 6,64 W/m²k para un espesor de 80 mm. Se presenta en forma de panel rígido con una lámina adherida de aluminio en ambas caras.

 

Las propiedades físicas del poliisocianurato son:

 

Densidad (kg/m³) 32-35
Calor específico c (J/kg.K a 20°C) 1400
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0.022
Absorción de agua < 2%
Comportamiento al fuego según Euroclase B-s2-d0

 

El coeficiente de conductividad térmica de la capa de impermeabilización de fibras de madera es de 0,050 W/m°K. Entonces la resistencia térmica K es de 1,00 W/m²k para un espesor de 52 mm. Se presenta en forma de panel rígido y está machihembrado.

 

Las propiedades físicas de las fibras de madera son:

 

Densidad (kg/m³) 270
Calor específico c (J/kg.K a 20°C) 2000
Conductividad térmica λ (W/m°K) 0.050
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 aislamiento de poliisocinurato de 80 mm de espesor.

4º.- Panel bajo teja, impermeable, transpirable y cortavientos, de fibras de madera de alta densidad de 52 mm.

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

6ª.- Cobertura de teja o pizarra.

 

Ambas capas de aislamiento se colocan como una piel continua, sin puentes térmicos.

Sobre el 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 0,199 W/m²k, un valor muy próximo 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 9,5 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 poliisocianurato:

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.

 

 

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.
  • Buen confort estival, ya que nos acercamos al mínimo de 10 horas recomendado.
  • Instalación más sencilla al haber menos elementos en el sándwich. El aluminio actúa como barrera de vapor.
  • El PIR ofrece una rapidez en la colocación puesto que se suministran en paneles de 2.500 x 1.200 mm.
  • El grosor del sándwich es el más pequeño, ya es de 15,4 cm, sin contar con la cámara de aire ventilada y el material de cubrición.

Inconvenientes:

  • Instalación complicada por la fijación de los tirafondos de doble fileteado.
  • Como el PIR es de célula cerrada, es totalmente impermeable al vapor de agua.
  • Precio bastante caro.

 

Un inconveniente importante es la instalación, por los tornillos especiales. Estos necesitan introducirse en un ángulo de 30° con respecto al plano de la cubierta; se colocan cada x cm, según cálculos; y van alternándose el ángulo de inserción: +30°, -30°, +30°, etc. Todo esto significa que no todos los carpinteros están dispuestos a ello, lo ven complicado, etc. Pero, sobre todo, el tornillo no es barato, el de 22-24 cm vale más de 1,5 €, con descuento incluido.

 

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/ALVV

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.

 

En el anterior sándwich XPS + aislamiento acústico vimos que los principales inconvenientes eran el puente acústico de los rastreles que alojaban la lana de roca y la insuficiente protección contra el calor.

En el Sándwich de lana de roca de doble densidad tenemos un aislamiento acústico como la lana de roca con una doble densidad, siendo de 150 kg/m³ en la capa superior yde 95 kg/m³ en la capa inferior.

 El coeficiente de conductividad térmica de esta lana de roca es de 0,037 W/m°K. Entonces la resistencia térmica K es de 2,8 W/m²k para un espesor de 105 mm. Se presenta en forma de panel rígido.

 Las propiedades físicas de la lana de roca son:

 

 

Densidad (kg/m³)

150/95

Conductividad térmica λ (W/m°K)

0.037

Resistencia al  paso del  vapor  de agua μ

±1.3

Comportamiento al fuego según Euroclase

A1

 

 

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

3º.- Aislamiento de lana de roca de 105 mm de espesor.

4º.- Rastreles verticales de 30 x 20 ó 30 x 40 mm.

5º.-  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 como una piel continua, sin puentes térmicos.

 Sobre el aislamiento, se atornillan los rastreles de 30 x 20 ó 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.

Ahora es cuando empieza una particularidad de este sándwich: se deben de usar los tornillos de doble rosca para aislamiento tipo FixTop o similar. Además, y es importante, se deben seguir las indicaciones del fabricante del aislamiento en cuanto a longitud de los tornillos y separación según las cargas de la cubierta.

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 0,3351 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 7 horas en cuanto a la protección contra el calor estival.

Desde el punto de vista del aislamiento, 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, es Euroclase A1.

·         La lana de roca procede de recursos no renovables pero abundantes.

·         Este material tiene una buena resistencia mecánica.

·         La lana de roca de alta densidad tiene una contribución buena para el confort en verano.

             Contras:

·         La lana de roca tiene una mala estabilidad en el tiempo.

·         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.

·         Es cara.

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

Ventajas:

·         Aislamiento térmico y acústico.

·         Mejor confort estival.

 Inconvenientes:

·         Por la lana de roca, se necesita la presencia de una barrera de vapor o freno de vapor, si es necesario.

·         Instalación complicada.

  El inconveniente más importante es la instalación, por los tornillos especiales. Estos necesitan introducirse en un ángulo de 30° con respecto al plano de la cubierta; se colocan cada x cm, según cálculos; y van alternándose la dirección de inserción: +30°, -30°, +30°, etc. Todo esto significa que no todos los carpinteros están dispuestos a ello, lo ven complicado, etc. Pero, sobre todo, el tornillo no es barato, el de 22-24 cm vale más de 1,5 €, con descuento incluido.

             Pero, al final, si se busca un muy buen confort estival, hemos de prestar atención a los aislantes ecológicos como las fibras de madera. Lo que nos lleva al siguiente sándwich de cubierta in situ: Fibras de madera en un próximo post.

              Puede ver la simulación 3d clicando en este enlace:

https://skfb.ly/z6U8

             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.

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.