Los edificios no necesitan respirar, necesitan secar: estrategias de protección contra daños por humedad en la rehabilitación Enerphit de un edificio histórico en Barcelona

Comunicación presentada al IV Congreso Edificios Energía Casi Nula:

Autores

• Oliver Style, Consultor Passivhaus, Progetic
• Bega Clavero, Arquitecta Técnica – Passivhaus Tradesperson, Progetic
• Nuria Widmann, Arquitecta, Intercon

Resumen

Se presentan las estrategias de protección contra daños por humedad en la rehabilitación energética de un edificio histórico en Barcelona, en obra y en proceso de certificación Passivhaus EnerPHit y LEED. El edificio, construido en el año 1954, tiene una superficie construida de 2.050 m2, con una planta sótano y 4 plantas sobre rasante. Albergará 4 viviendas. La obligación de la instalación del aislamiento térmico por el interior requirió un análisis detallado a través de cálculos numéricos higrotérmicos dinámicos conforme la UNE-EN 15026:2007, al momento de diseñar la capa estanca y el aislamiento térmico. Se buscó una solución que presentaba un bajo riesgo de daños por humedad, con un espesor moderado, usando materiales con mínimas emisiones de COV’s, a un coste razonable. Se concluye que para rehabilitaciones EnerPHit con aislamiento por el interior, hay que priorizar la protección contra daños por humedad, sobre la reducción de las demandas energéticas. De lo contrario, se corre el riesgo de sobre-aislar, usando materiales con una alta resistencia al vapor de agua. Esto limita el potencial de secado del elemento constructivo, dando pie a graves patologías a mediano plazo que hacen que la rehabilitación se vuelva redundante. Dicho de otra manera: los edificios no necesitan respirar, necesitan secar.

Palabras clave

Rehabilitación, Passivhaus, EnerPHit, WUFI, Condensación, Humedad, Moho, Aislamiento Interior, Control de Vapor, Transpirabilidad, Hermeticidad, Estanqueidad

Introducción

El edificio en cuestión se encuentra en Barcelona capital, a una altura de 120 m sobre el nivel del mar. El clima de la zona es cálido-templado subtropical, con un promedio de 640 mm de lluvia por año (más que Berlin, Copenhangen, o Londres).  Cuenta con una superficie útil de 1.437 m2, repartidas sobre una planta sótano y 4 plantas sobre rasante.

El edificio se construyó en el año 1954 para uso residencial, con una fachada de ladrillo manual de doble hilada de 29 cm, con mortero de cal, y aplacado de piedra artificial de 5 cm (Figura 1). El ladrillo queda visto en aproximadamente un 30 % de la fachada (Figura 2). Los acabados interiores de cerámica y yeso se han ido limpiando para dejar el ladrillo visto en la cara interior (Figura 3, Figura 4). Los forjados y la cubierta son de viguetas de hormigón prefabricadas con bovedillas de cerámica de 25cm, con 3cm de terrazo (Figura 5, Figura 6).

La obra está en proceso de certificación Passivhaus EnerPHit por componentes y LEED for Homes Platinum. Conseguir este objetivo, lo convertirá en la primera rehabilitación plurifamiliar en conseguir ambos sellos en España.

Los datos del proyecto se muestran a continuación:

• Clase de certificación Passivhaus: EnerPHit por componentes
• Superficie útil (PHPP): 1.437 m2
• Superficie construida: 2.050 m2
• Promotora-Constructora: Pagford Innova
• Arquitectos: Intercon
• Ingeniería de instalaciones: JG Ingenieros
• PHPP y diseño Passivhaus: Progetic
• Certificación Passivhaus: Energiehaus Arquitectos
• Certificación LEED: XCO2, Alex Parella
• Project management: CBRE-Betlinksi
• Construcción: AC7
• Estructura: OtherStructures

EnerPHIT

La certificación EnerPHit ofrece dos vías para conseguir la certificación: demandas energéticas y componentes (Figura 7). La vía de las demandas es prestacional, estableciendo demandas energéticas límites, según la zona climática y tipología de edificio, siendo la ruta más restrictiva (Figura 8). La vía de los componentes es prescriptiva, estableciendo transmitancias térmicas límites de los elementos constructivos, según su tipología e orientación, la posición de instalación del aislamiento, y el clima local (Figura 9). Existen requisitos comunes a ambas vías, como, por ejemplo, la hermeticidad al aire de N50 ≤ 1,00/h.

Con el objetivo de identificar la vía de certificación más adecuada, se realizaron simulaciones con PHPP para establecer los requisitos pasivos para cumplir por demandas energéticas y por componentes:

Estrategias pasivas

En la decisión sobre que método de certificación escoger, regían cuatro criterios:

• Coste
• Grosor del aislamiento interior en los muros exteriores
• Riesgo de daños por humedad
• Cumplimiento de los materiales con los requisitos LEED respecto a las emisiones de Compuestos Orgánicos Volátiles (COV).

Para valorar el riesgo de daños por humedad en los muros exteriores, se realizaron una serie de simulaciones higrotérmicas dinámicas con la herramienta WUFI Pro 1D, para una duración de 10 años, comparando la solución inicial de proyecto, con 7 alternativas de aislamiento térmico y hermeticidad, para el caso más desfavorable, siendo la fachada de ladrillo cara vista, con orientación Nordeste. Para el clima exterior, se usó un fichero climático horario, basado en datos históricos del AEMET. Se calculó la temperatura e humedad relativa interior, según el clima exterior, conforme la EN 15026, para una carga hígrica normal. El elemento constructivo se considera libre de riesgo de daños por humedad cuando la humedad relativa de la cara interior del muro se mantiene generalmente < 80 % cada año, durante los 10 años. La Tabla II muestra los resultados:

Discusión y conclusiones

Los resultados indicaron que la mejor solución para evitar daños por humedad era trabajar con una solución de aislamiento y hermeticidad permeable al vapor de agua, permitiendo el secado del elemento constructivo en ambas direcciones, durante todo el año. Para ello, se proyectó un enyesado de 10 mm para la hermeticidad (transpirable el vapor de agua) y un aislamiento de celulosa proyectada (transpirable al vapor de agua). Por mayor seguridad, se aplica una impregnación hidrorepelente, a base de compuestos siloxánicos, sobre la cara exterior de la fachada, para reducir la entrada de humedad a través del ladrillo hacia la capa de aislamiento por la acción de la lluvia torrencial. Esta solución da propiedades hidrofóbicas a la fachada, permitiendo la transpirabilidad y el secado hacia el exterior en el verano.

La Figura 10 muestra la temperatura y humedad relativa, en la cara interior del muro (interfaz entre enyesado y aislamiento), durante los 10 años simulados, mostrando valores máximos de humedad relativa del 83 %. La Figura 11 muestra la transmitancia térmica dinámica en comparación con la transmitancia en estado estable y seco (cuando el contenido de agua de un aislamiento aumenta, su conductividad también aumenta, provocando un aumento en la transmitancia térmica del elemento). Los resultados indican que las variaciones en el contenido de humedad del aislamiento, no provocan una degradación de su protección térmica en el transcurso del año. La solución también cumple con los criterios de coste y de las bajas emisiones de COV’s requeridos para la certificación LEED.

Se puede concluir que, para rehabilitaciones EnerPHit de edificios históricos, es importante considerar el riesgo de daños por humedad al momento de optar por la vía de certificación EnerPHit. El riesgo de sobre-aislar con materiales de alta resistencia al vapor de agua para reducir al máximo las demandas energéticas, puede limitar gravemente el potencial de secado de un elemento constructivo y generar patologías a futuro. Es decir: los edificios no necesitan respirar, necesitan secar.

Referencias

• [1] Passive House Institute, 2016, “Criteria for the Passive House, EnerPHit and PHI Low Energy Building Standard”. Version 9f, revised 15.08.2016. Passive House Institute, Darmstadt, Alemania.
• [2] Mapei, 2012, “Línea Antipluviol. Protección de sistemas de ladrillo cara vista, piedra natural y artificial, revoques y hormigón.” Ibermapei, S.A., Barcelona, España.
• [3] Calculadas con WUFI, sin tomar en cuenta la estructura metálica del trasdosado