Comunicación presentada al VII Congreso Edificios Energía Casi Nula
Autores
- Marta Epelde Merino, Passivhaus Designer & Tradesperson, Consultoría Energética
- Iñaki del Prim Gracia, Passivhaus Designer & Tradesperson, blancodelprim arquitectura ecopasiva
- Alberto Ortiz de Elgea Olasolo, Responsable de Innovación y Sostenibilidad, Visesa-Gobierno Vasco
Resumen
¿Qué relación existe entre un puente térmico y las condiciones ambientales de un espacio interior? En la presente comunicación se pretende demostrar que existe una relación directa entre ambos fenómenos, y cómo es vital en las rehabilitaciones energéticas analizar los puentes térmicos vinculados a las condiciones ambientales existentes, con más hincapié si cabe en las grandes operaciones de rehabilitación y regeneración urbana. El riesgo de condensación que puede tener un puente térmico debe entenderse siempre en el contexto de las condiciones ambientales interiores de la vivienda a la que afecta, ya que éstas incidirán decisivamente en la aparición final de la patología. El estudio toma como punto de partida el análisis de los proyectos de rehabilitación energética enmarcados dentro del proyecto europeo SmartEnCity Coronación, pero tiene como objetivo ser también un documento de referencia sobre los riesgos de condensación en puentes térmicos para futuras intervenciones.
Palabras clave
Puente Térmico, Rehabilitación Energética, Condiciones Ambientales Interiores, SmartEnCity Coronación.
Introducción
Al proyectar y ejecutar una rehabilitación energética, es vital atender a la correcta resolución de los puentes térmicos que se puedan crear por discontinuidad de la envolvente térmica, de cara a no crear superficies descompensadas térmicamente que generen nuevos riesgos de condensación. Pero lo cierto es que existe una dificultad inherente en rehabilitación para solucionar encuentros constructivos de manera óptima, y por ello este estudio se considera necesario de cara a analizar y optimizar tipologías de puentes térmicos habituales en los proyectos de rehabilitación. Como valor añadido, el estudio pretende evaluar el potencial riesgo de condensación de aquellos puentes térmicos que constructiva y/o económicamente no sea viable optimizar y por tanto, sean susceptibles de generar patologías.
El riesgo de condensación que puede tener un puente térmico debe entenderse siempre en el contexto de las condiciones ambientales interiores de la vivienda donde ocurre, ya que éstas incidirán decisivamente en la aparición final de la patología. Es por ello que en el presente estudio se incluye una relación de ambientes interiores “amplificadores” del riesgo de patología, ya que una humedad ambiental interior excesiva bajo unas determinadas condiciones de temperatura, puede generar que puentes térmicos que no se consideraban de excesivo riesgo, terminen finalmente condensando.
Descripción del estudio
El “Estudio de puentes térmicos y patologías asociadas en procesos de rehabilitación energética de viviendas” es el resultado del encargo que Vivienda y Suelo de Euskadi S.A. (en adelante Visesa), sociedad pública del Gobierno Vasco, hace con el objeto de analizar los riesgos de patologías por humedades de condensación asociados a los procesos de rehabilitación energética de viviendas.
En el momento del encargo y redacción de este estudio, el barrio de Coronación de Vitoria-Gasteiz está siendo objeto de una rehabilitación energética a escala de barrio dentro del proyecto europeo SmartEnCity Coronación y, como consecuencia, además de otras mejoras, se prevén intervenciones mediante sistemas de aislamiento térmico exterior. El presente estudio toma como punto de partida el análisis de los proyectos de rehabilitación energética del proyecto mencionado, pero tiene como objetivo ser también un documento de referencia para la consulta de los riesgos de condensación en puentes térmicos para futuras intervenciones de rehabilitación que gestione Visesa.
Metodología
Se propone como inicio del trabajo el estudio de puentes térmicos y su influencia en el riesgo de condensación. Sin embargo, la propia evolución del estudio ha añadido fases posteriores de análisis de la influencia de las condiciones interiores en el riesgo de condensación, que se han presentado como necesarias para completar el análisis, haciéndolo más práctico y aplicable. Para el cálculo de los puentes térmicos en condiciones de peligro de condensación, se ha utilizado el software de cálculo específico Flixo Energy, desarrollado por Infomind gmbh en aplicación de las normativas EN ISO 10077-2 y EN ISO 10211.
1ª fase: Análisis de los proyectos licitados
Este trabajo se inicia mediante el análisis de los proyectos licitados en el marco del proyecto europeo SmartEnCity Coronación, donde el objetivo es obtener información de los posibles puentes térmicos que surgen a la hora de definir la actuación de rehabilitación.
2ª fase: Identificación de elementos críticos
De cada proyecto analizado, se identifican aquellos encuentros constructivos susceptibles de ser considerados puente térmico con riesgo de patologías por condensación, basando la identificación en la discontinuidad de aislamiento que se aprecia en los detalles constructivos, tanto la ausencia de aislamiento puntual como las variaciones en espesores y disposición de dicha capa aislante, así como aquellos detalles constructivos cuya definición proyectual presenta altos grados de difícil ejecución o probabilidades de que, debido a esa difícil ejecución, varíen sustancialmente en obra tanto la prescripción de aislamientos como su disposición constructiva.
3ª fase: Agrupación por tipologías
Buscando identificar distintas tipologías de puentes térmicos, se clasifican según el elemento y/o detalle constructivo al que pertenencen, de manera que pueda crearse una suerte de “catálogo tipológico de puentes térmicos”, donde se agrupen en función de su disposición constructiva, elementos interceptados y/o tipo de disminución o ausencia de aislamiento, tal y como queda reflejado en el apartado 4 de este estudio.
4ª fase: Análisis de diferentes condiciones de contorno para puentes térmicos en escenarios variables.
Una vez obtenida una clasificación por tipologías de puentes térmicos, y habiendo hecho una comparativa entre los diferentes comportamientos higrotérmicos de los puentes térmicos analizados, surge esta fase de análisis de condiciones de contorno para aquellos puentes térmicos con condiciones ambientales interiores muy variables.
5ª fase: Pautas para la detección de puentes térmicos peligrosos y propuestas para la subsanación o mitigación del riesgo de condensación.
Como base para la revisión y control de los proyectos de las siguientes fases de licitación, así como futuras actuaciones de rehabilitación, se definen criterios para la detección de puentes térmicos problemáticos y se estudian una serie de mejoras que pueden tomarse como referencia para la subsanación o mitigación de posibles patologías en los encuentros constructivos conflictivos considerados puentes térmicos.
6ª fase: Identificación de condiciones de ambiente interior que pueden agravar los riesgos de condensación
En esta fase se analizan las condiciones de ambiente interior en las cuales las temperaturas superficiales aparentemente fuera de riesgo teórico de condensación se ven influenciadas por la variación de dichas condiciones.
Resultados y datos obtenidos
En total se recogen 74 casos de puentes térmicos extraídos de los proyectos de rehabilitación analizados. Con su compilación se pretende crear una base documental de referencia y de consulta para el análisis de puentes térmicos de similares características que pudieran surgir en futuros proyectos de rehabilitación a estudiar. Una vez analizados y categorizados, se propone la siguiente clasificación por elementos constructivos de similar casuística:
- Encuentros entre edificios colindantes
- Encuentros en cubiertas, aleros y/o terrazas
- Interrupciones de aislamiento en fachada: cornisas, balcones y/o salientes
- Interrupción de aislamiento entre planta primera residencial y planta baja terciario
- Encuentro fachada con forjado de patio
- Encuentros en carpinterías
- Instalaciones
- Puentes térmicos puntuales
Resumen de temperaturas superficiales de los puentes térmicos contenidos en el catálogo del estudio
Las temperaturas superficiales son una fuente de información importante para detectar, a través de los métodos de cálculo situaciones de riesgo de formación de moho y de condensación. La tabla resumen, además de reflejar los resultados de las temperaturas superficiales obtenidas en la simulación, indica también información relevante a la hora de analizar el riesgo de formación de patologías en un puente térmico: las condiciones ambientales a las que ha sido simulado. Cada grupo de puentes térmicos ha sido simulado para unas temperaturas de 20ºC interiores y 4,6ºC exteriores (según condiciones del Código Técnico de Edificación). Sin embargo, algunos de ellos, por sus condiciones de contorno más complejas (con tres condiciones) y/o de casuística variada (contacto con locales comerciales, bajocubiertas, etc.), han sido calculados también en otras condiciones de ambiente interior u otras condiciones de contorno.
Cuando las condiciones ambientales del espacio y/o los espacios que rodean el puente térmico varían, se observa claramente cómo las temperaturas superficiales cambian en consonancia y por tanto también cambia el riesgo de formación de moho. Esta afirmación sirve para poner el foco de atención en la evaluación de las condiciones ambientales o de contorno de los espacios donde se encuentran los puentes térmicos, así como de los espacios que lindan con los puentes térmicos. Por esta razón, los puentes térmicos con temperaturas superficiales más preocupantes se aglutinan en aquellos puentes térmicos que lindan con espacios que pueden no estar calefactados como los bajocubiertas y los locales comerciales.
Para permitir un manejo intuitivo de la tabla a la hora de consultar y analizar el riesgo de formación de mohos, en esta tabla se han marcado con símbolos de exclamación aquellas temperaturas superficiales que, a 55% de humedad ambiental interior, están cerca de riesgo de formación de moho (!) o en riesgo de formación de moho (!!).
Discusión
Exigir a un cerramiento una temperatura superficial mínima a través de la calidad térmica de sus cerramientos y ausencia de puentes térmicos es lo recomendable. Sin embargo, de los proyectos analizados para la elaboración del presente estudio se desprende que los puentes térmicos se han mejorado hasta lo constructivamente y económicamente viable y que, por tanto, ya no se puede hacer nada más por mejorar las temperaturas superficiales que presentan algunos de los detalles constructivos calculados, encontrándose riesgos potenciales a pesar de las medidas tomadas por los proyectistas.
Una vez agotada esa vía de actuación, en lo que se puede incidir, es en el estudio de las condiciones higrotérmicas ambientales interiores que pueden hacer que esos puentes térmicos no totalmente mejorados alcancen o no alcancen condiciones de riesgo de moho y/o condensación. Como se ha venido introduciendo en los apartados anteriores, el hecho de que el riesgo de formación de moho dependa en gran medida de las condiciones higrotérmicas interiores, es uno de los aspectos fundamentales desarrollados en el presente estudio.
Tal y como se ha expuesto, los cálculos del CTE se realizan para condiciones interiores de 20ºC y 55% de humedad relativa. Sin embargo, a menudo estos no son valores representativos de las condiciones ambientales interiores reales de las viviendas existentes.
Tal como se indica en los comentarios del DA DB HE/2:
Ante esta circunstancia, el estudio deja de manifiesto la necesidad de análisis de la influencia de la variación de las temperaturas ambientales interiores, y su influencia en el riesgo de formación de moho y condensación. Por esta razón, en el estudio se ha incluido un “Check list para la comprobación de encuentros constructivos susceptibles de crear puente térmico” donde se han incluido tablas para evaluar estas temperaturas superficiales con otras condiciones de humedad ambiental interior, en concreto, para hallar la temperatura de riesgo de moho para humedades de 50%, 62%, 70% y 80%.
Conclusiones
El estudio recoge una serie de casos en los que se pone de manifiesto que en rehabilitación energética se producen una gran variedad de Puentes Térmicos que pueden no ser correctamente solucionados y que su comportamiento y riesgo de formación de moho es muy variable. Por ejemplo, se puede concluir que determinadas discontinuidades o diferencias de espesor en el aislamiento térmico, producen menos riesgo de formación de moho del esperado. Sin embargo, que exista bajo riesgo de formación de moho, no quiere decir que deba considerarse el encuentro constructivo como “libre de Puente térmico”, sino que debe distinguirse muy bien entre el bajo riesgo de condensación de un Puente Térmico y su influencia en las pérdidas energéticas. A modo de ejemplo, es ilustrativo cómo los puentes térmicos de balcones que se han calculado en este estudio, no dan aparentes problemas de riesgo de condensación o moho para el clima estudiado y sin embargo, energéticamente sí suponen grandes pérdidas energéticas y afectan sin duda al balance energético del edificio.
También se puede concluir que es factible hacer una clasificación del riesgo de formación de moho atendiendo al tipo de encuentro constructivo que se examina. Esta afirmación se basa en la observación de cómo las diferencias de espesor a priori no crean grandes problemas en los aleros siempre que haya una continuidad del aislamiento. O en cómo las bajocubiertas con condiciones ambientales iguales al exterior generan riesgo de formación de moho en las viviendas inferiores en prácticamente todos los casos estudiados.
Sin embargo, adquiere mayor relevancia remarcar la influencia sobre el potencial riesgo de condensaciones las condiciones del ambiente interior de la vivienda por el uso concreto y habitual de las estancias, así como la calidad de la ventilación del aire interior. Es habitual considerar que un alto grado de humedad en el interior de una vivienda tiene como único responsable a su usuario, pero esta situación debe estudiarse con mayor detenimiento, ya que el origen de la problemática puede hallarse en deficiencias de ventilación de la edificación, donde el usuario no esté directamente implicado. Por ello, el uso de la monitorización de viviendas o espacios existentes es una base fundamental que permitirá realizar un seguimiento adecuado del comportamiento higrotérmico de los espacios habitables, así como un análisis pormenorizado del funcionamiento del edificio y su influencia en el riesgo de aparición de patologías de condensación asociadas a los puentes térmicos.
Agradecimientos
Los autores quieren agradecer a Visesa la sensibilidad hacia esta problemática y el impulso para su análisis más profundo mediante el encargo del estudio mencionado en esta comunicación. En especial, quieren agradecer su dedicación, entrega y colaboración en la coordinación y aportación al estudio a los responsables de Visesa involucrados en el Proyecto Europeo SmartEnCity Coronación (financiado por la Comisión Europea a través de su programa H2020 de I+D+i).
Referencias
- Documento Básico HE. Ahorro de energía con comentarios de Ministerio de Fomento. Versiones Marzo 2016 y 20 diciembre 2019.
- DA DB-HE / 2 Comprobación de limitación de condensaciones superficiales e intersticiales en los cerramientos. Documento de Apoyo al Documento Básico DB-HE Ahorro de energía. Código Técnico de la Edificación.
- DA DB-HE / 3 Puentes térmicos. Documento de Apoyo al Documento Básico DB-HE Ahorro de energía. Código Técnico de la Edificación.
- UNE-EN ISO 10211:2012 Puentes térmicos en la edificación. Flujos de calor y temperaturas superficiales. Cálculos detallados. (ISO 10211:2007)
- UNE-EN ISO 13788:2016 Características higrotérmicas de los elementos y componentes de edificación. Temperatura superficial interior para evitar la humedad superficial crítica y la condensación intersticial. Métodos de cálculo. (ISO 13788:2012).
- UNE-EN ISO 13789:2017 (RATIFICADA) Prestaciones térmicas de los edificios. Coeficientes de transferencia de calor por transmisión y ventilación. Método de cálculo. (ISO 13789:2017). (Ratificada por la Asociación Española de Normalización en diciembre de 2017.)