Los aislamientos, parámetros y comparativa

Los aislamientos, parámetros y comparativa

Los aislamientos,
parámetros
y comparativa
Fuente: Informes de Investigación
de Energía
y Medio Ambiente 33/
Karl Thorgele
Física térmica en la construcción
con madera
DI Dr. Karl Torghele
[email protected]
www.spektrum.co.at
Áreas fundamentales de la construfísica
• Comportamiento térmico
(Optimización de edificios, ...)
• Comportamiento ante la humedad (Protección
contra la humedad, confort ambiental, ...)
• Insonorización
• Iluminación
• Estanqueidad al aire
• (Protección contra incendios)
La dependencia energética de la
UE y de España
España 81 %
Eurostat 5/2006
Características de la madera como
material de construcción
• Caracteristicas direccionales
–
–
–
–
Capilaridad
Humedad ,expansión y contracción
Modulo dinámico E
Módulo estático E
• ¡A tener en cuenta! – La gama de características es
propia de un producto natural
– existen productos derivados de la madera con características
estandarizadas
La madera - características físicas
• Densidad relativamente baja, alta rigidez
+ Resistencia, Prefabricación
- Aislamiento acústico
• Conductividad térmica mediana
+ Aislamiento térmico, puentes térmicos
- Capacidad de almacenamiento de calor
• Alto valor de Sorción
+ Calidad del aire
• Recurso renovable
+ Gran disponibilidad y sostenibilidad
- Posibles deterioros por exposición a la humedad, inflamabilidad
Resistencia térmica
La madera tiene baja
conductividad térmica
Lograr U = 0,5 W / m² K con madera de 25 cm!
Puentes térmicos en madera
• La baja conductividad térmica da lugar a
puentes térmicos reducidos
– Es fácil evitar posibles puentes térmicos
– No hay problemas de mohos en la madera, tiene
una capacidad de sorción muy alta
Calidad Térmica
Patrick Hansen, Modelo desarrollado en relación con la energía en
el sector residencial europeo destinado a la determinación de los escenarios
para la energía y el ahorro de CO2 para el año 2030, Jülich 2009
Requerimientos térmicos
Tabla 1: Transmitancia Térmica Máxima para la envolvente
de los edificios (W/m2K)
3.164
3.497
3.225
3.465
3.560
3.650
3.171
3.500
3.252
4.000
3.487
Estadística climática
1.806
1.751
1.632
1.754
1.896
1.655
1.789
2.000
1.829
2.500
1.937
3.000
Österreich
Spanien
1.500
1.000
500
0
2008 2007 2006 2005 2004 2003 2002 2001 2000
Fuente: Eurostat, base de datos online, 28.09.2009
Zonas climáticas en España
Oceánica: Veranos cálidos pero no
calientes. Inviernos no tan fríos como
en el clima continental.
Montañosa: Inviernos fríos y
veranos suaves, con predominio de
temperaturas frías. Son comunes los
vientos fuertes y la nieve.
Continental: Inviernos fríos con
nieves, la mayoría de las lluvias se
producen en las tardes de primavera
Los veranos pueden ser calientes.
Mediterráneo: Inviernos suaves en
general y veranos variables según la
región.
Arido: Seco y caluroso, con muy
poca lluvia.
Zonas Climáticas
Zonas climáticas en CTE DB HE ahorro de energía según el
Código Técnico de la Edificación
El sobrecalentamiento de Verano
capacidad térmica,
almacenamiento de calor, radiación solar,
sombreado, ventanas,
ventilación (ventilación nocturna)
Capacidad de almacenamiento térmico
Escuela Schwanenstadt
(Oberösterreich)
Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008
Escuela Schwanenstadt
antes de la rehabilitación
Demanda energética 165 kWh/m²a
Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008
Rehabilitación de Schwanenstadt
Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008
Elementos - la prefabricación
Schwanenstadt
Escuela de arquitectura pasiva
Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008
Schwanenstadt
Escuela de arquitectura pasiva
Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008
Schwanenstadt
Escuela de arquitectura pasiva
Demanda energética 15 kWh/m²a
Fuente: Informes de Investigación de Energía y Medio Ambiente 33/2008
Edificio de estudio
antes de la rehabilitación
Demanda de calefacción
61 kWh/m²a
Ventilación
18.409
21%
Cerrami
40.42
47%
Ventanas
11.750
14%
Suelo
8.460
10%
Cubierta
6.768
8%
Distribución de las pérdidas térmicas
(en un edificio plurifamiliar)
Cubiertas
10 %
Cerramientos
47 %
Ventanas
15 %
Suelos
10%
Edificio de estudio
tras la rehabilitación
Demanda de
calefacción ~ 8 kWh/m²a
Ventilación
5.891
26%
Ventanas
7.050
30%
Cerramiento
6.871
30%
Cubierta
1.692
Suelo 7%
1.692
7%
Datos climáticos para Lérida
HT
Gt
Nord
Ost
Süd
West
Horizontal
190
d/a
47
kKh/a
108
kWh/(m²a)
367
kWh/(m²a)
801
kWh/(m²a)
358
kWh/(m²a)
553
kWh/(m²a)
Edificio modelo en Lérida
70
spez. Heizwärmebedarf [kWh/m²a]
61
60
50
40
33
30
30
20
20
8
10
Cerramiento
rehabilitado
Cerramientos y
ventanas
rehabilitadas
Cerramientos y
ventanas
rehabilitadas
Rehabilitación
integral sin
ventilación
Rehabilitación
integral con
ventilación y
recuperación
Posibilidades de rehabilitación
Cerramiento
original
Cerramiento original con
16 cm de aislamiento al
exterior
Cerramiento original con
6 cm de aislamiento al
interior
Construfísica del aislamiento
• Aislamiento térmico
– El valor U
• Humedad
– Difusión de vapor
– Sorción de agua
• Sobrecalentamiento estival
– Inercia térmica
Difusión de vapor con aslamiento exterior
Condensación
Espesor de capa [mm]
Humedad relativa en aire[-]
Presión parcial de vapor [Pa]
Difusión de vapor con aislamiento interior
Sobrecalentamiento estival
• Capacidad o inercia térmica
– Confort
– Sobrecalentamiento estival
– Evitar el calentamiento
Comparación de las variantes
de rehabilitación
Cerramiento
original
Cerramiento original con
16 cm. de aislamiento al
exterior
Cerramiento original con
6 cm. de aislamiento al
interior
Comparación de las variantes
de rehabilitación
Actual
Opcion
aislamiento
exterior
Opción
aislamiento
interior
Valor U
Condensación
Masa Térmica
W/m²K
g/a
kg/m²
1,2
7
116,6
0,16
0
116,6
0,45
6922
14,8
Ventajas de las rehabilitaciones térmicas al
exterior
Mejor protección ante las agresiones climáticas
Eliminación de condensaciones
Menor impacto térmico estival
Eliminación de puentes térmicos
Los cerramientos originales permanecen secos
Conservación de la inercia térmica original, lo que
supone un mejor comportamiento térmico estival
• No hay pérdidas de superficie útil
•
•
•
•
•
•
Madera
• Baja densidad (peso) y alta rigidez
• Mal conductor (conductividad intermedia)
– Protección al frío
– Protección al sobrecalentamiento
• Alto valor de Sorción
– Calidad del aire
– Eliminación de condensaciones
superficiales
• Material renovable
– Gran disponibilidad y sostenibilidad
– Es sensible al agua de contacto y al fuego.