Passivhaus: la envolvente y el aislamiento

En los dos artículos anteriores sobre Passivhaus, hablamos sobre los 7 principios básicos y definimos el estándar Passivhaus. Ahora toca hablar sobre esos principios básicos un poco más a fondo y de cómo se aplican en el estándar.

Hoy empezaremos por la envolvente y el aislamiento del edificio. Veremos su importancia y que requisitos se le aplican para cumplir con el estándar Passivhaus. Vamos al lío.

El cubo de hielo en una caja

¿Por qué es importante un buen aislamiento térmico en zonas cálidas?

Esta pregunta no suele plantearse ya que la mayoría de las veces asociamos el aislamiento con la protección contra el frío, esta asociación ha provocado que en nuestro país no se haya dado la importancia que merece a esta capacidad de los materiales.

Para hacernos una idea de la transcendencia de un buen aislamiento frente al calor, la Cámara de Comercio Alemana para España junto con el instituto TBZ España y la empresa Energiehaus, organizaron un apuesta muy singular y llamativa: meter un cubo de hielo dentro de una caja altamente aislada térmicamente y dejarlo durante 14 días al sol en pleno mes de julio en Barcelona.

El objetivo último del evento era demostrar la eficacia de un buen aislamiento para protegernos contra el calor y concienciarnos del papel fundamental que juega en la reducción de emisiones de CO2 generadas por los edificios, puesto que casi el 50% del consumo energético de un edificio se destina a la climatización según datos del IDAE.

¿Se derrite o no se derrite? ¿Cuánto hielo quedará tras los 14 días? Esas eran las preguntas que se le hacían a la gente, retándolos a averiguar cuantos litros del cubo serían capaces de resistir el calor. Al finalizar el experimento, comprobaron que sólo el 20,9% del hielo se había derretido frente al 40% que lo habría hecho si la caja se hubiera construido según la normativa actual.

Si aplicáramos el mismo nivel de aislamiento de la caja a nuestros edificios, como primera medida de una estrategia conjunta de actuación, el estándar Passivhaus estima ahorros energéticos para calefacción y refrigeración del orden de 7 a 10 veces mayores que en los edificios existentes.

El papel del aislamiento

Uno de los materiales que más influye en el comportamiento final de un cerramiento es el aislamiento, ya que debido a su alta resistencia térmica impide que entre o salga el calor. Su posición dentro del muro es clave para el buen funcionamiento térmico del elemento constructivo.

Concretando un poco más esa idea, en climas cálidos siempre es aconsejable colocar el aislamiento en el exterior y tener la inercia térmica en el interior. Aquí es cuando entra el concepto de inercia térmica, que se suele confundir con el de aislamiento. La inercia térmica es la capacidad de un material de almacenar calor y es fundamental porque nos garantiza una mayor estabilidad de la temperatura interior.

Pero la masa térmica no aísla. La energía se va poco a poco por la envolvente, como si nuestras paredes fueran radiadores. Un buen ejemplo de esto es el muro de piedra, tiene una gran inercia térmica pero con escasa capacidad de aislamiento.

Aislar la envolvente opaca implica que no entre calor desde fuera hacia adentro durante la época fría. Si se comparan las ganancias por radiación solar a través de las ventanas con las de la parte opaca de la envolvente, estas últimas tienen una mínima importancia. Por lo tanto, las ganancias solares necesarias en los inviernos se deben regular a través de los huecos y no por la envolvente opaca.

Otro efecto positivo a tener en cuenta al colocar un buen aislamiento es que la temperatura superficial en la cara interior de la envolvente se acerca más a la temperatura de confort que queremos.

La sensación térmica dentro de una estancia no es solamente la temperatura del aire sino la suma de la temperatura del aire más la temperatura media de las superficies.

En la misma habitación con 20ºC de temperatura del aire podemos sentir frío, bienestar o confort dependiendo de la temperatura de la superficie de los cerramientos.

La envolvente en el estándar Passivhaus

Uno de los principios básicos del estándar Passivhaus es conseguir que sus edificios funcionen de forma pasiva conservando el calor o el frio gracias al aislamiento térmico, a diferencia de un edificio tradicional que emplearía sistemas activos (instalación de climatización) para mantenerlos.

Uno de los fundamentos básicos del estándar Passivhaus es determinar de forma precisa la envolvente térmica, no sólo centrándose en el espesor del aislamiento, sino prestando especial atención a darle continuidad entre todos los elementos que forman la envolvente: fachadas, cubiertas y suelos.

Si no existe esa continuidad, estos puntos de encuentro provocan puentes térmicos, que además de ser fuentes de humedades por condensación, suponen una pérdida de energía considerable en edificios que cumplen con el estándar Passivhaus. En un edificio común y poco eficiente, las pérdidas debidas a puentes térmicos representan un porcentaje muy pequeño con respecto al total pero en edificios muy eficientes, estas pérdidas cobran más protagonismo. En el próximo artículo hablaremos sobre el concepto de puente térmico y su tratamiento en el CTE y en el estándar Passivhaus.

El estándar Passivhaus no exige un espesor de aislamiento, sino que limita las demandas de calefacción, refrigeración, energía primaria y estanqueidad. Como vimos en el anterior artículo.

Para tener un orden de magnitud acerca de los espesores que debería tener un material para una transmitancia térmica de 0,3 W/m2K (valor recomendado para España por el Passive House Institute), mostramos a continuación una tabla con algunos de ellos:

Material

Transmitancia térmica [W/mK]

Espesor necesario para alcanzar 0,3 W/m2K [m]

Hormigón

2,3

7,30

Tabique macizo

0,80

2,50

Tabique aligerado

0,40

1,25

Madera conífera

0,13

0,40

Paja

0,055

0,18

Aislamiento estándar

0,040

0,13

Aislamiento mejorado

0,025

0,08

La Rehabilitación en el estándar Passivhaus

Existe una falsa creencia de que el estándar Passivhaus se desarrolló únicamente para edificios de nueva construcción, pero no es así. En edificios existentes existe una serie de condicionantes de partida que hacen que sea más complicado alcanzar los elevados requisitos del estándar, pero no imposible.

Ese es uno de los retos que deberán afrontar los profesionales del sector en los próximos años, convertir el insostenible e ineficiente parque inmobiliario español en ciudades y edificios mejores para vivir. ¿Crees que se logrará?

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