Puentes Térmicos y Passivhaus

Puentes Térmicos y Passivhaus

Los puentes térmicos son zonas en la envolvente del edificio  que tienen un impacto medible en la eficiencia energética y su confort térmico. 

Puente térmico voladizo terraza: reduce la temperatura del paramento adyacente 9,6ºC respecto de la temperatura interior.

Este impacto puede ser relativamente bajo en edificios que no están muy bien aislados,  dado que todo él, se podría considerar un puente térmico. Suponiendo una deficiente eficiencia energética del mismo.

Sin embargo en los edificios que están  bien aislados  y son energéticamente más eficientes, como son los edificios diseñados según el Código Técnico de la Edificación, a partir del 2013, el impacto real de los puentes térmicos en estos edificios, ya es más que considerable, y poco se suele tener en cuenta.

El nuevo Código Técnico de la edificación del 2019,  ya recoge este problema en su nuevo texto.   aunque no limita de una forma clara la pérdida de calor en un puente térmico, ni establece criterios para medirlo y tenerlo en cuenta, de una forma fehaciente, a la hora de realizar el proyecto.

Sin embargo, el estándar Passivhaus reconoce la importancia de los puentes térmicos en el edificio,  y el gran impacto que pueden llegar a tener en la envolvente de un Edificio Passivhaus, y por tanto en su consumo energético.

Esta es la razón por la que incorpora el diseño libre de puentes térmico, como uno  los  principios fundamentales del Passivhaus,  Estableciendo además, la premisa de que  el diseño de la envolvente térmica debe ser continua, para de este modo, garantizar que se elimina los puentes térmicos de la construcción.

La razón de este artículo, es querer de luz sobre este tema, por lo que trataré de responder  a las siguientes pregunta que de una forma u otra, todos mis clientes, me ha realizado durante el proceso del diseño de su edificio Passivhaus:

  • ¿Qué es un puente térmico?
  • ¿Cuáles son los diferentes tipos de puentes térmicos?
  • ¿Por qué los puentes térmicos son un problema?
  • ¿Qué es la construcción sin puente térmico?

 

¿Qué es un puente térmico?

Un puente térmico es un área de la envolvente del edificio con menos aislamiento, o rendimiento de aislamiento reducido, en relación con las áreas adyacentes de la envolvente constructiva.  Esto significa que dicha área,  proporciona un camino de menor resistencia (un “puente”) para que el calor se mueva a través de la envolvente del edificio. En climas fríos, esto significa que el calor interior, generado por el sistema de calefacción,  se perderá a través de estas áreas con falta de aislamiento.  Sin embargo, en climas cálidos, un puente térmico permitirá que el calor exterior no deseado pase a través de la envolvente térmica hacia el edificio, generando sobrecalentamiento.

 

 

¿Cuáles son los diferentes tipos de puentes térmicos?

Hay dos tipos muy distintos de puentes térmicos: puentes térmicos geométricos y puentes térmicos de construcción.

Puentes térmicos geométricos.

Aquí  es  donde la geometría de la envolvente térmica aumenta la pérdida de calor en ubicaciones específicas. Los puentes térmicos geométricos no forman un puente literal como lo hacen los puentes térmicos de construcción. Y pueden ocurrir donde se mantiene el espesor y la continuidad del aislamiento total. 

Normalmente, un puente térmico geométrico es donde  un área donde su pérdida de calor es mayor que el área interna correspondiente de la envolvente térmica del edificio (Capa de aislamiento). Algunos ejemplos de esto incluyen:

  • Esquinas del muro exterior.
  • La unión de los aleros.
  • La planta baja y la unión de la pared exterior.
  • Alrededor de las aberturas de ventanas y puertas.

El puente térmico geométrico es inevitable.  Sin embargo, el puente térmico geométrico aumenta con la complejidad de la forma del edificio. Por lo tanto, se puede minimizar realizando un diseño geométrico simple del edificio: Cubo, rectángulo sin entrantes o salientes…

Puentes térmicos constructivos.

Estos son el tipo de puente térmico más fácil de comprender y visualizar. Un puente térmico de construcción es donde literalmente hay un cambio de material físico, una brecha o un componente que pasa a través del aislamiento, interrumpiendo la continuidad de la capa de aislamiento. 

                                                   Puente térmico frente de forjado: Interrumpe la capa de aislamiento exterior.

El material o componente conduce el calor mejor que el aislamiento y, por lo tanto, forma un puente que permite que el calor se transfiera del interior hacia el exterior. Algunos ejemplos de esto incluyen:

  • Vigas o forjados que atraviesan la envolvente térmica para soportar los o formar aleros.
  • Estructura en voladizo que pasa por la envoltura térmica para crear una terraza.
  • Dinteles de hormigón que interrumpen el aislamiento de la cavidad.
  • Huecos que quedan entre los paneles de aislamiento debidos a una mala colocación.

Los puentes térmicos de construcción generalmente se pueden evitar o minimizar con un diseño adecuado.

 Cualquier puente térmico de construcción que ocurra contribuirá a una pérdida de calor medible  para los edificios Passivhaus. Y por tanto, esta  pérdida de calor que ocurre en el puente térmico de cualquier construcción debe calcularse y contabilizarse, y reflejarse en el PHPP ( Programa de cálculo para los edificios Passivhaus)

Puentes térmicos combinados.

En muchos casos, los puentes térmicos geométricos también incluyen un elemento de construcción de puentes térmicos. Por ejemplo, una esquina de la pared externa.  Además de ser un puente térmico geométrico, también tenderá a tener una estructura adicional que crea puentes térmicos para la construcción.  Otro puente térmico tipo es  la unión del forjado de la planta baja con la envolvente vertical, a menudo implica un grado de puentes térmicos de construcción, a las características intrínsecas de materiales como el hormigón.

Subtipos de puentes térmicos.

Tanto los puentes térmicos geométricos, de construcción y combinados se pueden dividir en otros subtipos de la siguiente manera:

  • Puentes térmicos lineales: donde hay un puente térmico con una longitud específica, por ejemplo, un dintel.
  • Puentes térmicos puntuales: donde hay un puente térmico solo en puntos específicos, por ejemplo, amarres de muro de mampostería. o un pilar estructural embebido en un muro.
  • Puentes térmicos repetitivos: donde hay un puente térmico que se repite a intervalos regulares dentro de un elemento de la envoltura térmica, por ejemplo, vigas de madera en una pared aislada. 
  •                                                                                                 Puente Térmico combinado                                                       Puente Térmico puntual

 

“En cualquier edificio, incluso en un edificio de Passivhaus, algunos puentes térmicos son inevitables. Sin embargo,  con un buen diseño y construcción se pueden minimizar la cantidad y el efecto de estos puentes térmicos”.

 
 

¿Por qué los puentes térmicos son un problema?

Cuando la pérdida de calor del edificio es muy baja, como ocurre en un edificio Passivhaus, el puente térmico puede suponer un área considerable de dicha envolvente, por lo que al funcionar termicamente peor, crea considerables riesgos de temperatura y humedad, pudiendo llegar a crear condensaciones superficiales y mohos de condensación.

Pérdida de calor
Los puentes térmicos son el punto más débil de la envolvente térmica y, por lo tanto, contribuye a una pérdida de calor considerable, reduciendo la  eficiencia energética del edificio y aumentando los gastos de calefacción.

Calor no deseado
Los puentes térmicos dejan entrar y salir el calor a través de la envolvente térmica, sin control. En verano, esto puede introducir más ganancia de calor solar no deseada, llegando a crear un desagradable efecto de sobrecalentamiento dentro del edificio.

Superficies internas frías
Cuando el calor se escapa a través de un puente térmico, la temperatura interna de la superficie descenderá, creando un punto frío. Por lo tanto, la humedad relativa de la superficie aumentará. Esto introduce el riesgo de condensación en las superficies internas, lo que puede llevar al crecimiento de moho. Esto puede ser antiestético y un riesgo para la salud de las personas en el edificio.

 

Puntos fríos dentro del cerramiento
Si bien los puentes térmicos pueden causar puntos fríos internos, también pueden causar puntos fríos dentro del cerramiento de edificio. Surgen los mismos problemas: una caída de la temperatura y un aumento de la humedad relativa. En este caso, el riesgo es la condensación intersticial,  y por tanto la aparición de moho dentro de la envolvente del edificio acaba deteriorando los materiales que componen dicho elemento, reduciendo la vida útil del edificio, y las prestaciones térmicas, que dicho elemento dañado, lo que se traduce en pérdida de confort, y aumento del consumo energético. 

Riesgos para la comodidad y la salud
Los puntos fríos en el interior del edificio son incómodos al estar cerca y pueden causar corrientes de aire internas por convección. Si se produce condensación, o incluso peor moho,  la calidad del aire interior se verá afectada, junto con las personas que la respiran. La humedad y el moho pueden causar problemas de salud para las personas en el edificio, porque está comprobado que las personas expuestas a moho de condensación tiene un 40% más de probabilidades de contraer asma,

 

¿Qué es una construcción libre de puente térmico?

Para el estándar Passivhaus, la construcción sin puente térmico es donde el cálculo de la pérdida de calor de todos los puentes térmicos no aumenta el cálculo general de la pérdida de calor del edificio. Esto es posible incluso con algunos puentes térmicos, como los puentes térmicos geométricos inevitables, porque el programa de cálculo para el diseño de Edificios Passivhaus (PHPP)  sobreestima ligeramente la pérdida de calor del edificio. 

La ligera sobreestimación garantiza que los cálculos de PHPP sean conservadores en lugar de optimistas y, por lo tanto, muy confiables.

Calcular todos los puentes térmicos de un edificio sería muy pesado. En cambio, el Estándar Passivhaus adopta un enfoque pragmático de la siguiente manera:

  • Si el valor psi externo (coeficiente de pérdida de puente térmico Ψe) de un puente térmico lineal es igual o menor que 0.01 W / mK, no hay necesidad de calcularlo. Todavía habrá algunas pérdidas, pero son despreciables incluso en la envoltura térmica de alto rendimiento Passivhaus. 
  •  Los puentes térmicos puntuales se consideran libres de puentes térmicos, excepto si son materiales altamente conductores, como el acero.
  • Si se mantienen dos tercios del espesor del aislamiento, o la conductividad equivalente, no es necesario calcular el puente térmico.
  • La repetición de puentes térmicos dentro de los elementos de la envoltura térmica, por ejemplo, vigas de madera, se contabiliza en el cálculo del valor en U del elemento.
  • Los puentes térmicos asociados con las aberturas de ventanas y puertas se tienen en cuenta en los cálculos del valor u de ventanas y puertas.

Los puentes térmicos que no cumplan con ninguno de estos criterios deben calcularse individualmente y, como ocurre con todos los puentes térmicos, deben minimizarse en la medida de lo posible.

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Si se ha considerado la continuidad térmica desde el principio, es posible lograr una construcción sin puente térmico. Si no se ha considerado, u otros factores influyen en el diseño, entonces cada puente térmico debe considerarse, e intentar  minimizarse o eliminarse fácilmente mediante un diseño al detalle cuidadoso.

El estándar Passivhaus requiere una construcción sin puente térmico para cumplir lo que promete: eficiencia energética radical y confort excepcional

¿Quieres saber más sobre el Passivhaus?

Sabría que, una vez hayas leído un poco sobre el Passivhaus, querías leer más por eso he escrito este ebook  con todo mi cariño para ti.  Para que sepas de verdad, lo que entraña el Passivhaus bien hecho, y no te pierdas la oportunidad de tener información seria  de la mano de una Certificated Passivahaus Designer, como yo.

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