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CONDICIONES HIGROTÉRMICAS MÍNIMAS DE MUROS Y TECHOS PARA LA PROVINCIA DE BUENOS AIRES

Jorge Daniel Czajkowski(1), Elías Rosenfeld(2)

IDEHAB, Instituto de Estudios del Hábitat. Unidad de Investigación Nº 2. Facultad de Arquitectura y Urbanismo. Universidad Nacional de La Plata.

Calle 47 Nº 162 (1900) La Plata, Buenos Aires. Email: czajko@ing.unlp.edu.ar .

Este artículo fue expuesto como poster en la 16a Reunión de Trabajo de ASADES (Asociación Argentina de Energía Solar) en La Plata, 1993.

RESUMEN

El trabajo propone valores mínimos de aislación térmica para soluciones típicas de muros y techos en la provincia de Buenos Aires, basando principalmente el análisis en la reducción del riesgo de condensación intersticial, debido a la incidencia en la reducción de la vida útil de los materiales y en su capacidad aislante.

Los valores logrados se basan en el análisis de 100 casos de muros y techos para diversas soluciones tecnológicas y son alternativos a los contenidos en la normativa vigente y se encuentran organizados en fichas que facilitan la comprensión del problema por profesionales del sector.

Se expone la metodología utilizada, descripción del software desarrollado y las fichas de recomendaciones de diseño.

INTRODUCCIÓN

El proyecto PID-CONICET "Mejoramiento de las condiciones energéticas y de habitabilidad del hábitat bonaerense"(3), detecto en los trabajos de campo que conjuntos de viviendas de producción estatal, que cumpliendo los requisitos de aptitud higrotérmicas de las normas IRAM, presentaban diversos problemas en sus envolventes.

Esto llevo en primer lugar a rever los datos climáticos de diseño y la regionalización bioclimática de la provincia de Buenos Aires(4). Luego se detectaron las tipologías tecnológico constructivas del universo analizado para luego proponer las condiciones higrotérmicas mínimas que debían cumplir soluciones de techos y muros según regiones bioclimáticas.

METODOLOGÍA

El procedimiento seguido partió de definir los días tipos de diseño para las distintas zonas bioclimáticas, a los que se determinaron las temperaturas de diseño para las cinco zonas tal como figura en el cuadro 1.

Posteriormente se siguieron los siguientes pasos en la determinación de las características higrotérmicas mínimas.

1. Adopción de tipologías constructivas de muros y techos.

2. Adopción de condiciones higrotérmicas interiores en función de sistemas de calefacción.

3. Construcción de software de análisis higrotérmico en especial para la verificación del riesgo de condensación.

4. Análisis higrotérmico de casos.

5. Interpretación y síntesis de la información. Construcción de fichas resumen de recomendaciones de diseño.

Zona bioclimática

TDmín

EC

PVE

KPa

TRE

EC

Zona 1

1.5

0.62

0.5

Zona 2

-0.1

0.53

-1.4

Zona 3

-2.3

0.43

-4.0

Zona 4

-1.8

0.48

-3.0

Zona 6

0.6

0.56

-1.0

Cuadro 1: Temperaturas de diseño según zonas bioclimáticas.

La adopción de tipologías constructivas surge del trabajo de campo donde se detectan las diversas variantes que se sintetizan en el siguiente esquema:

Tipologías de muros

Mt1. Ladrillo común, espesor 0.15 m.

Mt2. Ladrillo común, espesor 0.20 m.

Mt3. Ladrillo común, espesor 0.30 m.

Mt4. Ladrillo hueco, espesor 0.12 m.

Mt5. Ladrillo hueco, espesor 0.18 m.

Mt6. Ladrillo hueco portante, espesor 0.20 m.

Mt7. Hormigón armado alveolar, espesor 0.08 m.

Tipologías de techos

Tt1. Losa cerámica.

Tt2. Techo en pendiente (chapa, teja, etc) con ático de baja ventilación y aislación térmica sobre el entablonado.

Tt3. Techo en pendiente con ático de baja ventilación y aislación térmica en el cielorraso.

Tt4. Techo en pendiente sin ático, con aislación térmica sobre entablonado visto.

Tt5. Techo en pendiente sin ático, con aislación térmica sobre entablonado visto con cámara de aire no ventilada.

Para la verificación del riesgo de condensación se consideraron dos situaciones de humedad relativa interior: 50 y 70 %, debido principalmente al tipo de sistema de calefacción utilizado y a las condiciones de diseño de locales con actividades que generan humedad, como baños y cocinas.

Se adopta una humedad relativa de 50% cuando se utilicen estufas convectoras con tiro balanceado, tiro natural o directo, electroconvectores, radiadores de agua o vapor, losas radiantes y salamandras. Para el caso de una humedad relativa de 70% corresponde a estufas tipo pantallas infrarrojas o "catalíticas" sin tiro exterior, calentadores o estufas a kerosene y uso de hornos de cocina para calefacción.

Estos valores sintetizan una gran dispersión de casos medidos ya que los valores más bajos de humedad fueron detectados en sistemas de calefacción que no demandan aire interior para la combustión con rangos de 30 al 50% de HR. En los otros sistemas de calefacción que carecen de tiro al exterior, toman aire del interior del local para la combustión forzando la infiltración de aire exterior los valores oscilan entre el 70 y el 100%.

Para la realización de las verificaciones se utilizó una aplicación desarrollada en Quattro Pro 4.0(5) basada en el método propuesto por la norma IRAM 11.625. Esta aplicación solicita datos generales del sitio como: temperaturas, humedad y presión del vapor saturado más los datos característicos del elemento a analizar como: designación, espesor y conductividades térmicas y al vapor. Produce una ficha (ver figura 1) en la que se determina la resistencia térmica y al vapor parcial y total del elemento, el coeficiente K, las capas donde se puede producir riesgo de condensación y un gráfico. Cuenta con macros para automatizar el ingreso de datos, la generación del gráfico y la impresión de la ficha. Se esta trabajando en una versión que no dependa de programas comerciales.

El análisis higrotérmico de los casos siguió el siguiente esquema:

1. Incorporación de aislante térmico de calidad comercial, tipo lana de vidrio o poliestireno expandido de 13 Kg/m3, en la superficie exterior de muros.

2. Incorporación de barrera de vapor cuando fuere necesario.

3. Recubrimiento exterior con revoque reforzado de 2.5 cm de espesor, armado con malla plástica para la distribución de tensiones.

4. En techos se ubicó el aislante en el cielorraso o en el entretecho.

Cabe aclarar que la ubicación del aislante térmico en la cara exterior de los muros se adoptó para no reducir las dimensiones interiores de los locales, facilitar la construcción bajo la hipótesis de que el "retrofitting" se realizaría en viviendas habitadas.

En los cuadros 2 y 3 se encuentran ejemplos de las fichas resumen donde se ven los valores mínimos sugeridos para evitar la condensación intersticial en los componentes constructivos de muros y techos.

wpe8.gif (1811 bytes)

wpeA.gif (1507 bytes)

wpe9.gif (1357 bytes)

wpeB.gif (1370 bytes)

Tipos constructivos frecuentes HR

%

Valores

Tipos constructivos frecuentes

Valores
Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

wpeD.gif (2336 bytes)

50 0.33 2.28 ---

wpeE.gif (2344 bytes)

0.25 4.94 ---
70 0.84 15.5 2.0 0.51 18.0 1.0

wpeF.gif (2363 bytes)

50 0.40 2.94 ---

wpe10.gif (2197 bytes)

0.51 6.29 ---
70 0.91 16.1 2.0 0.94 6.49 1.5

wpe11.gif (2231 bytes)

50 0.48 3.83 ---

wpe12.gif (2161 bytes)

0.84 4.80 1.5
70 1.12 17.1 2.5 1.13 5.07 3.5

wpe13.gif (2421 bytes)

50 0.59 1.57 ---

wpe14.gif (2207 bytes)

0.63 3.51 ---
70 1.71 15.1 4.5 0.63 3.51 ---

wpe15.gif (2374 bytes)

50 0.72 1.94 ---

wpe16.gif (1932 bytes)

0.33 9.40 ---
70 1.97 15.5 5.0 0.57 9.54 1.0

 wpe17.gif (2479 bytes)

50 0.84 2.05 ---

wpe18.gif (2284 bytes)

0.63 3.51 ---
70 2.20 15.7 5.5 0.63 3.51 ---

 

Valores mínimos

HR

%

wpe25.gif (1662 bytes) wpe1A.gif (1752 bytes) wpe1B.gif (1607 bytes) wpe1C.gif (1688 bytes) wpe1E.gif (1565 bytes)

OBSERVACIONES

Tipos constructivos frecuentes

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

wpe1F.gif (1731 bytes) 50 0.33 2.28 --- 0.33 2.28 --- 0.33 2.28 --- 0.33 2.28 --- 0.33 2.28 ---  
70 0.84 15.5 2.0 0.96 15.6 2.5 0.96 15.6 2.5 0.96 15.6 2.5 0.84 15.5 2.0
wpe20.gif (1788 bytes) 50 0.40 2.94 --- 0.40 2.94 --- 0.40 2.94 --- 0.40 2.94 --- 0.40 2.94 ---  
70 0.91 16.2 2.0 1.03 16.2 2.5 1.15 16.3 3.0 1.15 16.3 3.0 0.91 16.2 2.0
wpe21.gif (1816 bytes) 50 0.48 3.83 --- 0.48 3.83 --- 0.48 3.83 --- 0.48 3.83 --- 0.48 3.83 ---  
70 1.12 17.2 2.5 1.24 17.3 3.0 1.36 17.3 3.5 1.36 17.3 3.5 1.12 17.2 2.5
wpe22.gif (1762 bytes) 50 0.59 1.57 --- 0.59 1.57 --- 1.08 14.4 2.0 1.08 14.4 2.0 0.59 1.57 ---  
70 1.71 15.1 4.5 1.81 15.2 5.0 2.08 15.4 6.0 1.95 15.3 5.5 1.59 15.1 4.0
wpe24.gif (1921 bytes) 50 0.72 1.94 --- 0.72 1.94 --- 1.12 3.52 1.5 1.12 3.52 1.5 0.72 1.94 ---  
70 1.97 15.56 5.0 2.09 15.63 5.5 2.34 15.76 6.5 2.34 15.76 6.5 1.97 15.56 5.0

 

Valores mínimos

HR

%

Higrop26.gif (1662 bytes) Higrop17.gif (1752 bytes) Higrop18.gif (1607 bytes) Higrop19.gif (1688 bytes) Higrop20.gif (1565 bytes)

OBSERVACIONES

Tipos constructivos frecuentes

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Rt

m²C/W

Rv Espesor Aislante

cm

Higrop8.gif (2197 bytes) 50 0.51 6.29 --- 0.79 6.43 1.0 0.79 6.43 1.0 0.79 6.43 1.0 0.79 6.43 1.0  
70 0.94 6.49 1.5 0.94 6.49 1.5 1.08 6.56 2.0 1.08 6.56 2.0 0.94 6.49 1.5
Higrop10.gif (2161 bytes) 50 0.84 4.80 1.5 0.84 4.80 1.5 0.84 4.80 1.5 0.97 4.87 2.0 0.84 4.80 1.5  
70 1.33 5.07 3.5 1.45 5.13 4.0 1.70 5.27 5.0 1.70 5.27 5.0 1.45 5.13 4.0
Higrop12.gif (2207 bytes) 50 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 35 --- 0.63 35 ---  
70 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 ---
Higrop14.gif (1932 bytes) 50 0.33 9.40 --- 0.33 9.40 --- 0.33 9.40 --- 0.33 9.40 --- 0.33 9.40 ---  
70 0.57 9.54 1.0 0.57 9.54 1.0 0.57 9.54 1.0 0.57 9.54 1.0 0.57 9.54 ---
Higrop16.gif (2284 bytes) 50 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 ---  
70 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 --- 0.63 3.51 ---

CONCLUSIONES

La zona climáticamente más rigurosa es la 3 donde se deberán observar las mayores precauciones.

Los muros construidos con ladrillos huecos presentan los mayores riesgos de condensación intersticial debido a que poseen una baja resistencia al vapor respecto de una alta resistencia térmica. Esto demanda una fuerte aislación higrotérmica adicional para superar el problema. En este caso se sugiere utilizar pinturas de baja permeabilidad al vapor como las de base óleo sintético o siliconados en la cara interior o debajo de revoques. Esta solución permite reducir el espesor del aislante térmico en un 75 %. Este tipo de solución es teórica y es altamente recomendable que sea verificada por organismos que cuenten con el instrumental necesario.

Referencias:

1. Becario Perfeccionamiento CONICET

2. Investigador Independiente CONICET

3. Rosenfeld Elías, et al. "Mejoramiento de las condiciones energéticas y de habitabilidad a nivel regional. El caso bonaerense". Actas de la 15ª Reunión de trabajo de ASADES. Catamarca, noviembre 1992.

4. Czajkowski Jorge y Rosenfeld Elías. "Regionalización climática de la provincia de Buenos Aires". Actas de la 15ª Reunión de trabajo de ASADES. Catamarca, noviembre 1992.

5. Czajkowski Jorge "Programa ConCAD". Subprograma del sistema ENERGOCAD.

 

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Idea, diagramación y actualización:  Arq. Jorge Daniel Czajkowski
Copyright ©1998 J.D.C. All rights reserved. La Plata, Argentina. 31 de Marzo del 2000.