Isover - Manual de Aislación

8/17/2019 Isover - Manual de Aislación

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1. GENERALIDADES


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GENERALIDADES 3

1.1 . Lana de vidrio

1.1 .1. PANO RAMA HISTÓ RICODesde la más lejana antigüedad, fenicios y egipcios ya sabían obtener hilos de vidrio, sumergiendo una varillametálica en un crisol conteniendo vidrio en fusión y retirándola rápidamente. Estos hilos se utilizaban para deco-rar vasos de vidrio moldeados sobre formas de arcilla. Sin embargo, la primera comunicación sobre la lana devidrio no aparece hasta el siglo XVIII, y se debe al físico y naturalista francés Antoine de Reamur (1713).

Bien entendido que en esta época no se trataba de lana de vidrio para aislamiento, sino para fines textiles, el teji-do exige fibras muy finas, por lo que el fibrado del vidrio se abordó por el lado más difícil, y, por ello, no es deextrañar el fracaso consiguiente. Durante algún tiempo Venecia trató de perfeccionar los procedimientos de esti-rado; pero las fibras obtenidas, con un costo elevado, resultaban frágiles y los tejidos, faltos de flexibilidad.

En definitiva, hasta principios del siglo XX, la lana de vidrio fue una simple curiosidad.

En la Colombian Exposition de 1893 se presentó un traje enteramente tejido con hilos de vidrio.

Así pues, la fabricación de plumeros, mechas y fieltros de laboratorio eran las aplicaciones más aptas de la lanade vidrio.

No existen datos precisos que señalen el momento a partir del cual se desarrolla, paralelamente a estas aplica-ciones tan particulares y limitadas, la utilización como aislamiento térmico. Sin embargo, parece que coincidecon la aparición de un nuevo procedimiento de fibrado. El «algodón de vidrio» se obtenía dejando caer un hilode vidrio fundido con un chorro de vapor. Así se lograba obtener gotas de vidrio prolongadas en una aguja fina.Este procedimiento deriva de la fabricación de la lana de escorias.

Las cualidades aislantes de estas fibras groseras no tardaron en ser advertidas. Mientras tanto, el aumento deldesarrollo industrial impulsó la necesidad creciente de los calorifugados.

A partir de este momento, los procedimientos de fibrado van a progresar rápidamente. Durante la guerra euro-pea de 1914-1918, por razones del bloqueo, los alemanes continuaron activamente las investigaciones parareemplazar los aislantes tradicionales de los que carecían: corcho, amianto, t ierra de diatomeas, etcétera.

En Francia la pionera en la lana de vidrio es la sociedad «La Seda de Vidrio», cuya fábrica estaba situada enSoissons; siendo destruida en 1940 por un bombardeo, concentrándose entonces la fabricación en la localidadde Ratigny, donde se produce una fibra corta y fina.

En España comienza la fabricación de la lana de vidrio en La Granja (Segovia), en el año 1942, por la sociedadEXPACO, S.A., y comercializada con la marca «VITROFIB».

En ese mismo año, el Laboratorio de Ensayos Técnicos (LET), de SAINT-GOBAIN, concibió un nuevo procedi-miento que se bautizó con el nombre de TEL (de las iniciales LET invertidas).

El procedimiento TEL conjuga dos de las tres formas posibles de fibrado:

— Por centrifugación. — Por fluido.

La puesta a punto se llevó a cabo en Ratigny, durante los años 1954 a 1956. SAINT-GOBAIN ha vendido la licen-

cia de este procedimiento a la casi totalidad de los países productores de lana de vidrio.En España se comienza la fabricación de la fibra TEL en el año 1963 por la Sociedad FIBRAS MINERALES, S.A.,presentándose en el mercado con la marca «VITROFIB-TEL».

1 .1 .2 . EL PRO CEDIM IENTO «TEL» ISO VER SAINT-GO BAIN (fig. 1)

Composición del vidrio

Se elabora partiendo de tres elementos principales:

— Un vit rificante, sílice en forma de arena. — Un fundente, para conseguir que la temperatura de fusión sea más baja (carbonato de sodio y sulfato de

sodio y potasio). — Estabilizantes, principalmente carbonato de calcio y magnesio (dolomía), cuya misión es conferir al vidrio unaelevada resistencia a la humedad, ya que presenta una gran superficie de ataque para los agentes exteriores.

Por otra parte, los límites de temperatura impuestos por la estabilidad de las aleaciones que componen los apa-ratos de fibrado obligan a trabajar el vidrio a temperaturas sensiblemente más bajas que los vidrios clásicos.


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De aquí la necesidad de introducir en la composición elementos capaces de reducir la viscosidad.

Finalmente, como en vidriería clásica, se añade a la mezcla una cierta proporción de calcio finamente molido.

La elaboración de la mezcla exige unidades especiales: molido, secado eventual (para las arenas), almacenaje en

silos, controles físico-químicos, pesadas exactas y mezcla perfectamente homogénea. Para obtener 840 kilos devidrio fundido se necesita una tonelada de materia prima.

Fig. 1

ESQUEMA DE FABRICACIÓN DE LA LANA DE VIDRIO «ISOVER»

Fusión

La composición se introduce en un horno, que funciona con dos series de quemadores de inversión, o en unhorno de quemadores transversales. La tecnología permite también la utilización de hornos de fusión eléctrica.

La producción de la lana de vidrio

El fibrado se realiza a través de los orificios de un «plato» perforado, soportado por un eje y dotado de un movi-miento de rotación muy rápido.

Este aparato es alimentado con vidrio fundido, por un órgano de reparto, «panier», que recibe el vidrio fundidode la parte delantera del horno.

Después de este primer estirado mecánico, horizontal, debido a la fuerza centrífuga, las fibras se alargan verti-calmente, por la acción mecánica y térmica de un quemador circular de llama rápida.

Varios factores permiten actuar sobre el d iámetro de las fibras obtenidas:

— El número y diámetro de los orificios del «plato» para un caudal de vidrio f ijo. — El caudal de vidrio para un mismo plato. — La viscosidad del vidrio. — El régimen del quemador horizontal.

La dispersión alrededor de los diámetros medios es muy estrecha.

Elaboración de los productos

Después de la pulverización, ya sea de aceite mineral para los productos «blancos», ya de resinas para los pro-ductos «impregnados», las fibras caen sobre un tapiz metálico de aspiración.

Los productos «impregnados» pasan por una estufa, en la cual un circuito de aire caliente asegura la polimeriza-ción de la resina, que confiere rigidez a los productos.

La velocidad del tapiz de recepción varía en la proporción de 1 a 30, lo que permite obtener diferentes pesos delana de vidrio por m2 de producto.

MANUAL DE AISLAMIENTO EN LA EDIFICACIÓN4

VITRIFICANTES

FUNDENTES

COMPOSICIÓN PESAJE MEZCLA FUSIÓN FIBRADO POLIMERIZACIÓN ACABADO

Y CORTE

ESTABILIZANTES


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1 .1.3 . PRO PIEDADES DE LA LANA D E VIDRIO

Propiedades térmicas

Un material aislante se caracteriza por el valor de su conductividad térmica; su poder aislante es tanto más ele-vado cuanto más pequeña es su conductividad.

La lana de vidrio es un material compuesto. El fieltro, que se forma en la cadena, está constituido por fibrasentrecruzadas desordenadamente, que impiden las corrientes de convección del aire. Es evidente que la con-ductividad térmica del fieltro será no una conductividad sólida real, sino una conductividad aparente y que seráel balance de los efectos conjugados de varios procesos de cambios de calor, que vamos a tratar de analizar acontinuación:

a) El aire inmovilizado por la red de fibras es un volumen proporcionalmente importante; por tanto, una partede la transmisión de calor se hará por convección.

b) Las fibras, en contacto unas con ot ras, permiten la t ransmisión de calor por conducción.

c) Finalmente, las fibras intercambian energía entre sí, por radiación.

La relativa importancia de estas formas distintas de cambio de calor dependen, a igualdad de temperatura en elambiente, de:

— El diámetro de las fibras. — La densidad aparente del producto.

La conductividad térmica resulta, en la práctica, de la combinación de la transmisión gaseosa y de la radiación;siendo despreciables las otras dos.

El valor de dicha conductividad varía de 0,032 a 0,045 W/ m °C (a 10 ºC), para los productos ISOVER, de aplica-ción en la construcción.

Otras propiedades

Los productos fabricados son ligeros (de 10 a 110 kg/m 3) y fáciles de cortar y de manejar.

La lana de vidrio es incombustible, inatacable por los agentes exteriores: aire, vapor de agua, ácidos (excepto defluorhídrico) y bases no concentradas. El pH de la composición, 7 aproximadamente, asegura a la fibra unaestabilidad total, incluso en medio húmedo, y garantiza al usuario la no existencia de corrosión de los metales encontacto con ella.

Su débil calor específico permite puestas en régimen rápidas, en instalaciones intermitentes.

Por ú ltimo, la «lucha contra el ru ido» ha puesto de manifiesto las cualidades «acústicas» de la lana de vidrio.

Su elasticidad le permite ser el material que mejor se adapta a la técnica de los «suelos flotantes». Igualmente lepermite mejorar sensiblemente el índice de aislamiento acústico en dobles tabiques.

Su elevado coeficiente de absorción justifica su empleo en la corrección acústica de locales (talleres, oficinas, etc.), ysobre todo en los casos más difíciles, como el revestimiento de paramentos en «cámaras sordas o anecoicas».

1.2 . Lana de roca

1.2 .1 . INTRODUCCIÓN

Otro tipo de lana mineral es la denominada «lana de roca», elaborada a partir de rocas diabásicas (rocas basálticas),obteniéndose un producto de propiedades complementarias a la lana de vidrio. Es un producto especialmente ind i-cado para los aislamientos térmicos en la industria (altas temperaturas).

1 .2.2 . FABRICACIÓN DE LA LANA DE ROCA

Componentes

El «caldo» utilizado en la fabricación de la lana de roca tiene unas características físico-químicas parecidas a losvidrios, estando compuesto por silicatos y óxidos metálicos.

GENERALIDADES 5


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La lana de roca se obtiene f ibrando por centrifugación el material, controlando en el proceso los contenidosde sílice y de óxidos metálicos.

La composición química final que debe asegurar una gran estabilidad mecánica hasta 750 ºC es:

Fabricación

El cubilote es el aparato encargado de fundir la escoria, utilizando como combustible carbón de coque.

El chorro de fusión choca con el borde exterior de un rotor metálico, produciéndose el estirado mecánico y la

aparición de fibras que tienen un diámetro medio de 4 micras (fig. 2).Fig. 2

ESQU EMA LÍNEA D E FABRICACIÓN DE LANA DE ROCA

Las fibras, una vez impregnadas con un encolado compuesto de aceite mineral y una resina, caen sobre untapiz metálico en movimiento para pasar a una estufa en la que un circuito de aire caliente asegura la polimeri-zación del encolado.

1. Almacenaje materias primas2. Separación finos3. Pesada4. Cubilote5. Hiladora6. Recepción7. Embaladora Banroc8. Estufa9. Enfriadora

10. Corte longitudinal

11. Corte espesor

12. Foso revestimientos13. Corte transversal14. Enrolladora15. Máquina de coser16. Guillotina17. Enrolladora nº 118. Enrolladora nº 219. Empaquetadora20. Apiladora21. Embalado

Mat erias primas

Roca basálticaGravaFosfatoMineral de hierro

Ma terias primas encolado

Aceite de linazaResina escórezNaftenato de manganesoBaquelitaAceite mineral


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La variación de la velocidad del tapiz de recepción permite obtener diferentes densidades y espesores del mate-rial aislante (fig. 2).

1 .2 .3 . M ATERIALES, PRO PIEDAD ES Y CAMPO D E APLICACIÓN

Definición: La calidad funcional de un material aislante depende de las propiedades del producto elegido y delmontaje.

Dado que los materiales aislantes se definen como tales por una propiedad física que expresa la facilidad o difi-cultad con que el calor atraviesa el material —conductividad térmica— y que ésta es bastante parecida para todala oferta, las diferencias en el resultado final son debidas a los distintos sistemas de montaje.

El montaje debe tener en cuenta el comportamiento del material a:

— Contracciones y dilataciones. — Fuego. — Acción de disolventes y agentes atmosféricos. — Solicitaciones mecánicas.

— Temperatura (máxima de empleo).En función de los distintos comportamientos, los materiales deberán montarse de forma que se minimicen lospuentes térmicos.

Si un material tiene una variación dimensional entre el 5% y el 7% en volumen, deberá realizarse el montaje através de machihembrado o la doble capa, evitando siempre la continuidad de las juntas.

Los materiales minerales, lana de vidrio y lana de roca, están compuestos por silicatos y óxidos metálicos, lo queexplica que las variaciones dimensionales expresadas en tanto por ciento en volumen sean del 0% (ni siquieracon métodos dilatométricos muy sofisticados se consigue la medición).

El comportamiento al fuego exigirá el montaje de protecciones en obra o metálicos para evitar la combustión ydestrucción del aislamiento. Los materiales minerales son incombustibles, pudiendo entonces dejarse vistos (p.ej., falsos techos decorativos).

La estructura química de los materiales minerales asegurará, además, que no se desprenderán gases tóxicossometidos al fuego directo. Recuérdese que son las intoxicaciones las culpables de muertes en incendio, inclusode los bomberos que acuden al siniestro.

La temperatura máxima de utilización no está regulada como Norma UNE, pero como criterio se utiliza en elresto de Europa el siguiente:

«Temperatura máxima de empleo es aquella en la que el material alcanza una deformación del 5% delespesor bajo una carga uniforme constante de 1.000 Pa.»

A continuación aparece una tabla comparativa de temperaturas máximas de empleo de distintos materiales ais-lantes.

GENERALIDADES 7

Minerales

LANA DE VIDRIOCon encolado, 250 °CSin encolado, 500 °C

LANA DE ROCAHasta 750 °C

FIBRA CERAMICAHasta 1.500 °C

Plásticos

POLIESTIRENOExpandido, 70 °CExtrusionado, 85 °C

POLIURETANO100 °C


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2 .1 . Aislamiento térmico en la construcción.Fundamentos

2.1 .1 . DEFIN ICIONES

2 .1 .1 .1 . TRANSMISIÓN DEL CALOR

Térmica. Es la ciencia relativa al calor.

Desde siempre el hombre ha tenido constancia de los efectos del calor, como la dilatación, fusión, ebullición ytambién las acciones inversas del frío, como retracción, solidificación, licuefacción; no habiendo conocido las le-yes que rigen dichos fenómenos hasta una época muy reciente.

Calor. El calor se puede definir como una sensación. Es producido por la combustión, por el paso de la corrienteeléctrica, por la compresión brusca de un gas y también por ciertas reacciones químicas y nucleares.

El calor es una fuente de energía y puede producir trabajo.

Temperatura. Es una forma de medir la energía de agitación de las partículas que constituyen un cuerpo. Alaportar calor a un cuerpo, se aumenta la velocidad de agitación de las partículas.

Para que las partículas se encuentren en reposo (velocidad nula), debe llegarse al cero absoluto (–273,16 °C).

Las unidades que definen la temperatura son:

— El grado Kelvin (K) para temperaturas absolutas.

— El grado Celsius o centígrado (°C) para las temperaturas usuales.

Cantidad de calor (Q). Es la cantidad de energía medible. Por ejemplo, para elevar la temperatura de un cuer-po es necesario aportar una cantidad de energía calorífica, que irá creciendo proporcionalmente al número degrados que deseemos alcanzar.

Una unidad para medir la cantidad de calor es la kilocaloría, que se define como la cantidad de calor suminis-

trada a un kilogramo de agua, para elevar su temperatura de 14,5 °C a 15,5 °C.La transformación a unidades de trabajo, J (Julio) o al múltiplo 1.000 J = 1 kJ (kilojulio).

1 kcal (kilocaloría) = 4.186 J = 4,186 kJ

Pueden expresarse también las cantidades de calor por unidad de tiempo, por ejemplo, la potencia de una ins-talación de calefacción, o de flujo de calor, es decir, cantidad de calor por unidad de tiempo, por ejemplo, el va-tio (Julio/ segundo).

1 W = 0,860 kcal/h

1 kcal/h = 1,163 W

Calor específico. El calor específico se define como la cantidad de calor necesario para elevar 1 °C la tempera-tura de 1 kg de un cuerpo.

La cantidad de calor necesaria para elevar una masa m de un cuerpo ∆t (°C) viene dada por la relación:

Q = m · c · ∆tdonde:

m = masa del cuerpo en kgc = calor específico en kcal/kg °C o Wh/kg °C∆t = elevación de temperatura en °C

En la tabla 1 se indican calores específicos de algunos materiales:

TABLA 1

Agua 1 kcal/kg °C 4,18 kJ/ kg °C 1,16 Wh/kg °CAire 0,24 » 1,00 » 0,28 »Vapor de agua 0,42 » 1,76 » 0,49 »Hielo 0,50 » 2,09 » 0,58 »Acero 0,12 » 0,50 » 0,14 »Hormigón armado 0,26 » 1,09 » 0,30 »Lana de vidrio 0,20 » 0,84 » 0,23 »

TÉRMICA 11


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Calores latentes. Es la cantidad de calor absorbido o desprendido por un cuerpo, al efectuarse un cambio ensu estado. En estos cambios de estado no se manifiestan variaciones de temperatura.

— Calor de vaporización. Es la cantidad de calor necesario para transformar un kilogramo de un líquido en va-por a la temperatura de transformación.

— Calor de fusión. Es la cantidad de calor necesario para transformar un kilogramo de un cuerpo para fundir-lo a la temperatura de transformación.

— Calor de condensación. Es igual al calor de vaporización.

— Calor de solidificación. Es igual al calor de fusión.

2 .1 .1 .2 . CAN TID AD D E CALO R O EN ERGÍA (UNIDADES)

1 caloría = 4,18 Julio1 kilocaloría = 1.000 calorías1 termia = 1.000 kilocalorías1 kWh = 0,86 termias

1 T.E.P. = 10.000 termias (P.C.I.) ó 11.600 kWh (P.C.I.)1 T.E.P. = 12.920 kWh (P.C.S.)

T.E.P.: Tonelada Equivalente de Petróleo.P.C.I.: Poder Calorífico Inferior.P.C.S.: Poder Calorífico Superior.

El Poder Calorífico Inferior es la cantidad de calor expresada en kilojulios, militermias o kilocalorías, que se des-prenden de la combustión completa, a la presión constante de 1,01325 bar, de 1 kg de combustible sólido o lí-quido, o de 1 m3 de combustible gaseoso, tomados los elementos a 25 °C y el agua procedente de la humedaddel combustible y de la combustión supuesta, evaporada a esta temperatura.

El Poder Calórico Superior es igual, pero el agua condensada.

En la tabla 2 aparecen los poderes caloríficos de algunos combustibles sólidos, líquidos y gaseosos más usuales.

TABLA 2


CO M BUSTIBLES SÓ LIDO S kcal/ kg kJ/ kg

Madera 2.700 11.232Carbón vegetal 6.500 27.040Carbón turba 3.300 13.728Carbón hulla 5.000 20.800Carbón antracita 7.000 29.120

CO M BUSTIBLES LÍQ UIDO S kcal/ litro kJ/ litro

Gasóleo «C» 8.550 35.568Fuel-oil 9.000 37.440Gas-oil 10.000 41.600

CO M BUSTIBLES GASEO SO S kcal/ kg kJ/ kg

Gas butano 11.860 49.337Gas propano 12.000 49.920Gas ciudad 4.200 17.472

O TRO S kcal/ kW h kJ/ kW h

Energía eléctrica 860 3.578

P.C. I.


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2.1.2. EL AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA CONSTRUCCIÓN

La necesidad de aislar térmicamente un edificio está justificada por cuatro razones fundamentales:

1. Economizar energía, al reducir las pérdidas térmicas por las paredes.

2. Mejorar el confort térmico, al reducir la diferencia de temperatura de las superficies interiores de las paredesy ambiente interior.

3. Suprimir los fenómenos de condensación y con ello evitar humedades en los cerramientos.



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4. Mejorar el entorno medioambiental, al reducir la emisión de contaminantes asociada a la generación de ener-gía.

2 .1 .2 .1 . LA ECO N O M ÍA D E EN ERGÍA

La importancia de la crisis energética actual obliga a considerar seriamente las posibilidades de ahorro.

¿Cómo se puede actuar para conseguir una economía de energía en la edificación?

De varias formas:

— Mejorando el rendimiento de las instalaciones de calefacción, con la puesta a punto de los quemadores, unabuena regulación, etcétera.

— Reduciendo las pérdidas de calor.

Al calentar un edificio se produce un desequilibrio entre la temperatura interior y la temperatura exterior, pro-vocando la fuga de calor, entre el ambiente interior (más caliente) y el ambiente exterior (más frío), y de dos for-mas distintas:

— Por renovación del aire (ventilación e infilt ración a través de la rendijas de puertas, ventanas, etc.). El aire ca-liente interior es reemplazado por el frío del exterior.

— A través de las paredes, techos, suelos o acristalamientos. — A través de tuberías, calderas no aisladas.

LA RENO VACIÓN DEL AIRE

El aire procedente del exterior por ventilación e infiltración de los locales a una temperatura (Te), para calentar-se a la temperatura interior (Ti), necesita una cantidad de calor proporcional a su volumen (V), a la diferencia detemperatura (Ti – Te) y su calor específico, según la relación;

Q = 0,29 · V (Ti – Te) kcal

En cuanto a la infiltración de aire a través de las carpinterías de los huecos exteriores, la Norma Básica de la Edi-ficación CT-79, en su artículo 20, Parte I:

La permeabilidad al aire de una carpintería de hueco se define por su clase de estanqueidad.

En las zonas climáticas A y B, del mapa 1, las carpinterías deberán ser de Clase A-1, y en las zonas C, D y E se-

rán de Clase A-2. En el anexo 1 se dan las definiciones de estos conceptos.

PÉRDID AS A TRAVÉS DE LOS CERRAMIEN TOS (pared es, techos, et c.)

1 . M odos de tran smisión del calor

Cuando una pared opaca y homogénea se coloca entre dos ambientes a diferente temperatura, se produce unatransferencia de calor de la cara caliente a la cara fría. Dicha transmisión (figura 1) se produce en varias fases:

1. Del aire interior (ambiente más caliente) a la cara interna de la pared.

2. A través de la pared.

3. De la cara externa de la pared al aire exterior (ambiente más frío).

La transmisión a través de la fase 2 se produce por conducción y en las fases 1 y 3, por convección y radiación.

Fig 1.

TÉRMICA 13


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2 . Flujo de calor y resistencia térmica

Considerando una pared plana, homogénea y de una superficie (S) muy grande con respecto a su espesor (L),para una conducción en régimen estacionario y sin desprendimiento de calor interno; si las temperaturas de am-bas caras son diferentes, pero uniformes y constantes (t1) y (t2), se establecerá un flujo de calor (Q) por unidad

de tiempo que viene dado según la ley de Fourier por la siguiente relación:

o bien

donde el valor juega el papel de una resistencia térmica, análoga a una resistencia eléctrica.

Referida a una superf icie unitaria: h · m2 °C/kcal (m2 °C/W).

La inversa de la resistencia térmica interna, kcal/h · m2 °C (W/ m2 °C) se denomina conductancia

térmica y define la cantidad de calor transmitida a través de la unidad de área de una muestra de material o deuna estructura de espesor L, dividida por la diferencia de temperatura entre las caras caliente (t1) y fría (t2) y encondiciones estacionarias.

La cantidad de calor transmitido por unidad de tiempo y área no sólo depende del espesor de la pared y delgradiente de temperatura ∆t = t 1 -t2, sino también de las propiedades intrínsecas del material en cuanto a su ap-titud para conducir el calor y que se denomina conductividad térmica (λ).

El coeficiente de conductividad térmica (fig. 2) es la cantidad de calor que pasa en la unidad de tiempo a tra-

vés de la un idad de área de una muestra de extensión inf inita y caras plano-paralelas y de espesor unidad, cuan-do se establece una diferencia de temperatura entre sus caras de un grado.

La conductividad térmica λ viene dada en kcal/h · m °C (W/m °C).

La inversa de la conductividad térmica λ se denomina resistividad térmica y viene dada en h · m °C/kcal(m °C/W).

Nota: las normas CEN para Aislamientos y Energía en la Edificación establecen como unidad el W y no la kcal/h.Se han mantenido las dos formas de unidades por el hábito usual hasta ahora en España.

Fig. 2


Q = λ (t1 – t2)S

L

Q =t1 – t2

L

λ · S

R =L

λ · S R = Lλ

C = =1R

λ

L

r =1λ


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2 .1 .2 .2 . RESISTENCIA TÉRMICA TOTAL Y COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN DEL CALOR (fig. 3)D E U NA PARED D E U NA CAPA O SIM PLE

Para determinar la resistencia térmica total de una pared que separa dos ambientes a diferentes temperaturas,no solamente debemos tener en cuenta la resistencia térmica interna de dicha pared, sino también otras resis-tencias suplementarias, denominadas resistencias térmicas superficiales interna y externa (rsi y rse), debidas a lasdificultades de cambios de calor entre la pared y el aire (transferencias de calor por convección y radiación).

Fig. 3

La resistencia térmica total de la pared simple será:

Las resistencias térmicas superficiales rsi y r se pueden definirse como , siendo h i y he los coeficientes

superficiales de transmisión de calor interior y exterior que vienen dados en kcal/h · m2 °C (W/m2 °C).

Expresan la transmisión térmica por unidad de superficie en contacto con aire u otro fluido, debido a la con-vección y radiación, dividido por la diferencia de temperatura entre la superficie del material y la temperaturaseca del fluido.

El valor del coeficiente superficial depende de muchos factores, tal como el movimiento del aire u otro fluido,

las rugosidades de la superficie y la naturaleza y temperatura del ambiente.Los valores de las resistencias superficiales prácticas para su aplicación en construcción aparecen en la tabla 2.1Anexo 2 de la N.B.E.-CT-79.

TÉRMICA 15

RT = rsi + R + rse

y1h i

1he


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Por tanto, la resistencia térmica total puede expresarse como sigue:

El coeficiente de transmisión de calor, inverso de la resistencia térmica total, expresa el flujo de calor por unidadde superficie y de tiempo y por grado de diferencia de temperatura entre los dos ambientes, o sea:

2 .1 .2 .3 . PARED CO MPUESTA O DE VARI AS CAPAS (fig. 4)

La resistencia térmica total será la suma de las resistencias térmicas parciales de cada capa:

Fig. 4


1 / h i 1 / he 1 / h i+ 1 / he 1 / h i 1 / he 1 / h i+ 1 / he

Cerramientos verticaleso con pendiente sobre la 0,13 0,07 0,20 0,13 0,13 0,26horizontal > 60° y flujo (0,11) (0,06) (0,17) (0,11) (0,11) (0,22)horizontal.

Cerramientos horizontaleso con pendiente sobre la 0,11 0,06 0,17 0,11 0,11 0,22horizontal ≤ 60° y flujo (0,09) (0,05) (0,14) (0,09) (0,09) (0,18)ascendente.

Cerramientos horizontales 0,20 0,06 0,26 0,20 0,20 0,40y flujo descendente. (0,17) (0,05) (0,22) (0,17) (0,17) (0,34)

Resistencias térmicas superficiales en: m2 h °C/kcal (m2 °C/W)

TABLA 3

De separación con espacio

exterior o local abierto

De separación con otro local,

desván o cámara d e aire

Situación del cerramiento

Posición del cerramiento y sentido

del f lujo de calor

RT = + R + = + + h · m2 °C/kcal (m2 °C/W)1h i

1he

1he

1h i

Lλ

K = =

+ +

kcal/h · m2 °C (W/m2 °C)1RT

11h i

1he

L

λ

RT = rsi + R1 + R2 + R3 + rse = + + + + h · m2 °C/kcal (m2 °C/W)1h i

L2λ2

1he

L3λ3

L1λ1


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El coeficiente de transmisión de calor:

2 .1 .2 .4 . CO EFI CI ENT E DE TRANSMI SIÓ N G LO BAL DE UNA PARED (KU) O CO EFI CI ENTE DETRANSMISIÓN ÚTIL

Los cerramientos normales no son homogéneos ni continuos, ya que existen encuentros de muros, forjados, es-tructuras, etcétera, por lo que en el coeficiente de transmisión deben incluirse los coeficientes de transmisión deestos puntos singulares o «puentes térmicos», con lo que tendremos un coeficiente de transmisión global delconjunto o coeficiente de transmisión útil.

Para estos puntos singulares se utiliza un coeficiente de transmisisón lineal k (kcal/h · m · °C o W/m · °C), que

representa el flujo de calor para una longitud de 1 m y una diferencia de temperatura de 1 °C.Por tanto, para una superficie (S) de cerramiento, el coeficiente de transmisión global o coeficiente de transmi-sión útil viene dado por la relación:

Siendo L la longitud en metros de los puentes térmicos.

Para el caso de «puentes térmicos», de una dimensión o ancho definido (pilares, perfiles de forjado, etc.), pue-de transformarse el coeficiente del transmisión lineal (k) en superficial K, mediante la relación:

2 .1 .2 .5 . COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN GLOBAL (KG) D E U N ED IFICIO

Es la media ponderada de los coeficientes de transmisión K de los cerramientos que envuelven un edificio y vie-ne dado por la relación siguiente (N.B.E.-CT-79, Anexo 3, Apartado 3.6):

siendo los coeficientes útiles de transmisión de calor kcal/h.m 2 °C o W/m2 °C:

KE — Cerramientos en contacto con el ambiente exterior.

— Cerramientos verticales o inclinados más de 60° con la horizontal y forjados sobre espacios abiertos.

KN — Cerramientos de separación con otros edificios o locales no calefactados.

— Cerramientos verticales u horizontales sobre espacios cerrados no calefactados de altura superior a 1 m.

KQ — Cerramientos de techo o cubierta.

— Cubiertas inclinadas menos de 60° con la horizontal y horizontales.

— Cubiertas bajo el terreno.

KS — Cerramientos de separación sobre el terreno.

— Soleras o muros enterrados.

— Forjados sobre cámara de aire de altura menor a 1 m.

y las superficies correspondientes a los cerramientos del edificio (m2):

TÉRMICA 17

K = =+ +

kcal/h · m2 °C (W/ m2 °C)1RT

11

h i

1

he+ +

L2

λ2

L3

λ3

L1

λ1

Ku = = kcal/h · m2 °C (W/ m2 °C)KS + Σk · L

S

K = = kcal/h · m2 °C (W/ m2 °C)k · L

S

KG = kcal/h · m2 °C (W/m2 °C),ΣKE · SE + 0,5ΣKN · SN + 0,8ΣKQ · SQ + 0,5ΣKS · SS

ΣSE + ΣSN + ΣSQ + ΣSS


16/37

ΣSE — Cerramientos en contacto con el ambiente exterior.

ΣSN — Cerramientos de separación con otros edificios o locales no calefactados.

ΣSQ — Cerramientos de techo o cubierta.

ΣSS — Cerramientos de separación con el terreno.

2 .1 .2 .6 . CÁLCULO DE LA PO TENCIA ÚTI L DE LA I NSTALACI Ó N DE CALEFACCIÓ N

Para un caudal de renovación de aire V (m 3 /h) y un g radiente de temperatura ∆T, entre el interior (Ti) y el exte-rior (Te), las pérdidas vienen dadas por la expresión:

P = ΣSi · KG · (Ti – Te) + Ce · V (Ti – Te) kcal/ h

Por tanto, la potencia útil necesaria (P) viene dada por:

P = [KG · ΣSi + 0,29 · V] (Ti – Te) kcal/h

donde:

Ti — Temperatura interior de cálculo (°C) (Ver tabla 4.)

Te — Temperatura exterior de cálculo (°C). (Ver tabla 5.)

Ce — calor específico del aire (Kcal); Ce = 0,29 Kcalm3 m3

KG — coeficiente global transmisión calor ( Kcal )h m2 ºC

En las tablas 6, 7 y 8 aparecen los volúmenes de aire de renovación necesarios para mantener el ambiente sa-lubre e infiltración.

La potencia a instalar se deduce de multiplicar la potencia útil por 1,2 en el caso de calefacción continua y por

1,5 en el caso de calefacción intermitente.

2 .1 .2 .7 . CÁLCULO DE LAS PÉRDIDAS ANUALES

Las pérdidas anuales vienen dadas por:

donde:

P = Potencia útil de la instalación.

G = son los grados/día correspond ientes a la zona donde se haya ubicado el edificio (tabla 9, columna corres-pondiente a los grados-día anuales).

u = coeficiente de uso (tabla 10).

i = coeficiente de intermitencia (tabla 10).

Y el consumo de energía o combustible anual será:

donde:

Q = pérdidas anuales de la instalación.

(P.C.I.) = poder calorífico inferior del combustible utilizado en kcal/kg; kcal/litro; kcal/m3 y kcal/kWh (tabla 2).

R = rendimiento de la instalación (tabla 11).


Q =P · G · 24 · u · i

Ti – Te

E =Q

(P.C.I.) · R


17/37

TABLA 4

TEMPERATURAS INTERIORES DE CÁLCULO(En instalaciones de calefacción de calidad extra es recomendable aumentar estos valores en 1°C)

TÉRMICA 19

— Espacios generales de edificios:

Aseos .................................. 20«Hall» de entrada................. 17Huecos escalera................... 17Pasillos................................. 17Retretes................................ 17

— Bancos: Almacenes no ocupados...... 10Cajas fuertes........................ 10

«Hall» general ...................... 20Oficinas................................ 20

— Bares .................................... 18

— Bibliotecas: Almacén de libros................. 16Salas de lectura.................... 20

— Cafeterías ............................. 18

— Cantinas ............................... 17

— Cines .................................... 18

— Colegios: Clases.................................. 18Comedores .......................... 18Entradas, escaleras y pasillos 17Gimnasio ............................. 15Laboratorios......................... 18Salas de estudio ................... 19Salas de reunión .................. 17Vestuarios............................ 17

— Cuarteles: Comedores .......................... 18Dormitorios generales.......... 15Salas de estar....................... 19

— Escuelas: Aulas.................................... 18Botiquín............................... 20Comedores .......................... 17Gimnasio ............................. 15Guardarropas....................... 16Habitaciones comunes......... 18Habitaciones profesores....... 18Pasillos................................. 17Retretes................................ 17

Salón de actos ..................... 17Salas de juego para niños.... 18Vestuarios-duchas ................ 19

— Fábricas: Comedores.......................... 18Oficinas................................ 20Retretes................................ 17

Salas de trabajo:Trabajo sentado................ 19Trabajo ligero ................... 17Trabajo pesado ................. 16Fundiciones...................... 15Vestuarios......................... 17

— Galerías de arte . .. .. .. .. .. .. .. .. .. . 17

— Gimnasios ............................ 15

— Hospitales: Baños.................................. 20Cocinas y lavaderos.............. 16Comedores.......................... 21Dormitor ios (estancia todo

el día)............................... 22Dormitorios (estancia sólo

por la noche).................... 15Dormitorios (personal de

plantilla del hospital)......... 15

Quirófanos........................... 29-32Retretes................................ 20Salas de Rayos X .................. 22Salas de estar....................... 21Salas de estar para ancianos

o impedidos..................... 22Salas de estar (personal de

plantilla del hospital)......... 21Salas generales .................... 22Salas de recuperación .......... 23

— Hostales y posadas: Comedores.......................... 19Dormitorios.......................... 15

Dormitorios-estar.................. 19Habitaciones comunes......... 20

— Hoteles: Baños.................................. 20Cocinas y lavaderos.............. 16Comedores.......................... 20Dormitorios.......................... 18Dormitorios-estar.................. 20Habitaciones generales........ 21Habitaciones de servicio....... 18Retretes................................ 18Salas de baile....................... 20Salas de estar....................... 20

— Iglesias y capillas . .. .. .. .. .. .. .. .. . 18

— Juzgados (salas de juicio) ..... 20

— Lavanderías .......................... 17

— Museos ............................... 17

— Oficinas: Archivos............................... 15Oficinas generales................ 20Oficinas privadas.................. 20

— Pabellones de deporte: Comedores.......................... 18

Gimnasios............................ 13Piscinas................................ 24Salas de baile....................... 18Vestuario.............................. 22

— Residencias: Baños.................................. 19Comedores.......................... 18Dormitorios.......................... 15Entradas, escaleras y pasillos 17Gimnasio ............................. 15Habitaciones comunes......... 19Salas de reunión .................. 17Salas de estudio-biblioteca.... 19

— Restaurantes ........................ 20

— Salas de baile ....................... 18

— Salas de banquetes ............. 20

— Salas de exposición .............. 17

— Salas de reuniones y asambleas ......................... 17

— Teatros ................................. 18

— Tiendas de pinturas .............. 22

— Tiendas y salas de exposición: Almacenes ........................... 15Locales................................. 18Locales de prueba de

vestidos............................ 21

— Viviendas: Baño.................................... 20Comedor.............................. 20Despensa............................. 10Dormitorios.......................... 15Dormitorios-estar.................. 20Habitaciones de servicio....... 18

Retretes y aseos.................... 18Salas de estar....................... 20Vestíbulos y pasillos.............. 18

TIPO DE LOCALTem-pera-tura




18/37


Albacete –8 –7 –7 –6 –6 –5

Almería 4 5 5 6 5 6

Ávila –8 –7 –7 –6 –7 –6

Badajoz –2 –1 –1 0 0 1

Barcelona 1 2 2 3 2 3

Bilbao –1 0 0 1 0 1

Burgos –7 –6 –6 –5 –6 –5

Cáceres –1 0 0 1 0 1

Ciudad Real –4 –4 –3 –3 –2 –2

Córdoba –1 0 0 1 1 2Cuenca –8 –7 –7 –6 –6 –5

Gerona –4 –3 –3 –2 –2 –1

Gijón 1 2 2 3 2 3

Granada –3 –2 –2 –1 0 1

Guadalajara –5 –4 –4 –3 –4 –3

Huelva 0 1 1 2 2 3

Huesca –6 –5 –5 –4 –4 –3

Jaén –1 0 0 1 0 1

La Coruña 2 2 3 3 3 3

León (Aeropuerto) –7 –6 –6 –5 –6 –5

Lérida –6 –5 –5 –4 –5 –4

Logroño (Instituto) –4 –3 –3 –2 –3 –2Lugo –3 –2 –2 –1 –2 –1

Madrid –4 –3 –3 –2 –3 –2

Murcia –1 0 0 1 1 2

Orense –4 –3 –3 –2 –3 –2

Oviedo –3 –2 –2 –1 –1 0

Palencia –7 –6 –6 –5 –6 –5

Pamplona –6 –5 –5 –4 –5 –4

Pontevedra 0 1 1 2 1 2

Salamanca –8 –7 –7 –6 –6 –5

San Sebastián –3 –2 –2 –1 –2 –1

Santander 1 2 2 3 2 3

Segovia –8 –7 –7 –6 –7 –6

Sevilla 0 1 1 2 2 3

Soria –8 –7 –7 –6 –6 –5

Tarragona 0 1 1 2 1 2

Teruel –9 –8 –8 –7 –6 –5

Toledo –4 –3 –3 –2 –2 –1

Valencia 0 1 1 2 2 3

Valladolid –6 –5 –5 –4 –5 –4

Vigo 2 3 3 4

Vitoria –7 –5 –6 –4 –6 –4

Zamora –6 –5 –5 –4 –5 –4

Zaragoza –4 –3 –3 –2 –3 –2

TABLA 5

TEMPERATURA EXTERIO R DE CÁLCULO PARA DIFERENTES TIPO S DE CO N STRUCCIÓN Y CALIDADES DESEADAS DELA INSTALACIÓN DE CALEFACCIÓN (°C)

Extra

(2 )

Ligera (1 ) M edia (1 ) Pesada (1 )

(2 ) (2 )

N ormal Extra N ormal Extra N ormal

POBLACIONES

(1) Tipo de construcción(2) Calidad de la instalación


19/37


20/37


Albacete 322,4 246,4 198,4 105,0 — 24,8 189,0 291,4 1.247,6 1.377,4Algeciras 80,6 67,2 37,2 — — — — 52,7 237,7 237,7Alicante 117,8 84,0 52,7 — — — — 83,7 338,2 338,2Almería 74,4 56,0 21,7 — — — — 55,8 207,9 207,9Ávila 390,6 330,4 300,7 219,0 93,0 142,6 282,0 268,9 1.672,6 2.127,2Badajoz 213,9 151,2 99,2 18,0 — — 96,0 189,1 749,4 767,4Barcelona 204,6 131,6 96,1 33,0 — — 54,0 136,4 622,7 655,7Bilbao 198,4 162,4 136,4 84,0 — — 93,0 145,7 735,9 819,9Burgos 384,4 319,2 282,1 210,0 89,9 133,3 273,0 356,5 1.615,2 2.048,4Cáceres 254,2 184,8 145,7 57,0 — — 132,0 229,4 946,1 1.003,1Cádiz 89,9 47,5 24,8 — — — — 65,1 227,4 227,4Cartagena (M) 133,3 92,4 58,9 — — — 15,0 111,6 411,2 411,2Castellón 139,5 106,4 68,2 9,0 — — 27,0 102,3 443,4 452,4C. Real 310,0 238,0 189,1 99,0 — 12,4 182,0 282,1 1.201,2 1.312,6Córdoba 198,4 126,0 80,6 9,0 — — 72,0 176,7 653,7 662,7Cuenca 365,8 298,2 251,1 177,0 37,2 93,0 243,0 362,7 1.520,8 1.828,0Gerona 238,7 176,4 133,3 66,0 — — 111,0 213,9 873,3 939,3Gijón (Oviedo) 167,4 162,4 145,7 108,0 46,5 — 87,0 151,9 714,4 868,9Granada 257,3 196,0 155,0 69,0 — — 132,0 232,5 972,8 1.041,8Guadalajara 319,3 249,2 207,7 132,0 — 49,6 207,0 303,8 1.287,0 1.468,6Huelva 136,4 86,8 46,5 — — — 21,0 111,6 402,3 402,3Huesca 319,3 243,6 189,1 99,0 — 18,6 186,0 294,5 1.232,5 1.350,1Jaén 217,0 165,2 124,0 39,0 — — 93,0 192,2 791,4 830,4La Coruña 170,5 142,8 139,5 99,0 31,0 9,3 99,0 136,4 688,2 827,5León 403,0 333,2 297,6 204,0 80,6 164,3 291,0 368,9 1.693,7 2.142,6Lérida 334,8 210,0 114,7 36,0 — — 183,0 347,2 1.189,7 1.225,7Logroño 316,2 240,8 195,3 129,0 — 46,5 195,0 282,1 1.229,4 1.404,9Lugo 328,6 263,2 263,5 204,0 74,4 114,7 228,0 294,5 1.377,8 1.770,9Madrid 316,2 246,4 192,2 102,0 — 43,4 204,0 300,7 1.259,5 1.404,9

Málaga 83,7 61,6 37,2 — — — — 65,1 247,6 247,6Murcia 148,8 92,4 43,4 — — — 27,0 120,9 432,5 432,5Orense 244,9 168,0 136,4 57,0 — — 141,0 220,1 910,4 967,4Oviedo 244,9 193,2 179,8 138,0 46,5 37,2 153,0 207,7 978,6 1.200,3Palencia 362,7 282,8 241,8 171,0 37,2 89,9 252,0 344,1 1.483,4 1.781,5Pamplona 325,5 266,0 217,0 147,0 24,8 58,9 204,0 291,4 1.303,9 1.534,6Pontevedra 201,5 156,8 136,4 81,0 3,1 15,5 120,0 176,7 791,4 891,0Salamanca 350,3 280,0 232,5 144,0 12,4 80,6 240,0 322,4 1.425,2 1.662,2San Sebastián 207,7 179,2 142,6 99,0 6,2 — 111,0 167,4 807,9 913,1Santander 158,1 131,6 124,0 90,0 — — 84,0 136,4 634,1 724,1Santiago 213,9 176,4 158,1 114,0 18,6 21,7 138,0 189,1 875,5 1.029,8Segovia 368,9 299,6 260,4 177,0 52,7 102,3 258,0 347,2 1.534,1 1.866,1Sevilla 151,9 95,2 37,2 — — — 27,0 127,1 438,4 438,4Soria 381,3 319,2 282,1 198,0 74,4 96,1 270,0 356,5 1.609,1 1.977,6Tarragona 170,5 117,6 96,1 42,0 — — 60,0 139,5 583,7 625,7

Teruel 368,9 302,4 257,3 165,0 40,3 86,8 240,0 341,0 1.509,6 1.801,7Toledo 285,2 207,2 168,1 69,0 — — 165,0 263,5 1.089,0 1.158,0Tortosa 182,9 126,0 83,7 9,0 — — 63,0 151,9 607,5 616,5Valencia 155,0 117,6 74,4 6,0 — — 42,0 120,9 509,9 515,9Valladolid 359,6 277,2 232,5 150,0 21,7 93,0 240,0 334,8 1.444,1 1.708,8Vigo 182,9 142,8 133,3 87,0 3,1 6,2 99,0 151,9 709,9 806,2Vitoria 313,1 254,8 226,3 168,0 55,8 62,0 222,0 297,6 1.313,8 1.599,6Zamora 334,8 260,4 198,4 132,0 6,2 58,9 222,0 288,3 1.303,9 1.501,0Zaragoza 291,4 210,0 151,9 75,0 — 6,2 162,0 254,2 1.069,5 1.150,7Mahón 136,4 117,6 83,7 30,0 — — 12,0 96,1 445,8 475,8P. de Mallorca 155,0 126,0 86,8 24,0 — — 24,0 111,6 503,4 527,4Izaña 350,3 322,0 319,3 255,0 179,8 161,2 261,0 325,5 1.674,1 2.270,1La Laguna 77,5 64,4 46,5 18,0 — — — 52,7 241,1 259,1Las Palmas — — — — — — — — — —Santa Cruz — — — — — — — — — —

Ceuta 136,4 126,0 91,0 48,0 — — 21,0 58,9 433,3 481,3Melilla 80,6 70,0 24,8 — — — — 49,6 225,0 225,0

TABLA 9

GRADOS-DÍA CON TEMPERATURA BASE 15/15 (UNE 24046)Valores mensuales y anuales

Enero Febrero M arzo Abril M ayo O ctubre N ovbre. D icbre.5 meses

(1 ) Añ oPOBLACIÓN

(1) Grados-día de los cinco meses de noviembre a marzo.


21/37

TÉRMICA 23

TABLA 1 0

COEFICIENTE DE USO E INTERMITENCIA

Viviendas 30 1,00 15 63 0,85

Colegios, Escuelas 22 0,80 6 25 0,45

Iglesias 6 0,40 6 25 0,45

Tiendas, Comercios 24 0,85 11 46 0,80

Oficinas 24 0,85 9 38 0,70

Hoteles 30 1,00 15 63 0,85

Fábricas, Talleres 24 0,85 9 38 0,70

Sanatorios, Clínicas, Hospitales 30 1,00 24 100 1,00

Teatros, Cines 30 1,00 3 13 0,40

Salas de concierto, Salas de reunión 6 0,40 3 13 0,40

Días decalefacción

al mesTIPO DE EDIFICIO

Coeficiente

de uso

Horas decalefacción

al día% de horas

Coeficientede

intermitencias

Nota: No está incluido el tiempo necesario para el calentamiento previo, que varía de dos a cuatro horas, según el edificio ysu situación.

TABLA 1 1

Individual 50

Carbón Central, poco atendida 50Central, atendida normalmente 60Central, atendida mecánicamente 70

Individual 60Combustibles líquidos Central, normal 70

Central, automatizada 80

Individual 60Gas Central, normal 70

Central, automatizada 80

EléctricaElementos individuales 100Radiadores (distribución) 75-90

Tipo de energía ocombustible

Rendimiento en %Tipo de instalación

NOTA:Para los materiales de cerramiento en la calefacción, se deben tomar los valores ofrecidos por los fabricantes,siempre que estén avalados por certificados de ensayo realizados por laboratorios oficiales.

En caso de no disponer de los mismos, se pueden tomar los valores indicados en las tablas 2.8 a 2.13 incluidasen el anexo 2 de la NBE-CT-79.


22/37

2.1 .3. EL CON FORT TÉRMICO

Generalmente se define el confort térmico como ausencia de molestias sensoriales.

El confort térmico depende de:

— La temperatura.

— El grado higrotérmico.

— La radiación.

— La turbu lencia del aire.

La superficie rayada representa la zona de confort para verano.

La apreciación subjetiva de la sensación de confort no es más que el resultado de cada una de las condicionesmencionadas, y por esta razón se llama temperatura resultante .

El metabolismo hace disipar del cuerpo humano una cantidad de calor, debiéndose realizar en forma regular.

Si se acelera, la piel se enfría, lo cual provoca desde molestias hasta la muerte de los tejidos (congelación).

Si la pérdida disminuye, la sudoración restablece el equilibrio, llegando a resecarse el organismo por un exceso

de transpiración.El confort térmico no es otra cosa que el mantenimiento de un ambiente que permita la regulación normal (verábaco 1, donde aparecen las curvas de igual nivel de sensación térmica). Los sicólogos son unánimes en afir-mar que para obtener estas condiciones habría que respirar aire frío en una habitación de paredes calientes.

ÁBACO 1

La tasa de humedad relativa del aire proporciona un confort mayor en el punto A que en el punto B, aunquela temperatura sea la misma para los dos puntos.

La sensación de confort es la misma en los puntos A y C, aunque la temperatura sea más baja en C que en A.



23/37

2 .1 .3 .1 . LOS CAMBIOS TÉRMICOS

Por conducción: Cuando hay contacto directo de la piel con un cuerpo sólido.

Por convección: La evaporación del sudor acelera las pérdidas de calor.

Por radiación: Es la forma de cambio de calor más importante. La emisión es proporcional a la diferencia de tem-peratura entre la piel y las paredes del local.

La temperatura del cuerpo es aproximadamente de 37 °C.

La temperatura de la piel es aproximadamene de 30 °C.

Se produce, por tanto, una emisión de calor del cuerpo a los objetos más fríos que le rodean.

Esta emisión alcanza los valores siguientes:

Niño en reposo 60 kcal/hAdulto sentado en reposo 74 »Adulto de pie en reposo 82 »Trabajador sentado 92 »

Obrero mecánico 137 »Camarero muy activo 185 »Bailarín o caminante (6 km/ h) 259 »

2 .1 .3 .2 . TEMPERATURA SICOLÓGICAMENTE SENTIDA

La temperatura sicológicamente sentida se puede fijar como el valor aproximado de la semisuma de la tem-peratura del ambiente interior (Ti) y de la superficie interior (ti):

2 .1 .3 .3 . EL AISLAMIENT O Y CO NF O RT TÉRMI CO

Como las calefacciones tradicionales calientan fundamentalmente por convección, las paredes de las habitacio-nes están más frías que el aire ambiente. Esta diferencia de temperatura no debe sobrepasar determinados lí-mites, a ser posible no debe ser superior a:

3 °C para los paramentos.

2 °C para los techos.

La Norma Básica de la Edificación CT-79 (Art. 10.°) fija a este respecto una diferencia máxima entre el ambienteinterior y la superficie interior de los cerramientos de 4 °C.

Estos límites sólo pueden obtenerse cuando el coeficiente de transmisión del cerramiento correspondiente nosobrepase un determinado valor.

siendo:

ti : Temperatura de la superf icie interior del cerramiento en °C.Ti : Temperatura del ambiente interior en °C.Te: Temperatura del ambiene exterior en °C.K : Coeficiente de transmisión del cerramiento en kcal/h · m 2 °C.hi : Coeficiente superficial de transmisión de calor interior en kcal/ h · m2 °C.

Lógicamente, para aumentar el valor de ti hay que disminuir el coeficiente de transmisión K , o lo que es lo mis-mo, aumentar la resistencia térmica del cerramiento en cuestión; lo cual se conseguirá mediante la aplicaciónde un aislamiento .

TÉRMICA 25

tsTi + ti

2

ti = Ti – (Ti – Te)Kh i


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2 .1 .3 .4 . ELI MINACI Ó N DE LAS CO NDENSACIO NES

El aire ambiental siempre tiene un contenido de vapor de agua, en equilibrio gaseoso con el aire, dando lugara una presión parcial de vapor de agua representada por gramos de agua por kilo de aire seco.

La cantidad de vapor de agua máxima admisible en el aire depende de la temperatura y es creciente con ella:cantidades de vapor de agua menores que el máximo admisible se mantendrán en equilibrio indefinidamente;por el contrario, si la cantidad de vapor tendiera a ser mayor que la admisible, el exceso no puede mantenerseen equilibrio y se condensaría.

Se denomina «Humedad relativa» (HR) al porcentaje de vapor de agua contenido en el aire, a una temperaturadada, respecto a la cantidad de vapor máxima admisible en el límite de la condensación.

Para un aire ambiente determinado en temperatura y H.R., se denomina «temperatura de rocío» (t R) aquella (in-ferior a la ambiental), para la cual la cantidad en peso de vapor de agua contenido en el ambiente representa-ría 100% HR.

Estos conceptos básicos, más extensamente tratados en la NBE-CT-79, nos permiten analizar el fenómeno cuali-tativo de las condensaciones, cuyas soluciones cuantitativas se explican en la citada Norma Básica.

Condensaciones superficiales en cerramientosEl flujo de calor entre los ambientes a ambos lados de un cerramiento da lugar a temperaturas superficiales enel cerramiento, comprendidas entre ellas ambas temperaturas ambiente.

Supuesto un ciclo de invierno, como el de la figura 5 adjunta, con unas temperaturas definidas Te y Ti, se verifi-cará siempre que el flujo de calor en cada medio es constante, luego:

Fig. 5

Dado que h i y h e son constantes y suponemos que el espesor del cerramiento es también constante, las dife-rencias Ti – ti sólo dependen del valor de la R del cerramiento.

Si el cerramiento no dispone de aislamiento, la R suele ser pequeña y por tanto el valor Ti – t i es relativamenteimportante, se tiene por tanto un fenómeno de «pared fría».

En el ambiente interior existirá una HR dada para Ti, con su temperatura de rocío «tR» correspondiente. Si t i < tR,se producirán condensaciones en la superficie del local.

La única solución posible es aumentar el valor de ti para que ti > tR, lo que supone que Ti – ti sea más bajo. Paraello, habrá que aumenta el valor de R del cerramiento, mediante la adición del aislamiento térmico adecuado.

Condensaciones en el interior d e cerramientosEn general, la cantidad de vapor de agua contenida en el ambiente de mayor temperatura, es más elevada quela contenida en el ambiente más frío.


(Ti – ti) h i = (t i – te) · = (Te – te) · h e1R


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Esto supone que existe una diferencia de presiones de vapor que tratan de equilibrarse mediante la difusión através de las porosidades del cerramiento, en el sentido de la zona de presión de vapor más elevada hacia la demenor presión de vapor, es decir, del lado caliente al lado frío.

Debe tenerse en cuenta que todos los materiales ofrecen una resistencia al paso del vapor del agua, por lo que

la cantidad de vapor que pasa a través de cada elemento del cerramiento es menor que la incidente.La característica que mide la resistencia al paso de vapor de agua es la «resistividad al vapor». Los materiales deobra suelen ser porosos y su resistividad es baja; los materiales impermeabilizantes tienen una resistividad ele-vada, y constituyen las «barreras de vapor».

Asimismo y por continuidad, en el espesor de cerramiento se tendrá una distribución de temperaturas que com-prendan desde t i a te. La distribución es variable y depende del espesor y del λ de cada capa.

Si el vapor de agua en su difusión pasa por zonas del cerramiento donde la temperatura es inferior a la t Rco-rrespondiente, se producirán condensaciones en esa zona.

Estas condensaciones no son admisibles y deben ser eliminadas. Desde el aspecto térmico, la condensación au-menta el valor del coeficiente de transmisión térmica de los materiales, reduciéndose la capacidad aislante delos mismos.

Es necesario un cálculo correcto de las características térmicas del cerramiento y de las soluciones posibles de

aislamiento térmico, para que se garantice que la solución adoptada no permite condensaciones superficiales oen el interior del cerramiento.

La solución general más idónea es recurrir a materiales aislantes con «barrera de vapor», ya que situada ésta enla cara más caliente del cerramiento, reduce notablemente el contenido de vapor que pasa a través de ella ypor tanto la tRen la zona de aislamiento, quedando éste protegido de condensaciones.

Ejemplo de cálculo del riesgo de condensaciones en un cerramiento, según NBE-CT-79

Composición del cerramiento (interior al exterior)

— Tendido y enlucido de yeso de 1,5 cm.

— Ladrillo hueco de 5,3 cm.

— Sistema COLOVER. Espesor 50 mm.

— Ladrillo cara vista de 11,5 cm.Condiciones higrotérmicas

— Temperatura interior para vivienda, enseñanza, comercio, trabajo sedentario y cultura (Tabla 3. Art. 9.º): Ti =18 °C.

— Temperatura exterior para la zona Z del mapa 2 (Tabla - Art. 13.°); Te = –2 °C.

— Humedad relativa interior, para calefacción seca (Aptd. 4.4): HR = 60%.

— Humedad relativa exterior (Art. 15.º): HR = 95%.

TÉRMICA 27


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TEMPERATURAS ESTRUCTURALES

Hoja R. térmica T. estructural Caída temperatura(m 2 °C/ W ) (°C) (°C)

Interior — +18,00 —

Límite interior 0,11 +16,85 1,152

G. yeso 0,05 +16,35 0,523

L. hueco 0,11 +15,17 1,152

Barrera de vapor — +15,17 0,00

COLOVER 1,43 +0,20 14,973

Adhesivo — +0,20 0,00

L. visto 0,15 –1,37 1,571

Exterior 0,06 –2,00 0,628

Resistencia total RT 1,91

RIESGO DE CONDENSACIÓN (fig. 6)

Hoja T. estr. (°C) T. rocío (°C)Riesgo d e

condensación

Interior +16,85 +10,00 No

Yeso - ladrillo +16,35 +9,74 No

Ladrillo - b. vapor +15,17 +9,26 No

B. vapor - COLOVER +15,17 –0,12 No

COLOVER - Adhesivo +0,20 –0,36 No

Adhesivo - L. visto +0,20 –0,42 No

Exterior –1,37 –2,60 No

TEMPERATURAS DE ROCÍO

Hoja R. vapor Presión Caída presión T. rocío(M N s/ g) (mbar) (mbar) (°C)

Interior — 12,28 — +10,00

G. yeso 0,9 12,07 0,212 +9,74

L. hueco 1,59 11,69 0,375 +9,26

Barrera de vapor 24,00 6,04 5,656 –0,12

COLOVER 0,45 5,93 0,106 –0,36

Adhesivo 0,15 5,90 0,035 –0,42

L. visto 4,97 4,92 0,975 –2,60

Resistencia de vapor total 31,23

Coeficiente de transmisión térmica:

N o existe riesgo d e conden sación e n n inguna de las capas del cerramiento.

>

>

>

>

>

>

>

K = = 0 ,5 2 W / m 2 °C1

1 , 9 1


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TÉRMICA 29

CONDICIONES HIGROTÉRMICAS DE UN CERRAMIENTO DE FACHADA

Aislamiento: COLOVER de espesor 50 mm.

Zona Z Temperaturas estructurales °CMapa 2 Temperaturas de rocío °C

No existe riesgo de condensaciones enninguna de las hojas del cerramiento

INTERIOR

Ti = 18 °C

HR = 60%

EXTERIOR

Ti = –2 °C

HR = 95%

Fig. 6


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2 .1 .3 .5 . M EJORAR EL ENTORNO MEDIOAMBIENTAL

Energía y contaminación ambiental

La mayor parte de la energía que se utiliza en los procesos térmicos procede de la transformación de un com-bustible por reacción exotérmica del mismo con el oxígeno ambiental.

La composición química de los combustibles, debido a su origen orgánico, es mayoritaria en Carbono (C), conporcentajes variables de Hidrógeno (H), Oxígeno (O), Azufre (S) y Nitrogéno (N), entre otros.

Por ello, el contaminante atmosférico más abundante que se produce es el dióxido de Carbono (CO2). En me-nores proporciones, dióxido de Azufre (SO2), óxidos de Nitrógeno (NOx), monóxido de Carbono (CO).

CO2 Y EL EFECTO INVERNADERO

El dióxido de carbono es un gas incoloro e incombustible, respresentando el más alto porcentaje de efluyentesatmosféricos en los procesos de combustión.

El volumen estimado de CO2 que se arroja a la atmósfera en todo el planeta se evalúa en 20.000 millones detoneladas anuales.

Una de las particularidades de este gas es que deja pasar a través de él las radiaciones de baja longitud de on-da del espectro solar; sin embargo, es capaz de absorber buena parte de la energía calorífica de la irradiaciónde la Tierra, cuyas longitudes de onda son más altas. De este modo, se forma una capa casi impermeable a laevacuación del calor terrestre, provocando un aumento de la temperatura del planeta. Este hecho es el conoci-do «efecto invernadero».

El nivel de emisiones de CO2 a la atmósfera ha aumentado de un modo alarmante en la era industrial. Desde1900 a 1985, la proporción de CO2 en la atmósfera ha pasado de 290 a 348 ppm. Hacia el 2030-2050, se es-pera que el valor alcanzado sea el doble que a principios de nuestro siglo.

Los científicos estiman que lo anterior supondrá un aumento de la temperatura media global del planeta de 1,5a 4,5 °C, cuyas consecuencias se prevén dramátricas.

Por otra parte, no sólo se está incrementando el nivel de CO2 sino que además se contribuye a agravar el pro-blema por otras causas. Entre ellas, que las masas forestales, capaces de transformar el CO 2 en O 2 mediante lafunción clorofílica, están en recesión o en vías de desaparición en muchas regiones del planeta.

SO2 Y LA LLUVIA ÁCIDA

El dióxido de azufre emitido a la atmósfera por las combustiones de algunas fuentes energéticas primarias (car-bón, petróleo) es mucho menor en cantidad que el CO 2, pero sus valores anuales globales son importantes ysus consecuencias también muy graves.

Además, el SO2 es un gas indeseable desde el punto de vista sanitario. En el mundo, millones de personas de-ben soportar problemas respiratorios a causa del SO2.

Por otra parte, el SO2 producido se difunde por la atmósfera y es arrastrado por los vientos. Mediante la hume-dad y la lluvia, se transforma sucesivamente en SO 3 H2 (ácido sulfuroso) y SO4H2 (ácido sulfúrico) diluidos, capa-ces de atacar los materiales con los que entre en contacto. Constituye la llamada «lluvia ácida».

Uno de los aspectos más importantes de este fenómeno son las consecuencias de la «lluvia ácida» sobre las ma-

sas forestales y los cultivos. Las composiciones alcalinas de los terrenos desaparecen por el ataque, y los árbolesenferman y mueren. Buena parte de los bosques de Europa central y del norte, así como de EE.UU. y otras re-giones cercanas a centros industriales, están en recesión por esta causa.

Aislamiento t érmico para reducir la contaminación am biental

Dado que consumo de energía y contaminacion ambiental están unidos, se podría reducir la contaminación sise aplicara la conocida máxima: «La energía que menos contamina es la que no se consume».

Sin embargo, no parece posible una reducción drástica e indiscriminada del consumo energético, ya que estoafectaría gravemente a la economía y a la calidad de vida, especialmente en los países industrializados.

Sí parece posible y exigible buscar un compromiso aceptable entre el consumo de energía primaria y el rendi-miento útil obtenido en los procesos térmicos, alcanzando el posible para un «uso racional de energía».

No se trata por tanto de no consumir energía, sino de consumirla mejor, mediante la adopción de técnicas que

permitan gastar menos para el mismo fin.Lo anterior supone un análisis muy preciso de todas las secuencias de los procesos, desde el punto de vista ener-gético.



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Todos los casos de procesos térmicos en espacios cerrados, preconizan como solución fundamental para reducirel consumo la adopción de sistemas de aislamiento térmico, estudiados adecuadamente en calidad y espesor.

Aislamiento térmico en la edificación

Desde el hombre primitivo, el ser humano ha buscado en las viviendas un medio de protegerse contra las agre-siones exteriores.

Una de las principales agresiones del entorno la constituyen los cambios climáticos.

El desarrollo de la civilización conlleva mayores exigencias de confort térmico, siendo la consideración de tem-peratura confortable todo el año, una de las principales finalidades de los edificios habitables (vivienda, traba-

jo, ocio). Es importante tener en cuenta en este panorama que el hombre moderno, principalmente el que vi-ve en ciudades, pasa más del 85% de su vida en el interior de edificios.

Mantener este confort térmico interior requiere asumir un cierto consumo energético, variable según la clima-tología de cada zona geográfica.

Los aislamientos térmicos para la edificación representan el sistema más eficaz para disminuir el consumo ener-gético necesario.

En general, se tiende a considerar que los procesos térmicos en los edificios representan un valor muy inferioral de los otros sectores de consumo (industria, transporte, centrales térmicas), y de este modo se extrapola encuanto al nivel de contaminación asociado.

Esto se comprueba a nivel europeo: los países de la C.E.E., considerados globalmente, emiten cantidades deCO2 similares para cada uno de los tres sectores indicados y el de la edificación (véase cuadro n.° 1).

Sin embargo, las posibilidades de reducción de los consumos energéticos, para las mismas prestaciones actua-les, no son iguales en todos los sectores.

La industria y las centrales térmicas pueden mejorar su ratio de consumo energético por unidad producida, au-mentando la eficacia de los procesos, de los materiales y del control, incluso mediante nuevas tecnologías deproceso. También por la mejora de los aislamientos.

No obstante, la reducción porcentual del consumo no parece tan importante, en el ámbito de los países indus-

trializados como el sector edificación. En éste, sí es posible alcanzar reducciones muy elevadas sobre el actualnivel de consumo energético, con técnicas perfectamente conocidas de aislamiento térmico, según se exponea continuación.

TÉRMICA 31

Cuadro 1

ESTRUCTURA DE LA EMISIÓN DE CO 2 EN PAÍSES EUROPEOS EN 1987 (MILLONES DE t/AÑO)

Austria — — — —Bélgica 24 36 22 30 112Dinamarca 40 14 4 6 64Finlandia 11 21 11 22 65Francia 36 84 111 49 280R.F.A. 258 180 127 178 743Irlanda 8 9 5 5 27Italia 110 70 85 95 360Países Bajos 53 40 24 50 167Noruega — 3 15 16 34España 59 27 49 51 186Suecia 18 33 14 28 93Suiza — 13 16 13 42Turquía 20 84 26 56 186Reino Unido 205 123 120 94 542

TOTAL (842) (737) (629) (693) (2.901)

Centralestérmicas

Doméstico Transporte Industria TO TAL

Fuente: EURIMA


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Análisis de la contaminación ambiental por los procesos térmicos en los edificios

En este apartado se tratará de presentar y resumir los aspectos más relevantes de un estudio realizado a niveleuropeo, y con mayor detalle, un trabajo realizado para España.

ESTUDIO EUROPEO

A finales de los 80, EURIMA (EUROPEAN INSULATION MANUFACTURERS ASSOCIATION), con presencia en 17 paí-ses, pidió a sus miembros que estudiaran la situación relativa a la contaminación ambiental derivada de los pro-cesos térmicos en los edificios, así como las posibilidades de reducción de los contaminantes, mediante la apli-cación de un nivel de aislamiento térmico, técnicamente aceptable.

A partir de las respuestas de sus asociados se estableció un documento informativo, cuyas conclusiones puedenresumirse del modo siguiente:

— Las emisiones de CO2 debidas a todos los procesos térmicos y el transporte en los países miembros es del or-den de 3.000 millones de T/año. De esta cantidad, eran debidas a la edificación, 737 millones de T/año (véa-se cuadro n.°1).

— Los procesos para confort térmico en la edificación son responsables de 600 millones de T/año de CO2. Es-ta cantidad podría reducirse en un 50%, manteniendo el mismo grado de confort térmico, mediante accio-nes de aislamiento térmico razonables (véase cuadro n.° 2).

— En relación a las emisiones de SO2, las cifras globales estimadas eran de 1,2 millones de T/año, sólo para losprocesos térmicos en los edificios, existiendo un potencial de ahorro entre el 40 y el 60%, con el mismo tipode acciones.

— Los datos aportados por los diversos países demostraban la existencia de millones de edif iciosinsuficientemente aislados térmicamente, e incluso sin ningún aislamiento. Esto suponía fuertes gastoseconómicos para muchos usuarios, representando a nivel de cada país, el despilfarro de valiosos recursosenergéticos y un incremento innecesario del nivel de contaminación ambiental.

En el momento de aparecer el estudio, ya algunos países habían modificado, o estaban en vías de hacerlo, suslegislaciones sobre aislamientos térmicos mínimos que debían cumplir los edificios, a fin de alcanzar los objetivosposibles de reducción de los contaminantes.


Cuadro 2

POTENCIAL DE REDUCCIÓN DE LAS EMISIONES DE CO 2 DEBIDAS A PROCESOS TÉRMICOS DE LA EDIFICACIÓN,MEDIANTE PROCESOS DE MEJORA DEL AISLAMIENTO TÉRMICO

Austria – 21 10 – 48

Bélgica 112 33 22 20 67Dinamarca 64 12 3 5 25Finlandia 65 12 1 2 8Francia 280 55 36 13 65R. F.A. 743 150 100 13 67Irlanda 27 7 5 18 71Italia 360 36 18 5 50Países Bajos 167 40 27 16 68Noruega 35 3 1 3 33España 186 27 13 7 50Suecia 93 20 2 2 10Suiza 42 17 11 26 65 Turquía 186 69 17 9 25Reino Unido 542 75 37 7 49

TOTAL (–3.000) (–600) (–310) (–10) (–50)

Total

Emisiones actuales(millones t/año)

Países miem brosde EURIMA

Potencial de reducción

Procesotérmico

edificación

Millonesde t /año

%Total

% sobreprocesostérmicos

Fuente: EURIMA


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ESTUDIO ESPECÍFICO PARA ESPAÑA

En 1991, la Asociación ANDIMA realizó un estudio detallado y completo para el ámbito del estado español,específicamente dedicado a las viviendas.

Dada la complejidad de un análisis a nivel global, se consideró necesario partir de unos supuestos individualesy proyectarlos posteriormente a nivel estatal.

El estudio partió de la base de que se mantienen las condiciones interiores de confort térmico todo el año. Paraello, se han elegido 4 t ipologías representativas de viviendas españolas. Sobre estos modelos se ha efectuado elcálculo de necesidades de energía en ciclo de invierno y verano para distintas hipótesis de niveles de aislamientoy las distintas zonas climáticas que prescribe la Norma española NBE-CT/79.

Esto ha supuesto la realización de 280 casos de cálculo diferente. Los supuestos de aislamiento térmico ut ilizados(7 niveles) oscilan entre no utilizar ningún aislante específico hasta niveles de aislamiento térmico similares a lospreconizados en los países europeos, pasando por los aislamientos requeridos para el cumplimiento de la NormaNBE-CT/79 citada.

Teniendo en cuenta que todas las fuentes energéticas tienen distinto poder contaminante (CO2 y SO2), para cadauno de los 280 casos calculados, se ha efectuado la traducción de las necesidades energéticas a los niveles decontaminantes emitidos en función de la fuente energética empleada. Para determinar el poder contaminante

de cada fuente energética, se han utilizado datos suministrados por organismos y empresas del sectorenergético.

Para proyectar tal cantidad de datos a nivel estatal, se ha considerado el Mix de combustibles empleados enEspaña, y se ha aplicado a cada una de las tipologías de viviendas. Este Mix se ha obtenido de los estudiosEurostat «Balance de energía final en España 1988», corroborado posteriormente por el Plan EnergéticoNacional 1991-2000.

Con el mismo fin, se ha efectuado otro Mix de tipos de vivienda y ubicación geográfica, fudamentalmente conlos datos del «Anuario estadístico del MOPU 1989», el cual se ha aplicado a los modelos de viviendas analizados,obteniéndose así las necesidades energéticas y el poder contaminante de una «vivienda promedio» española,haciendo abstracción de su tipología, situación geográfica y combustible empleado.

Para una única «vivienda promedio» obtenida, los resultados se representan en los gráficos adjuntos (cuadrosn.º 3, 4 y 5).

TÉRMICA 33

Cuadro 3

Vivienda promedio española


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Cuadro 5


Cuadro 4



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2 .2 . N BE-CT-7 9 . Ejemplo práctico de aplicación.Coeficiente de transmisión K (valores decálculo)

EJEMPLO PRÁCTICO PARA LA APLICACIÓN DE LA NBE-CT-79 DE

O BLIGADO CUM PLIMIEN TO (Tablas al final del ejemplo)

DATOS DEL EDIFICIO

1. Situación del edificio:

Lérida (Zona C-Y).

2. Número de plantas habitales:

6.

3. Altura libre entre forjados:

2,60 m.

4. Superficie bruta comprendida en perímetro exterior:

354 m2 por planta tipo.

5 . Cerramientos verticales e inclinado s más de 6 0 º con la ho rizontal, op acos con cámara d e aire:

918 m2.

Composición:

• 15 mm de enlucido de yeso.

• 53 mm de tabique de ladrillo hueco.

• 50 mm de cámara de aire.

• 115 mm de ladrillo hueco doble (1/2 pie).

• 20 mm de enfoscado de cemento.

6 . Ven tanas y puertas acristaladas exterior:

297 m2. Simple acristalamiento.

Carpintería metálica.

TÉRMICA 35


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7 . «Puente térmico» frente d e forjados:

Perímetro total: 565 ml.Espesor forjado: 250 mm.Superficie: 141,25 m2.

Composición:• 200 mm de forjado con bovedilla cerámica (frente hormigón armado).

8. «Puente térmico» pilares:

N.º plantas: 6. Altura libre: 2,6 m.N.º soportes: 26. Perímetro: 6x2,6x26 = 405 ml. Ancho medio de pilares cara a fachada: 300 mm. Superficie:121,5 m2.

Composición:• 15 mm de enlucido de yeso.• 300 mm de hormigón armado.• 40 mm de rasilla.• 20 mm de enfoscado.

9 . «Puente térmico» alféizar:

Longitud total: 129 m. Altura: 0,04 m.Superficie: 5,16 m2. Situación de la carpintería: interior.

1 0. «Puente t érmico» cajas de persiana:

Superficie total interior: 64 m2.

Composición:• 14 mm de contrachapado de madera.• 230 mm de cámara de aire.• 115 mm de ladrillo hueco y enfoscado (capialzado).

11. Forjado sobre local no calefactado o garaje:

Superficie total: 354 m2.

Composición:• 8 mm de parquet.• 40 mm de mortero de cemento.• Forjado con bovedillas cerámicas de altura H = 200 mm.• 15 mm de enlucido de yeso.

12 . Cubierta:

Inclinada con cámara de aire.Superficie total: 473 m2.

Composición:• Forjado con bovedillas cerámicas de altura H = 200 mm.• 40 mm de rasillón de 4 cm.• 20 mm de enfoscado de cemento.• 15 mm de teja.

Superficie total de cerramientos: 2.373,91 m2.

1 3. Volumen int erior del edificio contenido po r los cerramientos:

6.032 m3.

14. Tipo de energía para calefacción:

Gasóleo C.



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EJERCICIO PRÁCTICO

1. Cálculo del factor de forma

Según el Anexo 3, apartado 3.5 de la NBE-CT-79

2. Coeficiente global KG

Según Artículo 4.º

3. Coeficientes K parciales de cerramientos

a) Muros opacos con cámara de aire:Km = 1,13 (Tabla n.º 5).

b) Huecos acristalados (incluida carpintería):Kv = 5,00 (Tabla n.º 1).

c) «Puente térmico» Frente de forjados:Kff = 1,37 (Tabla n.º 5).

d) «Puente térmico» Pilares:Kp = 1,97 (Tabla n.º 5).

e) «Puente térmico» Alféizares:Ka = 3,37 (Tabla n.º 5).

f) «Puente térmico» Cajas de persiana:Kcp = 1,52 (Tabla n.º 6).

g) Forjado sobre local no calefactado o garaje:Kf = 1,17 (Tabla n.º 8).

h) Cubierta:Kc = 1,18 (Tabla n.º 7).

3.1. Muros opacos

El valor del coeficiente útil de transmisión térmica, Ku, que debe verificar el Artículo 5.º y que será utilizado parael cálculo del KG, es:

ΣS = Sm + Sff + Sp + Sa + ScpSm = Superficie de muros (918 m2).Sff = Superficie frente de forjados (141,25 m2).Sp = Superficie de pilares (121,5 m2).Sa = Superficie de alféizares (5,16 m2).Scp = Superficie cajas de persiana (64 m2).

luego:

Como el Artículo 5.º de la zona correspondiente a Lérida (Zona Y. Fachadas pesadas) exige un Ku máximo de1,20; habrá que aislar los muros de este edificio.

Aislando la cámara de aire de 50 mm con el Sistema COLOVER de dicho espesor, obtendremos los siguientesresultados:

Km = 0,43 (Tabla n.º 5)

TÉRMICA 37

Ff = = = 0,393 m –1SV

2.373,91 m2

6.032 m3

Ku = siendo:ΣK · S

Σ · S

Ku = = 1,271.037,34 + 193,51 + 239,35 + 17,39 + 97,28

1.249,91

KG = a 3 + = 0,20 = 1,10 kcal/m2 h °C1Ff( ) 3 +

10,393( )


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Kff = 1,52 (Tabla n.º 5)Kp = 2,27 (Tabla n.º 5) Al aislar el muro aumenta la pérdida por el puente.Ka = 3,37 (Tabla n.º 5)Kcp = 1,52 (Tabla n.º 6) Se deja sin aislar.

El nuevo valor de Ku será:

como 0,80 < 1,20, se cumple el Artículo 5.º

3.2. Forjado sobre local no calefactado o garaje

Kf = 1,17 que es mayor que el valor máximo admisible en el Artículo 5.º de la Norma, que es 1,03. Aislando elforjado con fieltro T de 20 mm obtendremos el siguiente resultado (ver tabla n.º 8).

Kf = 0,67 < 1,03 cumple el Artículo 5.º

3.3 . CubiertaKc = 1,18 mayor que 0,77, máximo admisible según el Art. 5.º

Aislando la cubierta con fieltro IBR de 80 mm, se obtiene según la tabla n.º 8:

Kc = 0,33 < 0,77, que cumple.

4. Cálculo del KG

Recopilando los valores de K, obtenidos anteriormente y según el Anexo 3, tendremos:

siendo:

ΣKESE = Cerramientos en contacto con el exterior.ΣKNSN = Cerramientos en contacto con otros edificios, locales no calefactados o garajes.ΣKQSQ = Cerramientos de cubierta.

Como el valor máximo admisible, según el Art. 4.º, es KG = 1,10, no se cumple la Norma. Puede optarse poraislar los «puentes térmicos» de pilares, o bien colocar un doble acristalamiento Climalit.

Si se coloca Climalit con cámara de 6 mm, el coeficiente de transmisión es Kv = 3,4 (Tabla n.º 1), con lo que seobtiene:

0,95 < 1,12, se cumple holgadamente el Art. 4.º

Ampliando este ejemplo en las distintas zonas climáticas y resumiéndolo en tablas, tendremos:

K útil (Artículo 5.º).


Ku = 0,80394,74 + 214,7 + 275,80 + 17,39 + 97,28

1.249,91

KG = 1,152.484,92 + 0,5 · 237,18 + 0,8 · 156,09

2.373,91

KG = 0,912.009,72 + 0,5 · 237,18 + 0,8 · 156,09

2.373,91

KG = ΣKESE + 0,5 ΣKNSN + 0,8 ΣKQSQ

ΣSE + ΣSN + ΣSQ

V 1,55 Cumple —

W 1,55 Cumple —

X 1,38 Cumple —

Y 1,20 No cumple 50 mm

Z 1,20 No cumple 50 mm

Fachadas pesadas

Zonaclimática

K(Art. 5.º)

KEjemplo

Espesoraislante

V 1,20 Cumple —

W 1,20 Cumple —

X 1,03 No cumple 20 mm



Cubiertas

Zonaclimática

K(Art. 5.º)

KEjemplo

Espesoraislante

V — Cumple —

W — Cumple —

X 1,20 Cumple —



Forjados, local no calefactados

Zonaclimática

K(Art. 5.º)

KEjemplo

Espesoraislante


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KG (Artículo 4.º) (Una vez cumplido el Artículo 5.º)

Como vemos en este ejemplo práctico, en algunas zonas climáticas no es suficiente con cumplir el Artículo 5.º,pues no se cumple el Artículo 4.º. Hay que recurrir al doble acristalamiento y en casos más rígidos (zonas másfrías) es necesario, incluso, aumentar el espesor (∆e) de aislamiento en los muros y otros cerramientos.

Tabla de valores de KG máximos admisibles(Factor de forma)

TÉRMICA 39

Zonaclimática

KG(Art. 4.º)

KGEjemplo

Solución

A 1,66 Cumple –B 1,27 Cumple –

C 1,10 No cumple Doble acristalamiento

D 1,00 No cumple Doble acristalamiento

E 0,94 No cumple Doble acristalamiento y aumentar aislamiento

f (m –1)A B C D E

I II I II I II I II I II

0,25 2,10 1,61 1,40 1,05 1,26 0,91 1,19 0,770,26 2,05 1,57 1,36 1,02 1,23 0,88 1,16 0,750,27 2,01 1,54 1,34 1,00 1,20 0,87 1,13 0,730,28 1,97 1,51 1,31 0,98 1,18 0,85 1,11 0,720,29 1,93 1,48 1,28 0,96 1,16 0,83 1,09 0,700,30 1,89 1,45 1,26 0,94 1,13 0,82 1,07 0,690,31 1,86 1,43 1,24 0,93 1,12 0,80 1,05 0,680,32 1,83 1,40 1,22 0,91 1,10 0,79 1,04 0,670,33 1,80 1,38 1,20 0,90 1,08 0,78 1,02 0,660,34 1,78 1,36 1,18 0,89 1,06 0,77 1,00 0,650,35 1,75 1,34 1,17 0,87 1,05 0,76 0,99 0,640,36 1,73 1,32 1,15 0,86 1,03 0,75 0,98 0,63

0,37 1,71 1,31 1,14 0,85 1,02 0,74 0,96 0,620,38 1,68 1,29 1,12 0,84 1,01 0,73 0,95 0,610,39 1,66 1,27 1,11 0,83 1,00 0,72 0,94 0,610,40 1,65 1,26 1,10 0,82 0,99 0,71 0,93 0,600,41 1,63 1,25 1,08 0,81 0,97 0,70 0,92 0,590,42 1,61 1,23 1,07 0,80 0,96 0,69 0,91 0,590,43 1,59 1,22 1,06 0,79 0,95 0,69 0,90 0,580,44 1,58 1,21 1,05 0,79 0,94 0,68 0,89 0,570,45 1,56 1,20 1,04 0,78 0,93 0,67 0,88 0,570,46 1,55 1,18 1,03 0,77 0,93 0,67 0,87 0,560,47 1,53 1,17 1,02 0,76 0,92 0,66 0,87 0,560,48 1,52 1,16 1,01 0,76 0,91 0,66 0,86 0,550,49 1,51 1,15 1,00 0,75 0,90 0,65 0,85 0,550,50 1,50 1,15 1,00 0,75 0,90 0,65 0,85 0,550,51 1,48 1,14 0,99 0,74 0,89 0,64 0,84 0,540,52 1,47 1,13 0,98 0,73 0,88 0,63 0,83 0,54

0,53 1,46 1,12 0,97 0,73 0,87 0,63 0,83 0,530,54 1,45 1,11 0,97 0,72 0,87 0,63 0,82 0,530,55 1,44 1,10 0,96 0,72 0,86 0,62 0,81 0,520,56 1,43 1,10 0,95 0,71 0,86 0,62 0,81 0,520,57 1,42 1,09 0,95 0,71 0,85 0,61 0,80 0,520,58 1,41 1,08 0,94 0,70 0,85 0,61 0,80 0,510,59 1,40 1,07 0,93 0,70 0,84 0,61 0,79 0,510,60 1,39 1,07 0,93 0,69 0,83 0,60 0,79 0,510,61 1,39 1,06 0,92 0,69 0,83 0,60 0,78 0,510,62 1,38 1,06 0,92 0,69 0,83 0,59 0,78 0,500,63 1,37 1,05 0,91 0,68 0,82 0,59 0,77 0,500,64 1,36 1,04 0,91 0,68 0,82 0,59 0,77 0,500,65 1,36 1,04 0,90 0,68 0,81 0,58 0,77 0,490,66 1,35 1,03 0,90 0,67 0,81 0,58 0,76 0,490,67 1,34 1,03 0,89 0,67 0,80 0,58 0,76 0,490,68 1,34 1,02 0,89 0,67 0,80 0,58 0,75 0,490 69 1 33 1 02 0 88 0 66 0 80 0 57 0 75 0 48

Isover - Manual de Aislación

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