Puentes Térmicos en Casas Pasivas

Los puentes térmicos cobran una especial importante en el diseño y construcción de casas pasivas.

Un aislamiento térmico continuo en la envolvente disminuye drásticamente su eficacia si la vivienda presenta puentes térmicos por donde se pierde energía. Además, pueden provocar condensaciones que deterioran los elementos constructivos de las edificaciones.

Las viviendas pasivas que quieran cumplir el estándar Passivhauss deberán de reducir la demanda de calefacción por debajo de los 15 kwh/m2.

Qué es un Puente Térmico

Según el CTE un puente térmico se puede definir como el sitio concreto de la envolvente de un edificio donde se sitúa una variación en la homogeneidad de la construcción. Este cambio puede estar provocado por diferentes motivos.

Por ejemplo, debido a un cambio en el espesor, del material o por inserción de elementos constructivos que tengan diferente conductividad, etc.

Este hecho provoca que el puente térmico sea una zona débil en la envolvente del edificio con menor resistencia térmica. Esto finalmente se traduce en mayor pérdida de energía.

Fuente: Papil Cases Passive

El motivo de la escasa resistencia térmica o la presencia de puentes térmicos en diversas zonas de la envolvente, se produce cuando un elemento constructivo concreto (ventanas, puertas, la unión de tabiques, incluso el suelo…) tiene una transmisión del calor diferente al elemento que colisiona (los muros).

En términos profesionales existen dos razones principales por las que se produce un puente térmico:

- Puentes térmicos Integrados en fachada. Son puentes que se encuentran en el mismo cerramiento que surgen por un cambio de materiales constructivos, pilares, la hornacina que puede tener un radiador…
- Puentes térmicos lineales o de encuentro. Cuando la envolvente del edificio tiene una geometría discontinua provocando que aumente la densidad de la densidad del flujo de calor. Ejemplo, un voladizo.

Por norma general, los puentes térmicos se pueden encontrar en la unión entre el muro muro y la ventana o entre la cubierta y el muro.

Otro efecto negativo que provocan los puentes térmicos son las condensaciones. Por los huecos puede pasar vapor de agua que se condensa provocando la aparición de humedades y moho en el hogar.

Cómo Funciona un Puente Térmico

Al final, el puente térmico, es un hueco en el edificio por donde aumenta considerablemente la transmisión de calor entre el interior y el exterior. Mejorar el aislamiento térmico supone una disminución de los puentes térmicos.

Esto conlleva un ahorro energético entre un 20% a un 30% según La Guía Estándar Passivhaus de Fenercom.

Pero eliminar los puentes térmicos no sólo se consigue añadiendo más o mejor aislamiento, sino que supone otra forma de ver la estructura y la envolvente del edificio que contaremos más adelante.

Cuanto mejor aislamiento térmico tenga la envolvente de una edificación, más importancia cobrarán los puentes térmicos. En una vivienda pasiva, donde se le da tanta importancia al espesor del aislante, un puente térmico puede suponer aproximadamente un 50%.

Como la construcción de una edificación pasiva está muy controlada y se tiene en cuenta hasta el más mínimo detalle en su diseño, se eliminan y evitan los puentes térmicos en toda su envolvente, de una forma que difícilmente lo hacen las construcciones tradicionales.

Calcular un Puente Térmico en CTE y Passivhaus

El control de los puentes térmicos de un edificio es necesario para conseguir un máximo ahorro de energía. Según la Exigencia básica de Limitación de la Demanda Energética (CTE-HE1) determina que hay dos métodos para tratar los puentes térmicos.

Imagen: Detector térmico Bosch PTD

Cálculo de Puentes Térmicos con el Método simplificado en el CTE

Los puentes térmicos integrados en la fachada se consideran como tal cuando superan los 0.5 m2. Esta cifra hace referencia a la suma de todos los huecos de cada tipo de puente térmico en cada fachada.

Una vez detectado los puentes térmicos se debe calcular su transmitancia térmica de forma individual por cada fachada.

El método simplificado no informa en principio del valor máximo que debe tener la transmitancia térmica de los puentes térmicos.

Pero si existe un límite de la transmitancia térmica de la fachada dependiendo de la zona climática donde se encuentre la edificación (dado por la CTE-HE1) donde se tienen en cuenta todos los elementos constructivos de la fachada, o sea que los puentes térmicos van incluidos en este cálculo.

Si los puentes térmicos se ven compensados por las zonas de mejor aislamiento (llegando a los valores permitidos de transmitancia térmica en la fachada),sí se considera aceptable y legal.

Aunque el método simplificado no le dé importancia a la transmitancia térmica de los puentes térmicos, sí que resulta importante la comprobación de las condensaciones superficiales que pueden surgir en una edificación debido a los puentes térmicos.

Para evaluar y calcular el peligro que puede tener un edificio de sufrir condensaciones superficiales debido a los puentes térmicos, se calcula un factor adimensional llamado FACTOR DE TEMPERATURA

El factor de temperatura se obtiene:

Temperatura del interior del puente térmico – Temperatura del exterior
FT: ————————————————————————————————
Temperatura del interior – Temperatura del exterior

Método general en el CTE

En el método general se utiliza el software LIDER, donde se introducen los datos del edificio y se contornea el interior de la envolvente, para calcular la ausencia de condensaciones y los puentes térmicos en referencia a la normativa legal.

Pantallazo del programa LIDER

La forma de definir un puente térmico en el método general es la misma que el método simplificado, pero no tienen la misma forma de calcular la relevancia de estos.

Es obligatorio que para este cálculo se conozcan dos valores:

- Factor de temperatura
- Coeficiente lineal de pérdida: las pérdidas térmicas debido al efecto de los puentes térmicos. Se calcula obteniendo la diferencia entre las pérdidas obtenidas con el software (LIDER) y las calculadas del flujo unidireccional del calor del puente térmico.

LIDER puede facilitar este cálculo asignando valores por defecto, accediendo a diversas soluciones constructivas para conseguir los datos del factor de temperatura y el coeficiente lineal de pérdida.

Como conclusión, la aplicación del CTE-HE1 implica una disminución de las pérdidas originadas por los puentes térmicos y sus posibles condensaciones que producen moho, pero la exigencia es insuficiente en cuanto al ahorro de energía que podría provocar la ausencia de puentes térmicos, más exigente en el cálculo de casas pasivas.

El tratamiento de los Puentes Térmicos en Passivhaus

También denominado tratamiento de los puentes térmicos del PHPP (Programa de cálculo para edificios pasivos).

El método passivhaus es completamente diferente a la del CTE-HE1 porque, aunque ambos tengan la intención de crear una edificación energéticamente eficiente, en el caso de las viviendas pasivas con certificado passivhaus el consumo en calefacción debe de ser inferior a 15kwh/m2.

En el método passivhaus no se compara con edificios de referencia (a diferencia del anterior caso) sino que busca el valor absoluto, los 15 kwh/m2.

Uno de los puntos clave del diseño passivhaus es su aislamiento térmico, y no se puede hablar de un buen aislamiento térmico sin tener en cuenta la estanqueidad y la ausencia de puentes térmicos.

Por lo tanto, una construcción passivhaus debe de estar “libre” de puentes térmicos (PHI 1999/5). En el estándar passivhaus se denomina puente térmico cuando su coeficiente lineal de pérdida supera a los 0,01 w/mK.

La normativa de oro para la construcción de viviendas pasivas eficiente, es la de prestar especial atención en la fase de proyecto a la resolución constructiva de los posibles puentes térmicos y la adecuada ejecución de los mismos en pilares, forjados, ventanas. persianas, puertas, balcones, continuidad de la fachada a otra… absolutamente todo.

Fuente: Passive House Institute

El programa informático PHPP (Passive House Planning Package) es un apoyo que se creó por el Passive House Institute para conocer los balances energéticos de un edificio, de manera rápida, fácil y fiable.

Son hojas de cálculo que van dirigidas a arquitectos y diseñadores que se utilizan para calcular los valores (U) de la envolvente, los balances de energía y muestra la tasa de ventilación de confort que se necesita.

Conforme van apareciendo nuevas versiones de este programa, más facilidades y más cálculos se añaden, facilitando la labor en la construcción de una vivienda pasiva.

Existen varias versiones del programa PHPP que incluye videotutoriales en castellano, el PHPP 9 (el último sabido hasta la fecha en la plataforma PEP) tiene un precio de 250 € si no eres socio de la plataforma passivhaus, 165 € siendo socio, y 165 € para estudiantes.

Eliminación de Puentes Térmicos

Las casas pasivas evitan los puentes térmicos desde su fase de planificación, estructurando cuáles serán los posibles sitios más problemáticos de la envolvente, tal y como se ha explicado en el apartado anterior.

La puesta en obra es muy importante para evitar los puentes térmicos en primera instancia:

- No interrumpiendo la capa de aislamiento
- Usar material con resistencia térmica mayor si se interrumpe la capa de aislamiento
- Cuidar las juntas entre elementos constructivos

Una ventana especial para viviendas pasivas, por muy buena que sea, no funcionará idóneamente si se ha instalado mal, formando puentes térmicos, por ejemplo, en las jambas, capialzados (cajas de persianas) y alfeizares.

Una vivienda que ya tenga puentes térmicos, tiene solución. Una buena forma de minimizar este problema es reforzando las zonas débiles de la envolvente, esto se consigue a través de un sistema de aislamiento térmico en el exterior del edificio.

Imagen: constumatica.com