La inercia térmica en las casas de madera _ Parte 2

Inercia térmica en las casas de madera parte 2

La semana pasada estuvimos hablando sobre la inercia térmica y ya sabemos qué es, pero ¿cómo afecta al buen funcionamiento térmico de nuestra casa? Estoy segura de que tú también has sentido fresquito durante una calurosa tarde de verano al interrumpir tu paseo para entrar al interior de una casa antigua de gruesas paredes de piedra.

Para explicar el porqué de este fenómeno es fundamental hablar sobre la temperatura.

la inercia térmica, el confort en un patio

El control de la temperatura


Durante la mayor parte de los días, la oscilación térmica en el exterior es alta. En Santiago de Compostela, por ejemplo, durante el mes de julio las temperaturas mínimas están en torno a los 13ºC y las máximas alcanzan los 25ºC. Tenemos 12ºC de variación entre el día y la noche. Y en invierno pasa algo parecido: en febrero las mínimas pueden estar en torno a los 4ºC y las máximas pueden llegar a los 13ºC, experimentando 9ºC de variación entre ellas.

Los humanos somos algo especialitos y únicamente estamos a gusto en un rango muy concreto de temperaturas que, dependiendo de otros condicionantes como la época del año, la vestimenta, la actividad que estemos desarrollando y nuestro metabolismo, está entre los 18 y los 30ºC. ¿Qué ocurre entonces? Que la temperatura en la cual sentimos confort la mayor parte de las veces no se corresponde con la que hay en el exterior a lo largo del año y del día. Y tampoco estamos  a gusto si la temperatura está cambiando permanentemente.  Por lo tanto, la temperatura, junto con la humedad y la velocidad del aire, es uno de los parámetros que más nos condiciona a la hora de sentirnos confortables y que debemos controlar con una envolvente adecuada.

confort en las casas de madera

 

Dos fenómenos para explicar la inercia térmica


La inercia térmica actúa sobre la temperatura de dos formas: regula el intercambio térmico entre exterior e interior evitando picos (temperaturas muy altas o muy bajas) y retrasa el momento en el cual el pico de temperatura exterior se siente en el interior. A través de estos dos fenómenos se mide la inercia térmica: el amortiguamiento de la onda térmica y el desfase entre las ondas térmicas entre el interior y el exterior durante el día.

AMORTIGUAMIENTO DE LA ONDA TÉRMICA

Es el grado de oscilación de las temperaturas interiores comparadas con las temperaturas exteriores. Para que un cerramiento funcione correctamente, el amortiguamiento de la onda térmica debe ser del 85-95%, es decir, que únicamente llegue al interior de nuestro hogar entre un 5 y un 15% del calor o frío del exterior. Se mide en porcentaje.

DESFASE DE LAS ONDAS TÉRMICAS ENTRE INTERIOR Y EXTERIOR

Es el tiempo que necesita para entrar al interior de la vivienda un pico de temperatura exterior.  Este valor debería ser como mínimo de 10 horas (mejor 12 – 14h), para que la temperatura máxima a las 15:00h no llegue antes de la una de la madrugada al interior, cuando las temperaturas interiores ya hayan bajado lo suficiente como para enfriar el edificio con ventilación. Al ser un valor que simula las condiciones de uso, es el valor que mejor expresa la capacidad aislante. Se mide en horas.

La combinación de unos valores adecuados de estos dos fenómenos hace que nuestro hogar permanezca durante más tiempo en la zona de confort sin necesidad de un aporte energético adicional. Así que cuanto mayor esfuerzo hagamos en conseguir una envolvente con buen funcionamiento, más confortables nos sentiremos nosotros y nuestros bolsillos.

Gráfica de la inercia térmica: amortiguación y desfase de la onda térmica

La gráfica anterior recoge estos dos fenómenos con los que se evalúa el efecto de la inercia térmica. Cuanto mayor sea el desfase térmico y mayor sea el amortiguamiento de la onda térmica, las condiciones de nuestro hogar van a estar mucho más próximas a la zona de confort únicamente con la envolvente que forman nuestro suelo, paredes y cubierta, sin que sea necesario un aporte extra de energía. Por este motivo es fundamental invertir en una envolvente de calidad, que garantice nuestro confort térmico durante la vida útil de nuestra vivienda. Y únicamente de esta forma evitaremos derrochar energía para conseguir mantenerla en condiciones adecuadas.

 

La inercia térmica en una casa con estructura de madera


Para confirmar que es posible beneficiarse de las bondades de la inercia térmica en un cerramiento a base de madera quiero compartir contigo este estudio que realicé en mi Proyecto Fin de Máster del Máster de Ingeniería de la Madera Estructural junto con el Ingeniero de Montes Pablo Martínez Coto. El proyecto completo es un sistema de vivienda por módulos de  CLT (MCL – madera contralaminada).

Proyecto fin de master ingeniería de la madera estructural

El confort en el interior de la vivienda lo conseguimos mediante un sistema multicapa que parte de las buenas propiedades de aislamiento térmico y acústico del panel de madera contralaminada, complementadas con capas de aislamiento por el exterior creando una envolvente continua y un sistema de fachada ventilada que garantizan un mínimo consumo energético.

LA ENVOLVENTE

Una vez montada la estructura de panel contralaminado, se colocan por el exterior las capas de aislamiento mediante un doble panel de fibra de madera hidrofugado de 60 + 60 mm de espesor. Sobre el aislamiento se coloca una lámina impermeable transpirable que protege la fibra de madera y proporciona al edificio estanqueidad al viento. A continuación, se fijan mediante tirafondos a los paneles de CLT unos rastreles verticales de pino tratados en autoclave. Sobre ellos se montará la fachada ventilada que en algunas partes está compuesta de paneles de madera-cemento y en otras de lamas horizontales de madera de castaño (Castanea sativa).

En la cubierta el aislamiento a base de fibra de madera se sustituye por un doble panel de poliestireno extruido de 40+40 mm de espesor. Entre el panel contralaminado y el recrecido de mortero para la formación de pendiente se coloca una lámina de polietileno de alta densidad para protección de la madera. Sobre ella, una capa de grava elimina el ruido de impacto del agua de lluvia, formando el acabado final de la cubierta.

Sección detalle casa de madera con CLT

 

ADAPTADA AL LUGAR

A la hora de definir una envolvente es fundamental confirmar que es adecuada para el lugar en el cual se va a colocar. En este estudio se utilizó como referencia la ciudad de Lugo. Se realizó una comprobación para confirmar que no apareciesen condensaciones superficiales ni intersticiales en las capas del cerramiento.

El siguiente gráfico representa las líneas de presión de vapor y presión de vapor de saturación para las envolventes de fachada y cubierta. Puesto que la presión de vapor no supera en ningún punto la presión de vapor de saturación del cerramiento no hay riesgo de condensaciones intersticiales en ninguna de las capas.

clt-presion-saturacion

 

LA INERCIA TÉRMICA DE LOS CERRAMIENTOS

Los valores de transmitancia (U) son elevados en comparación con cerramientos normales: 0,208 W/m2K para cubierta y 0,231 W/m2K para el cerramiento de fachada. Pero esto no es todo. Como hemos estado hablando, para poder aproximar mejor el comportamiento de un cerramiento en proyecto al que va a tener realmente, necesitamos conocer los valores del desfase y amortiguamiento de la onda térmica.

Para ello utilizamos una herramienta muy útil disponible en la web de Ytong para el cálculo de la inercia térmica. Introdujimos los parámetros de cada uno de los cerramientos y obtuvimos unos valores muy elevados, consiguiendo un amortiguamiento de la onda térmica de más del 98% y un desfase térmico cercano a las 16 horas. De esta forma, únicamente con una envolvente diseñada cuidadosamente, podemos conseguir unas condiciones interiores muy próximas a las condiciones de confort reduciendo el consumo energético de nuestras viviendas.

Datos tecnicos envolvente

El éxito de la combinación de estrategias


Como has podido comprobar, es posible aprovechar los beneficios de la inercia térmica para una casa de madera. Pero no es el único factor que debes tener en cuenta. En un proyecto de arquitectura de una vivienda se mezclan muchos factores y conseguir una sinergia entre todos es la clave para lograr un resultado de calidad. La ventilación diurna y nocturna de los espacios, la protección solar de la edificación, la adecuada orientación de fachadas y huecos y la ventilación de las cubiertas son igual de importantes que la inercia térmica a la hora de mantener la temperatura interior en valores confortables.

Debemos tener siempre presente que todas las estrategias de diseño deben ir de la mano. Deben integrarse unas con otras para lograr una construcción que nos proporcione el confort que merecemos tener en nuestro hogar.

Espero haber disipado tus dudas con respecto a los mitos sobre la inercia térmica en las casas de madera. Me encantará leer tu opinión en los comentarios.

Hasta pronto,

María

BIBLIOGRAFÍA:

  • Técnicas arquitectónicas y constructivas de Acondicionamiento ambiental. F. Javier Neila et al. Madrid: Munilla-Lería. 1997
  • De la casa pasiva al estándar Passivhaus. La arquitectura pasiva en climas cálidos. Micheel Wassouf. Barcelona: Gustavo Gili. 2015
  • Agencia Estatal de Meteorología: datos climáticos. 
  • Sitio web de Ytong. Herramientas para el cálculo de la inercia térmica.
  • Charla: Cerramientos – Comportamiento térmico.  María Belén Feijoo Lombao. Máster en Ingeniería de la Madera estructural. 2014-2015

 

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6 thoughts on “La inercia térmica en las casas de madera _ Parte 2

    • María Sánchez says:

      ¡Gracias Juan José! Es mi granito de arena para ir conociendo un poquito mejor cómo funcionan las casas de madera.
      ¡Un saludo!
      María

  1. Miguel Angel says:

    María Sánchez Says muy bien explicado el blog, lo que no alcanzo a entender es la cámara de aire ventilada, en verano sí daría resultado pero en temporada de invierno sería la estanca la que daría resultado como jugamos con la inercia me gustaría que me explicaras, le pido disculpas por mi ignorancia. Un saludo.

    • María Sánchez says:

      Buenos días Miguel Ángel,
      como bien comentas, ni la cámara de aire ventilada ni las capas exteriores desde la cámara no se incluyen en el calculo térmico de la envolvente. Aunque no contabilicen para calcular la inercia ni la transmitancia de la fachada, en invierno la fachada ventilada recibe radiación solar y actúa como un acumulador de calor reduciendo la pérdida de temperatura del edificio.

      Gracias por tu comentario. ¡Un saludo!
      María

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