02 · los cerramientos y sus prestaciones
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LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 1
TEMA 2
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES
AISLAMIENTO TÉRMICO DE LOS CERRAMIENTOS
El aislamiento térmico en edificación es un conjunto de principios termodinámicos (física).
CONCEPTOS
CALOR : Sensación física
Forma de energía que emiten los cuerpos por el agitado movimiento de sus moléculas.
Puede producirse por la combustión, por el paso de corriente eléctrica, por compresión brusca de un gas,
por reacciones químicas etc...
TEMPERATURA : La energía de agitación que tienen las partículas de un cuerpo es lo que
llamaremos temperatura.
Cuando las partículas no se mueven su temperatura es la denominada el cero absoluto 0ºK (-273,16ºC).
Para que exista temperatura se tienen que mover las partículas.
CANTIDAD DE CALOR : Energía calórica medible, cantidad de energía calorífica que posee un
cuerpo.. Se mide en calorías: energía necesaria para que un gramo de agua aumente su temperatura 1ºC.
(Calorías, kilocalorías, julios...)
1 caloría = 4.18 Julio
1 Kilocaloría = 1.000 calorías
CALOR ESPECÍFICO : Cantidad de calor necesaria para que una masa de 1kg de un cuerpo
determinado eleve su temperatura 1ºC .
Para aumentar 1ºC un litro de agua hace falta una kilocaloría.
Los materiales aislantes tienen 0.20
El acero.....................................0.12
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TABLA DE CALORES ESPECÍFICOS
Q = m·Ce·ΔT (Kcal/Kg·ºC) m = masa
Ce = calor específico
ΔT = variación de Temperatura
Interviene aquí la capacidad de absorción de humedad de los materiales. El vapor de agua cuando condensa
aumenta la temperatura, transmite el calor, que es más fácil de absorber en elementos como el acero.
El vapor de agua no es frecuente que condense en la madera, pero si en el acero, cristal...Para evitar que condense
dentro de una habitación (baño, en el que se pueden alcanzar humedades del 100%) es que el techo sea de madera.
El problema de muchas piscinas es que “llueve” dentro porque el techo es metálico y condensa el vapor de agua.
CALORES LATENTES : Cuando se cambia de estado se desprende calor aunque no varía la temperatura del
cuerpo.
Calor latente es la cantidad de calor recibida o emitida por un cuerpo determinado al efectuaar un cambio de estado,
sin que se manifieste variación de temperatura en la masa.
Según los cambios de estado posibles, los calores latentes se conocen como:
∗ Calor de vaporización : Líquido Vapor . Cantidad de calor necesaria para transformar 1kg de un
líquido en vapor, a la temperatura de transformación.
∗ Calor de fusión : Sólido Líquido . Cantidad de calor necesaria para transformar 1 kg de un cuerpo en
líquido, a la temperatura de transformación.
∗ Calor de condensación : Vapor Líquido . Inverso al de vaporización.
∗ Calor de solidificación : Líquido Sólido. Inverso al de fusión.
LEYES TERMODINÁMICAS
• Primera ley de la Termodinámica:
Se conoce también como Ley de Conservación de la energía : en un sistema cerrado, la cantidad total de
energía se mantiene, esto es, el calor tomado por el sistema se invierte en aumentar la energía interna y en producir
trabajo exterior..
Expresión analítica: E = Ec + Ep
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• Segunda ley de la Termodinámica
Para que el calor produzca trabajo , es necesario que el paso se verifique desde una temperatura más
elevada a otra más baja.
Nota : El suelo radiante de madera consume mucha energía porque está entre dos capas de aislante. Tarda
más tiempo , la caldera consume mucha energía para que la madera se caliente porque tiene mucho calor
específico , pero luego acumula más calor. El mármol se calentaría antes.
Nota : La arena es un material refractante.
Nota : Las cubiertas planas funcionan mejor para la nieve, funciona la nieve como aislante de
temperaturas más bajas de 0ºC durante la noche.
TRANSMISIÓN DE CALOR EN UN CERRAMIENTO
En un sistema cerrado, sin aportes de calor , se cumple:
Et = Ec + Ep + Eca + Ea
Ec = Energía cinética
Ep = Energía potencial
Eca = Energía calórica
Ea = Energía acústica
Hay tres formas de transmisión de calor :
1º CONDUCCIÓN
2º CONVECCIÓN
3º RADIACIÓN
para unos, unos aislantes y para otros , otros.
1. CONDUCCIÓN
A menor temperatura , mayor energía cinética. Si ponemos en contacto directo un cuerpo caliente y otro
más frío se transmite calor de el cuerpo más caliente al frío hasta llegar al equilibrio de temperaturas.
Los aislamientos térmicos son malos conductores del calor.
Ley fundamental de la conducción: La energía (cantidad de calor) conducida por una pieza dada
entre sus dos caras, es directamente proporcional a la diferencia de temperaturas entre ambas, al tiempo y a
su superficie, e inversamente proporcional a su espesor.
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Q = λ · (t1 – t2)· T· S / e
T = tiempo
t = temperatura
S = superficie
λ = conductividad
Depende de la conductividad del material, el tiempo , la superficie y el espesor.
Otros factores que influyen en la conducción de un material:
• La estructura molecular, que indica que a mayor orden en la colocación de las moléculas,
mayor transmisión (metales) Por tanto los metales son mejores conductores que los no metales. Los
aislamientos térmicos tienen gran cantidad de burbujas. Los materiales ligeros en general son malos
conductores y los pesados son buenos conductores del calor. Hay excepciones. Ocurre lo mismo con
las maderas , las más pesadas (ébano) o las más ligeras, que son más aislantes.
• Los sólodos tienen las moléculas más juntas que los líquidos y estos ,a su vez , más
quelos gases. Por ello los sólidos tendrán más facilidad para transmitir el calor que los líquidos y los
gases. Los mejores aislantes serán entonces los gases.
• Cerramientos con huecos tendrán buen comportamiento térmico. Todo esto matizado por
el espesor ; 0.20 cm de piedra o 2 m de piedra es distinto. Cuanto mayor sea el volumen de huecos de
un material, mayores serán las condiciones como aislamiento hasta que se produzcan
convecciones. Hay una densidad aparente óptima para inimizar los efectos de la conducción, a partir de
la cual los poros son excesivos y ocurren microconvecciones, por lo que la conductividad aumenta.
• Cuanta más humedad haya en un material mejor será su transmisión. Aquellos
aislamientos que puedan absorber agua o humedad pierden sus características aislantes. Como el
agua tiene un alto poder conductivo (máximo para fluidos no metálicos), el porcentaje de humedad del
material aumentará su conductividad, pudiendo llegar en el extremo a prácticamente el valor del
coeficiente del agua.
Esa descripción de huecos pequeños es la que genera mayor absorción de humedad y cuando
los huecos se llenan de agua es mayor la conducción. Perdemos las características aislantes. El
aislamiento por tanto no debe tocar la hoja exterior.
• Temperatura : Al estar más caliente el material, la energía cinética de sus partículas será
inferior a la que tendría en frío, por lo que su capacidad transmisora de calor aumentará.
• Conductividad del aire: aunque teóricamente el aire es el aislante ideal, su capacidd como
tal se ve mermada por dos fenómenos :
∗ Convección : El aire posee menor densidad en caliente que en frío, por lo que al
calentarlo, las capas calientes se elevan, acelerando de una forma notable el intercambio
de calor, y por consiguiente, su capacidad aislante.
∗ Efecto película: El aire tiene una velocidad que va disminuyendo en función del
rozamiento al acercarnos a una capa cercana a una superficie con mayor temperatura.
Por tanto su energía cinética disminuirá, lo que implicará un incremento de su
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temperatura, y recíprocamente un enfriamiento de la superficie, todo ello en una capa de
espesor limitado.
∗ CONDUCTIVIDAD
El coeficiente de conductividad térmica es una característica del material.
Se define como la cantidad de calor que pasa en la unidad de tiempo a travé de la unidad de área de una
muestra de de extensión infinita y caras plano-paralelas y de espesor unidad, cuando se establece una diferencia de
temperatura entre sus caras de un grado.
Se designa con la letra λ y viene expresada en unidades de kcal/hmºC
Cuanto más bajo sea el λ de un cuerpo, más se opone el mismo a transferir el calor que lo atraviesa,
siendo entonces denominado “aislante térmico”
El λ jamás es nulo. Un aislante térmico no puede detener totalmente un cambio de calor.
El λ varía con la temperatura de un cuerpo, aumentando si la temperatura crece.
El λ crece en función de la cantidad de humedad que contiene un cuerpo. Por lo tanto, es imprescindible, al
dar el valor del coeficiente λ, definir la temperatura y grado de humedad a que ha sido medido.
∗ RESISTIVIDAD
Es el inverso de la conductividad
R = 1/λ = m·h·ºC/kcal
∗ CONDUCTANCIA
Es la cantidad de calor transmitida a través de la unidad de área de una muestra de material o de uan
estructura de espesor “e”, dividida por la diferencia de temperatura entre las caras caliente y fría, en
condiciones estacionarias.
Es decir, a diferencia de la conductividad, considera el espesor de la pieza.
C = λ/e = kcal/ºc·h·m
∗ RESISTENCIA TÉRMICA (R)
La resistencia térmica de un elemento viene definida por :
R = e/λ en m2·h·ºC/kcal
Siendo: e = espesor de ese elemento , expresado en m
λ = coeficiente de conductividad de un material dado en kcal/m·h·ºC
Es la inversa de la resistividad.
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TABLA 2.8 CT-79, SOBRE CONDICIONES TÉRMICAS DE LOS EDIFICIOS
CONDUCTIVIDAD TÉRMICA DE DISTINTOS MATERIALES
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2. CONVECCIÓN
Es un proceso de transmisión de calor originado por el movimiento de las capas de fluido al variar su
densidad con la temperatura.
Puede ser libre o forzada, originada mecánicamente por un vetilador, o la producida por el viento.
Transmisión de energía que puede eliminar un elemento, unas capas, por su movimiento. No es lo mismo
cuando hay corrientes de aire , la pérdida de calor aumenta. Cámaras de aire grandes empeoran el aislamiento
térmico. Con corrientes de aire se pierde mucho calor.
La convección puede existir entre materiales (no nos afecta).
Cuando un fluido se desliza a lo largo de una superficie sólida, debido al rozamiento de aquél y esta,o sea, a
la viscosidad del fluido y a la rugosidad de la superficie, las capas de este irán teniendo menor velocidad según sea
la distancia a la superficie, llegando a hacerse 0 en contacto con este.
En la zona en que empieza a decrecer la velocidad e le denomina capa límite, siendo su espesor en función
de la naturaleza del fluido, de su velocidad y de la rugosidad de la superficie. En el aire y el agua , este espesor es
bastante pequeño.
Como el intercambio de calor depende de la energía cinética de las partículas y de su velocidad, es evidente
que esta película tendrá una influencia en el proceso de transmisión, que será proporcional al tiempo, a la superficie
y a la temperatura, e independiente del espesor del elemento.
FACTORES DETERMINANTES EN LA CONVECCIÓN LIBRE
• La convección aumenta con la diferencia de temperatura existente entre las dos zonas entre las que se
efectúa el fenómeno.
• La convección depende de la orientación de la superficie y del sentido del flujo de calor. La
convección es mayor para superficies horizontales (1.33 veces superior) ( el más desfavorable, por eso no suele
ser preocupante de un piso alto hacia abajo)
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• La convección depende del sentido del flujo de calor. Es mayor para flujos de calor ascendente, de abajo
a arriba.
FACTORES DETERMINANTES EN LA CONVECCIÓN FORZADA
Sus efectos son muy superiores a los de la convección libre.
• Velocidad del aire: en el espacio próximo a las superficies que estudiamos.
Podemos cuantificar la convección en función de la velocidad del viento mediante .
Hc = 0,203 + 0.1435 v para velocidades < 4,8 m/sg
Hc = 0.1025 (v/0,3)0.78 para velocidades > 4,8 m/sg
• Textura de la superficie: Las fórmilas anteriores deberán ser mayoradas por un coeficiente de fricción, ya que
consideran una superficie perfectamente lisa (cristal)
Afecta el coeficiente de fricción del material de acabado de fachada.
Material F
Yeso 1.2
Madera 1.25
Hormigón 1.62
Ladrillo 1.78
Estuco 2.33
Vidrio 1
Influye por tanto la porosidad superficial del material
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COEFICIENTE SUPERFICIAL DE TRANSMISIÓN DE CALOR
h = Q / (t1 – t2) · S· T = kcal/ ºC·m2·h
RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL (1/h)
Es el inverso del coeficiente de transmisión superficial
1/h = ºC · m · h / kcal
3. RADIACIÓN
Es el sistema de transmisión de calor en el que no hace falta un medio de transmisión. Transmisión de calor
entre dos cuerpos a través o no de un medio material, que no están en contacto entre si y entre los que existe una
diferencia de temperatura.
A diferencia de la conducción y la convección , que exigen un contacto entre elementos para producirse, la
radiación no necesita un medio material, es incluso mayor en el vacío que en el aire.
ej: una pared fría de cristal
una estufa eléctrica
La energía de radiación es una forma de movimiento electromagnético de ondas similar a la luz y a la
electricidad, pero con longitudes de onda muy pequeñas.
La distancia entre el emisor y el receptor prácticamente no tiene trascendencia.
FACTORES DETERMINANTES DE LA RADIACIÓN
• Emisividad : Un cuerpo negro no irradia. Un cuerpo negro absorbe toda la energía que le llega, no refleja.
Valor 0-1 (negro).
La emisividad se define como el cociente entre la cantidad de calor absorbida por una superficie
determinada y la absorbida por el cuerpo negro. Es decir, emisividad y absorción son, en general, lo mismo.
El valor de la emisividad siempre será inferior a la unidad, excepto para los cuerpos negros. (1).
Los metales tienen pequeñas emisividades (alrededor de 0.05, excepto si están oxidados) mientras que en la
mayor parte de los materiales es del orden de 0.9.
La reflexividad será igual a la diferencia entre la unidad y el valor de la emisividad.
r = 1 - e
• La temperatura modifica la radiación, a mayor temperatura, mayor capacidad de radiación.
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PARÁMETROS DEFINITORIOS
∗ Calores específicos:
Se definen dos calores específicos:
- Calor específico por unidad de superficie o cantidad de calor transmitida por diferencia de
temperatura a presión constante.
- Energía interna o calor específico a volumen constante que también es la cantidad de calor
transmitido por diferencia de temperatura a volumen constante
∗ Temperatura seca (ts)
Es la temperatura medida en el recinto en que el aire y las paredes están a la misma temperatura. Si esto no
ocurre, se apantalla el bulbo del termómetro con un cilindro de metal pulido, distante de aquel 1cm, que le
proteja contra la radiación de las paredes.
Se mide en ºC.
∗ Temperatura húmeda (th)
Es la obtenida por un termómetro cuyo bulbo está rodeado de una camisa de algodón húmedo.
Como el paso del aire por la camisa produce una evaporación que depende de la temperatra y humedad del
aire ambiente, que hace descender la medida, es claro que considera el calor latente del aire, o la capacidad
de absorber calor por evaporación.
Se mide en ºC.
Dos formas de medir la temperatura : un termómetro y un termómetro envuelto en un algodón
húmedo.
El agua absorbe la radiación.
MECANISMOS DE TRANSMISIÓN DE CALOR EN LOS PRINCIPALES TIPOS
DE CERRAMIENTOS, VERTICALES Y HORIZONTALES DE UN EDIFICIO.
Un cerramiento pierde calor por:
Conducción
Convección (estufas : primero calienta el techo y luego el suelo.
mal para edificios de varias alturas)
Radiación (suelo radiante : tiene la ventaja de que calienta la parte
inferior, no la superior. Inconveniente en cristaleras.)
Nota : Lios suelos radiantes calientan hasta una altura de 3m. Las alturas superiores se irán calentando
progresiavmente por el efecto de convección también producido por este tipo de calefacción. En edificios en los que
tengamos dobles o tripleas alturas es el mejor sistema , ya que con los radiadores , que funcionan por convección,
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el aire caliente se acumularía inicialmente en las partes altas, mientras que a ras del suelo, donde está la gente,
sería el último en calentarse.
AISLAMIENTO TÉRMICO EN LA CONSTRUCCIÓN
• Economiza energía y costos de mantenimiento
• Mejora el comportamiento térmico
• Bien colocado atenúa las condensaciones y humedades intersticiales. Mal colocado , un
aislamiento térmico las aumenta. Todo esto, unido en la actualidad a la existencia de calefacciones
potentes y a la falta de renovación del aire en la vivienda, contribuye enormemente a la aparición de
humedades. La renovación de aire es fundamental.
PÉRDIDAS DE CALOR EN LOS CERRAMIENTOS
• Por renovación de aire (ventilación e infiltración)
• A través de los cerramientos exteriores
• A través de las instalaciones de fontanería, calefacción. Las tuberías de agua deben ir aisladas; las
de agua caliente para evitar pérdidas de calor y las de agua fría para evitar condensaciones, el vapor de agua se
condensará sobre ellas y ello se reflejará en las paredes en el caso de que vayan por el interior de estas (en
rozas). Sin van aéreas no hay problema. Son peligrosas las de aire forzado o acondicionado , tuberías de
saneamiento grandes, de agua fría...
1. POR VENTILACIÓN
EL aire de ventilación o infiltración procedente del exterior es necesario calentarlo.
Las infiltraciones de los huecos se definen en la UNE.
CT 79, clasificación de las carpinterías (A1, A2, A3) en función de las normas UNE. Para cada zona
climática se exige una infiltración máxima.
2. PERDIDAS DE CALOR A TRAVÉS DE LOS CERRAMIENTOS
Proceso:
1. Convección y radiación
2. Conducción.
3. Convección y radiación
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Impedir que la hoja exterior esté caliente, atajando la conducción.
El aluminio elimina gran parte de la radiación. Por eso bajo los suelos radiantes se coloca aluminio, para
que irradie el calor hacia arriba.
La convección es muy difícil de evitar y tampoco se evita la radiación. Lo mejor es atajar la conducción.
2.1 PARED SIMPLE
El calor pasa por :
1. Radiación y convección
2. Convección
3. Convección y radiación
El calor pasa , a través del muro, del medio más caliente (interior) al medio menos caliente (exterior), casi
exclusivamente por conducción.
Si no se aportan calorías al medio caliente, el equilibrio se establecerá al cabo de un tiempo más o menos
largo en función de la resistencia térmica de la pared.
Todos los cuerpos inmersos en el medio interior radian calor hacia el muroy, por tanto se enfrían o pierden
calor por radiación.
Las moléculas de aire del medio interior se enfrían al contacto con la pared opaca; este es el fenómeno que
mantiene el movimiento de convección; por otra parte, las moléculas de aire del medio exterior se calientan al
contacto con el muro y contribuyen al mismo movimiento de convección.
Finalmente, el muro (dada su inercia térmica) radia calor hacia el medio exterior (radiación).
Pérdidas en paredes opacas ( invierno)
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2.2 PARED COMPUESTA
El fenómeno es idéntico, pero en este caso intervendrán, en la conducción entre la cara exterior e interior,
los coeficientes de conductividad térmica de cada una de las capas componentes.
Hay que evitar que la hoja exterior se caliente para evitar pérdidas de calor por conducción.
2.3 PARED COMPUESTA CON CÁMARA DE AIRE
El proceso es similar hasta que el calor llega a la cámara de aire. Esta se calienta fundamentalmente por
radiación (70%) y un poco por convección ; la conducción es pequeña. El proceso se repite para la segunda hoja de
cerramiento de forma similar : El calor atraviesa el paramento exterior casi únicamente por conducción, disipándose
en la cara exterior mediante los tres procesos de transmisión.
En resumen :
∗ La conducción varía de 0 a casi 100% según el material de constitución de la hoja considerada (desde el
aire a un material muy compacto)
∗ La convección también varía de 0 a 100% en fnción de la exposición de la superficie al aire o a una
componente de aire forzada.
∗ La radiación puede variar del 0 al 70%, según la capa esté constituida por un material sólido o aire.
2.4 TECHOS , CUBIERTAS Y TEJADOS
Proceso similar a los anteriores pero con mayor incidencia de la convección, por la dirección del flujo
de calor. Las cubiertas tienen mucha radiación, por lo que hay que cuidar mucho el aislamiento térmico.
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Capacidad de los cerramientos de absorber vapor de agua. Que sea permeable es importante ya que
el vapor de agua sube hacia arriba.
Es complicada la impermeabilización horizontal relacionada con la transpiración.
2.5 SUELOS
La convección es menor, por lo que puede se suficientemente efectiva la interposición de una cámara
de aire.
PARAMETROS DEFINITORIOS
∗ Resistencia térmica total de un cerramiento (Rt)
Mide la oposición de un cerramiento a la transmisión de calor.
- Comportamiento de las capas a conducción, que viene dado por la resistencia térmica de
sus diferentes capas
- Convección de sus capas interiores y exteriores
- Radiación cuantificada en las resistencias térmicas superficiales
Cerramiento a efectos de cálculo:
En una fachada ventilada, la cámara de aire y la hoja exterior no se tienen en cuenta en el cálculo, pues hay
gran circulación de aire por la cámara , el aire ya no actúa como aislante.
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En la fachada compuesta con cámara de aire, si se añade al cálculo, pues el aire no tiene gran movimiento
(ventilación mínima de la cámara) y tanto la cámara como la hoja exterior de cerramiento contribuyen al aislamiento
térmico del interior.
Rt = 1 / he + R1 + R2 + … + 1/ hi
Y como R = Le / λ : (Le = espesor de cerramiento en m.)
Rt = 1/ he + L1/λ1 + L2/λ2 + … + 1/hi
∗ Coeficiente de transmisión térmica de un cerramiento (K)
El coeficiente K define las pérdidas por unidad de superficie, es decir, la cantidad de calor que atraviesa
una superficie de 1m2 por grado de diferencia de temperatura entre dos ambientes, tendremos que:
K = 1 / R kcal/m2hºC
Siendo:
R = Re + Ri + ΣR
La resistencia térmica de un elemento viene dada por :
R = Le / λ en m2hºC/kcal
Podemos por lo tanto plantearnos la siguiente ecuación:
K = 1/R = 1 / e/λ = 1 / ( 1/hi + Σ e/λ + 1/he)
∗ Coeficiente de transmisión térmica global de un edificio (Kg)
Es un parámetro único que nos indica el comportamiento global del edificio ante la transmisión de calor
La Nbe-CT-79 en su apartado 1.9, define el KG como media ponderada de los coeficientes K de transmisión
de calor de los cerramientos que envuelven un edificio.
Se dan unos valores máximos permitidos en función de su zona climática, combustible utilizado y factor de
forma, que es la relación que existe entre la superficie bruta o suma de las superficies de los elementos de
separación del edificio (contenedor) y el volumen bruto encerrado por las superficies anteriormente indicadas.
f = S/V = m2/m3 = m-1
∗ Coeficiente de transmisión térmica lineal
Cuantifica las pérdidas por transmisión en elementos constructivos en los que prevalece la longitud, frente a
la superficie. Es , por tanto, similar al K, pero lineal en lugar de superficial, expresándose, en :
Kcal / h·m·ºC
Para evaluar puentes térmicos
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LOS AISLANTES . CARACTERÍSTICAS
Nota : Ningún aislante térmico es aislante acústico.
Nota : Es distinto aislamiento acústico y acondicionamiento acústico.
PROPIEDADES REQUERIDAS POR LOS AISLANTES TÉRMICOS
• Baja conductividad térmica . El valor límite de conductividad térmica para considerar una material como
aislante térmico sería 0.023 Kcal/hmºC , valor del aire en reposo. Por encima no son aislantes. Puede
obtenerse un valor bastante próximo a este cuando el material tiene una proporción de huecos muy elevada,
con ta lde que los alveolos sean lo bastante pequeños como para limitar la microconvección. Los materiales
de alto contenido sólido, como el hormigón celular de alta densidad, tienen valores mucho más
deafavorables.
• Baja absorción de humedad : La humedad reduce de forma importante las cualidades de los aislantes pues
tiene un valor de λ bastante elevado. El grado de absorción de agua viene regido en gran manera por la
naturaleza química del aislante y por la naturaleza de la estructura celular interna.
Pero si pedimos un aislante de baja absorción, aumentamos el coste del aislante.
Los estrusionados absorben poco agua , la fibra de vidrio absorbe mucho agua.
Si no va a tocar la cara exterior podemos escojemos un aislamiento que absorba agua.
• Resistencia estructural suficiente a la función y colocación. La resistencia y el aislamiento son
incompatibles. A menudo es necesario llegar a un compromiso entre el aislamiento térmico requerido y la
resistencia necesaria del material. Las propiedades del aislamiento térmico aumentan con el número de
oquedades, lo que, reduce la resistencia mecánica del material
En fachadas hay que colocar paneles. Si la fachada es ventilada y tiene anclajes si se pueden colocar mantas
intercaladas entre otros materiales. El poliestireno extrusionado siempre va en paneles. El poliuretano se
proyecta y se adapta a lo que sea.
• Resistencia al fuego y estabilidad respecto a los ataques ambientales o de agentes vivos.
Lana de roca – M0
Fibra de vidrio – se funde , no arde
Poliestirenos – todos arden
Poliuretano – arde n y son inflamables
• Bajo coste y fácil aplicación
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Impedancia térmica – analiza las inercias térmicas de los cerramientos. Es la relación entre el
comportamiento del exterior y el de la fachada. Se fundamenta en la variación de las ondas térmicas.
Impedancia es sinónimo de resistencia: la impedancia térmica de un cerramiento es la resistencia que este
opone a variar sus condiciones térmicas (o lo que es lo mismo, la inercia de un cerramiento)
Fachada con gran impedancia térmica :
La impedancia se consigue con: materiales adecuados, el aislamiento se coloca por el exterior y las
fachadas son masivas.
Semejante a la impedancia eléctrica
Facultad de ciencias de la información : Siza: con cerramiento compuesto de : muro de hormigón armado +
poliestireno expandido (en paneles, se perciben las bolitas) + mortero de cemento (e=3mm) sobre malla de
fibra de vidrio para evitar fisuras por retracción.
CLASIFICACIÓN de LOS AISLANTES TÉRMICOS POR SU NATURALEZA
(preguntará el uso práctico)
1. ORGÁNICOS
Corcho, balsa, madera, lino, paja, algas, crin, fibra de papel, fibra de coco, esparto...
Problema : al ser orgánicos pueden ser atacados por microorganismos , se pudren y alto coste.Tienen en
general , fuertes ataques ambientales.
Notas : CORCHO
Muy poroso y muy buen aislante térmico. SI PESA POCO ES BUEN AISLANTE TÉRMICO
Tiene buen comportamiento como acondicionamiento acústico. Las ondas no rebotan.
Variaciones térmicas en el exterior. Variaciones térmicas de una fachada normal obliga a utilizar aparatos de aire y calefacción. Variaciones térmicas ideales de una fachada con buena impedancia térmica.
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2. DE ORIGEN MINERAL
2.1 FIBRA DE VIDRIO
Conjunto de fibras estriadas entrecruzadas desordenadamente que evitan la convección del aire. Se fabrica
por la fusión de arenas de cuarzo, álcalis y otros materiales a temperaturas de 1200 a 1500 ºC produciendo
una masa vitrea que al enfriarse, se estira, formando hilos muy finos.
Según NBE CT-79 conductividad λ=0.031-0.038 kcal/hmºC, dependiendo de la densidad.
M1 o M0 incombustibles.
Densidad 12 a 25 kg/m3 excepto donde se requiera resistencia a la compresión, donde se utilizan densidades
más elevadas , de hasta 90 kg/m3.
Ligeros, fáciles de cortar.
Inatacables por los agentes exteriores (aire, vapor de agua, bases no concentradas y ácidos, excepto el
fluorhídrico). No envejece y no se pudre.
Se afecta por el agua, es atacada hidrolíticamente
Su PH es de 7, lo que garantiza la no existencia de corrosión en los metales en contacto con el.
Calor específico bajo. Tarda en calentarse, asi lo primero que se calienta es el ambiente. La transmisión de
calor en estos productos depende de la densidad y la estructura.
Se utiliza actualmente en fachadas ventiladas porque es permeable al vapor de agua, permite transpirar.
La fibra de vidrio consigue un colchón de aire que evita la convección, pero permite la transmisión del
vapor de agua. Para evitar que se mojen se coloca un producto líquido que impide que se mojen (como una
cera) tiene un hidrofugante superficial y una lámina de tejido que evita que el agua incida hacia el
interior.
Ventajas : no arde
aísla térmicamente
no se moja y permite perfectamente la transmisión de agua.
Notas : FIBRA DE VIDRIO
Por los colores no fiarse. Si lo tocamos pincha.
Es M0 pero funde a temperaturas bajas.
Lleva papel Kraft como barrera para vapor.
El lado interior en La Coruña es el papel kraft (en el lado caliente) ; en Ecuador al revés ( siempre la
barrera para vapor en el lado caliente).
PANEL DE FIBRA DE VIDRIO DE MAYOR DENSIDAD que el anterior , con una
barrera para vapor, que en este caso es fibra sintética.
El vidrio celular si es barrera para vapor
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CONSTRUCCIÓN IV 20
2.2 LANA MINERAL. LANA DE ROCA (LANA DE BASALTO)
Conjunto de fibras extrusionadas a partir de roca de origen volcánico (basalto) fundido a alta temperatura.
Una vez fundida, es fibrada y aglomerada con resinas sintéticas.
Es fuertemente hidrofugante
Se coloca en bolas o mantas. En el mercado se presenta en forma de lana suelta, como fieltro en rollos, para
suelos flotantes, cámaras de techos y tanques de agua, para aislamiento de paredes. Es fundamental que su
consistencia sea adecuada, para evitar la caida al fondo de las cámaras.
Densidades aparentes que oscilasn entre 30 y 100 kg/cm2.
Conductividad térmica entre 0,036 y 0.040 kcal/h·m·ºC
Comportamiento excelente al fuego , pero es cara , sino sería el aislante perfecto.
Tiene una aplicación directa para chimeneas y elementos que alcanzan altas temperaturas. La fibra de vidrio
se funde ; la lana de roca es la única que soporta altas temperaturas. La diferencia con el vidrio es que la
lana de roca es M0 pero no funde a temperaturas tan bajas.
Absorbe agua ? EL libro dice que es hidrofugante pero yo he copiado esto en clase:
Inconveniente de la lana de roca de basalto es que en condiciones de humedad permite la transmisión de
hongos y bacterias. Existen variantes que mitigan sus problemas : absorción de agua que puede provocar la
aparición de hongos.
Su uso más frecuente es el aislamiento de cubiertas ventiladas, fachadas y suelos y sobre todo en chimeneas.
Aislamiento en cubiertas, fachadas, suelos ... aislamiento contra el fuego (resistencia hasta 4 horas).
(Cubiertas Deck)
Espesores importantes.
Aislamiento acústico en sistemas rígido-flexible-rígido como aislamiento acústico en conjunto.. Sola no
funciona como aislante acústico.
No es barrera para vapor, salvo que vaya acompañada de una lámina de papel de aluminio.
Cara . Muy buen comportamiento.
Notas :LANA DE ROCA
No es aislante acústico , sólo si se coloca en panel sandwich. Lo único que hace es que la voz rebote. Es
acondicionador acústico.
Es aislante térmico y puede ser acondicionador acústico y aislante acústico.
No arde, es M0 y no se funde a temperaturas inferiores a 2000ºC. Para chimeneas.
Puede llevar barrera para vapor porque no es barrera para vapor.
Aislamiento acústico: MASA – RESORTE – MASA
Buen comportamiento acústico cuando es lana de roca o fibra de vidrio, es decir, un material aislante de célula abierta.
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 21
2.3 VIDRIO CELULAR <Foamglass>
Se presenta generalmente en placas y se obtiene por fusión de polvo de vidrio, con el que se consigue un
material espumoso, con células en estado de vacío parcial y cerradas entre si. La cara exterior e interior de
las placas está recubierta por vidrio y tienen adherido a ellas polvo de cemento y arena fina respectivamente.
Siendo este aislante, un verdadero cristal, tiene por tanto las propiedades siguientes: es incombustible,
inalterable y resiste a los ácidos y vapores.
Densidad aparente de 160 kg/m3.
Conductividad térmica λ = 0.038 kcal/h·m·ºC
Se fabrica generalmente en placas cuadradas de 45x35 cm, con espesores de 1.5, 2 , 3 y 4cm.
Dada su peculiar composición no se producen condensaciones de agua en su interior, constituyendo una
barrera para vapor permanente. Al no contener humedad higroscópica, los resultados de los ensayos de
conductividad térmica corresponden exactamente al comportamiento en la práctica. Estanqueidad total a
líquidos y a los gases
Rigidez y alta resistencia mecánica que aseguran su indeformabilidad.
Al ser completamente inorgánico no arde ni desprende gases tóxicos
Es M0.Incombustible. Buena resistencia al fuego (R-180)
Buen comportamiento en cuanto aislamiento térmico pero no puede estar en contacto con el cemento. Para
colocarlo en el techo hay que colocar yeso. La forma de colocación por puntos favorece la resistencia
térmica, al formar una pequeña cámara de aire.
Se guarnece directamente, con pasta de yeso amasada con menor cantidad de agua de lo normal, al no
absorber el material. El espesor del guarnecido será de 1-2 cm en verticales y de 0.5-1 cm en horizontales.
Se puede cortar con sierra.
Se puede usar en cubiertas invertidas evitando su rotura por el paso de personas. Es frágil.
Notas : VIDRIO CELULAR
Mezcla entre lana de roca y vidrio. Es M0 y tiene la capacidad de fundirse a temperaturas altas.
No puede estar en contacto con mortero de cemento ya que desaparece.
Fibra de vidrio y vidrio celular son atacados por elementos básicos como el cemento (alcalis).
Es barrera para vapor.
Es rígido y frágil y funde a temperaturas altas. No vale para chimeneas
Notas : ERAKLITH
Conglomerado de fibras de madera mezcladas con cemento . Se usa como acabado de techos, buen
aislamiento térmico y acondicionamiento acústico.
Rompe al impacto.
Su coste es prohibitivo y no se coloca en cámaras de aire.
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CONSTRUCCIÓN IV 22
3. DE ORIGEN SINTÉTICO
3.1 POLIURETANO EXPANDIDO
Se forma mediante una reacción de polimerización entre un poliol y un isocianato junto con un agente
hinchante (puede ser freón , que afecta a la capa de ozono). El freón, en forma de gas, queda ocluido dentro
de las células del material rígido resultante y , dado que el gas freón tiene un coeficiente de conductibilidad
menor que el del aire, se consigue de esta manera un producto con un coeficiente de conductividad térmica
desconocido en el resto de la gama de materiales aislantes.
Densidad aparente entre 32 y 80 kg/m3, en el material conformado, y entre 35 y 40 kg/m3, en el aplicado “in
situ”.
Conductividad térmica 0.020 y 0.040 kcal/h·m·ºC .Su conductividad térmica es elevada pero tiene dentro
unas células con gas freón que es más aislante térmico que el aire.
Como acondicionador acústico e no es bueno porque no tiene célula abierta
Comportamiento al fuego malo M1, M3. Si hay un incendio arde por los cuatro costados. Desprende
cianhídrico letal, por lo que es imprescindible protegerlo eficazmente contra el fuego.
Es un producto impermeable, capaz de sellar juntas , aunque es permeable al agua .La superficie exterior
modifica esta característica a baja permeabilidad ; por tanto no permite la transpiración de los edificios.
Se utiliza casi siempre porque impide que el agua entre desde el exterior ; pero es mejor fibra de vidrio o
lana de rocas adecuada para fachadas.
Se suele aplicar en paneles rígidos o “in situ”.
Se puede aplicar sobre superficies húmedas “in situ”, lo que no impide su secado.Se debe aplicar en capas de
10-15 mm esperando a que se seque la anterior y con un espesor final de 3cm.
Tiene cierta capacidad resistente.
La más importante utilización es la aplicación mediante proyección “in situ” de los componentes, que
polimerizan sobre las superficies proyectadas, dando lugar a un aislamiento contínuo, sin juntas, por lo que
resulta muy interesante, por ejemplo , en la fijación de carpinterías exteriores, consiguiéndose una resistencia
mecánica eficiente, una estanqueidad al aire y a la humedad y un refuerzo del aislamiento en un punto
conflictivo.
Notas : POLIURETANO PROYECTADO
Se desprende un polvillo . Tiene una cálula pequeñita llena de un gas que antes era el freón , mejora el
aislamiento térmico. Se adapta a la forma.
Cortado es permeable al vapor de agua , pero proyectado , la capa superior es brillante y es impermeable al
agua.
En caso de combustion los gases son nocivos.
No es M0.
La acción del sol continuada lo degrada.
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CONSTRUCCIÓN IV 23
3.2 POLIESTIRENO EXPANDIDO
Obtenido , mediante la expansión del material base, que se suministra en forma de pequeños glóbulos, de un
diámetro comprendido entre 0.4 y 6mm. Estos glóbulos, que son blancos o transparentes, contienen un agente
expansivo (generalmente butano), capaz de transformarse en un gas cuando se someten a calentamiento por
medio de vapor o agua caliente. Cuando se necesitan materiales de baja densidad, se emplea calefacción por
vapor, mientras que cuando ha n de producirse sustancias más densas se emplea la pre- expansión por agua
caliente. El material espumante afecta a la capa de ozono.
Formado por glóbulos (0.4-0.6 mm)expandidos de poliestireno mediante un gas y la aplicación de calor.
Baja densidad calefacción por vapor
Mayor densidad expansión por agua caliente
Densidad aparente entre 10 y 25 kg/m3
Conductividad térmica correspondiente que varía entre 0.029 y 0.049 kcal/h·m·ºC
Es uno de los materiales de alto vacío más baratos. Tiene ventajas porque es un buen
aislamiento.Solamente tienen conductividades más bajas algunos de los otros plásticos celulares en los que
los poros están llenos de gases distintos al aire, si bien no tienen las propiedades más positivas del
poliestireno como serían :
- Este material tiene una conductividad térmica muy baja debido a que los poros del material están
completamente cerrados. El material que queda al final deja dentro de su estructura células.
- Excelente rigidez y buena relación de resistencia-peso.
- La penetración de agua es muy baja. Permeabilidad al vapor de agua. No es barrera para vapor.
Cuando se aplica no es permeable al vapor de agua. Si lo cortamos si, pero proyectado no porque es la capa
exterior la que es impermeable. Todo queda impermeabilizado.
Por tanto una fachada ventilada ya no funciona ya que la ventaja de la pared ventilada, que es permitir la
transpiración se pierde.
Tiene otro problema y es que arde con una facilidad tremenda. La fachada funcionaría como chimenea de
un piso a otro. Al arder , desprende estireno letal, por lo que es imprescindible su perfecta protección contra
el fuego. Desaparece con un humo negro y venenoso.
Aguanta bajas temperaturas.
Le afectan muchas cosas , como disolventes. Los adhesivos a utilizar no deben tener muchos disolventes,
pues ataca el plástico. Mejor utilizar un adhesivo tipo latex, acetato de polivinilo etc...
El más impermeable es el poliestireno extrusionado , la bolita desaparece y la célula es más pequeña.
No se enfosca , salvo con un mortero específico
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CONSTRUCCIÓN IV 24
Notas :POLIESTIRENO EXPANDIDO
Lo normal , color blanco.
Absorbe agua aunque tenga altas densidades.
No se puede enfoscar , en general aunque se puede enfoscar con un mortero específico y una malla (Siza).
No es barrera para vapor
De 9 kg/cm3 a 22 kg/cm3.
3.3 POLIESTIRENO EXTRUSIONADO
La naturaleza de este material es similar a la del anterior pero la diferencia estriba en el método de
fabricación, realizado mediante un sistema de extrusión, lo que le confiere su principal cualidad, la de ser un aislante
de estructura homogénea de célula cerrada.
Esta cualidad, que es a su vez la diferencia fundamental con la espuma de poliestireno expandido, le
convierte en una material con absorción de agua despreciable, siendo incluso una excelente barrera para vapor.
Su resistencia a la compresión puede llegar a 3 Kg/cm2 . Podemos colocarlo en cubiertas invertidas. Mejora
los problemas del expandido.
Densidad aparente de 33 kg/m3. Alta densidad .
Conductividad térmica de 0.028 kcal/h·m·ºC
Se presenta comercialmente en planchas de diferentes espesores, machiembrados o preparadas para la unión
“a media madera” lo que posibilita su colocación evitando puentes térmicos.
Es utilizable en todos los campos del aislamiento, si bien es necesario proteger las planchas contra las
radiaciones directas del sol, en un acopio prolongado o en su situación definitiva en obra (en caso de cubiertas), a fin
de evitar la degradación de la superficie.
Las planchas se funden al estar en contacto directo con fuentes de calor de alta temperatura. Su temperatura
máixma de trabajo es de 75ºC.
Las planchas en contacto directo con materiales que contengan componentes volátiles se encuentran
expuestas al ataque de disolventes. Cuidado al elegir el adhesivo.
En muchos casos los fabricantes presentan sus planchas con un acabado de superficie rugosa, lo que permite
una perfecta adherencia de los adhesivos minerales (cementos cola), siendo, de igual manera, excelente soporte para
materiales de acabado (yeso, estuco etc...)
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CONSTRUCCIÓN IV 25
Notas : POLIESTIRENO EXTRUSIONADO
Color amarillo.
El extrusionado es más resistente , no se ven las bolitas y algunos se pueden colocar al exterior.
No absorbe agua en densidades altas (tipo I, II, III, IV 30 kg/m3)
Si tiene una superficie rugosa es para un uso específico , por ejemplo , enfoscado.
Es barrera para vapor.
Existen varias presentaciones de este producto , según fabricante:
- Para fachadas : “wallnate”
- Para cubiertas : “roofnate” , para cubiertas invertidas , absorción de agua cero , densidad 32 Kg/cm3, se
puede mojar y se puede pisar. Color azul.
Variedad acanalada : para poder enfoscar o para evitar la impulsión de agua por las juntas al pisar.
VARIANTE DE POLIESTIRENO EXTRUSIONADO Y CON PANEL DE YESO
ESPUMA DE POLIETILENO (ARMAFLEX)
Se utiliza como aislamiento térmico fundamentalmente en instalaciones , para tuberías o sistemas de aire
acondicionado.
Aire acondicionado barrera para vapor por ambas caras.
Para evitar también el ruido de impacto en pavimentos
GOMAESPUMA
Forma normal o en trapecios y triedros , se llanan paneles anacoicos. Se utilizan cono acondicionador acústico
aunque también es aislante térmico. Coste muy elevado , se utiliza en teatros etc...
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CONSTRUCCIÓN IV 26
NBE – CT 79 CÁLCULO DEL Kg DE UN EDIFICIO
1- CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSMISIÓN DE CALOR K , EXCLUIDOS LOS
HUECOS , EN LOS CERRAMIENTOS.
Los valore de los coeficientes útiles de transmisión térmica K de los cerramientos, excluidos los huecos, no serán
superiores a los señalados en la Tabla2, dados en función del tipo de cerramiento y de la zona climática donde esté
ubicado el edificio, según el Mapa 2 de zonificación climática por temperaturas mínimas medidas en el mes de
enero, dado en el artículo 13.
CUMPLIMIENTO DEL ARTÍCULO 5º DE LA CT-79 K max
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CONSTRUCCIÓN IV 27
MAPA 2 ZONA CLIMÁTICA (A Coruña W)
TIPO DE
CERRAMIENTO TABLA 2 K. maxima
EXTERIOR Cubiertas 1.20 0.6 (Z)
Fachada ligera 1.03 1.03 (Z)
Fachada pesada 1.55 1.20 (Z)
Forjado sobre espacio abierto 0.26 0.6 (Z)
LOCALES Paredes 1.72 1.38 (Z)
SIN SUELOS No se exige 1.03 (2)
CALEFACTAR TECHOS
Los valores son más exigentes para las cubiertas, dada la importancia de las pérdidas por convección, por
cuanto el flujo de calor se dirige hacia arriba.
Una excepción sobre lo anteriormente dicho lo constituyen los forjados sobre espacio abierto, por razones de
confort. La temperatura a nivel del suelo será interior a la del techo. Debemos limitar las pérdidas por esta zona, que
se verán agravadas por la convección forzada del viento. Para que no exista una diferencia de temperatura en el
ambiente interior de 4ºC , el aislante tiene que ser máximo.
Art. 10º- La diferencia de temperaturas entre la del ambiente de los locales, medida en su centro a 1,5m de
altura, y la de la superficie interior de los cerramientos, no será superior a 4ºC. Se exceptúan de este requisito los
huecos acristalados, como puertas, ventanas o claraboyas
CERRAMIENTO SIMPLE
Para un cerramiento de caras plano paralelas, formado por un material homogeneo de conductividad térmica
λ y espesor L, con coeficientes superficiales de transmisión de calor hi y he, el coeficiente de transmisión de calor
K, también llamado “aire-aire”, viene dado por la expresión :
(Espesor x resistividad térmica)
En la tabla 2.1 se dan los valores de 1/hi , 1/he y 1/hi + 1/he , que deben estimarse para los cálculos, en
función de la posición, del cerramiento y del sentido del flujo de calor y de la situación del cerramiento
1 / K = 1 / hi + L / λ + 1 /he
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CONSTRUCCIÓN IV 28
CERRAMIENTO COMPUESTO
En los cerramientos formados por una serie de láminas planoparalelas de distintos materiales, el coeficiente
K del conjunto se obtiene de la forma siguiente :
Donde Σ L/λ es la suma de las resistencias térmicas de las diferentes láminas que conforman el
cerramiento.
Si el cerramiento tiene heterogeneidades regularmente repartidas, pero importantes (huecos de los ladrillos y
bloques), en el cálculo de K puede introducirse el concepto de resistencia térmica útil Ru por unidad de superficie,
quedando la expresión :
I/K = ΣRu + ( 1/hi + 1/he)
CERRAMIENTO CON CÁMARA DE AIRE
Las cámaras de aire pueden ser consideradas por su resistncia térmica ya que la transmisión de calor por
radiación y convección a su través es proporcional a la diferencia de temperatura de las paredes que los delimitan.
No se tienen en cuenta para el cálculo del K las cámaras de aire de fachadas ventiladas .
CAMARAS DE AIRE NO VENTILADAS
La tabla 2.2 da los valores que deben estimarse para los cálculos de la resistencia térmica al paso de calor
delas cámaras de aire contínuas, considerando el aire en reposo. Los valores están dados en función de la situación
de la cámara de aire, de la dirección del flujo de calor y de su espesor.
1/K = Σ L/λ + ( 1/hi + 1/ he)
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CONSTRUCCIÓN IV 29
CAMARAS DE AIRE VENTILADAS
El grado de ventilación de las cámaras de aire se caracteriza por la relación entre la sección total de los
orificios de ventilación S , expresada en cm2 , y la longitud del cerramiento L, expresada en m, para cerramientos
verticales, o la superficie del cerramiento A, expresada en m2, en el caso de cerramientos horizontales.
Se consideran 3 casos:
CASO I : Cerramientos con cámara débilmente ventilada.
Se consideran las cámaras sin ventilación o con ventilación débil cuando se cumplen las siguientes
relaciones:
S/L < 20 cm2/m para cerramientos verticales
S/A < 3cm2/m2 para cerramientos horizontales.
El cálculo del coeficiente K del cerramiento se realiza mediante la expresión :
1/K = 1/hi + Ri + Rc + Re + 1/he en h·m2·ºC/kcal
donde:
Ri es la resistencia térmica de la hoja interior del cerramiento
Rc es la resistencia térmica de la cámara de aire calculada según el apartado anterior
Re es la resistencia térmica de la hoja exterior del cerramiento.
CASO II : Cerramientos con cámara de aire medianamente ventilada
Se consideran cámaras medianamente ventiladas cuando se cumplen las siguientes relaciones:
20 ≤ S/L < 500 cm2/m para cerramientos verticales
3 ≤ S/A < 30 cm2/m2 para cerramientos horizontales
El coeficiente K de este cerramiento viene dado por :
K = K1 + α· ( K2 – K1 ) en kcal/h·m2·ºC
Donde:
K1 Coeficiente calculado por la fórmula del Caso I
K2 Coeficiente K calculado por la primera fórmula del caso III
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CONSTRUCCIÓN IV 30
α Coeficiente de ventilación de la cámara y que toma el valor de la tabla siguiente para cerramientos
verticales y de 0.4 para los horizontales.
CASO III : Cerramientos con cámara de aire muy ventilada
Se consideran cámaras muy ventiladas cuando se cumplen las siguientes relaciones:
S/L ≥ 500 cm2/m para cerramientos verticales
S/L ≥ 30 cm2/m2 para cerramientos horizontales
Para hacer el cálculo de este cerramiento se considera inexistente la hoja exterior, si bien entonces el aire
exterior se considera en calma. El coeficiente K se calcula de la expresión:
1/K = ( 1/hi + 1/he ) + Ri en h·m·ºC/kcal
donde :
- Para cerramientos verticales :
( 1/hi + 1/ he ) = 0.24 m2·h·ºC / kcal
- Para cerramientos horizontales con flujo ascendente (techos)
( 1/hi + 1/he ) = 0.22 m2·h·ºC / kcal
- Para cerramientos horizontales con flujo descendente (suelos)
( 1/hi + 1/ he ) = 0.31 m2·h·ºC / kcal
Si la hoja exterior del cerramiento consiste en una pantalla o protección situada a cierta distancia, el espacio
de aire está totalmente abierto, con lo que el ambiente eterior no puede considerarse en calma. Entonces , el
coeficiente K se calcula por la fórmula:
1/K = 1/hi + Ri + 1/he en h·m2·ºC/kcal
donde ( 1/hi + 1/he ) toma los valores dados en la tabla 2.1 para cerramientos de separación con el ambiente
exterior.
CERRAMIENTOS DE ESPESOR VARIABLE
CERRAMIENTOS CON HOJAS DE ESPESOR VARIABLE
CERRAMIENTOS CON CÁMARA DE AIRE DE ESPESOR VARIABLE
- Débilmente ventilada
- Medianamente ventilada
- Muy ventilada
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CONSTRUCCIÓN IV 31
CERRAMIENTOS EN CONTACTO CON EL TERRENO
∗ CALCULO SIMPLIFICADO
Los derramientos, en galicia, no suelen dar problemas en contacto con el terreno, pues la Tª de este suele ser
media y estable (en el interior del terreno las variaciones de temperatura son despreciables las zapatas no llevan
junta de dilatación ,pues no la necesitan)
El coeficiente de transmisión térmica K de un elemento en contacto con el terreno se calculará con la
fórmula:
1/K = 1/hi + Σ L/λ en h·m2·ºC7kcal
por considerarse nula la resistencia superficial exterior 1/he.
El valor de 1/hi se tomará de la tabla 2.1 en función de la posición del elemento separador del terreno y el
sentido del flujo de calor, siendo λ la conductividad térmica de los elementos que forman el cerramiento en contacto
con el terreno y L sus espesores. En el caso de muros semienterrados, el coeficiente K se la parte no enterrada se
calculará como se indicó anteriormente.
∗ CALCULO POR EL MÉTODO DEL COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN TÉRMICA LINEAL K PARA
SOLERAS Y MUROS EN CONTACTO CON EL TERRENO.
Se utiliza el concepto de coeficiente de transmisión térmica lineal k.
Una vez obtenido el k de un cerramiento puede obtenerse el K con la siguiente fórmula:
K = k · L / S
Siendo L la longitud del perímetro del cerramiento y S la superficie de la solera o muro.
Se consideran cuatro casos:
CASO I : Soleras en contacto con el terreno
Se consideran en este caso las soleras a nivel con el terreno o como máximo 0.50 por debajo de éste.
Para soleras sin aislamiento térmico se tomará el valor del coeficiente k=1,5 kcal/ h m ºC. Este valor puede
mejorarse colocando un aislamiento térmico de cualquiera de las maneras que se indican en las figuras siguientes.
En este caso el coeficiente k viene dado por la tabla 2.4
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CONSTRUCCIÓN IV 32
CASO II : Muros semienterrados
El coeficiente k se determina por la tabla 2.5, en función del coeficiente de transmisión térmica del muro
enterrado Km y de la profundidad enterrada z.
Para el cálculo del coeficiente Km se considera la suma de las resistencias térmicas superficiales igual a 0.21
m2 h ºC/kcal.
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CONSTRUCCIÓN IV 33
CASO III : Muros totalmemte enterrados.
El coeficiente k se obtiene de la expresión:
K = ks – kp
Donde ks y kp son los coeficientes k dados en la tabla del apartado anterior, donde :
ks es el que se obtiene al hacer z = zs
kp es el que se obtiene al hacer z = zp
zs y zp son las alturas definidas en la figura.
Para entrar en la tabla, el coeficiente k es siempre el coeficiente de transmisión térmica del muro enterrado
comprendido entre las cotas zs y zp.
CASO IV : Soleras de sótanos enterradas
Se consideran enterradas las soleras cuando la diferenacia de cotas entre el terreno y ellas es superior a 0.5m.
El coeficiente k se obtiene del ábaco siguiente, en función de la profundidad z a que está situada la solera.
∗ CALCULO DE K PARA FORJADOS ENTERRADOS Y AZOTEAS AJARDINADAS
El coeficiente de transmisión térmica K viene dado por la fórmula siguiente:
1/K = 0.17 + Rf + e/1.6 m2 h ºC/kcal
1/K = 0.14 + Rf + e/1.9 m2 h ºC/kcal
donde :
Rf es la resistencia interna del forjado expresada en m2 h ºC / kcal
e es el espesor del terreno por encima del forjado, expresado en m.
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CONSTRUCCIÓN IV 34
∗ CAL CULO DE K PARA FORJADOS CON CÁMARA DE AIRE
Aplicable para cámaras de aire de una altura inferior o igual a 1m. En caso contrario, la cámara se
considerará como un local y su coeficiente K se calculará según los apartados 2.1 o 2.2, donde 1 / he tomará
los valores dados en la tabla 2.1 para cerramientos exteriores.
El coeficiente de transmisión térmica definido por la fórmula siguiente es igual al flujo de calor que
atraviesa 1m2 de forjado, por 1ºC de diferencia de temperatura entre este local y el ambiente exterior.
1/K = 1/Kf + 1 / (α + 2,6 (Iex/A) m2 h ºC / kcal
donde :
Kf es el coeficiente de transmisión térmica del forjado que separa el local de la cámara de aire, en
kcal/m2h ºC y calculado tomando la suma de las resistencias superficiales (1/hi + 1/he) igual a 0.34
m2hºC/kcal.
Iex es el perímetro exterior de la cámara de aire
A es la superficie de la cámara de aire en m2.
α es un coeficiente cuyo valor se da en la tabla siguiente, en función de la relación entre la sección total de
als aberturas de ventilación S, en cm2 y la superficie de la cámara de aire A , en m2.
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CONSTRUCCIÓN IV 35
COEFICIENTE ÚTIL DE TRANSMISIÓN DE CALOR
Las edificaciones nunca están delimitadas por un cerramiento normalmente homogéneo y contínuo,
longitudinal y transversalmente. Los huecos, los elementos estructurales, los encuentros entre forjados y muros, las
juntas... etc... hacen que dicha superficie envolvente de los cerramientos, a través de las cuales tienen lugar los
procesos de transmisión de calor yt la difusión del vapor de agua entre los dos ambientes que separa, presente ciertas
heterogeneidades que van a influir decisivamente en las características que regularán el equilibrio térmico del
sistema edifici- clima exterior.
Por consiguiente, si la homogeneidad de una pared o cubierta se ve interrumpida por la intersección de otro
elemento de mayor conductividad térmica, pilar o vigas metálicas, por ejemplo, la cantidad de calor que atraviesa la
sección de este material será mayor que la que atraviesa otra sección cualquiera del resto de la pared o cubierta.
A esta parte de mayor densidad de peso de calor se le denomina punto debil de transmisión de calor o
puente térmico.
Los cerramientos con puentes térmicos definen su poder aislante mediante un coeficiente útil de
transmisión de calor en cuyo cálculo debe tenerse en cuenta las características termofísicas y geométricas del
elemento constitutivo del puente térmico.
CERRAMIENTOS CON HETEROGENEIDADES SIMPLES
Las heterogeneidades las dividiremos para su estudio en simples y complejas. Las simples son aquellas que
se pueden delimitar claramente mediante dos planos perpendiculares a las caras del cerramiento. También se dan
cuando no existen flujos de calor importantes entre la zona heterogenea del cerramiento y el resto. Las complejas
son las que no cmplen estas condiciones.
La heterogeneidad viene definida por un coeficiente de transmisión térmica distinto, mayor o menor, que el
resto del cerramiento.
El método de cálculo del coeficiente de transmisión térmica útil medio del cerramiento se basa en la
descomposición de éste en elementos homogéneos en los que se determina su correspondiente K.
Es decir:
Km = Σ KiAi / ΣAi
Siendo Ai la superficie del cerramiento a que corresponde un coeficiente de transmisi´n igual a Ki.
De este modo, la resistencia térmica de un bloque hueco, como el que muestra la figura, con secciones
alternativas de material sólido y cámara de aire, puede ser deducida por este procedimiento, siempre que el espesor
del espacio de aire sea igual a mayor de 20mm y suficientemente grande en comparación con su espesor total. Sin
embargo, en el caso de ladrillos huecos no puede seguirse este método dado que los espacios de aire no cumplen
estas condiciones, por lo que su resistencia trémica útil puede obtenerse de la tabla 2.9.
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CONSTRUCCIÓN IV 36
CERRAMIENTO CON HETEROGENEIDADES COMPLEJAS.
Se consideran dos casos :
CASO I : Cerramientos con un entramado de perfil metálico:
La heterogeneidad compleja se asimila a una simple en la que la anchura y el coeficiente de transmisión K
son los siguientes:
- Para perfiles en I :
La anchura de la heterogeneidad equivalente es la longitud L del ala del perfil. La K equivalente se deduce
de:
1/K = ( 1/hi + 1/he ) · 1/ ( 1 + E/L ) + H/λm · ( L / E – L / H ) en h m2 ºC / kcal.
Donde λm es la conductividad térmica del metal del perfil, y E, L, y H son las dimensiones acotadas en la
figura, expresadasd en m.
- Para prefiles en U:
La anchura de la heterogeneidad equivalente es la longitud L del ala del perfil. La K equivalente se deduce
de:
1/K = ( 1/hi + 1/he ) · 1/( 1 + E/L) + H//λm · L/E en h m2 ºC/kcla.
Con las mismas notaciones anteriores.
- Para perfiles en T :
La anchura equivalente de la heterogeneidad E es la del alma del perfil, y el coeficiente K equivalente se
deduce de las siguientes expresiones:
1/K = 1/hi · E/L / (1 + E/L) + H//λm · ( 1- 0.75 · E/H) + 1 / he Ala por la parte interior
1/K = 1/hi · + H//λm · ( 1- 0.75 · E/H) + 1 / he · E/L / (1 + E/L) Ala por la parte exterior
con las mismas unidades y notación que anteriormente.
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 37
CASO II : Cerramiento de paneles de hormigón con relleno de material aislante.
En este caso se sigue empleando el método de la ecuación del apartado de heterogeneidades simples, pero
mayorando las superficies del entramado o parte maciza y minorando las de las partes normales del cerramiento. La
mayoración de la superficie de los entramados o partes macizas se obtiene al aumentar su anchura real en una
cantidad x dada por el ábaco adjunto en función de:
a) espesor total del hormigón (ei + ee) en m y
b) de la relación ei/(ei + ee)
Los límites de aplicación de este método son los siguientes:
a) conductividad térmica útil del aislante, inferior a 0.05 kcal/m h ºC
b) la distancia media entre entramados o partes macizas es superior a tres veces su anchura media
sobre los bordes de estos cerramientos la mayoración y minoración de superficies es de X/2
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CONSTRUCCIÓN IV 38
CONDUCTIVIDADES TÉRMICAS DE MATERIALES EMPLEADOS EN CERRAMIENTOS
Los valores de conductividad térmica se obtienen de la norma o datos del fabricante si tiene sello de calidad.
λ = kcal / hmºC
para que tenga valor tiene que aparecer en la unidad de obra, aunque la constructora puede modificar el producto
pero no puede modificar las características técnicas.
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CONSTRUCCIÓN IV 39
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CONSTRUCCIÓN IV 40
RESISTENCIAS TÉRMICAS ÚTILES DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
Ru de elementos específicos.
La norma CT 79 determina valores de elementos complejos:
- muros de cerramiento
- forjados
- ventanas incluido marco
- puertas
MUROS DE CERRAMIENTO DE LADRILLO
Valor de la resistencia térmica útil de un cerramiento de la drillo de una hoja, en función del tipo de ladrillo y del
espesor del cerramiento, excluidos los revestimientos que pudiera llevar.
FORJADOS
Valores de resistencias térmicas útiles de algunos tipos de forjados unidireccionales
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CONSTRUCCIÓN IV 41
VENTANAS
Se consideran en este apartado las ventanas que pueden formar parte del cerramiento del edificio. No se da su
resistencia térmica, pues estos elementos en si constituyen el propio cerramiento, por lo que añadiéndole la
resistencia térmica superficial se obtiene su resistencia térmica total, es decir, el valor inverso de K.
Los valores de esta tabla se dan para la superficie total del hueco y no de la superficie del vidrio. Se ha estimado que
esta corresponde a 0.7 del hueco en carpintería de madera y 0.8 en carpintería metálica.
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CONSTRUCCIÓN IV 42
PUERTAS
Puertas que pueden formar parte de cerramientos con el exterior o con locales no calefactados. El porcentaje
expresado es el de la superficie del vidrio sobre la superficie total de la puerta.
EL FACTOR DE FORMA
Se entiende por factor de forma f de un edificio la relación entre la superficie total de sus cerramientos y el
volumen que encierran. Adopta la siguiente expressión:
f = S / V , en m-1
Por lo tanto, cuanto mayor sea la superficie envolvente de un edificio para un volumen constante, mayores serán las
pérdidas por transmisión.
Determina que edificios con mucha superficie frente al volumen , van a ser desde el punto de vista del aislamiento
más exigentes. Que todos los edificios con un cierto volumen tengan el mismo gasto energético.
Los locales comerciales de fachada no determinada se consideran como exterior, como locales no calefactados.
Aislantes en Galicia de 3-4 cm.
Compensar grandes cristaleras con espesores grandes de aislamiento en las zonas opacas.
Las pérdidas térmicas de un edificio son casi directamente proporcionales a las superficies de envoltura del edificio,
cuanta más superficie exterior, mayores son la pérdidas de calor. De este modo, la relación entre esta superficie y el
volumen encerrado por la misma, que denominamos factor de forma, juega un papel importante, que se ha tenido en
cuenta a la hora de fijar los valores del KG. Se ha tratado de que las pérdidas térmicas por transmisión en dos
edificios, con igual volumen habitable pero con diferente factor de forma, sean iguales, eixgiéndoles aislamientos
diferentes.
Según esta regla los edificios con factor de forma alto deberán estar más aislados que aquellos de factor de forma
más bajo, es decir, los que se aproximan a formas cúbicas y esféricas, siempre a igualdad de pérdidas de calor.
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CONSTRUCCIÓN IV 43
CÁLCULO DE LOS COEFICIENTES DE TRANSMISIÓN DE CALOR K
según todo lo que hemos visto hasta ahora
Se calculan los coeficientes útiles de transmisión de calor K, de los elementos constructivos que delimitan el
cerramiento del edificio, y que intervienen en el KG, es decir:
KE Correspondiente a cerramientos en contacto con el ambiente exterior
-Cerramientos verticales de separación con el exterio
-Cerramientos inclinados más de 60º con la horizontal de separación con el exterior
-Forjados sobre espacios exteriores.
KN Correspondiente a cerramiento de separación con otros edificios o con locales no calefactados
-Cerramientos verticales de separación con espacios cerrados no calefactados o medianerías de edificios
-Cerramientos horizontales sobre espacios cerrados no calefactados de altura superior a 1m
KQ Correspondiente a cerramientos de techo o cubierta
-Cubiertas inclinadas menos de 60º con la horizontal
-Cubiertas horizontales
-Cubiertas bajo terreno
KS Correspondiente a cerramientos de separación con el terreno
-Soleras
-Forjados sobre cámara de aire de altura menor de 1m
-Muros enterrados
Podrá utilizarse el coeficiente lineal de transmisión de calor k , debiendo cumplirse que las pérdidas de calor sean
igual con uno u otro método:
KS · SS = kS · LS
KS - Coeficiente de transmisión de calor del elemento en contacto con el terreno, en kcal/h m2 ºC
SS - Superficie de dicho elemento en contacto con el terreno, en m2 .
kS - Coeficiente lineal de transmisión de calor del elemento en contacto con el terreno, en kcal/h m ºC
LS - Longitud perimetral del elemento en contacto con el terreno, en m.
KS = kS · LS / SS
Cálculo de la superficie total del cerramiento
Suma de las superficies de cada uno de los elementos constructivos que delimitan el cerramiento del edificio , en m2.
S = ΣSE + ΣSQ + ΣSS + ΣSN Estas superficies se medirán exteriormente sin deducir gruesos de forjados o elementos estructurales que no
constituyendo propiamente el cerramiento estén en contacto con el exterior.
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CONSTRUCCIÓN IV 44
Cálculo del volumen del edificio
Es el volumen encerrado por las superficies de los elementos de separación del edificio anteriormente definidas, V,
en m3.
Cálculo del factor de forma
El factor de forma de un edificio f es la relación entre la suma de las superficies de los elementos de separación del
edificio y el volumen encerrado por las mismas.
f = S / V donde f factor de forma, en m-1.
2- CALCULO DEL COEFICIENTE GLOBAL DE TRANSMISIÓN DE CALOR KG DE
LOS EDIFICIOS
Es la media ponderada de los coeficientes de transmisión de calor de los distintos elementos de separación del
edificio definidos anteriormente. Se calcula por medio de la expresión siguiente:
KG = Σ KE· SE + 0.5 Σ KN· SN + 0.8 Σ KQ·SQ + 0.5 Σ KS · SS
ΣSE + ΣSN + ΣSQ + ΣSs
donde KG Coeficiente global de transmisión de calor de un edificio, en kcal/m2 h ºC
Podemos sustituir KS · SS por kS · LS cuando se empleen los coeficientes lineales de transmisión de calor.
CUMPLIMIENTO DEL ARTICULO 4º DE LA CT-79
El coeficiente de transmisión térmica global de un edificio KG de un edificio no será superior a los valores señalados
en la tabla 1, dados en función de su factor de forma f, de la zona climática donde se ubique el edificio, según el
mapa1 de zonificación climática y el tipo de energía empleado en el sistema de calefacción del edificio, según sea
unitari, individual o colectivo.
KG max:
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CONSTRUCCIÓN IV 45
para f = 0.25 - 1.00 m-1
para valores intermedios se calculará con KG = a · ( 3 + 1/f )
siendo a el coeficiente de la tabla 1bis, en función de la energía y la zona climática
Ficha de cálculo
Cuadro tipo en el que se expresan en cada uno de los apartados E, N, Q y S los distintos tipos de cerramientos que
puedan existir en el proyecto del edificio, consignando sus superficies parciales, asi como los coeficientes de
transmisión térmica K. Los distintos tipos de cerramientos deberán ser fácilmente identificables en el resto de la
documentación Técnica del Proyecto.
Ficha conjuntamente con la justificación del cálculo de cada cerramiento.
El Kg se manipula modificando las cualidades del aislamiento.
Todos los edificios lo tienen que cumplir excepto aquellos que tengan un uso temporal o por su función están
abiertos
CALCULO DE PUENTES TÉRMICOS
NBE – CT 79 ART. 2.6.3
PILARES DE HORMIGÓN...
Se puede incumplir de forma justificada.
Mayorar la superficie maciza (pilares) (dimensión x ábaco)
Minorar el cerramiento
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CONSTRUCCIÓN IV 46
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CONSTRUCCIÓN IV 47
CT-79 SOBRE CONDICIONES TÉRMICAS EN LOS EDIFICIOS
CALCULO DEL KG - RESUMEN elena arzua touriño –
La CT – 79 tiene por objeto establecer las condiciones térmicas exigibles a los edificios.
Será de aplicación en todo tipo de edificios de nueva planta excepto aquellos que por sus características de
utilización deban permanecer abiertos.
Definición de las condiciones térmicas de los edificios:
∗ Transmisión global de calor a través del conjunto de sus cerramientos , definida por KG (cumplir art.
4º)
∗ Transmisión de calor a través de cada uno de los elementos que forman el cerramiento, definida por
sus coeficientes K (cumplir art. 5º)
∗ El comportamiento higrotérmico de los cerramientos
∗ La permeabilidad al aire de los cerramientos.
Características exigibles a los materiales en cerramientos:
∗ Conductividad térmica λ
∗ Permeabilidad al vapor de agua : Coeficiente de permeabilidad
∗ Permeabilidad al aire de la carpintería de los huecos exteriores : clase de estanqueidad o
permeabilidad al aire (zona c A-2)
Cumplimiento de la norma :
∗ Memoria técnica, cálculos justificativos de los valores de K para los diversos cerramientos, asi como
el KG del edificio FICHA JUSTIFICATIVA.
∗ Características técnicas exigibles a los materiales aislantes que intervengan.
∗ Condiciones particulares y generales de ejecución , control y recepción.
Parámetros utilizados :
∗ COEFICIENTE DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA λ kcal/m h ºC
∗ RESISTIVIDAD TÉRMICA r = 1/λ m h ºC/kcal
∗ CONDUCTANCIA TÉRMICA C = λ / L kcal/h m2 ºC
∗ RESISTENCIA TÉRMICA INTERNA R = L / λ h m2 ºC/kcal
En un material formado por varios componentes, las
resistencias térmicas pueden ser calculadas por separado y la
resistencia del conjunto es la suma de las resistencias parciales
obtenidas.
∗ COEFICIENTE SUPERFICIAL DE TRANSMISIÓN DE CALOR
he o hi (exterior - interior del cerramiento) kcal/h m2 ºC
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CONSTRUCCIÓN IV 48
∗ RESISTENCIA TÉRMICA SUPERFICIAL
1 / he o 1/hi m2 h ºC/kcal
∗ COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN DE CALOR
K kcal/m2 h ºC
Flujo de calor por unidad de superficie y por grado de
diferencia de temperatura
K = 1
1/he + L1/λ1 + L2/λ2 + … + 1/h1
∗ RESISTENCIA TÉRMICA TOTAL
RT = 1/K m2 h ºC/kcal
∗ COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN TÉRMICA GLOBAL
KG = Σ KE· SE + 0.5 Σ KN· SN + 0.8 Σ KQ·SQ + 0.5 Σ KS · SS kcal/m2 h ºC
ΣSE + ΣSN + ΣSQ + ΣSs
∗ COEFICIENTE DE TRANSMISIÓN TÉRMICA LINEAL
K kcal/h m ºC
DATOS DEL EDIFICIO
1. Situación del edificio : La Coruña ( zona C-W)
2. Nº de palntas habitables : 2
3. Altura libre entre forjados : 2.70m
4. Superficie bruta comprendida en el perímetro exterior
5. Cerramientos verticales o inclinados más de 60º con la horizontal, opacos , con cámara de aire:
- superficie en m2
- composición : material y espesor
6. Ventanas y pueras acristaladas exteriores
- Superficie , en m2
- Tipo de acristalamiento
- Carpintería
7. Forjado sobre local no calefactado
- Superficie total interior en m2
- Composición : material y espesor
8. Forjado sobre cámara
- Superficie total interio en m2
- Composición
9. Cubierta
-Tipo de cubierta
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CONSTRUCCIÓN IV 49
- Superficie total en m2
- Composición : material y espesor
Superficie total del cerramiento en m2
10. Volumen interior del edificio contenido por los cerramientos
11. Tipo de energía para calefacción.
PROCEDIMIENTO DE CÁLCULO
1. Cálculo del factor de forma superficie
volumen
f = S/V m-1
2. Coeficiente global KG . Cumplimiento del artículo 4º de la CT-79
Tabla 1 o 1bis factor de forma
tipo combustible
3. Cálculo de los coeficientes parciales de cerramientos K
Cumplimiento del artículo 5º CT-79 Tabla 2 zona climática
Tipo de combustible
KE Correspondiente a cerramientos en contacto con el ambiente exterior
KN Correspondiente a cerramiento de separación con otros edificios o con locales no calefactados
KQ Correspondiente a cerramientos de techo o cubierta
KS Correspondiente a cerramientos de separación con el terreno
4. Superficie total del cerramiento
S = ΣSE + ΣSQ + ΣSS + ΣSN
5. cálculo del KG
KG = Σ KE· SE + 0.5 Σ KN· SN + 0.8 Σ KQ·SQ + 0.5 Σ KS · SS kcal/m2 h ºC
ΣSE + ΣSN + ΣSQ + ΣSs
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CONSTRUCCIÓN IV 50
PUENTES TÉRMICOS Tradicionalmente , las edificaciones no están delimitadas por una envolvente homogénea o ininterrumpida,
ni longitudinal ni transversalmente. Dicha superficie envolvente, a través de la cual se producen los procesos de
transmisión de calor y de difusión del vapor de agua entre los dos ambients que separa, presenta heterogeneidades
que van a influir decisivamente en las características que regulan el equilibrio térmico del sistema edificio-clima
exterior.
La cantidad de calor y de vapor de agua que atraviesa un material es directamente proporcional a la
conductividad térmica y a la permeabilidad al vapor de agua del mismo. Si la homogeneidad de un paramento se ve
interrumpida por la intersección de otro elemento de mayor conductividad térmica, la cantidad de vapor que
atraviesa la sección de dicho material será mayor que la que atraviesa otra sección cualquiera del resto del
paramento. Esta zona se denomina punto debil de transmisión de calor o puente térmico. Para las mismas
condiciones de temperatura superficial de todo el conjunto ofrecerá un mínimo que coincidirá con la zona de
mínima resistencia.
Estos puntos dan lugar a condensaciones y depósitos de polvo en los ángulos de las habitaciones, por ser
estos últimos lugares enlos que la transmisión de calor es practicamente el doble que en la parte corriente de los
elementos de cierre.
Para evitarlos, la CT-79 define una relación mínima , respecto a la temperatura interior, entre las
temperaturas superficiales de la pared en la zona de puente térmico y el resto del paramento.
Existen dos principios generales de correción de los puentes térmicos : por aislamiento y por reparticion.
∗ Corrección por aislamiento :
Consiste en disponer sobre la cara interior del paramento, delante del puente térmico, un elemento
aislante, bien costituido por un cierto espesor del material utilizado en el resto del elemento o bien ,
cualquier otro aislante. El resultado es tanto mejor cuanto más pequeña es la anchura del puente térmico y
mayor el espesor del aislamiento. Si el aislamiento se sitúa por la cara exterior del muro , el efecto que se
consigue es casi nulo.
Principio de corrección por aislamiento (interior)
Aislamiento exterior
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CONSTRUCCIÓN IV 51
Estos casos se refieren a puentes parciales. Cuando la heterogeneidad va de la cara interior a la exterior, es
decir, el puente térmico es total, el puente térmico puede corregirse mediante la disposición de una lámina
aislante sobre la cara interior del paramento. Es conveniente que la anchura del aislamiento sobrepase a la del
puente térmico, a fin de evitar puntos fríos laterales que se producirían sobrelos bordes del área débil.
∗ Corrección por repartición :
Consiste en la disposición sobre la cara interior de la pared de una capa conductora que repartirá el
flujo de calor que atraviesa la estructura en una gran anchura y , por lo tanto, reduce la heterogeneidad
de la temperatura superficial. El resultado es tanto mejor según la estructura es menos ancha y la capa
conductora más gruesa.
Igual que ya se vio en la corrección por aislamiento, la capa de reaprtición sobre la cara exterior conducirá a
un mal resultado, aún peor que si no existe ninguna corrección, pues en este caso, las densidades de las lineas
de flujo de calor se concentrarán sobre la parte más extrecha del interior, a modo de embudo.
Conclusión : Una buena homogeneidad de la temperatura superficial interior necesita una homogeneidad de
material en la cara interior, que puede ser aislante o conductora.
RECOMENDACIONES DE DISEÑO Desde el punto de vista del aislamiento, a la hora de diseñar debe adoptarse una norma general : la de evitar
los puentes térmicos
Normalmente estos se producen en los elementos estructurales, por lo que sería más conveniente que dichos
elementos estuvieran siempre al interior de las edificaciones, permitiendo que los cerramientos, incluido su material
aislante, pasen por delante, tal como sucede en los muros cortina.
Variante del principio de corrección por aislamiento
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CONSTRUCCIÓN IV 52
Esta solución no siempre es posible, ya que , por lo general, se emplean fachadas convencionales de fábrica
de ladrillo, en las que toda la estructura puede llegar a ser un puente térmico.
Normas generales para evitarlos en el aislamiento de diferentes elementos constructivos:
a) Pilares : El aislamiento nunca deberá cortarse en el pilar, para lo cual, si no podemos pasarlo por fuera,
debemos hacerlo por dentro, aunque ello nos obligue a agrandar las mochetas.
La primera solución es , evidentemente, mejor que la segunda, pues evita pérdidas de transmisión a través de la
estructura.
Existe otra posibilidad que consiste en repartir la heterogeneidad por la cara interior, mediante una placa
conductora que, al tener mayor superficie, minimice la disminución de temperatura. Esta solución es poco
práctica y no se suele emplear.
b) Frentes de forjado : En este caso el problema se complica, dado que no podemos retranquear la
estructura, pues correríamos el riesgo de que se nos fisurase el muro exterior por defectos de apoyo.
La solución más práctica, salvo diseño especial de la estructura, consiste en dar la vuelta en horizontal al
aislamiento del muro, apoyando el tabique por puntos y creando una falsa viga en la cara inferior.
En el caso de que esta solución no sea posible, existen en el mercado productos que permiten el aislamiento
exterior de estos puentes, a base de morteros de poliestireno, etc... que , utilizados con cierto gusto, pueden
mejorar la estética del edificio, mediante la creación de unas bandas decorativas.
c) Cerramientos : El problema de los puentes térmicos en los cerramientos ejecutados de manera
convencional se minimiza observando algunas sencillas reglas:
∗ Procurar alternar las perforaciones de los elementos constructivos, ya sean ladrillos, bloques
cerámicos o bloques de hormigón. Si se trata de fábricas de bloques, el diseño de estos debe permitir
la interrupción de las juntas de mortero, tanto horizontales como verticales.
∗ El empleo de piezas grandes minimiza las juntas de mortero.
∗ En el atado de muros de dos hojas emplear el menor nº de llaves posibles y , al mismo tiempo,
vigilar que no queden escombros en el interior de las cámaras de aire, que no solo crearían puentes
térmicos, sino que, al contener yeso procedente de los morteros, nos fijaría el agua.
d) Dinteles y capialzados : son puntos muy peligrosos, dado que en ellos se aumenta la heterogeneidad del
cerramiento. Con frecuencia se omite el aislamiento en estos puntos, lo que, en muchos casos, disminuye de tal
manera el aislamiento global de los locales que practicamente inutiliza la acción del aislamiento en el resto de
los paramentos.
Una solución de muy buen resultado es la de forrar completamente por el interior los capialzados con aislantes
de poco espesor y muy baja conductividad térmica, como por ejemplo, espuma de poliestireno extruido o placas
de vidrio celular.
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CONSTRUCCIÓN IV 53
e) Esquinas de muros : Son puntos privilefiados para la transmisión térmica, pppues en ellos se produce un
refuerzo de la superficie captadora de frío. Es , por ello muy conveniente reforzar en ellos el aislamiento.
f) Elementos metálicos: Dada su gran conductividad térmica, es necesario conseguir que presenten la menor
superficie a la cara externa de los cerramientos. En caso de poder elegir su posición, por ejemplo si son
angulares, dispondremos su ala mayor hacia dentro o ala menor hacia la cara exterior, limitando asi el
puente térmico.
g) Paneles prefabricados : Aunque , en general, suelen emplearse sistemas constructivos muy complicados,
en los que las heterogeneidades son múltiples, lo ideal sería emplear dos capas de hormigón conectadas por
una capa aislante, y unidas sólo puntualmente por conectores de acero inoxidable.
h) Terrazas y balcones: Al estar construidos normalmente por prolongación de los forjados, a nivel de losa
existe un puente térmico muy difícil de solucionar. Lo más recomendable sería su aislamiento por su cara
inferior mediante un mortero aislante y por la cara superior con otro mortero similar empleando como
material de agarre del solado, o bien intercalando láminas de poliestireno expandido, paneles rígidos de
fibra de vidrio o cualquier otro material similar, del mismo modo que se emplea el aislamiento en soleras.
Cuestion : Croquizar una solución de aislamiento de un capialzado que elimine el puente térmico
Esta solución combina este sistema de aislamiento con la inclusión, en el fondo del encofrado del forjado superior,
de una plancha de poliestireno extruido, hasta 60 cm. Del paramento interior, para asi eliminar también el puente
térmico que supone el frente del forjado.
Colocar un material aislante térmico de unos 20mm de espesor y de dendidad 20 a 22 kg/m3 que se instalará con
cola blanca de carpintero en las maderas cubre – rolllo.
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CONSTRUCCIÓN IV 54
DETALLES CONSTRUCTIVOS PUENTES TÉRMICOS
Puente térmico del frente de forjado Puente térmico de pilares
Puente térmico en alfeizares Puente térmico en cajas de persianas
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CONSTRUCCIÓN IV 55
Cubierta
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CONSTRUCCIÓN IV 56
Del manual de aislamiento en la edificación de Isover
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CONSTRUCCIÓN IV 57
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CONSTRUCCIÓN IV 58
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CONSTRUCCIÓN IV 59
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CONSTRUCCIÓN IV 60
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CONSTRUCCIÓN IV 61
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CONSTRUCCIÓN IV 62
POSICIONES RELATIVAS DEL AISLAMIENTO RESPECTO AL CERRAMIENTO
Los materiales de aislamiento térmico deberían reunir, básicamente, las siguientes características:
∗ Baja conductividad térmica
∗ Baja absorción de humedad
∗ Adecuada resistencia estructural
∗ Estabilidad ante los ataques exteriores
∗ Bajo costo y fácil aplicación.
Desde el punto de vista del confort, la importancia del aislamiento térmico es determinante. En efecto, como
las calefacciones tradicionales calientan fundamentalmente por convección, las paredes de las habitaciones están
más frías que el aire del ambiente, no debiendo sobrepasar esta diferencia determinados límites; a ser posible, no
debe ser superior a :
En paramentos: 3ºC
En techos : 2ºC
La normativa española fija a este respecto una diferencia máxima entre el ambiente interior y la superficie
interior de los cerramientos de 4ºC.
La norma española sólo contempla el caso del aislamiento térmico en invierno; en España tenemos
problemas con el calor en varano. Demasiado cristal en fachadas, que supone una gran captación de calor excesiva
de sur y oeste.
Problemas del aislante térmico:
El aislamiento térmico limita temporalmente el intercambio de energía entre los espacios a diferentes
temperaturas. Siempre que exista una fuente de energía (calor o frío), dentro del edificio, su actuación siempre es
positiva, pues nosotros condicionaremos la temperatura interior de nuestro edificio y el aislamiento térmico
contribuirá limitando la incidencia del ambiente exterior y las pérdidas energéticas.
Pero cuando la fuente de energía es unidireccional, solo de calor, como sucede en verano, el efecto del
aislamiento térmico puede ser desfavorable en verano.: Suponemos una casa con temperatura interior fresca debido
a la temperatura nocturna. El calor exterior del dia intentará atravesar los cerramientos de manera que se equilibre la
temperatura exterior e interior. El aislamiento térmico se opondrá a este proceso , durante un tiempo determinado.
Al carecer de fuente de frío en el interior, llegará un momento en que el flujo calórico penetre en el edificio. Al fin
de la tarde, cuando el sol desaparezca, los cerramientos exteriores seguirán radiando calor hacia el interio y el calor
que ha penetrado debido a la radiación diurna saldrá muy lentamente, dado que aello se opone el aislante térmico.
En este caso tendremos mayor temperatura en el interior que en el exterior, el aislamiento será contraproducente, y
debemos disminuirlo abriendo ventanas y puertas, para que el equilibrio con la nueva temperatura exterior se realice
más rápidamente.
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CONSTRUCCIÓN IV 63
POSICIÓN DEL AISLAMIENTO EN EL CERRAMIENTO:
En general, los aislantes térmicos reducen las pérdidas de calor independientemente de la posición que
ocupen dentro del muro de cerramiento, pero esta determinará la capacidad acumuladora de calor del mismo, factor
determinante a la hora de considerar el sistema instalación climatizadora idóneo.
∗ AISLAMIENTO EN EL EXTERIOR:
Ventaja en la protección que otorga al cerramiento, contra agentes atmosféricos y dilataciones. De otra parte ,
contribye a evitar puentes térmicos estructurales, bien en los puntos de intersección entre los muros como en los
marcos de las ventanas o en los anclajes de cerrajerías.
El aislante deberá tener aspecto estético, resistencia al choque, plución y lluvia.
La inercia térmica del edificio será grande, necesitando un largo periodo de precalentamiento.
Es uno de los sistemas más eficaces de aislar una vivienda, tanto para nuevas construcciones como para las ya
construidas.
Varias son las ventajas con respecto alos otros dos sistemas:
∗ Suprime la mayoría de los puentes
térmicos
∗ Garantiza la durabilidad de los
materiales tradicionales de obra,
contra los efectos térmicos solares.
∗ Limita los riesgos de condensación de
la obra de fábrica.
∗ Permite los revoques de fachadas en
viviendas ya construidas, asi como
albergar la doble ventana como
protección térmica y acústica.
∗ Es un procedimiento fuerte y durable
en el tiempo, por su gran resistencia
mecánica y estanca.
∗ Se obtiene un mayor volante térmico
en el interior de la vivienda.
Puede ser realizado por dos tecnologías
básicas:
∗ Por paquete estanco con
protección exterior (fig. 101)
∗ Por envoltura del aislamiento
por medio de cámara de aire
protegida por
recubrimiento.(fig 102)
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CONSTRUCCIÓN IV 64
El sistema de cámara de ventilación permite la eliminación de humedades de condensación, evitando por
tanto un coste adicional al no necesitar barrera para vapor, ya que el flujo atraviesa por capilaridad el muro y el
aislamiento térmico.
La cámara de aire debe ser lo suficientemente larga para permitir una buena circulación del mismo, y sin
obstáculos que la estrangulen.
Siendo A la altura de la cámara de aire en metros y S la sección en cm2 de los orificios por metro lineal de
abertura, se recomiendan las siguientes cotas:
Las rejillas de circulación, tanto las inferiores de admisión como las superiores de vaciado, deben estar lo
suficientemente protegidas por una malla tupida, con objeto de evitar la intrusión de insectos y roedores.
Si el muro sobre el que ha de ser instalado el aislamiento por el exterior es permeable al vapor de agua, es
necesario conocer el valor de la permeancia del muro y, como recomendación, que ésta sea más fuerte que la del
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CONSTRUCCIÓN IV 65
material aislante a instalar, a fin de que no se pueda acumular vapor de agua y , por tanto, la condensación,
perjudicando los materiales instalados
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CONSTRUCCIÓN IV 66
Como regla general se puede enunciar :
Permeancia del muro ( g / m2·h·mm·Hg ) ≥ 50 m-1
Permeabilidad del aislante g·mm2·h·mm·Hg
Si la permeabilidad del aislante es muy fuerte, se deberá colocar una barrera para vapor de agua en la cara
caliente del aislante.
La protección de la fachada flotante puede estar constituida por soluciones tradicionales en la construcción,
es decir : pizarra, teja, placas de amianto-cemento, chapas de acero lacadas, en aluminio, poliester reforzado con
fibra de vidrio, PVC, madera, etc...
La base de este sistema se encuentra en un buen anclaje a la pared de recubrimiento de la fachada; en estos puntos
se preveen plaquetas de amianto para evitar al máximo los puentes térmicos, cuando tengan que soportar
directamente recubrimientos metálicos.
El material aislante no presenta dificultad ninguna en su montaje, pudiéndose utilizar incluso la proyección
de fibras minerales talochadas.
∗ Aislamiento intermedio :
El aislante está protegido y no necesita una alta resistencia. De cualquier manera, deberemos de considerar su
protección contra las infiltraciones capilares.
Debemos prever una pequeña cámara de aire de protección, de unos dos centímetros, asi como la colocación de una
barrera para vapor.
La inercia térmica en este caso, sera menor que en el anterior, por lo que el conjunto del edificio se calentará o
enfriará más rápidamente.
El aislamiento térmico situado en el centro del muro, es decir, rellenando la cámara de aire se puede
efectuar por medio de :
a) en el momento de irse levantando la obra civil, colocando paneles rígidos o semirrígidos de
cualquier tipo de material aislante , sujetándose a los mismos mediante pegamentos
recomendados por el fabricante, obien por ganchos similares a los de la figura 106.
Una recomendación fundamental a tener en cuenta, cuando se utilizan paneles rígidos en cámaras de aire
holgadas, es la de utilizar doble capa para evitar la falta de unión entre paneles, asi como pegar un panel
con otro si han de colocarse por medio de una sola capa para evitar a la larga, por medio de vibraciones
propias del edificio o contracciones del material aislante por falta de curado, lo indicado en las figuras:
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CONSTRUCCIÓN IV 67
Según la zona climática y conforme los cálculos nos obliguen, el panelque ha de ir colocado en la parte
caliente deberá llevar una barrera para vapor.
b) Otra solución consiste en la inyección de espuma a granel.
∗ Aislamiento interior:
Ventaja mayor en su mínima inercia térmica, el edificio se calienta muy rápidamente e inversamente, el edificio se
enfriará muy rápidamente cuando se pare la calefacción.
Colabora con el acondicionamiento acústico del local, su fabricación está muy extendida y estandarizada, gran
durabilidad, abaratamiento de las instalaciones y mayor sensación de confort, con tacto de los paramentos más
agradable, al estar más calientes.
Su colocación es más barata, puesto que no necesita tomar medidas especiales para su protección.
Disposición más conveniente en caso de sistemas de acondicionamiento intermitentes de baja inercia.
Inconveniente. Necesidad de instalación de una barrera para vapor, dada la potencial formación de agua de
condensación en el interior del cerramiento.
Se ha de resaltar bajo el punto de vista higrométrico que , cuando el material aislante instalado es muy
permeable al vapor de agua, la presencia de una barrera para vapor es indispensable. Por el contrario, cuando se
trata de materiales de cálula cerrada y con habitáculos de higrometría normal, no es necesaria la protección para
vapor.
Por otro lado, cuando el material aislante se encuentra directamente en contacto con la pared, se debe
evitar la elección de un material hidrófilo que produzca el riesgo de absorber la humedad impregnada por
capilaridad del muro base exterior. La mejor defensa contra ese fenómeno consiste en la creación de una cámara
de aire que jugará el papel de barrera de capilaridad (fig 116). Estos problemas se producen con mayor frecuencia
en viviendas antiguas cuando reforzamos la resistencia térmica por medio de un trasdosado.
Algunas recomendaciones al respecto pueden ser: evitar puentes térmicos al colocar planchas rígidas de
materiales no adheribles en su constitución ; utilizando paneles flexibles, se recordará que la barrera para
vapor se instalará siempre en la cara caliente del material aislante, de tal forma que impida el paso
del vapor de agua pero manteniendo siempre la presión real por debajo de la de vapor de saturación.
Si el recubrimiento del material aislante se efectuase con un panderete de ladrillo, deberán evitarse los
puentes térmicos.(fig 105)
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CONSTRUCCIÓN IV 68
Cuando se ha de instalar un material aislante de fibra de vidrio de baja densidad, con objeto de dar una
garnatía de fijación del mismo al muro, se pueden colocar pinchos de alambre de hierro galvanizado de 1mm∅
(fig 106). Estos anclajes se irán colocando conforme se levanta la obra civil, espaciados de tal forma que existan
dos unidades por metro cuadrado de panel, como mínimo.
INERCIA TÉRMICA
La masa de un material juega un papel importante al tratar de retener el calor; por lo tanto, podemos unir
la inercia con la masa como elementos básicos de estudio.
Se puede establecer una tabla comparativa de las características de los muros con fuerte y débil volante
térmico.
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CONSTRUCCIÓN IV 69
El modo como el calor es restituido en una fachada depende de la composición del muro y de la posición del
material aislante.
Es preferible la posición del material aislante en el exterior con objeto de acumular asi el calor
proviniente de las aportaciones solares a través de huecos acristalados, limitando, además, las pérdidas hacia el
exterior.
El aislamiento por el interior limita la absorción de la radiación.
La respuesta térmica de los paramentos a una solicitación variable en el tiempo no sólo se define por el
calor que transmite, sino también porque lo hace amortiguando en su amplitud y desfasado en el tiempo.
Como dato curioso y de cálculo teórico, podemos tener dos muros diferentes desde el punto de vista de la
inercia y tener coeficientes K equivalentes.
Ventajas de una gran inercia térmica:
- Su posibilidad de utilizar parcialmente los aportes gratuitos de la radiación solar.
- Mejora el confort térmico, por mayor estabilidad de la temperatura.
- Economía de energía, pues una fuerte inercia térmica disminuye las necesidades de otras fuentes adicionales,
cuando la primaria ha dejado de suministrar calor.
En términos generales, la inercia debe ser limitada, ya que el mejor aislamiento no es el más fuerte, sino el
que permite la mejor utilización de las energías.
La concepción del muro debe ser tal que retenga las calorías internas, sin impedir penetrar a las calorías
exteriores, y que asegure un almacenamiento de estas últimas, a fin de aumentar la duración de su acción.
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CONSTRUCCIÓN IV 70
AISLAMIENTO TÉRMICO – Apuntes Fdez. Madrid ( sin comprobar )
1. Generalidades : El cerramiento debe resolver la protección térmica del edificio en cualquier época del año.
En las temporadas frías, es necesario aportar constantemente energía calorífica al interior de un edificio para
conseguir mantener el nivel de confort (20ºC). Esto se debe a que los cerramientos ordinarios son permeables a la
energía calorífica : permiten el flujo de calorías de un lado a otro hasta que se equilibren las temperaturas. Se produce
un flujo de calor desde los lugares de mayor temperatura a los de menor temperatura.
Cada cerramiento tiene una constante de transmisión térmica “K”, expresada en kcal/h m2 ºC y consiste en la
cantidad de calorías que atraviesan durante una hora, un metro cuadrado de superficie de cerramiento, por cada ºC de
salto térmico.
En esta lección se estudiarán los sistemas de protección térmica de los cerramientos, es decir, aquellos
elementos o conjunto de ellos que definen una envolvente capaz de retrasar el flujo de calorías hacia el exteriory, en
consecuencia, de mantener confortable el ambiente interior sin tener que incrementar las aportaciones de energía.
Aunque siempre que se habla de aislamiento térmico se suele pensar en situaciones invernales, sin embargo en
latitudes con veranos calurosos se deben considerar también – en el diseño constructivo – algunos medios que
mejoren el confort en las épocas estivales (verano):
- cerramientos de elevada masa y espesor que retrase la transmisión por radiación.
- Impedir la acumulación del calor en la cubierta, con un espacio o cámara bajo cubierta ventilada.
- Utilización de pantallas que impidan la radiación directa del sol sobre superficies acristaladas cerradas
(“efecto invernadero”), especialmente en cubiertas o fachadas orientadas al oeste.
2. La Norma básica de la edificación “condiciones Térmicas de los edificios” : NBE-CT-79. Con la
aparición de dicha norma, el proyectista debe justificar el comportamiento energético del edificio, atendiendo al
principio de economía : dimensionar y diseñar la envolvente, de modo que la cesión de calorías esté dentro de unos
límites fijados.
La transmisión térmica global máxima del edificio (KG) viene definida en función de:
- zona climática
- tipo de calefacción empleada
- factor de forma del edificio (sup. Envolvente/volumen)
Para Galicia existen dos zonas climáticas:
- zona C (costa) = KG entre 1,40 – 0.60 kcal/h m2 ºC
- zona D (montaña) = KG entre 1,26 – 0.52 kcal/h m2 ºC
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CONSTRUCCIÓN IV 71
Se calcula la transmisión térmica de los diversos elementos constructivos que forman la envolvente,
clasificándolos según los siguientes apartados, afectados por un coeficiente:
Apartados Coef.
E : Cerramientos en contacto con el exterior
(huecos, fachadas, porches).................................................................................. ...1
N : Cerramientos de separación con otros edificios o
con locales no calefactados ....................................................................................0.5
Q : Cerramientos de techo o cubierta ...........................................................................0.8
S : Cerramientos de separación con el terreno..............................................................0.5
KG = Σ (KE + KN + KQ + KS ) KE = Σ SEi · KEi
La manera drástica de cumplir el Kg sería no poner huecos.
Resistencia de un cerramiento:
R = 1/hi + 1/he + e/λ
Interesa, pues, reducir las pérdidas en el apartado E, generalmente el de más superficie y que más afecta al
KG. Dentro del apartado E, las mayores transmisiones se dan en los huecos, pues tienen comparativamente los
coeficientes K más elevados:
CARPINTERÍA ACRISTALAMIENTO K
Metálica sencillo 5 kcal/h m2 ºC
Madera sencillo 4,3 kcal/h m2 ºC
Metálica doble 3.4 kcal/h m2 ºC
Madera doble 2.5 kcal/h m2 ºC
Película de baja emisivodad 1.4
3. Cerramientos homogéneos y proteción térmica : Tradicionalmente los cerramientos se realizaban con
un único material y de gran espesor, de forma que se cubrieran simultáneamente las tres funciones principales de
todo cerramiento : soporte, estanquidad y protección térmica.
Las fachadas permanecen como elementos constructivos homogéneos hasta finales del siglo XIX, gracias a la
facilidad de los materiales disponibles para resolver las tres funciones. Sin embargo, la posición horizontal de la
cubierta – más difícil de ser protegida – hizo necesaria la utilización de distintas capas de materiales especializados.
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CONSTRUCCIÓN IV 72
Los cerramientos homogéneos sólo se componen del material y de su coeficiente de conductividad. Aparece
el concepto de construcción multicapa (varias capas de pequeño espesor) que intentan resolver el problema del
aislamiento.
Las demandas de confort y economía energética que impone la NBE-CT-79 obligarían a elevar
exageradamente los espesores de los cerramientos, si estos se resolvieran homogéneamente y con materiales densos:
FACHADAS PESADAS Z. CLIM. “W” Z. CLIM “X”
MATERIAL λ espesor cm espesor cm
Muro de piedra 2.00 89 105
Horm armado en masa 1.40 62 73
Hormigón en masa 1.00 44 52
Fabrica ladr. Cerám.M.P. 0.65 29 34
Si se utilizan materiales con densidad más baja y suficientemente resistentes como para conformar un
cerramiento, obtenemos espesores más constructivos:
FACHADAS SEMI-PESADAS Z. CLIM. “W” Z. CLIM “X”
MATERIAL λ espesor cm espesor cm
Fabrica de bloque hormigón 0.48 20 25
Fabrica de la drillo H.D. 0.42 19 22
Hormigón ligero 0.40 18 21
Fabrica bloque horm. Celul. 0.30 13 15
Fábr. Bloque Termoarcilla 0.21 9 11
Con estos espesores se consiguen cerramientos con un “K” por debajo del máximo permitido por la norma
(1.55 – 1.38 kcal/h m2 ºC), pero notablemente más altos de los habituales (0.8 – 0.5 kcal/h m2 ºC).
4. Aislantes térmicos: Para conseguir reducir la transmisión térmica de forma drástica, se recurre a la
utilización de materiales que, gracias a su baja densidad aparente < 200 kp/m3, poseen un coeficiente de
conductividad térmica muy bajo ( < 0.040 kcal/h m2 ºC ). Estos materiales tienen un excelente comportamiento
térmico, pero son poco resistentes y nada estancos (materiales específicos o de bajo espectro)
Principales características que los definen:
- conductividad térmica
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CONSTRUCCIÓN IV 73
- densidad aparente
- permeabilidad al vapor de agua (condensaciones intersticiales)
- absorción al agua
secundarias:
- resistencia a la compresión (debajo de un forjado)
- resistencia a la flexión (cubiertas)
- envejecimiento ante la humedad o calor en radiaciones
- deformación bajo carga (azotea transitable o brasileña)
- coeficiente de dialtación lineal
- comportamiento ante parásitos (gabiotas que picotean cubiertas)
- comportamiento ante el fuego (arden , emiten gases nocivos...)
Debemos buscar aislantescon buen comportamiento al fuego (M1- M2), sensata absorción al agua...
dependiendo de la posición en la que se va a colocar.
AISLANTES SINTÉTICOS:
-Poliestireno expandido : Hay cinco tipos dependiendo de su densidad : I (10 kg/cm3) V (25 kg/cm3)
-Poliestireno extrusionado : Absorción menor a la humedad célula cerrada (crea problemas con las
láminas de PVC, poner una lámina geotextil entre ellos)
-Espuma de Poliuretano : Dos tipos : Conformada en planchas (I-V) / In situ, proyectada (I-II) , 35-40
kg/cm3 , la última absorbe menos agua.
-Espuma de urea formol: In situ, Se usaba para rellenar cámaras.
-Espuma de polietileno: cálulas cerradas
- Espuma fenólica
AISLANTES MINERALES:
-Vidrio celular: Plancha rígida (2-4 cm). Material ligero, aislante y de gran resistividad al vapor.
-Fibra de vidrio: mucho aire en su interior
-Lana mineral: rocas basálticas y escoria de altos hornos
-Arlita y vermiculita Similares, esferas de pequeño diámetro con aire encerrado
-Arcilla expandida
-Perlita
-Hormigón celular
AISLANTES VEGETALES
-Corcho aglomerado expandido: en planchas
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CONSTRUCCIÓN IV 74
-Fibra de madera aglomerada con cemento Portland : en planchas.
MATERIAL AISLANTE DENSIDAD APARENTE CONDUCTIVIDAD
Kp/m3 Kcal/ h m ºC
Perlita, Vermiculita 120- 130 0.040
Vidrio celular 160 0.038
Fibra de vidrio I 10-18 0.038
Lana mineral I 30-35 0.036
Poliestireno expandido I 10 0.049
Poliestireno extrusionado 33 0.028
Poliuretano I 32 0.020
La capa envolvente térmica (aislante ) puede situarse en tres posiciones:
I- ENVOLVENTE TÉRMICA EXTERIOR:
- Produce una alta inercia térmica del conjunto con cambios
lentos y suaves de temperatura.
- Es necesaria la sujección del aislante térmico (Poliestireno
extrusionado, vidrio celular...)mediante emulsión asfaltica,
morteros adhesivos, etc.
- Necesidad de un acabado que resista los impactos mecánicos
y los U.V : (enlucido armado con malla de fibra de vidrio,
aplacado cerámico con mortero armado y anclado, etc...)
II- ENVOLVENTE TÉRMICA INTERIOR
- Ventajoso para dependencias que se usan poco o que se
quieren habilitar en poco tiempo.
- El acabado exterior del muro debe ser permeable al vapor de
agua.
- La fijación del aislante igual ala caso I
- Necesita un revestimiento interior : placas de cartón yeso,
tablero aglomerado, enlucido reforzado.
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CONSTRUCCIÓN IV 75
III- ENVOLVENTE TÉRMICA INTERMEDIA
- Moderada inercia térmica
-Adecuado para dependencias con humedad relativa no muy
alta
-En locales muy húmedos (cocinas, baños, etc...)colocar
barrera para vapor en el lado caliente.
Se puede dejar la cámara o llenarla totalmente con aislante.
En todos estos casos, pero especialmente en el caso III, hay que prestar atención a los encuentros entre
diversos elementos constructivos que interrumpen la continuidad de la envolvente térmica :
- pilaresy vigas de fachada
- frentes de forjado
- cajas de persiana
- mochetas y repisas de huecos, etc..
Estos puntos, llamados Puentes térmicos. Suelen producir condensaciones superficiales o intersticiales, ya
que presentan temperaturas inferiores a las de rocío.
5. Sistemas pasivos de captación y acumulación energética: En ocasiones es necesario establecer un
control exigente del comportamiento energético de un edificio ya que se pretende que el confort se consiga por
medios naturales y con la mínima aportación extraña de energía. En este caso se recurre a introducir sistemas
pasivos, es decir, sistemas que:
- pierden la menor cantidad posible de energía
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CONSTRUCCIÓN IV 76
- capten toda la posible (esto lo consiguen con sistemas basados en el “efecto invernadero” : la radiación
infrarroja atraviesa el vidrio, y cuando se refleja en una superficie, cambia de longitud de anda y ya no puede
volverlo a atravesar, queda atrapada detrás del vidrio).
Estos sistemas condicionan el diseño obligando a buscar la orientación sur, a proyectar grandes superficies
captoras de energía (colectores, muro “Trombe”, galerías , etc) y una elevada cantidad de masa (muros de carga,
depósitos de grava, agua, etc..) para almacenarla.
Concepto de galería pero sin aprovechar el espacio entre muro y vidrio (4-6cm)
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CONSTRUCCIÓN IV 77
1. Orientación sur de vidrio y norte de muro. El vidrio sería de baja emisividad
2. Introducción de grandes masas de retención de calor
Sellar el perímetro del muro con vidrio.
Al ser reflejado varia la longitud de onda y queda
atrapado.
A la tarde se abren trampillas y se crea convección y entrada
de calor.
3. Grandes cilindros de cristal arriba.
4. Calentamiento de lechos de grava.
Pintado de negro absorbe radiación
Lo más opuesto a la arquitectura solar pasiva es el rascacielos de muros cortina (poco inteligente)
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CONSTRUCCIÓN IV 78
CONDICIONES HIGROTÉRMICAS
DE LOS CERRAMIENTOS
No está claro su cumplimiento, ni lo estará.
La humedad relativa en Galicia es elevada y desde el punto de vista de habitabilidad es necesario tenerlo en
cuenta. Hay que analizar las características higrométricas de la vivienda, justificación de condensaciones. Análisis
detallado de cada cerramiento.
Para reducir la humedad relativa del aire en el interior de un edificio es importante ventilar. Si se impide
la salida del vapor de agua con barreras de vapor , el aire acabará por volverse insalubre.
El aire mantiene en suspensión una cantidad de agua que depende de la temperatura del aire. A mayor
temperatura, mayor cantidad de agua admite el aire, a > T > Q H2O . La cantidad de agua presente en el aire
la llamaremos presión de vapor.
Presión de vapor Pv Humedad relativa = = a temperatura constante x 100 %
Presión de vapor máxima Pv max. Pv max
a > T de aire > Pv max. en función de la temperatura, más cantidad de agua asume.
Si la temperarura del aire baja y la Pv max. supera a la Pv del aire, entonces condensa.
Si en un local con una temperatura dada existe un cuerpo frío ,por ejemplo un cuerpo con calor específico
alto que tarda en calentarse de manera que la presión de saturación del aire a esa temperatura es inferior a la presión
de vapor existente en el ambiente, se producirá una condensación del vapor de agua sobre el objeto, demanera que
se rebaje en él lapresión de vapor. El agua se condensa en el cuerpo frío.
Los problemas en regiones de humedades relativas altas con las condensaciones supera a los problemas de
pérdida de calor, aunque están relacionados.
En el Caribe, por ejemplo, dadas sus altas temperaturas, la humedad relativa del aire es altísima (el aire a
tales temperaturas admite mucho agua en suspensión), por lo que la presión de vapor puede ser mayor en el
exterior que en el interior de los edificios la barrera para vapor deberá colocarse por el exterior de la cara
caliente, para que el vapor no penetre en el interior del cerramiento y provoque condensaciones intersticiales.
Dentro de un edificio, la humedad relativa es generalmente más baja que en el exterior, porque la
temperatura es más alta. Por otra parte, la presión del vapor de agua real es mucho mayor que en el exterior, al
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CONSTRUCCIÓN IV 79
menos en invierno. De este modo hay una difusión contínua de vapor de agua desde el interior de los locales hacia el
exterior.
Para obtener los valores de estos y otros parámetros necesarios en los cálculos de condensaciones, la NBE-
CT-79 nos suministra el ábaco psicométrico. En ordenadas lleva la cantidad de vapor medida en dos escalas, dien
en g/Kg de aire seco , o bien en presión de vapor; en abcisas indica las temperaturas secas en ºC y en las curvas de
humedades relativas en %. Una red de rectas inclinadas relaciona las temperaturas húmedas, que se igualan con las
húmedas en la curva de saturación.
NBE CT – 79 ÁBACO PSICOMÉTRICO
Tabla con valores que relacionan temperaturas con las humedades relativas y presión de vapor.
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CONSTRUCCIÓN IV 80
Humedad relativa – Temperatura – Cantidad de agua
Se calcula con esto las condensaciones de la fachada.
Tabla 4.1 Presiones de caturación de vapor de agua en el aire , en mbar, para temperaturas
comprendidas entre los +25 y – 10ºC
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 81
MECANISMO DE LAS CONDENSACIONES
A mayor temperatura, el aire puede contener mayor cantidad de vapor de agua, cuantificada en la presión de
saturación.
En invierno, el aire interior tendrá mayor cantidad de vapor de agua, debido por un lado a que existirá mayor
temperatura, y de otro a la existencia de focos fijos de emisión , como son las personas, la ebullición del agua en
cocinas, duchas, etc. En consecuencia, el vapor de agua tenderá a pasar a través de los cerramientos, para que las
presiones de vapor de agua interior y exterior se igualen.
Por otra parte y debido a la diferencia entre las temperaturas exterior e interior , se producirá también un flujo
de calor desde el lado más caliente al más frío, estando su magnitud en función de la resistencia térmica mayor o
menor del cerramiento. Por ello el aire caliente y el vapor del interior saldrán siempre hacia fuera del edificio. La
presión de vapor tiende a ir hacia fuera. Depende de la temperatura, de la presión de vapor y de la cantidad de
agua. Igual que existe un flujo de calor de la zona caliente a la fría igual sucede con la presión de vapor: el vapor
de agua tiende a ir a zonas de menor presión de vapor.
No confundir presión de vapor y humedad relativa.
La humedad relativa no tiene dimensiones, es la relación entre Pv y Ps y la presión de vapor es la cantidad
de agua presente en el aire, que si tiene unidades
Presión de vapor ( Pv ) :
Es la relación parcial que contiene el aire húmedo. Se mide en bares, en pascales o mmHg, con la siguiente
equivalencia:
1 mbar = 100 pascales = 0.75 mmHg
Si los dos ambientes tienen diferente Pv y están separados por un medio permeable al vapor de agua, este se
desplaza desde el medio de mayor presión hacia el de menor hasta que se equilibran.
Presión de saturación ( Ps ):
Es la máxima presión que soporta el vapor dee agua a una temperatura dada sin condensarse.
Humedad relativa ( Hr ) :
Es la relación porcentual entre la presión de vapor existente en un medio y la presión de saturación a su
temperatura, y , por lo tanto, no nos proporciona ninguna información si no especificamos la temperatura
seca previamente:
Hr = Pv / Ps · 100
Examen !!!!
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CONSTRUCCIÓN IV 82
* Permeabilidad o difusividad al vapor de afua ( dv ) :
Es la cantidad de vapor que pasa a través de la unidad de superficie de una material de espesor unidad, si la
diferencia de presión de vapor entre sus caras es la unidad. Es una característica propia del material.
Dv = g · cm
m2 · mmHg dia
* Resistividad al vapor (rv) :
Inverso de la difusividad
rv = 1/ dv = m2·mmHg·dia / g·cm
La capacidad de difusión del vapor de agua a través de un cerramiento depende de la resisticvidad al paso
del vapor de agua de cada material, de forma similar a lo que sucede con la temperatura.
* Permeancia al vapor de agua ( P ) :
Igual que la conductancia está relacionada con la conductividad, considerando la primera el espesor de la
muestra, la permeancia lo está con la conductividad, por tanto:
> e < P dv cte.
P = dv = g
e m2 · mmHg · dia
* Resistencia al vapor de agua (Rv) :
Es el inverso de la permeancia, es decir :
1/ Rv util = Sm/Rvm + Sj/Rvj
* Relación volumen/masa de aire:
Un kg de aire seco ó húmedo ocupa, aproximadamente, un volumen de 0.83 m3.
Un m3 de aire pesa, aproximadamente, 1,20 kg.
* Temperatura de rocío (tr) :
Es la temperatura a la que empieza a condensar el vapor de agua, para una presión determinada, es decir, para
una presión atmosférica y una presión de vapor dada. En consecuencia es el punto en que Pv se hace igual a
Ps.
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CONSTRUCCIÓN IV 83
Sabemos a qué temperatura está cada capa del cerramiento en relación con la temperatura de rocío,
temperatura a la cual condensa el agua que tenemos.
La humedad del agua pasa por el cerramiento y puede llegar al 100% .
Hacemos una gráfica de la temperatura ce rocío y tenemos dónde se cruzan , que será donde se produzcan
las condensaciones.
Por ejemplo: Consideramos un local con 20ºC y un 85% de Hr, tendremos una presión de vapor Pv de 9 g.
de agua por cada kg de aire seco. La temperatura de rocío la averiguamos siguiendo la horizontal desde la
curva de 85% hasta la de 100% y bajando luego hasta el eje de abcisas, donde se indica la temperatura de
rocío, de 15,5ºC.
Temperatura Temperatura de rocío (para esa cantidad de agua)
Cantidad de agua Pv se convierte en Ps (aunque sigue siendo la misma cantidad de agua)
Relación Hr varía, y pasa a ser 100%
Se hace la gráfica de temperatura de Rocío. Problema, la temperatura es baja y no soporta tanta humedad.
Condensa a partir del salto térmico. Después vuelve a recuperar, en el exterior puede haber una humedad
relativa del 90%.
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CONSTRUCCIÓN IV 84
En fachadas ventiladas, si condensa en la cámara no importa porque se evapora fácilmente.
En una fachada normal sin cámara , si se moja el aislamiento, va a quedar mojado.
La fibra de vidrio es permeable y el poliuretano es impermeable en su cara exterior. El poliuretano es
impermeable a las aguas exteriores pero no a las aguas interiores.
Colocar la barrera para vapor en el lado caliente del aislamiento porque las temperaturas interiores son
altas y nunca van a producir condensaciones ya que impido que el agua pase. Problema : El edificio no
tranpira y la producción de agua de una vivienda normal que es de 6 kg de agua permanece en el ambiente.
Si no dejamos que transpire llegará un momento que condense. Al aumentar la temperatura en el interior de
la vivienda empeoramos el problema porque habrá más agua.
Por ello la fachada ventilada tiene una abertura , porque sino seía una barrera para vapor en el lado frío.
Los metales son impermeables al vapor de agua, son barrera para vapor.
En Galicia se deben hacer cerramientos que transpiren. Pueden provocar condensaciones y hay
humedades relativas brutales. Construir en Galicia es problemático por las condensaciones.
Son muy aconsejables unos paneles de fibra de vidrio a los que se añade una tela en su cara exterior (la
fría), de manera que permiten el paso de vapor de agua, porque son permeables, pero esta tela impide que
absorban el agua de la cámara ventilada. El vapor condensará en la parte exterior de esta telilla o malla y
el panel de fibra de vidrio permanecerá seco. Muy caro pero muy bueno.
Al estar ventilada la cámara, el aislamiento intenta secarse, garantiza que se seca.
Solución intermedia, no es una fachada ventilada , pero evacuamos el agua de condensación.
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CONSTRUCCIÓN IV 85
CALCULO DE CONDENSACIONES
Hay que calcular la cantidad de vapor que deja pasar el cerramiento a través de sus distintas capas de
distintos espesores. De esta forma podremos hallar si se producen condensaciones intersticiales.
Cuanta cantidad de vapor de agua transpira en cada hoja
Debido a la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior, se producirá , como hemos dicho, un
flujo de calor desde el lado más caliente al más frío, estando su magnitud en función de la resistencia térmica mayor
o menor del cerramiento.
En estado estacionario, este flujo producirá un gradiente de temperatura que nos permitirá calcular la
temperatura en cualquier punto del cerramiento.
Este cálculo se puede realizar analítica o gráficamente.
El método gráfico se realiza mediante diagramas de temperaturas-resistencias térmicas y temperaturas-
espesor.
Analíticamente se obtiene mediante la expresión :
Ti – Te RT = Ti - ti 1/hi
Te = Temperatura ambiente exterior
ti = Temperatura superficial interior del cerramiento
RT = Resistencia térmica total del cerramiento
1/hi = Resistencia térmica superficial interior cerramiento
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CONSTRUCCIÓN IV 86
Si el cerramiento tiene varias hojas, la temperatura de cada una de ellas irá decreciento, hasta la cara exterior,
que tendrá una temperatura muy próxima a la del ambiente exterior.
El gradiente de temperatura de cada una de las hojas, en este caso, puede calcularse analíticamente mediante
la expresión :
en / λ ΔT N = (Ti – Te) · = ΔT · rn / Rt Rt
ΔT N = caída de temperatura en la hoja del cerramiento
Ti – Te = temperatura interior y exterior
Tint tabla 3 en función del uso
Text mapa 2 Tabla de localización geográfica
en = espesor hoja
λu = conductividad térmica de la hoja n
Rt = resistencia térmica total del cerramiento
rn = resistencia térmica de la hoja n.
ΔT = diferencia de temperaturas interior y exterior = Ti – Te
El cálculo gráfico se efectua de manera similar
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CONSTRUCCIÓN IV 87
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 88
Ejemplo : Te = 5ºC Ti = 20ºC diferencia de temperaturas ΔT = 20 –5 = 15ºC
Hoja en L/λ = rn ΔTn Tn
Superficie exterior 1/he =0.070 5 + ΔT
Mortero de cemento 2
Ladrillo ½ pie 12 0.12/0.65 = 0.18
Cámara de aire 4
Aislamiento térmico (Fibra v.) 4 0.04/0.032 = 1.25
L.D.H. 8
Enfoscado 1
Pasteado
Superficie interior 0.130
RT = ................
La temperatura interior está lógicamente, por encima de la temperatura de rocío correspondiente, pues de no
ser asi el vapor de agua condensaría por superar el máximo admitido en suspensión en el aire.
En el gráfico se estudian y ponen en relación la variación de temperatura que se produce en el ambiente
interior hasta el exterior y la evolución de la temperatura de rocío en su recorrido a través del total del cerramiento.
Las zonas situadas entre los puntos de intersección de ambas gráficas, indicarán las zonas del cerramiento donde se
producirá condensación del vapor de agua.
Si cualquiera de estas temperaturas es inferior a la temperatura de rocío del aire interior, se producirán
condensaciones, siendo superficiales si se trata de la cara interior del cerramiento e interiores si es en cualquiera de
las otras hojas.
El salto térmico que se produce en el aislamiento es muy grande: asi que si este permite el paso libre de vapor
de agua (lana de roca, fibra de vidrio...), podría suceder que en ese momento la Pv del aire superase la Ps (o lo que
es lo mismo, que la Hr superase el 100%), y el vapor de agua se condensaría.
Las condensaciones se suelen producir en el salto térmico que se da en en el paso del aislamiento a la cámara
de aire. Colocando una barrera para vapor en el lado caliente de la cara caliente evitamos que éste llegue al punto de
salto térmico. Otra forma de evitarlas es variar el espesor de las distintas capas que componen el cerramiento, sin
colocar barrera para vapor, o permitiendo la libre ventilación de la cámara de aire el cerramiento transpira.
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CONSTRUCCIÓN IV 89
− Presión de vapor en ese punto
− Cantidad máxima de vapor que podemos tener , relacionado con la temperatura.
Cuando se produce un salto térmico , a partir de ese punto tenemos condensaciones
Para cumplir estos valores, podemos:
∗ Poner un material de aislamiento más fuerte, de manera que la temperatura de la hoja interior sobrepase a la
de rocío.
∗ Poner una barrera para vapor en el interior del cerramiento, localizada en la cara caliente del aislamiento
térmico, para limitar la llegada de aire húmedo.
∗ Ventilar la cámara de aire
∗ Ventilar convenientemente el local, para que su contenido en vapor disminuya.
Si colocamos una barrera para vapor (siempre en el lado caliente del aislante térmico) impedimos el paso de vapor de agua y la transpiración. La ventaja de la fachada ventilada : No necesita barrera para vapor, siempre que el aislamiento no sea impermeable; gran impedancia térmica, permite la transpiración del edificio. El aislamiento acústico se debe colocar en las hojas interiores, en la primera hoja. El aislamiento térmico no debe ser impermeable, pero no no debe absorber agua.
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CONSTRUCCIÓN IV 90
CONDENSACIONES : CAUSAS
• Falta de temperatura en el cerramiento + aislamiento
• Exceso de humedad interior cerramiento (soluciones : barrera para vapor, ventilar...)
• Exceso de humedad ambiente interior
• Posibles materiales higroscópicos
• Humedades de obra
• Humedad del terreno
• Penetración de agua
CALCULO CONDENSACIONES SUPERFICIALES
A diferencia de las condensaciones intersticiales, éstas si son visibles. Son las “humedades” de las paredes.
Condensaciones superficiales : Puente térmico: Si el elemento está a la temperatura de rocío va a producir
una mancha de humedad. Calcular puente térmico por condensación superficial.
Hay tres factores fundamentales que intervienen en la posibilidad de que se produzcan condensaciones
superficiales, que son :
* El coeficiente de transmisión térmica K del cerramiento.
* Temperatura Ti y humedad relativa Hr del ambiente interior, (factores que determinan el punto de rocío tr)
* Temperatura del aire exterior Te.
Las diferencias de temperaturas entre el ambiente interno de un local y los cerramientos que lo separan del
exterior es proporcional a la diferencia de temperaturas ambiente interior y exterior ( ti y te), y al poder aislante de
los propios cerramientos. Por ello, podemos calcular la temperatura de la cara interior del cerramiento, en función de
la temperatura ambiente interior, mediante la expresión:
ΔT · Ri Δt · K ti = Ti - -------- = Ti - ----------- RT hi
Depende por tanto de la K del cerramiento como de:
Ti = Temperatura interior
Te = Temperatura exterior
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CONSTRUCCIÓN IV 91
ELIMINACIÓN DEL RIESGO DE CONDENSACIÓN SUPERFICIAL
1. Eliminación mediante renovación de aire :
En el interior de un local no habrá riesgo de condensación superficial si sustituimos el aire interior por otro con
menor presión de vapor. Esto es, si llamamos V a la producción de vapor ( en g/m3 h ), y Pve y Pvi a las presiones
de vapor interior y exterior , siendo N el número de renovaciones por hora del aire, no se formará condensación
interior cuando se cumpla:
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CONSTRUCCIÓN IV 92
V
N > ----------------- Renovaciones / hora
Pvi - Pve
Siendo, Pvi inferior a la presión de saturación a la temperatura interior superficial ti.
La norma prescribe los siguientes valores de los parámetros necesarios para el proceso de cálculo :
* Pve : La correspondiente a la temperatura mínima media del mes más frío, con una humedad relativa del 95%.
* Pvi : La correspondiente a la temperatura interior de uso del local, con una humedad relativa máxima del 75 %
(eventualmente, se admite el 85% en el caso de locales húmedos, y el 60% con ausencia de un sistema de
calefacción seca del local).
* La producción de vapor de agua en una vivienda media se estima en 7 kg/dia.
* Habrán de deducirse las renovaciones producidas por la permeabilidad de las carpinterías.
La media de eliminación del riesgo por condensación por renovación de aire solo es fiable en locales que dispongan
de ventilación mecánica controlada.
2. Eliminación mediante mejora del aislamiento
La medida más eficaz para la eliminación del riesfo de condensación superficial es la de la utilización de un
aislamiento térmico adecuado an cada caso y lugar, que asegure un valor de ti por encima de la temperatura de rocío
tr.
El grado mínimo de aislamiento necesario será el que cumpla:
ΔT · K Ti - tr
ti = tr = Ti - ---------------- ; de donde : K = ----------------------- · hi
hi ΔT
Si e es el espesor del aislante de conductividad λ , y Ko el coeficiente de transmisión K del paramento sin aislar,
tendremos:
ΔT 1
1/K = 1/Ko + e/λ ; luego : e = ( 1/K - 1/Ko ) · λ = λ· ( --------------------------- - -------- )
( Ti - tr ) hi Ko
Estas expresiones nos permiten conocer el espesor e y la conductividad térmica del aislante suplementario
suplementario necesario para que no se produzcan condensaciones, en unas condiciones higrotérmicas de aire
ambiente dadas.
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CONSTRUCCIÓN IV 93
Los problemas de condensación superficial suelen aparecer al descuidarse al aislamiento de los puentes
térmicos, permitiendo que sus valores de K superen los límites antes señalados. Este descuido suele ser frecuente
cuando los trasdosados se han de realizar con albañilería que crearía unos recrecidos difíciles de realizar por falta de
superficie.
Recomendaciones :
* Necesidad de una correcta ventilación y de un sistema de calefacción uniforme en el interior de los locales.
* En locales sin calefacción es aconsejable emplear un componente fungicida en la pintura, que representa un
sobrecosto ínfimo y asegura la conservación del recubrimiento.
* Los residuos de combustión deben ser evacuados directamente al exterior, al contener vapor de agua.
* Todos los locales con fuerte producción de vaopr de agua, como cocinas, cuartos de baño, etc... deben estar
dotados de un sistema de ventilación permanente y de revestimientos impermeables al vapor y que soporten bien el
agua.
Uno de los puentes térmicos má comunes es el que se crea en los “avidriamientos” (utilizo esta palabra ya
que el término “acristalamiento” contiene en si mismo un entendimiento incorrecto del material). Una de las
soluciones posibles para evitar las condensaciones , si asumimos el puente térmico, es ventilar la superficie del
vidrio a pie de la carpintería que cree una circulación constante de aire.
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CONSTRUCCIÓN IV 94
El problema de los puentes térmicos no es tanto su existencia como el desconocimiento de ésta, pues si
existen y se tiene conciencia de ellos, se pueden tener en cuanta en el proyecto de forma que se eviten sus
consecuencias mediante una solución constructiva.
CALCULO DE LA CONDENSACIÓN INTERSTICIAL
Aparecen en soluciones constructivas permeables al vapor de agua , en el interior de los cerramientos
cuando la temperatura de la hoja es inferior a la de rocío , sería su presión de vapor.
Depende de :
• Permeabilidad al vapor de agua de cada material
• Espesor y orden de los materiales
• Colocación del aislamiento
• Existencia de barrera para vapor
En los muros permeables existe un flujo de vapor debido a la diferencia de presiones de vapor de los
ambientes que separan.
Cada material tiene una resistividad al vapor rv (inversa a la permeabilidad del vapor dv) , dada en la tabla
4.2 de la NBE- CT-79, con cuyo valor se puede obtener la resistencia al vapor Rv de cada una de las hojas del
cerramiento, en función de su espesor e, mediante la expresión :
Rv = e· rv = e · 1/dv
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CONSTRUCCIÓN IV 95
Del mismo modo, en un cerramiento homogéneo al ser la caída de presión de vapor a través de él
directamente proporcional a la resistencia de vapor del mismo, cumpliéndose también esta proporcionalidad en cada
una de las hojas de un muro formado por varias capas, puede establecerse :
Rvn en · rvn
Δ Pvn = ( Pvi - Pve ) · ------------ = ( Pvi - Pve ) · ------------------
RvT RvT
Donde :
Δ Pvn = Caída de presión de vapor en la hoja n
Pvi = Presión de vapor del aire interior
Pve = Presión de vapor en el aire exterior
Rvn = Resistencia al vapor de agua de la hoja n
RvT = Resistencia al vapor total del cerramiento
en = Espesor de la capa n
rvn = Resistividad al vapor de la capa n
Una vez obtenidos estos valores, podemos utilizar el ábaco psicométrico para establecer las diferentes
temperaturas de rocío y compararlas con las temperaturas reales del cerramiento que hemos hallado previamente.
Como en los casos anteriores, este proceso de cálculo puede hacerse analíticamente o gráficamente, con un
método similar a los descritos en los puntos anteriores :
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CONSTRUCCIÓN IV 96
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 97
Las condensaciones intersticiales pueden provocar la perdida de la capacidad aislante del cerramiento
térmico si estos se afectan con el agua.
Recomendaciones :
• No colocar la barrera para vapor exclusivamente en el lado frío de la hoja caliente, después del aislamiento
antes de la cámara de aire, si no va acompañada de otra colocada en el lado caliente de dicha hoja, pues produciría
condensaciones en el propio aislamiento. En el caso de colocar una sola barrera para vapor, siempre en el lado
caliente del aislamiento térmico.
Son barreras para vapor : el Papel Kraft, todos los metales (un panel sandwich lleva el aislamiento entre dos
chapas metálicas , es decir, dos barreras para vapor, una en el lado frío y otra en el lado caliente) , algunos aislantes
térmicos ( el poliestireno extrusionado de alta densidad ; el poliuretano proyectado en su superficie exterior , el
vidrio celular y los aislamientos de célula cerrada en general ).
• Que el cerramiento sea permeable. Colocar en la medida de lo posible un aislamiento que sea permeable al
vapor de agua (fibra de vidrio con tela)
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CONSTRUCCIÓN IV 98
CONDICIONES DEL COMPORTAMIENTO HIGROTÉRMICO DE LOS CERRAMIENTOS
El comportamiento higrotérmico está condicionado por el ambiente interior, el ambiente exterior y por los
materiales que lo constituyen.
* Ambiente interior:
- Temperatura de uso del local Tabla 3
- La temperatura superficial interior del cerramiento no será inferior a 4ºC de la del local.
- Hr interior = 75% , salvo cocinas o aseos = 85%
* Ambiente exterior :
- Temperatura exterior a efectos de cálculo Mapa 2
La Coruña : Tª exterior 5ºC
Tª terreno 8ºC
- Hr exterior : 95%
* Materiales de cerramiento :
- Conductividad térmica λ y permeabilidad al vapor de agua dv
- Conductancia C = λ/espesor Permeancia al vapor P = dv/espesor
Resistencia térmica interna R = espesor/λ Resistencia al vapor de agua Rv = espesor/λ
CARACTERÍSTICAS HIGROTÉRMICAS DE LOS MATERIALES
* FUNDAMENTALES :
- Conductividad térmica λ kcal / m h ºC
- Permeabilidad al vapor de agua dv g cm / mm Hg m2 dia
- Conductancia térmica C = λ/e kcal / m2 h ºC
- Resistividad térmica r = 1/λ m h ºC / kcal
- Resistencia térmica R = e/λ m2 h ºC / kcal
- Permeancia al vapor P = dv / e g / mm Hg m2 dia
- Resistividad al vapor rv = 1 / dv mm Hg m2 dia / gm
- Resistencia al vapor Rv = e/dv mm Hg m2 dia / g
* BÁSICAS : EXIGIBLES POR NORMA
- Densidad aparente kg/m3
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CONSTRUCCIÓN IV 99
- Absorción de agua por volumen Kg/h
-Capacidad calorífica kcal/m3
*OTRAS PROPIEDADES NO EXIGIBLES (POR ESTA NORMA)
- Resistencia a la compresión y/o flexión Kg/cm2
- Módulo de deformación Kg/cm2
- Envejecimiento o durabilidad
- Coeficiente de dilatación lineal 1/ºC
- Comportamiento al fuego
- Comportamiento acústico
- Comportamiento agentes químicos
- Comportamiento parásitos.
MEDIDAS PARA IMPEDIR LA CONDENSACIÓN SUPERFICIAL
Los factores que intervienen en el estudio de las condensaciones superficiales en un cerramiento son :
- Grado de aislamiento determinado por la resistencia térmica del cerramiento 1/K.
- El ambiente interior definido por su temperatura Ti y la humedad relativa Hri.
- El ambiente exterior definido por su temperatura Te y la humadad relativa Hre, aunque este segundo parámetro
sólo se considera para el cálculo de condensaciones intersticiales.
La aparición de condensaciones superficiales es un síntoma claro de falta de aislamiento. Si aumentamos el
aislamiento evitaremos la condensación superficial.
Otro mecanismo eficaz para eliminar condensciones superficiales consiste en hacer descender la humedad
relativa interior Hr mediante una adecuada ventilación, que nos permita eliminar el exceso de vapor de agua. Este
mecanismo supone un gasto energético adicional, al tener que calentar el aire del exterior hasta la temperatura de
uso del local, por lo que no es muy recomendable, salvo en aquellos casos en los que el aumento de la Hr sea
exporádico.
La colocación de una capa esponja en la cara caliente del cerramiento, que almacene humedad de condensación
formada esporádicamente y la ceda al ambiente interior cuando desaparezcan las causas que la provocaron como la
subida de la Hr interior, el aumento de la temperatura interior o un descenso rápido de la temperatura exterior. Los
matriales altamente higroscópicos como los yesos cumplen perfectamente esta función.
Cuando exista un cortavapor inmediatamente detrás de esta capa esponja es prácticamente imprescindible su
utilización.
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CONSTRUCCIÓN IV 100
La aparición localizada de condensaciones superficiales en los cerramientos son causa de un debilitamiento del
grado de aislamiento en los mismos y en donde la densidad de la líneas de flujo de calor es superior al resto del
cerramiento, constituyendo los denominados puentes térmicos.
La formación de condensaciones superficiales en los pueentes térmicos es función de los cuatro factores siguientes:
a) Del salto térmico entre los ambientes interior-exterior por lo que existe mayor peligro en las zonas de
climas fríos.
b) De la humedad relativa Hr interior , cuanto más alta, mayor peligro de condensación.
c) De la magnitud de la superficie interna, o en sentidi negativo del tamaño de la superficie externa.
Cuanto mayor sea la superficie interior que es donde se aporta calor, mejor o bien cuanto menor sea la
superficie exterior que es por donde se roba el calor , mejor.
Estos conceptos se ilustran con los esquemas siguientes para una mejor comprensión del fenómeno.
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 101
d) Si el material de cerramiento que está en contacto con el puente témico caso del hormigón por ejemplo, el
puente absorberá en su paso a través del mismo tanto más calor cuanto más conductor sea el material del
muro, llegando a equilibrarse más o menos con la temperatura del mismo. Por el contrario, si el material
del muro es aislante de conductividad calorífica muy baja, no cederá calor al puente térmico en la
superficie de contacto, por lo que será imposible igualar la temperatura de ambos, produciéndose
condensaciones superiores.
CONSTRUIR SIN PUENTES TÉRMICOS
Recomendaciones de carácter general, que permitirán evitar la formación de puentes térmicos en las uniones de
los distintos elementos constructivos.
a) Carpinterías exteriores :
1. Alinear la carpintería con la cara exterior del muro en el caso de no llevar aislamiento
2. Alinear la carpintería con el aislamiento en el caso de llevarlo.
b) Ángulos en muros exteriores:
1. Evitar poner pilares de encuentro
2. En el caso de muros de distinta resistencia térmica, formar el ángulo con el que tenga la mayor.
3. En ángulos salientes y muros con aislamiento, éste debe ser de poner hacia el interior.
4. En ángulos entrantes y muros con aislamiento, éste se debe poner hacia el exterior
c) En muros:
1. Evitar enbeber los pilares en el muro.
2. En muros con aislamiento no interumpir este en los encuentros con tabique, muros, soportes, suelos
etc.., recomendando disponer el aislamiento por fuera, técnicamente resuelto y que ofrece además
un excelente comportamiento higrotérmico del muro.
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 102
3. Si el muro lleva aislamiento al trasdós y no hay más remedio que interrumpirlo en los encuentros
con otros muros o forjados para garantizar la trabazón o el trabajo de éstos, no eliminar el
aislamiento, siino despalzarlo cuanto se pueda y si no recurrir a las soluciones que se ofertan en el
apartado siguiente para solucionar el puente térmico.
d) Cerramientos (muros, suelos , cubiertas) :
1. En los cerramientos con aislamiento. Éste debe ser contínuo y en caso de tener que interrumpirlo se
deberá solapar para formar esa continuidad.
Representación gráfica de las recomendaciones expuestas.
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CONSTRUCCIÓN IV 103
SOLUCIÓN CONSTRUCTIVA A ALGUNOS PUENTES TÉRMICOS
Cuando no se han aplicado los
criterios del apartado anterior,
construir sin puentes térmicos; para
tratar de resolverlos se dan a
continuación algunos esquemas
gráficos de cómo solucionarlos,
reforzando el grado de aislamiento
del mismo mediante la colocación de
un material aislante cuya naturaleza
y forma de presentación (flexible,
rígido, semirrígido, etc,) y puesta en
obra será en cada caso la más
adecuada a la solución que se oferta.
En el caso de que la posición del
aislante de refuerzo que se oferta en
los esquemas coincida con la
posición del aislante en el
cerramiento, se puede optar por
solaparlos o bien mejorar este con un
material aislante más eficaz.
Representación gráfica
esquemática y la solución
constructiva a la colocación del
refuerzo del aislante será en cada
caso la que considere más oportuna
el proyectista en función del acabado
estético del cerramiento, ya que el
criterio funcional como solución al
puente térmico queda garantizado
por el esquema propuesto, siempre
que el material aislante tenga la
longitud y espesor adecuado.
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CONSTRUCCIÓN IV 104
MEDIDAS PARA IMPEDIR LA CONDENSACIÓN INTERSTICIAL
Los factores que intervienen en el estudio de las condensaciones intersticiales son:
- Las características higrotémicas de los materiales que componen el cerramiento como la conductividad térmica
λ y las resistencias térmicas y a lvapor de agua Rt y Rv respectivamente.
- El ambiente interior definido por su temperatura Ti y la humedad relativa Hri.
- El ambiente exterior definido por su temperatura Te y la humedad relativa Hre.
Como sabemos , la condensación intersticial se produce en el cerramiento cuando se alcanza la presión de
saturación para un punto cualquiera del mismo a una temperatura determinada, denominada de rocío.
Medidas eficaces para impedir esas condensaciones :
- Ordenando correctamente las capas que forman el cerramiento de forma que el fctor de posición μλ sea
decreciente desde el interior hasta el exterior.
Esta norma de carácter general podemos completarla con las reglas siguientes :
- En la cara caliente (interior) se deben evitar los materiales aislantes específicos como las cámaras de aire con
resistencia al vapor prácticamente nula, ya que hacen descender la temperatura en el cerramiento, alcanzando
generalmente al temperatura de rocío y provocando por tanto la saturación.
- En la cara fría (exterior) se evitará la colocación de capas que frenen el vapor o bien hacerlas inocuas, mediante
la ventilación por detrás, poniéndolas en contacto con el aire exterior, como ocurre en el caso de revestimientos
impermeables. (chapados de piedra compacta).
Los aspectos contemplados en este punto se han representado gráficamente en los esquemas:
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CONSTRUCCIÓN IV 105
La colocación correcta de cortavapores que se dispondrán en la cara caliente del cerramiento por ser allí donde
las presiones de vapor son más altas o lo que es lo mismo que el contenido de humedad es amyor existiendo por
tanto mayor riesgo de condensación en caso de un descenso de la temperatura.
Para que el cortavapor sea eficaz debe ser contínuo, poniendo especial atención al tratamiento de las juntas del
mismo garantizando su estanqueidad.
En el caso de cubietas no ventiladas se utilizarán preferentemente cortavapores de tipo flotante. Se trata
simplemente de colocar una capa equilibradora de presión por debajo del cortavapor que impida la formación de
burbujas de agua debidas a la acción solar directa sobre las cubiertas, protegiendo a éste de los daños mecánicos
que ocasionen los movimientos térmicos de la construcción (retracción-dilatación) y de las diferenacias absolutas
de presión, al desaparecer la humedad eventual de la construcción.
La estructura de esta capa de tipo tubular o similar debe estar en contacto con el exterior para evitar la formación
de burbujas de vapor.
La capa equilibradora no tiene influencia alguna en la variación de al temperatura o presión de vapor del
cerramiento.
En locales de humedad relativa permanentemente alta se pueden producir condensacioens en el forjado de
cubierta por debajo del cortavapor, siendo necesrio colocar éste al interior, o bien ventialr el local para evitarlas.
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CONSTRUCCIÓN IV 106
Esquemas gráficos:
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CONSTRUCCIÓN IV 107
ANÁLISIS DE CERRAMIENTOS TIPO
1. CERRAMIENTOS VERTICALES EN FACHADA
Muros sin aislamiento:
En general no se consigue la resistencia térmica necesaria para
los espesores de muros normalmente utilizados desde la óptica
estructural, por lo que debemos aumentar estos exageradamente para
poder cumplir las exigencias de la norma, con el consiguente
aumento desproporcionado del costo.
Sin embargo , debemos decir que en zonas climáticas
favorables y dado el comportamiento armónico de los cerramientos,
si cumplen las exigencias de la norma se deberán utilizar.
Muros con aislamiento exterior:
En general presentan un comportamiento higrotérmico
excelente, siempre que se cumplan las condiciones siguientes:
- El revestimiento interior y el muro deben ofrecer
resistencia al vapor superior a la del aislamiento.
- No se debe abusar del aislante, interesando en general para
locales calefactados de uso continuado tener un cerramiento
con la mayor capacidad calorífica al interior, generalmente
la fábrica.
No es aconsejable para locales de uso esporádico, como
las salas de reunión o locales públicos de uso no continuado.
El revestimiento exterior, cuando lo lleve, se encuentra
sometido a las variaciones extremas de temperatura y a los
agentes climatológicos, por lo que se utilizarán revestimientos no
contínuos ; es decir, con un elevado número de juntas que
permitan la libre dilatación del material y al mismo tiempo deben
ser durables.
El elemento sustentante del cerramiento (fábrica) se
encuentra protegido de los agentes externos y proporciona
capacidad calorífica, mejorando el confort del local de uso
continuado, como es el caso de viviendas con calefacción en
re´gimen ininterrumpido.
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CONSTRUCCIÓN IV 108
Aislamiento central :
Este cerramiento es adecuado cuando la humedad relativa interior
es baja y se precisa un grado de aislamiento medio-alto, o cuando el
aislante deba ir protegido.
Si el cerramiento lleva revestimiento al exterior, éste debe cumplir
las condiciones del punto anterior.
La hoja exterior debe ser más permeable que la interior para
evitar las condensaciones intersticiales, debiéndose cumplir la
norma del factor de posición (μλ) de las distintas capas: “decrecer del
interior al exterior”. En el caso de que la hoja exterior sea más
resistente al vapor que las anteriores, tendremos que ventilarla por
detrás con aire procedente del exterior, provocando una disminución
de la resistencia térmica total del cerramiento o bien disponiendo un
cortavapor en la cara caliente del muro si no queremos ventilar, en
cualquier caso se estudiará la solución que más interese.
Aislamiento interior :
Cerramiento adecuado cuando lo que se pretende es un
calentamiento rápido del local, como es el caso de locales de
reuniones, conferencias , etc, de uso no contínuo.
En estos cerramientos, el factor de posición del muro debe ser
inferior al del material aislante, para evitar la condensación; no nos
debe preocupar abusar del aislante, puesto que no se precisa capacidad
calorífica al interior del carramiento y si interesa calentarlo cuanto
antes mejor, según el criterio de ahorro de energía, puesto que no es
necesario prolongar las condiciones de confort cuando la sala está
vacía.
Cuando el muro vaya revestido al exterior se deberán cumplir las
condiciones de durabilidad y elevado número de juntas para permitir
la libre dialtación del material.
Si la fábrica, elemento básico del cerramiento, no va revestida, se
encontrará sometida a la acción de los agentes clima´ticos exteriores,
debiendo evaluar y contro lar los efectos destructivos que se van a
producir inevitablemente.
En locales con humedad relativa interior alta es inevitable la
colocación de un cortavapor al interior, o bien un aislante con elevado
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 109
factor de posición (μλ), debiendo cuidar el tratamiento de juntas en
éste de modo que sea contínuo.
Aislamiento doble: Trasdós – Intradós:
Estos cerramientos presentan un comportamiento higrotérmico
excelente cuando se dispone al interior un aislante menos eficaz
(menos espesor) y de una elevada resistencia al vapor y al exterior
todo lo contrario ; es decir, un al to poder aislante y una moderada
resitencia al vapor.
La fábrica se encuentra protegida de los agentes climatológicos
externos, por lo tanto , preservando sus características.
Muros con cámara de aire :
Si la cámara de aire no es ventilada, sabemos que ofrece una
resistencia térmica moderada y nula al vapor, por lo que
deberemos de disponerla lo más al exterior posible si no queremos
utilizar cortavapores que generalmente se hacen obligatorios, o bien
ventilar la cámara para evitar las condensaciones que se forman, a
costa de reducir el grado de aislamiento. El que ventilemos la cámara
no quiere decir que queden resueltos en la totalidad los casos de
condensación intersticial, obligándonos a tener que disponer del
consabido cortavapor.
Por lo tanto el sistema tradicional de cámara al trasdós de la
fábrica es causa de condensaciones si no se dispone un cortavapor.
Como ya conocemos los mecanismos para evitarlas, en cada caso
concreto debemos utilizar el que mejor se ajuste a las exigencias de
todo orden que inciden en el diseño de un cerramiento y no solo el de
carácter higrotérmico, como pueden ser los criterios constructivos,
económicos, facilidad de ejecución, alojamiento instalaciones,
separaciones etc.
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CONSTRUCCIÓN IV 110
Exigencias a los recubrimientos exteriores – interiores :
Revestimiento con materiales permeables al exterior:
Desde la óptica del comportamiento higrotérmico esto sería lo
deseable, pero como a la vez concurren otrascaracterísticas como
la durabilidad, entiendo que estos dos factores son contrapuestos,
ya que el efecto destructivo de los agentes climatológicos se acentúans
frente a materiales permeables como son la heladicidad, la
descomposición por reacciones químicas, etc.
Revestimientos con materiales impermeables al exterior:
En un principio y en la perspectiva higrotérmica, estos
revestimientos presentan un mal comportamiento, pues como sabemos
una capa impermeable al exterior es causa de condensaciones si
no se anula su efectividad con ventilación por detrás o bien nos
obliga a colocar un cortavapor muy eficaz al interior del
cerramiento.
En la práctica estos revestimientos que en principio y dado que se
ejecutan con materiales evidentemente impermeables como los
chapados de piedra compacta, paneles de plástico o plaqueados
cerámicos vitrificados, no lo son tanto dado el elevado número de
juntas necesarias para su puesta en obra, por lo que encada caso
deberemos evaluar estas juntas para obtener el grado de resistencia al
vapor del revestimiento y ponderar la necesidad de ventilar por detrás
o colocar un cortavapor al interior, en función del salto de presiones
de vapor entre interior y exterior.
Recomiendo la solución de ventilar si además en el cerramiento
hay una adecuada distribución de las capas en función de las
exigencias del local. En esta solución es obvio que no podemos contar
con la eficacia del aislante del revestimiento, pero como contapartida
mejoran ostensiblemente las condiciones de dicho revestimiento frente
a las variaciones térmicas y la cara exterior en contacto con la cámara
ventilada se encuentra protegida, aspecto este muy interesante desde el
punto de vista de la durabilidad.
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CONSTRUCCIÓN IV 111
Revestimiento con materiales permeables al interior:
Generalmente este tipo de revestimientos tienen gran interés desde
la óptica del estudio de las condensaciones superficiales porque suelen
poseer propiedades higrscópicas, es decir, que almacenan la
humedad de condensación que se puede producir de forma
esporádica por un repentino aumento de la humedad relativa interior,
o por un descenso brusco de la temperatura exterior, para que cuando
desaparezcan estas causas devuelva la humedad retenida al
ambiente interior, regulando asi el grado de humedad del mismo.
Revestimiento con materiales impermeables al intrior:
Estos revestimientos son imprescindibles con humedades
relativas al interior elevadas, para evitar las condensaciones
intersticiales siempre que tengan la eficacia de un cortavapor, es
decir, deben ser contínuas o tener un reducido número de juntas. En
caso contrario habrá que disponer además un cortavapor.
En locales en los que la humedad relativa sea muy alta, pero no de
forma continuada, como son los cuartos de baño o cocinas, estos
revestimientos alicatados, plaqueteados, acompañados de un
moderada ventilación como es la exigida para estos locales, suele ser
suficiente, aunque es inevitable el que se formen gotas de agua que
escurrirán por el mismo, debiendo prestar especial atención a las
posibles patologías que puedan presentar.
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CONSTRUCCIÓN IV 112
2. CERRAMIENTOS HORIZONTALES CON LOCALES NO CALEFACTADOS
Posición que debe ocupar la capa aislante en suelos o techos según el
flujo sea descendente o ascendente, en función de las exigencias concretas
de uso de los locales.
Suelos. Flujo descendente:
El aislante se debe colocar siempre que se pueda en la cara fría, es
decir, por debajo del forjado, para los locales de uso continuado y
calefacción ininterrumpida como es el caso de viviendas. (fig.12)
En locales con humedad relativa interior moderada se puede disponer
la capa aislante sobre el forjado pero el pavimento debe ser flotante para
no transmitir acciones macánicas al aislante.(fig.13)
En el caso poco frecuente por desgracia de disponer un pavimento de
entramado, la cámara que queda entre el pavimento y el aislante debe
ventilarse.(fig14)
En locales con calefacción en el pavimento que proporciona una
temperatura ambiente uniforme en el local, el aislante se debe colocar por
debajo de los tubos radiantes para no impedir la emisión de calor.(fig.15)
Techos. Flujo descendente:
Vale lo dicho para suelos pero al contrario, considerando el caso de
pavimento sobre entramado como si fuera un falso techo.
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CONSTRUCCIÓN IV 113
3. CUBIERTAS
Posición que debe ocupar la capa aislante y el cortavapor en el
caso de cubiertas ventiladas y no ventiladas.
Cubiertas ventiladas:
El aislante se colocará sobre el forjado o elemento resistente
cuidando el que sea contínuo para evitar los puentes térmicos mediante la
utilización de separadores, por ejemplo.
El aire de la cámra, dependiendo del grado de comunicación con
el exterior, estará más o menos cargado de vapor, por lo que en cada caso
estudiaremos la necesidad o no de colocar un cortavapor. (fig.16).
En general no será preciso disponer un cortavapor, pero en caso de
locales con humedad relativa interior muy alta se dispondrá un
cortavapor sobre el forjado siempre que éste, como ocurre
normalmente, ofrezca poca resistencia térmica. (fig 17).
El material impermeable de cubierta y su base protegen la capa
aislante y la cámara evita los transtornos provocados por los cambios
bruscos de temperatura o presión de vapor haciendo de amortiguador.
Cubiertas no ventiladas:
Dado que el soleamiento es elevado en las cubiertas y que además
están sometidas a cambios bruscos de temperatura (dia-noche), tiene
especial importancia en este tipo de cubiertas la protección que demos
al impermeabilizante para que se mantengan sus propiedades de
estanqueidad.
Otro factor importante son la formación de burbujas de vapor
formadas por la elevada temperatura que se alcanza en las cubiertas no
protegidas suficientemente y que son causa de roturas en el
impermeabilizante produciendo patologías graves + goteras.
En las cubiertas se acentúa también el fenómeno de las
condensaciones, puesto que al ser el flujo de calor ascendente, la
temperatura de la cara interior del techo de cubierta es más elevado que el
de la media local.
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CONSTRUCCIÓN IV 114
Expuesto esto, estamos en condiciones de ofertar soluciones de
cubierta transitable o no, que den respuesta correcta a las exigencias de
diseño.
Esta solución ofrece garantías frente al grado de aislamiento, y el
forjado está protegido de las variaciones de temperatura, pero no puede
evitar la formación de condensaciones intersticiales, para humedad
relativa inferior a la moderada. (fig.18)
Esta solución garantiza además el comportamiento frente a las
condensaciones, siempre que el cortavapor se más eficaz que el
impermeabilizante de cubierta, del orden de cinco veces más como media.
(fig.19.)
Solución para locales con humedad relativa alta, al disponer una
capa equilibradora comunicada al exterior y que evita el que se forman
burbujas de vaor que perforen el cortavapor. Si se produjera
condensaciones en el forjado por el elevado valor de la Hr interior el
cortavapor lo dispondríamos por debajo de éste.
En caso de que la elevación de la Hr interior fuera esporádica,
dispondríamos una capa esponja.
En el caso de existir humedad de la construcción y ante el peligro de
formación de burbujas bajo el impermeabilizante que podrían perforarlo,
dada la temperatura tan elevada que se alcanza en verano, se puede
disponer otra caoa equilibradora debajo de éste.
Adecuada protección del impermeabilizante, amortiguandose los
efectos de las vaiaciones térmicas extremas a las que se en cuentra
sometida la cubierta.
En lo demás vale lo dicho anteriormente.
Por tanto podemos decir que esta solución es óptima para cubiertas no
transitables.
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CONSTRUCCIÓN IV 115
Solución correcta para azotea transitable:
El cortavapor epor encima del forjado es solamente válido para
Hr interior normal, en caso de ser excesiva puede condensarse el vapor
en el forjado, por lo que debemos disponer de cortavapor por debajo del
mismo.
El pavimento debe ser flotante interponiendo una capa entre éste y el
aislante que garantice la no transmisió nde esfuerzos a éste.
4. CERRAMIENTOS EN CONTACTO CON E L
TERRENO
Dado que las pérdida de calor por transmisión a través de los
cerramientos en contacto con el terreno es muy reducida, no considero
necesario hacer un análisis exhaustivo del comportamiento de los
mismos, no interesando aumentar el grado de aislamiento por resultar
claramente antieconómico.
Como por ejemplo, al aumentar diez veces en una solera la cantidad
de material aislante con un coeficiente de conductividad λ = 0.002
solamente disminuye en un 40 por 100 e lcoeficiente de transmisión
térmica de la misma K.
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CONSTRUCCIÓN IV 116
COMPORTAMIENTO ACÚSTICO DE LOS
CERRAMIENTOS
GENERALIDADES
No debería exigirse el mismo aislamiento acústico en todos los casos, pues no requiere el mismo aislamiento
una vivienda en el campo que una vivienda en el centro de la ciudad. Sin embargo la NBA-CA 88 no tiene esto en
cuenta.
El sonido se produce por la propagación de ondas sonoras , que son ondas acústicas que producen sensación en
los órganos auditivos.
Se entiende por sonido una variación de la presión ambiental que se propaga en forma de ondas. No toda variación
de la presión ambiental es perceptible como sonido. Esta variación de la presión ambiental es lo que se denomina
PRESIÓN ACÚSTICA. Se mide en μbar. 1 μbar = 10 –6 bar (kg/cm2)
El sonido es un fenómeno vibratorio. Se llama PERIODO (T) al tiempo que la oscilación tarda en realizar un ciclo
completo. Se mide en segundos (s).
La FRECUENCIA (F) es el número de ciclos que se realiza en 1 segundo; es la inversa del periodo. F = 1 /T. Se
mide en ciclos por segundo, que se denominan Hercios (Hz).
La VELOCIDAD DE PROPAGACIÓN (C) del sonido, es la velocidad con que se desplazan las ondas sonoras. Es
independiente de la presión acústica.
LONGITUD DE ONDA (λ) : Distancia que recorre una onda sonora en el tiempo de un periodo . Depende de la
velocidad de propagación y del periodo (o la frecuencia) . Se mide en m. λ = C · T = C / F
IMPEDANCIA ACÚSTICA (Z) : Facilidad que ofrece el medio a la propagación del sonido. Es el cociente entre
la presión acústica (P) y la velocidad propia del movimiento vibratorio definida antes como velocidad del sonido. Z
= P / V . Se mode en ohmios acústicos ( g/s · cm)
AUDICIÓN
El oido percibe las variaciones de presión en forma de sonido cuando su periodicidad está entre las 20 y 20000
variaciones por segundo, es decir, cuando su frecuencia está entre los 20 y 20000 Hz.
Esta banda de frecuencias audibles se descompone en tres regiones : Frecuencias graves, medias y agudas
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CONSTRUCCIÓN IV 117
Frecuencia 20 Hz mínimo infrasonidos
Frecuencia 20000 Hz máximo ultrasonido
PROPAGACIÓN DEL SONIDO
Se pueden clasificar las ondas atendiendo a la forma en que se mueven las partículas del medio respecto a la
dirección de propagación.
onda transversal : el movimiento de las partículas es perpendicular a la
dirección de propagación.
onda longitudinal : el movimiento de las partículas del medio es
paralelo a la dirección de propagación a esta categoría corresponden
las ONDAS SONORAS
La propagación del sonido se produce en gases, líquidos y también en sólidos.
∗ En gases y líquidos :
La propagación del sonido no es objeto de tensiones transversales, y las ondas sonoras son ondas de
densidad con movimiento longitudinal. La propagación se caracteriza con dos magnitudes : la presión
sonora “P” y la velocidad del sonido “V”.
Estas ondas longitudinales se propagan de dos formas:
- ondas planas progresivas
- ondas esféricas
∗ En sólidos:
Además de las longitudinales , el sonido también se puede propagar mediante ondas transversales.
Tipos de ondas:
- Longitudinales
- Transversales
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CONSTRUCCIÓN IV 118
- Longitudinales-Transversales: entre ellas, se encuentran las “ ondas de flexión “.
Las más importantes desde el punto de vista del aislamiento acústico son las ondas de flexión. Su
velocidad de propagación “C”, al contrario que en los otros tipos de ondas, no es constante, sino
proporcional a al raiz cuadrada de la frecuencia ( c = √ ω · 4√ B / M, donde M = masa superficial ; B =
rigidez a flexión ). Con este tipo de ondas, se produce una dispersión espacio temporal de las diversas
longitudes de onda a su paso por el sólido; es decir, que en la propagación de un impulso con un amplio
espectro de frecuencias llegan primero las altas frecuencias a un punto alejado del sólido.
La velocidad del sonido en el aire no depende de la frecuencia y varía con la temperatura (+T >V).
La velocidad de transmisión de una onda en un medio cualquiera depende de una propiedad elástica del medio
en que se propaga (o material) y otra inercial.
Valores característicos de velocidades longitudinales y transversales de algunos medios y materiales:
Medio Temperatura ºC Velocidad m/sg
aire 0ºC 331m/s
20ºC 343 m/s
agua 15ºC 1450 m/s
aluminio 20 5100 m/s
granito 6000 m/s
aislamiento 20ºC 5100 m/s
caucho 0ºC 54 m/s
MAGNITUDES FÍSICAS DEL SONIDO
∗ PRESIÓN SONORA (P)
Analiza la variación en torno a la presión atmosférica o de equilibrio, producida por una perturbación
sonora; al nivel del mar es del orden de 105 N/m2. Es la diferncia entre la presión total instantánea en un
punto determinado, en presencia de una onda acústica, y la presión estática en el mismo punto.
El valor medio de la presión sonora es aproximadamente nulo, ya que toma tantos valores positivos como
negativos y por ello no es un indicador.
La percepción de una onda sonora por el oido humano implica una vibración de las partículas del aire
situadas delante del tímpano, con una frecuencia definida y una amplitud determinada. Esta vibración puede
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CONSTRUCCIÓN IV 119
considerarse también debida a las variaciones de presión del aire en es mismo punto. La presión del aire se
eleva sobre la atmosférica y después de hace inferior a ella. El exceso de máximo de presión sobre la
atmosférica se denomina amplitud de la presión sonora.
Las presiones más fuertes que soporta el oido humano son de 28 N/m2 por encima o por debajo de la presión
atmosférica . Los sonidos más débiles capaces de excitar al oído, siempre a 1Khz, son de 2·10-5 N/m2.
∗ INTENSIDAD SONORA ACÚSTICA (I)
Valor medio de la energía transportada por una onda, por unidad de superficie y tiempo, a través de una
superficie perpendicular a la dirección de propagación.
Es igual a la presión sonora (fuerza por unidad de área) por la velocidad de las partículas.
I = p·v p = presión
Se mide en W/m2 V = velocidad
∗ POTENCIA SONORA
Valora la energía que una fuente emite en la unidad de tiempo. Se mide en watios. W
LA MEDIDA SUBJETIVA DEL SONIDO
El oido humano se fundamenta en dos sensaciones :
- El tono
- La intensidad
El tono se puede determinar fácil y objetivamente midiendo la frecuencia
La intensidad es una magnitud, en parte subjetiva. Está relacionada con la presión sonora, que es objetivamente
medible; sin embargo, dos sonidos de igual presión sonora y de distinta frecuencia no producen la misma
sensación de intensidad. Se define como la energía por unidad de superficie y se mide en W/m2.
Umbral auditivo : Para que nuestro oido comience a percibir el sonido, la presión acústica debe ser, al menos de
2·10-4 μbar.
Umbral doloroso : Cuando la presión acústica supere los 103 μbar.
En intensidades : Umbral auditivo 10-12 w/m2
Umbral doloroso 25 w/m2
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CONSTRUCCIÓN IV 120
“ Nuestras impresiones sonoras varían según una progresión aritmética, cuando las impresiones físicas que las
causan varían en progresión geométrica” . Si la excitación varía de 10 a 100, nuestra impresión sonora varía de 1 a
2. Por ello representamos las medidas acústicas en escala logarítmica. El oido humano es logarítmico.
El nivel acústico, se mide en decibelios , mide las sensaciones del oido. dB es lo que nosotros sentimos
El decibelio se define :
- 20 veces el logaritmo de la relación de la presión sonora referida al umbral auditivo.
- 10 veces el logaritmo de la relación de la intensidad acústica referida al umbral auditivo.
L (dB) = 20 · log P/Po = 10 · log I/Io L = Nivel acústico, en dB
Po = 2 · 10 –4 μbar
Io = 10 –12 w/m2
El decibelio no tiene dimensiones
Umbral auditivo0 dB
Umbral doloroso 134 dB
La duplicidad de la intensidad no produce el doble de decibelios, produce un aumento de 3 dB.
SENSIBILIDAD AUDITIVA
El oído humano no es igual de sensible a todas las frecuencias.
La sensibilidad es máxima para 1000 Hz, algo menor para frecuencias mayores y disminuye mucho para bajas
frecuencias.
Dentro de las ondas sonoras, importan en las edificaciones las comprendidas entre 100 – 5000 Hz, por
comprender el rango principal de los sonidos producidos por las fuentes de ruido y por la eficacia asegurada de los
materiales acústicos fuera de este rango en casi todos los casos.
El intervalo de frecuencias e intensidades de presiones sonoras a las que es sensible el oido queda representado
gráficamente en el siguiente diagrama, que corresponde a la zona de audición de una persona con el oido en buenas
condiciones : Gráfica umbrales audición :
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CONSTRUCCIÓN IV 121
La curva superior representa el nivel de intensidad correspondiente al sonido más débil que puede percibirse a
cada frecuencia.
El oido presenta sensibilidad máxima en el intervalo de frecuencias comprendido entre 2 y 3 Khz. Esta curva se
denomina umbral de audición.
La ordenada de la curva superior representa la intensidad del sonido por en cima del cual la sensación es
dolorosa, es el umbral del dolor.
El rango audible varía con al intensidad, pero por otra parte , el rango de intensidades audibles varía con
la frecuencia.
La sensibilidad del oido humano que hemos visto para tonos puros, no es igual en el caso de sonidos y ruidos
compuestos de varios tonos. Para ruidos compuestos se produce un efecto de enmascaramiento.
Este fenómeno puede producir un efecto ventajoso o perturbador. Cuando el ruido “enmascarante” desaparece,
se perciben los ruidos que antes no se percibian.
El ruido es una señal acústica de tono no definido:
Ruido : ondas no armónicas molesta
Música : ondas armónicas no molesta
La molestia es un concepto indefinido. La parte medible de la ,olestia se apoya fundamentalmente en la
impresión de que las frecuencias latas son más molestas que las bajas.
En aislamiento acústico es mas importante aislar para agudos.
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CONSTRUCCIÓN IV 122
EL DECIBELIO A
Sistema empleado para definir con un solo valor el nivel de presión acústica. Basada en las curvas sobre la
sensibilidad del oido en función de la frecuencia. Se obtiene mediante lo que se llama curva de ponderación A que
compensa la diferencia de sensibilidad que para el oído humano tienen las distintas frecuencias.
La medida en dBA se acepta como valoración simple más aproximada a la sensación producida por música,
palabra y ruidos comunitarios más generales, incluidos los de tráfico y electrodomésticos.
El decibelio A mide las sensaciones .
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CONSTRUCCIÓN IV 123
Unidad nueva : dBA , compara distintos sonidos con distintas potencias e intensidades. Pondera esoa matices
con curvas y con tablas.
FUENTES DE RUIDO
Las perturbaciones acústicas encontradas en los edificios se suelen clasificar en dos grandes grupos:
∗ Ruidos originados por el aire
∗ Ruidos originados en los sólidos.
Corresponden respectivamente a ruidos aéreos y ruidos estructurales.
De los tres métodos generales de actuación en la propagación en el control del ruido : Reducción de la fuente, en
el camino de propagación y en el receptor, el control de ruido en los edificios es un caso de actuación en el camino
de propagación.
Un último mecanismo de control del ruido en edificios, consiste en el tratamiento interior del recinto donde se
situa el receptor. Es la denominada acústica de recintos en donde los conceptos de absorción acústica y
reberberación cobran toda su importancia.
Unen todos los puntos de distintas frecuencias y potencias que se escuchan igual.
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CONSTRUCCIÓN IV 124
VIBRACIONES
Se entiende por sensación de vibración, la sensación de excitación vibratil que se produce por contacto directo
del cuerpo humano con un cuerpo sólido que vibra.
No existe una separación clara entre sonido y sensación de vibración.
Independientemente del sonido el cuerpo humano percibe las vibraciones. Las vibraciones y el ruido
estructural vienen intimamente ligados.
ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO POR ABSORCIÓN
* REFLEXIÓN DE SONIDO La forma de tratarlo es el ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO.
Sean dos medios, 1 y 2, cuyas impedancias son, respectivamente z1 y z2. Consideramos una onda incidente “i”
que va del medio 1 al 2. Al llegar al límite, parte de la energía sonora se refleja mediante una onda reflejada “r” y
otra parte se transmite al medio 2 mediante una onda transmitida “t”.
Se define:
Factor o coeficiente de transmisión t = Pt / Pi = 2Z2 / (Z1 + Z2)
Factor o coeficiente de reflexión r = Pr / Pi = (Z2 – Z1) / (Z1 + Z2)
La última ecuación nos indica que cuanto mayor sea la diferencia entre Z1 y Z2, la reflexión será mayor, y por
tanto, existirá una elevada amortiguación del sonido. Cuanta mayor diferencia de impedancia entre el medio 1 y
2 mayor será la reflexión.
Z es grande para el agua y los sólidos.
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CONSTRUCCIÓN IV 125
* ABSORCIÓN DEL SONIDO α (relación con la rigidez)
GRADO DE ABSORCIÓN
En lugar del factor de reflexión r se emplea el grado de absorción (α), que se define como la fracción de
energía de onda incidente que no es reflejada.
Como la energía es proporcional al cuadrado de la reflexión ,tenemos : α = 1 – r2
Grado de absorción de paredes sin revestir, empleando materiales de construcción usuales es , en general:
α ≤ 0.05
Para un local con α = 0.1 es necesario 20 reflexiones para que la energía sonora se reduzca en 10 dB. Aumento
el nivel sonoro por reflexión.
Un cristal refleja mucho y un corcho poco.
“Lo que hablo + lo que se refleja” es el nivel sonoro. Evitar que refleje con materiales absorventes.
Donde hay que hablar necesitamos reflexión y con música absorción.
La cuantía de la absorción total de un recinto contribuye a condicionar el nivel sonoro del mismo, supuestas
iguales las restantes características. Para evaluar esa contribución hay que considerar que el nivel sonoro
estacionario de un recinto se compone de dos sumandos : uno debido al sonido directo y el otro al sonido procedente
de las sucesivas reflexiones en las paredes (sonido reberberante).
* TIEMPO DE REVERBERACIÓN
Para medir la reverberación se emplea la magnitud tiempo de reverberación :
Tiempo necesario para que la intensidad acústica de un ruido inicialmente estacionario en el interior de
un recinto se reduce a una millonésima de su valor inicial (60 dB) , contado a partir del instante en el que la
fuente cesa su emisión. (equivalente a considerar una reducción de 60 dB del nivel de presión acústica o nivel de
intensidad acústica)
La importancia de la absorción acústica es manifiesta sobre todo en el control de la reverberación de un recinto,
magnitud que condiciona la inteligibilidad de la palabra y la calidad de la música. Existen criterios de valores
óptimos de la reberveración en función del volumen del recinto tanto para la palabra como para los distintos tipos
de música. En función de los usos , los tiempos de reberberación son diferentes
Si en ese tiempo nos da tiempo a escucharlo , hay eco.
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CONSTRUCCIÓN IV 126
Dicho tiempo de reverberación puece medirse mediante aparatos adecuados o bien calcularse empíricamente con
cierta aproximación mediante la fórmula:
T = 0.161 · V/A V = volumen del recinto (m3)
A = area absorbente del local (m2)
Esta acuacion es aplicable, especialmente en recintos no muy grandes, donde las superficies que los limitan
posean un coeficiente de absorción uniforme y cuyo valor no sea superior a 0.2.
Para valores del coeficiente de absorción superiores y siempre que exista una cierta uniformidad entre los
mismos; es más conveniente la utilización de la fórmula:
0.161 · V TR = - S · Ln (1 - αm) donde : α1 · S1 + α2 · S2 + ... + αn · Sn αm = S1 + S2 + ... + Sn
V = Volumen del local (m3)
S = Suma de superficies que limitan el local (m2)
Ln = Logaritmo neperiano
αm = coeficiente de absorción medio de las superficies
que limitan el recinto
Sn = superficies que limitan el recinto (m2)
αn = Coeficiente de absorción de las diferentes
superficies que limitan el recinto
Muy absorbente sorda , no tiene rebote ; el sonido se apaga
Poco absorbente se escucha dos veces
* AMORTIGUACIÓN DE SONIDO
La propagación del sonido no se realiza nunca sin pérdidas, sino que está supeditada a una mayor o menor
amortiguación, es decir, la presión o la velocidad disminuyen al aumentar la distancia al foco sonoro.
Clases de amortiguación acústica: ( que dependen de las características del medio físico y de la frecuencia del
sonido)
1. Amortiguación de propagación ; no es una pérdida sino una disminución de la amplitud de onda
debido a la densidad de energía.
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CONSTRUCCIÓN IV 127
Ondas esféricas : ½ proporcional
Ondas planas : no existe
2. Amortiguación clasica : causada por el roce interno de las partículas excitadas por la vibración
condicionado a la viscisidad del medio y la transmisión de calor generado por este roce entre las
partículas.
3. Amortiguación molecular : a la amortiguación clasica se le suma un proceso de “relajación molecular”
térmica, debido a las necesidades de equilibrio de las partículas excitadas por las vibraciones.
En el caso del aire la amortiguación depende de la frecuencia del sonido considerado, de la humedad
relativa y de la temperatura.
La amortiguación es mayor a temperatura constante , para mayores frecuencias y menor humedad relativa.
Los sonidos de alta frecuencia son amortiguados en mayor medida por los de baja frecuencia. (en el aire).
PROPAGACIÓN Y AMORTIGUACIÓN DEL SONIDO EN EL ESPACIO LIBRE
Si consideramos una fuente de sonido en el espacio libre, a medida que nos alejamos de la misma se produce una
disminución de la presión sonora inversamente proporcional a la distancia. Pero este efecto no debe considerarse en
principio como una mortiguación del sonido en si, sini más bien como una disminución de la amplitud originada por
la distribución de la energía en volumen mayor.
PROPAGACIÓN Y AMORTIGUACIÓN DEL SONIDO EN RECINTOS
En un recinto o local cerrado, las ondas emitidas por una fuente determinada chocan con las superficies que
limitan el local, dando origrn a ondas reflejadas, las cuales a su vez se reflejan nuevamente, repitiéndose el
fenómeno multitud de veces.
La presión acústica que existe en un punto determinado del recinto, después de haberse producido varias
reflexiones de sonido, es la resultante de las presiones de las ondas emitidas en distintos mamentos y que en el
instante de la observación se cruzan en el punto considerado. O dicho de otro modo, la presión en dicho punto es el
resultado de la presión del campo directo (ondas que se han propagado desde la fuente sin chocar) y del campo
reverberado (ondas que han chocado una o varias veces contra la superficie del local).
Por tanto, el nivel de presión acústica en un punto, depende en gran medida de la absorción acústica de las
superficies que limitan el local y que en definitiva definen la absorción glbal del mismo o área absorbente del local.
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CONSTRUCCIÓN IV 128
* AISLAMIENTO DE SONIDO
Se trata de impedir su propagación mediante medios u obstáculos reflectores ; siempre que se trate de
lograr un gran factor de reflexión, hay que interponer al sonido en su camino un medio cuya impedancia Z
sea lo más diferente posible a la del medio que conduce el sonido; por tanto, es lógico tratar por un lado el
aislamiento del sonido en el aire u otro medio gaseoso (baja impedancia) y , por otro, el aislamiento en sólodos
(alta impedancia). Cuanto mayor sea la diferencia de impedancia entre los medios , mejor reflexión.
Entiendo que la transmisión del sonido aéreo tiene que tratarse con materiales sólodos, de alta impedancia,
mientras que la transmisión del sonido a través de los sólidos se tratará con materiales de baja impedancia.
1- RUIDO AEREO
Los ruidos generados en el aire o transmitidos a éste por alguna superficie sólida se pueden tratar de la misma
manera.
El método más natural y efixcaz de protección frente a estos ruidos consiste en la interposición de una
barrera que además de envolver completamente la zona a proteger ya que en caso contrario y por difracción de las
ondas acústicas, principalmente las de baja frecuencia, puede llevar una parte importante de la energía acústica. Las
fachadas y cubiertas protegen de los ruidos aéreos externos. Las paredes divisorias protegen de los ruidos internos a
las edificaciones.
Si colocamos una barrera entre dos locales para conseguir un aislamiento de ruido aéreo, la transmisión del ruido
de un local a otro se puede realizar por distintos caminos:
a) Via directa 2, que se puede descomponer en dos causas principales :
∗ Porosidad e intersticios de los cierres
∗ Efecto diafragma : flexión bajo el efecto de la presión sonora, como una membrana.
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CONSTRUCCIÓN IV 129
b) Vía indirecta
∗ Por conductos (aire acondicionado) Los tubos de aire acindicionado pueden transmitir el sonido. Esto puede
evitarse colocando unos diafragmas que amortiguen el ruido aéreo. El sonido se amortigua colocando
juntas elásticas entre las piezas.
∗ Paredes o cierres
Hay diversos índices para cuantificar el ruido aéreo:
∗ Aislamiento acústico específico : de un elemento constructivo específico es su capacidad para reducir la
intensidad acústica del ruido al interponerle en su propagación. Se mide por la diferencia entre los niveles de
intensidad (o presión) acústica incidente y transmitida a través del elemento constructivo.
A = 10 · log Ii / It = Li – Lt dB
De modo similar el aislamiento entre recintos corresponde a la disminución de intensidad de ruido al pasar de
un recinto emisor al receptor. Distinguimos entre :
∗ Aislamiento acústico bruto : Es la diferencia de niveles de presión acústica que existe entre el nivel
acústico del local donde está la fuente (local emisor) y el del local donde se recibe el sonido (local receptor)
D = L1 – L2 (dB)
Este valor puede corresponder a una sola frecuencia, a una banda de frecuencia o al espectro total de
frecuencias.
∗ Aislamiento acústico normalizado : Es la diferencia de nivelesm de presión acústica entre el local
emisor y el receptor, pero teniendo en cuenta la influencia que, sobre el nivel, ejerce la reverberación. Si
existe reverberación elevada, el valor del nivel acústico L2 es mayor que el que cabría esperar debido al
aislamiento producido por la pared, con lo que el aislamiento acústico se reduce.
Corrección de los resultados teniendo en cuenta que una habitación con un amueblamiento normal tiene un
tiempo de reverberación de 0.5 s, o un área de absorción equivalente de 10m2.
R = L1 – L2 + 10 log (S/A) = L1 – L2 + 10 log T / 0.5 ( dB )
Siendo : S la superficie en m2 del elemento común
A = la absorción equivalente del recinto
receptor, en m2
T = Tiempo de reverberación en s, del local
receptor para la frecuencia considerada
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CONSTRUCCIÓN IV 130
Cuando la única vía de comunicación entre los recintos es la pared separadora o elemento constructivo, el
aislamiento normalizado coincide con el aislamiento específico del elemento constructivo. (La intensidad acústica
incidente se supone reverberante).
( El sistema de caja dentro de caja aprovecha el diseño para lograr un mejor comportamiento acústico ; la otra
forma es con la técnica)
AISLAMIENTO A RUIDO AEREO EN PAREDES SIMPLES :
No está formada por varias hojas independientes , aunque no sea homogenea, sino que debe cumplir que los
puntos situados sobre la misma normal no modifiquen su distancia mutua cuando la pared realice vibraciones.
El aislamiento acústico es función de sus propiedades mecánicas.
Para obtener un buen aislamiento acústico, estas paredes deben ser :
- Suficientemente pesadas.
- Debilmente rígidas
- Estancas al aire
• Ley de masas , experimental :
El aislamiento acústico es mayor cuanto mayor sea su masa , sobre todo a frecuencias altas.
El aislamiento viene dado por:
a = 20 log ωm / 2z ω = pulsación 2πf (Hz)
m = masa superficial (kg/m2)
z = impedancia acústica del aire ( Rayl)
Esto, pasado
Para una frecuencia dada, el aislamiento incrementa 6 dB al duplicar la masa. Al promediar en frecuencia,
que es análogo para todos los divisorios , se obtiene que el aislamiento promedio es solo función de la masa, con el
incremento reseñado de 6 dB al duplicar la masa.
Para grandes aislamientos a ruido aereo no recurrir a la ley de masas , saldrían grandes espesores. La forma
de conseguir grandes aislamientos es doble cámara interior.
La ley de masas no vale para elementos que no pesan. Los grandes aislamientos acústicos se hacen con un
pasillo interior ya que la ley de masas tiene sus límites.
Ley logarítmica, llega un momento que se estanca.
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CONSTRUCCIÓN IV 131
Aislamiento de una capa de material poroso : Idea errónea de que los materiales absorbentes proporcionan
gran aislamiento.
A bajas frecuencias, el aislamiento de capas porosas no depende más que de la masa por unidad de superficie, es
decir, es muy bajo. A altas frecuencias son la porosidad y la resistencia al flujo las que determinan el aislamiento,
que para una capa de 10cm no pasa de unos decibelios. Cuanto más poroso menos aisla y cuanto más resistente
al flujo de aire más aísla.
• Efecto de coincidencia
Los cuerpos vibran con sus frecuencias propias , en paredes delgadas y rígidas son audibles.
La ley de masas sólo se cumple en un intervalo de frecuencias que está´determinado por dos frecuencias
características y en el entorno de las cuales, no se cumple la ley, con una reducción notable del aislamiento acústico.
- La frecuencia natural del sistema (fo) como un todo, que depende de la masa de la pared y de las sujecciones
perimetrales de la hoja.
- La frecuencia crítica o de coincidencia, en la cual las ondas incidentes coinciden en frecuencia con las ondas
longitudinales de flexión de la pared. Esta frecuencia depende exclusivamente del material de la pared y de su
espesor.
Para ciertas frecuencias de excitación , la onda sonora hace vibrar la pared entrando en frecuencia crítica,
disminuyendo el aislamiento acústico ostensiblemente. En una zona de frecuencia, llamada frecuencia de
coincidencia, la energía acústica se transmite a través del divisorio en forma de ondas de flexión acopladas con las
ondas acústicas del aire, con la consiguiente disminución del aislamiento acústico
Preocupante para tabiquería ligera, tienen comportamiento de frecuencias propias.
Recomendable recurrir a hojas de espesor diferente en los tableros u hojas, con lo que no se produce una
anulación del aislamiento acústico.
• Importancia de la estanqueidad (de la junta)
Los defectos de las juntas de albañilería, las rendijas de las puertas y ventanas, las juntas de paneles
prefabricados, etc... juegan un papel nefasto cara al aislamiento acústico, dando lugar a las “fugas acústicas” o
“puentes acústicos”. Estas fugas dejan pasar fundamentalmente las frecuencias agudas, con lo que el problema se
agrava.
(Existen fábricas de ladrillo que sólo tienen junta horizontal y funcionan peor a comportamiento acústico.
Juntas abiertas : empeoran el aislamiento acústico)
Cámara de fibra de vidrio o lana de roca : aislamiento de célula abierta. Lo que tiene aislamiento a ruido aéreo
es el conjunto del tabique, no la fibra de vidrio o la lana de roca solos.
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CONSTRUCCIÓN IV 132
AISLAMIENTO A RUIDO AÉREO EN PAREDES MÚLTIPLES
La necesidad de obtener aislamientos superiores a los previstos por la Ley de Masas ha inducido al desarrollo de
otros sistemas entre los que hay que destacar los divisorios de dos hojas o dobles paredes.La idea es aproximarse al
ideal de sumar artiméticamente los aislamientos de cada hoja. No obstante hay entre ambas un acoplo a través de la
cámara de aire que las separa y el perímetro que las conecta más o menos rigidamente.
Si una pared de masa “m” la dividimos en dos hojas de masas m1 + m2 = m y las separamos una distancia “d” ,
el conjunto ofrece un aislamiento acústico superior al de la pared simple de masa equivalente.
Este hecho representa un paso importante en el aligeramiento de las soluciones constructivas para un
mismo valor de aislamiento acústico. Además este aligeramiento puede ser muy notable con la utilización de
materiales ligeros blandos a la flexión (es ddecir, fc elevada).
• Resonancia de los cerramientos
To = 615 /√d · √ ( 1/m1 + 1/m2 ) Hz siendo : d = distancia
m = masa hojas Kg/m2
Cuanto mayor sea la masa y/o la distancia , más baja será la frecuencia crítica y menor la sensibilidad del oído.
To < 100 Hz 75 Hz d > 67 ( 1/m1 + 1/m2 ) cm.
60 Hz d > 105 ( 1/m1 + 1/m2 ) cm.
Pub : Solución : Aislar todo : paredes flotantes, suelos flotantes separados con lana de roca. El pilar se rodea
con tabiques.
El análisis del aislamiento en este caso, nos lleva a la aparición de frecuencias en el entorno de las cuales existe
una fuerte reducción del aislamiento, En este caso se trata de la “frecuencia natural del sistema” y de las
“frecuencias de cavidad”, que dan lugar a zonas dominadas por fuertes factores de influencia.
- la frecuencia natural del sistema (fo) se refiere al conjunto de masas m1 y m2, unidas por un resorte de rigidez K.
Este sistema masa-muelle-masa, con la capacidad de vibrar, posee una frecuencia de resonancia determinada.
Un sistema asi es capaz de vibrar con una frecuencia propia. Definida por la siguiente expresión :
f0 = 1 / 2π · √ K · (m1 + m2) / (m1 · m2) (Hz) donde:
K – Rigidez del medio separador
m1 y m2 – Masas de los elementos (kg/m2)
El medio separador puede estar constituido por aire, un material determinado o un sistema mecánico.
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CONSTRUCCIÓN IV 133
Si el medio lo constituye el aire, la frecuencia de resonancia viene dada por la expresión:
f0 = 615 / √d · √ 1/m1 + 1/m2 (Hz) donde:
d – Espesor de la capa de aire (cm)
m1 y m2 – Masas superficiales de los elementos (kg/m2)
Esta frecuencia (f0) será tanto más baja cuanto mayores sean las masas y/o mayor la distancia entre ellas. Para
esta frecuencia , el aislamiento acústico es muy bajo, prácticamente nulo; por tanto, se debe conseguir que esta
frecuencia sea lo más baja posible, ya que la sensibilidad del oido disminuye con la frecuencia. Normalmente se
busca que esta frecuencia esté por debajo del campo de medida (100 Hz).
Para frecuencias superiores a la frecuencia de resonancia es donde se aprecia realmente la ventaja de la doble
pared, ya que para una masa equivalente a la pared simple la mejora del aislamiento teórica alcanza los 18
dB al duplicar la masa, en vez de 6 dB.
El nivel de aislamiento queda reducido en torno a las zonas en que las masas m1 y m2 , tengan sus frecuencias
críticas o de coincidencia, ya que en estas frecuencias cada una de las hojas será muy transmisora del sonido.
La mejora del aislamiento se puede obtener con diversos procedimientos:
∗ Haciendo que ambas hojas, si son del mismo material, no sean iguales de espesor, para evitar el efecto de
acoplamiento con la frecuencia crítica.
∗ Diseñando hojas de materiales diferentes, especialmente que uno de ellos sea blando a la flexión (cartón
yeso, chapa metálica...), para que al menos una de las hojas tenga una frecuencia crítica muy elevada
(3.000 Hz) donde el aislamiento ya es tan importante, que no presenta influencias negativas apreciables.
Este es el caso del trasdós sobre cerramientos o divisorios de obra, con placas de cartón - yeso
∗ El límite ideal, es la disposición de las dos hojas con materiales blandos a flexión. Este es el caso de la
tabiquería de montaje en seco, con placas de cartón yeso.
∗ Los procedimientos anteriores, se deben complementar con un elemento absorbente interno en el interior de
la cámara de aire. ( lana de roca...)
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CONSTRUCCIÓN IV 134
El efecto de este elemento absorbente es conseguir el desacople de las dos hojas y una absorción de energía
acústica que se transmite de la hoja excitada por la vibración sonora, hacia la segunda.
Simple Pared de 100 Kg / m2 40 dB
Pared de 200 Kg / m2 46 dB
Compuesta 100 + 100 Kg /m2 80 dB Acoplamiento
• Ondas estacionarias entre capas
La zona de “dominio de las resonancias de cavidad”, gobernada exclusivamente por la distancia “d”.
En esta zona el aislamiento baja fuertemente en el entorno de cada:
d = n · c/2· f c = velocidad del sonido
n = número natural
d = distancia entre las capas (m)
f = Frecuencia (Hz)
Para estas frecuencias , el sistema se comporta como una massa única mt = m1 + m2, ya que ambas hojas se
acoplan acústicamente, desapareciendo el efecto aislante de la pared doble.
Solo existe una solución general al problema : la presencia de elementos absorbentes en al cavidad ( ej : lana de
roca...), que amortiguará la fuerte caída del aislamiento, por absorción de buena parte de la energía de resonancia de
la cavidad. Con materiales absorbentes reducimos el acoplamiento (fibra de vidrio o lana de roca).
Factores determinantes del acoplamiento:
∗ Resonancia de las paredes
∗ Ondas estacionarias entre capas
∗ Uniones rígidas en elementos
• Acoplamiento rígido entre elementos
En un cerramiento múltiple se deben evitar las conexiones rígidas (clavos, tornillos, rastreles) ya que pueden
disminuir el aislamiento hasta el de una hoja simple de masa equivalente.
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CONSTRUCCIÓN IV 135
Si no son inevitables tales puentes, por ejemplo en las sujecciones alterales de las paredes, en los pasos
inevitables de tuberías etc.. , entonces :
− Uniones blendas en paredes pesadas.
− Uniones pesadas en paredes ligeras.
Elemento rígido Elemento flexible
Unión flexible Unión rígida
Elemento rígido Elemento flexible
TABLA 3 : consejos prácticos para cerramientos
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CONSTRUCCIÓN IV 136
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CONSTRUCCIÓN IV 137
2- TRANSMISIÓN DE RUIDO POR CUERPOS SÓLIDOS
Se trata fundamentalmente de ruido de impacto que llega al oido mediante ruido aéreo, sonido de impactos,
que se propaga por la estructura del edificio y llega al oído mediante ondas aéreas.
Otro tipo de transmisión es el de las vibraciones, que se propaga y se transmite por la estructura (otro día).
Los ruidos generados en un medio sólido no pasan inmediatamente al aire sino que transmiten en este medio
sólido principalmente y cuando las condiciones de acoplo al aire son favorables e convierten en ruidos aéreos.
Hay por tanto dos vias de incidencia en el hombre : como ruidos aéreos y como vibraciones propiamente dichas.
Importa por tanto, conocer los mecanismos de reducción del “ruido” en medio sólido ya que estos incidirán en las
dos vias citadas de incidencia en el confort acústico.
La diferencia fundamental entre impactos y vibraciones a efectos de la norma viene de la naturaleza de la
excitación que en los impactos que en los impactos es la impulsión y en las vibraciones alcanza condiciones de
estacionaria. En ambos casos el lugar de atención preferente son los forjados en los que inciden las pisadas, los
golpes y las vibraciones de los electrodomésticos. Las instalaciones de abastecimiento de agua, de expulsión de
aguas residuales y de climatización son los restantes focos de ruido estructural y de impactos más importantes.
Para la medida del aislamiento a ruido de impactos, se utilizan fundamentalmente dos índices:
∗ Nivel de ruido de impacto normalizado:
La norma establece un nivel normalizado de ruido aéreo en la habitación subyacente de 80 dBA, cuando se hace
funcionar sobre el suelo-forjado-techo una máquina de martillos especificada que produce un impacto determinado.
Siendo L el nivel medio de ruido aéreo se calcula el nivel acústico normalizado mediante la expresión:
LN = L - 10 log (10/A) = L – 10 log T / 0.5
En donde A es la absorción del recinto receptor. Esta fórmula se aplica en cada banda del espectro de frecuencia.
Los niveles asi obtenidos se ponderan con la curva A y se compone el nivel total resultante. Este valor es el que no
debe superar los 80 dB
∗ Disminución del ruido de pisada (ΔL) : ΔL = L0 - LT
El ruido de impacto se transmite a través de los cuerpos sólidos mejor y más rápido que por el sire.Para evitar la
transmisión de ruidos de choque por elementos sólidos e impedir, su recepción por vía aérea en otros recintos
distintos al del emisor hay que interponer un elemento elástico entre el revestimiento del suelo y del forjado:
suelos flotantes , techos flotantes , paredes. S i la superficie es blanda, o se interpone un elemento elástico, absorbe,
por deformación, parte de la energía. Tal conjunto tiene que estar totalmente desolidarizado de las paredes verticales
y los forjados.
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CONSTRUCCIÓN IV 138
Suelos flotantes y cubiertas amortiguadoras : Incrementar la masa unitaria de un forjado para conseguir el
nivel de ruido de impacto normalizado de 80 dBA es una pobre solución ya que el coste propio añade problemas
estructurales y económicos. Lo más aconsejable es aplicar elementos o montajes amortiguadores del impacto antes
de que su energía pase a la estructura. Lo más usual y eficaz lo constituyen los suelos flotantes y las cubiertas
amortiguadoras.
En los suelos flotantes, el suelo propiamente dicho “flota” sobre una capa elástica. Este conjunto amortigua la
energía de impacto en una cuantía importante, suficiente, si está bien diseñado y realizado, para asegurar un nivel de
ruido de impacto normalizado por debajo del nivel establecido.
La capa elástica puede ser contínua o concentrada en puntos o en lineas. En ambos casos hay que evitar el
contacto del suelo flotante con las paredes perimetrales y asegurar mediante armado o similar la integridad del
solado. Igualmente importante es no realizar flotaciones demasiado “blandas”, con desplazamientos importantes por
el propio peso del usuario, por la inseguridad subjetiva que producen.
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CONSTRUCCIÓN IV 139
Las cubiertas amortiguadoras están formadas por capas de materiales con una gran capacidad de deformación,
en la cual absorben la energía del impacto. Son generalmente materiales de reacción localizada que no transmiten la
deformación a los puntos. Su eficacia como amortiguadores del ruido de impactos suele ser muy alta superando
incluso a los suelos flotantes. Es el caso de alfombras y moquetas.
Los techos flotantes son otro dispositivo o montaje que también contribuye a disminuir el ruido de impactos si
bien, a diferencia de los anteriores, no impide el paso de la energía al medio sólido y estructura actuando solamente
en el recinto en el que se montan, su eficacia es menor que los dos métodos generales anteriores.La eficacia
amortiguadora de estos elementos se valora en términos ed la mejora del aislamiento a ruido de impactos o
reducción del nivel de ruido de impactos.
Lo mejor para evitar el ruido de impacto escrear una caja dentro de otra: una caja dentro del local a aislar que
sea totalmente independiente de la estructura. La lana de roca sirve muy bien para este tipo de aislamiento. (en
panel rigido de 70, 80 o 90 kg/m3).
3- AISLAMIENTO DE VIBRACIONES
• Evitar que las vibraciones procedentes de una máquina se transmitan al suelo o a otros grupos unidos al
mismo (aislamiento activo)
• O bien evitar que las vibraciones no se se transmitan a un elemento sensible (pasivo)
Los principios operativos para el control de vibraciones no difieren susbtancialmente del ruido de impactos si
bien es más frecuente en estas el que predominen frecuencias puras en su espectro permitiendo soluciones más
específicas al no tener que extender su eficacia como en aquellos a toda la banda del espectro.
Las vibraciones se amortiguan muy poco al propagarse en los sólidos, por lo cual su aislamiento implica
generalmente la interrupción del sólido intercalando capas elásticas, requiere la presencia la presencia de elmentos
blandos que reduzca la transmisión, como muelles de acero, fibra de vidrio, materiales elásticos... Es también
frecuente, en sólidos laminados, añadir capas de materiales pesados con gran viscosidad y módulo de cizalla muy
bajo.
En principio, una máquina aislada siempre es un sistema muelle – masa, en el que la masa está constituida por la
misma máquina y , eventualmente, por una placa de basamento unida rígidamente a ella, y la suspensión por el
material aislante colocado bajo ella. El sistema masa-muelle tiene una frecuencia natural de vibración condicionada
a la masa del equipo y al módulo de elasticidad dinámica del elemento que actúa de aislante.
Para esta frecuencia, no existe aislamiento, pero a medida que la frecuencia excitatriz de la masa aumenta, se reduce
la transmisión de manera importante. Para frecuencias mayores tres o más veces que la frecuencia natural del
sistema, la transmisión disminuye al 15% del original.
Cuando entre la fuente de vibraciones y los divisorios, verticales u horizontales, de un edificio se interpone un
elemento elástico se forma un sistema resonante que en un gran número de casos se puede aproximar por un sistema
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CONSTRUCCIÓN IV 140
masa-muelle con un grado de libertad. Es el caso de un suelo flotante sobre una capa elástica, un soporte puntual de
una tubería etc... También resulta muy útil en soportes de máquinas en varios puntos.
Una condición para estos sistemas es la limitación de la carga que puden soportar, por encima de la cual se
comprime tanto que la capa elástica deja de erlo y la conexión de la mas acon la base se hace prácticamente rígida.
La tabla siguiente puede usarse para ese fin:
Cuando la suspensión elástica se apoya en una estructura no suficientemente inerte, como es el caso de las
construcciones de estructura de acero, los valores del aislamiento del sistema elástico pueden quedar reducidos
considerablemente por razón de un acoplo de vibraciones en tre la base y el elemento a aislar, en cuyo caso debe
legirse u n elemento elástico con una rigidez por lo menos inferior a la mitad de la necesaria cuando la base de
sustentación es inerte.
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CONSTRUCCIÓN IV 141
Control del ruido de instalaciones :
Hay que distinguir entre instalaciones que requieren la intervención directa del constructor por tener
implicaciones en la obra e instalaciones que pueden realizarse incluso con la obra terminada. Ejemplo típico de las
primeras son las redes de saneamiento; de las segundas los compresores e impulsores de agua y de aire
acondicionado.
En estas segundas el fabricante debe garantizar el adecuado funcionamiento y cumplimiento de las exigencias
acústicas mediante encapotados, suspensión elástica de la maquinaria y manguitos antivibratorios en las acometidas
de las redes de distribución, que aseguren los niveles a respetar indicados en la norma (que se dan más adelante en
tablas correspondientes)
Para unas y otras se recomienda en la NBE-CA-82 en términos de nivel sonoro contínuo equivalente Leq para
los ruidos y del factor K para las vibraciones no sobrepasar las tablas que se incluyen a continuación.
Recordamos que en todo caso, el aislamiento acústico mínimo a ruido aéreo de los elementos constructivos
horizontales y verticales que delimitan locales con equipos o instalaciones comunitarias se establece en 55 dBA.
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CONSTRUCCIÓN IV 142
* ABSORCIÓN DE SONIDOS
Son medidas tendentes a reducir el nivel sonoro de un recinto o mejorar su acústica.
(Diferenciar bien entre aislamiento acústico y acondicionamiento acústico)
MATERIALES ABSORBENTES:
Son todos aquellos materiales o sistemas que disponen de elevados coeficientes de absorción sonora, sobre todo
o en parte del espectro de frecuencias audibles.
El coeficiente de absorción es función de la frecuencia , (también del ángulo de incidencia). Por ello conviene
conocer los diferentes tipos de materiales y su eficacia absorbente en función de la frecuencia en el intervalo de
frecuencias de interés en la edificación (comprende las citadas bandas de ancho 1 octava con frecuencias centrales
de 125, 250, 500, 1000, 2000 y 400 Hz)
Los tipos principales de materiales absorbentes están en consonancia con los procesosos y mecanismos de
degradación de la energía acústica y pueden clasificarse según:
POROSOS ESQUELETO RÍGIDO ESQUELETO FLEXIBLE RESONADORES SIMPLES TIPO HELMHOLTZ DE MEMBRANA MEMBRANAS PROPIAMENTE DICHAS TIPO BEKESY ACOPLADOS EN SERIE EN PARALELO : PANELES PERFORADOS MIXTOS COMBINACIÓN DE LOS ANTERIORES, (CONSTITUYEN LA MAYOR PARTE DE LOS MATERIALES
COMERCIALES) ANECOICOS DE VARIACIÓN GRADUAL DE LAS CARACTERÍSTICAS POR VARIACIÓN REAL O POR
CONFIGURACIÓN GEOMÉTRICA.
Tal vez los más tipocos y desde luego los únicos, de entre los que consieramos aquí con características de
verdadero material son los materiales porosos siendo propiamente los demás, dispositivos absorbentes.
1- Porosos:
Constituidos por un medio sólido (esqueleto) recorrido por cavidades más o menos tortuosas (poros)
comunicadas con el exterior. La degradación de la energía sonora se produce por fricción viscosa del fluído en el
seno de las cavidades, cuya superficie alcanza en estos medios una proporción preponderante frente al volumen.
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CONSTRUCCIÓN IV 143
No son materiales acústicos absorbentes los materiales porosos sin intercomunicación entre cavidades ni
con el exterior. (materiales de celdillas cerradas).
Desde el punto de vista del comportamiento acústico conviene distinguir entre materiales de esqueleto rígido y
materiales de esqueleto flexible. En los primeros el coeficiente de absorción aumenta con la frecuencia, siendo
absorbentes preferenciales de frecuencias altas, mientras que los segundos presentan resonancias de absorción a
frecuencias altas y medias.
- esqueleto rígido frecuencias altas
- esqueleto flexible frecuencias bajas y medias
Entre los materiales porosos que se encuentran en el mercado : lanas minerales y de roca, aglomerados de fibras
minerales y de corcho, maquetas, terciopelos, etc...
2- Resonadores :
Absorben mediante un proceso de resonancia. El movimiento resonante de una parte del sistema extrae la
energía sonora del campo acústico, de forma selectiva , para una banda de frecuencia determinada.
Hay diversas fórmulas para el cálculo de la frecuencia central de resonancia, y asi poder utilizar el más adecuado
en cada caso.
- Simples Tipo Helmholtz
Tipo membrana
- Acoplados
La parte móvil de los resonadores del tipo Helmholtz la constituye el aire contenido en el cuello, conducto que
pone en comunicación la cavidad posterior, que actúa como elemento elástico del muelle, con el campo acústico del
recinto.
En los resonadores de tipo membrana, la parte móvil la constituye una plancha, panel o película, mientras que el
elemento elástico está formado por la cámara de aire posterior en ls membranas propiamente dcas o bien por un
colchón o capa elástica en los absorbentes del tipo de békesy.
3- Mixtos
4- Anecoicos :
Los absorbentes anecoicos, también llamados dispositivos de absorción con variación progresiva de las
características físicas, hacen uso del hecho de que la reflexión de una onda acústica se produce cuando se
encuentra una variación de las características físicas del medio en que se propaga. Con la variación gradual
de estas, se pretende reducir al mínimo el obstáculo que presenta el material. En términos más técnicos
podemos decir que se produce una adptación entre la impedancia acústica específica del aire y la delas
apredes del recinto
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CONSTRUCCIÓN IV 144
Con estos absorbentes se logran coeficientes de absorción a incidencia normal superiores al 99%, a partir
de una determinada frecuencia que se denomina “frecuencia de corte” y en términos generales, corresponde
a una longitud de onda cuatro veces mayor que el espesor del tratamiento absorbente de transición. Su
utilización es específica en cámaras anacoicas.
- Por transmisión real
- Por configuración geométrica.
Como punto final, es necesario reasltar la importancia de la adecuación entre el espectro del ruido constitutivo
del campo acústico que se quiere conformar y la curva de absorción del material de tratamiento. Sería ineficaz un
tratamiento a base de amteriales porosos como los descritos en el caso de ruido con preponderancia espectral en
bajas frecuencias, al igual que utilizar resonadores de membrana como los vistos para un ruido en cuyo contenido
energético predominan las altas frecuencias.
En este sentido cabe destacar la existencia en el mercado nacional de materiales absorbentes:
- “Absorbentes rosa” al poseer propiedades (notables) en la absorción en igual grado en toda la banda de
frecuencias de la Acústica de la construcción.
Absorción alta frecuencia Absorción baja frecuencia Absorbe bien madia frecuencia Absorbe bien a graves Absorbe bien a graves y medios Absorbe bien a agudos (los mejores) y medios y frecuencia crítica en fases (música)
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CONSTRUCCIÓN IV 145
- Con una curva de absorción en todo análoga a la del espectro de voz, lo que les hace idoneos en los
numerosísimos problemas de intelegibilidad y donde la voz constituye la principal fuente acústica.
En la práctica son tres los materiales o sistemas utilizados:
∗ Materiales porosos
∗ Resonadores de placa
∗ Resonadores de Helmholtz
* REDUCCIÓN DEL NIVEL SONORO MEDIANTE REDUCCIÓN DE LA REVERBERACIÓN.
Ciertos locales pueden ser foco de un ruido de nivel sonoro elevado si no se toman precauciones. Es el caso de
muchos locales industriales y en los locales que acogen al público.
Para la disminución del ruido se puede recurrir, según los casos, a dos procedimientos:
- Reducir la potencia sonora emitida por el foco mediante recursos constructivos, es decir, mediante blindajes
adecuados en las máquinas, o, si esto no es posible, mediante apantallados parciales, múviles o no.
- Reducir el nivel sonoro mediante el aumento del área de absorción equivalente o, lo que es lo mismo, mediante
la reducción del tiempo de reverberación. Aumentar la absorción de paredes y techos
La eficacia conseguida en la reducción del nivel se puede calcular con la expresión, indicada anteriormente :
ΔL = 10 · log A dB
Ao
siendo :
Ao = Área de absorción equivalente antes del tratamiento, Ao = Si · α
A = Área de absorción equivalente despues del tratamiento
αo = 0.05 (pared tradicional)
α = 1 absorbente anecoico : mejora ≅ 6 dB
por mucho aislante que pongamos , lo máximo que
conseguiremos bajas son 6 dB
Esto baja el tiempo de reverberación.
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CONSTRUCCIÓN IV 146
* ACÚSTICA DE RECINTOS
Medidas en caminadas a mejorar la calidad de escucha de una sala
En salas pequeñas , esta mejora supone solamente el conseguir un tiempo de reverberación entre ciertos límites
dados, que se conoce como “tiempo de reverberación óptimo”
En salas grandes también influye la forma de las mismas y distribución de los materiales absorbentes, asi como
el uso que se vaya a hacer de ella.
Cualidades acústicas que debe tener un local destinado a auditorio:
• La intensidad de los sonidos útiles (palabra, canto , música...)debe superar claramente el ruido de fondo.
Ello supone que:
∗ La sala no debe ser desproporcionadamente grande en relación con la potencia de las fuentes sonoras.
La sonoridad deprende a la vez de la intensidad del sonido directo y de la intensidad del sonido
reflejado. Por un lado, la intensidad del sonido directo es menor cuanto mayor sea la distancia fuente-
auditor. Por otro lado, la intensidad del sonido reflejado es menor cuanto mayor sea el poder
absorbente del local, y este poder crece en las grandes salas con la superficie ocupada por el público.
∗ La forma de la sala sea tal que el sonido directo que llega de la fuente a los oyentes esté libre de
obstáculosy, en particular, que no pase muy cerca del público, pues se produciría una absorción no
deseable que se uniría a la atenuación producida por la distancia. Lo más indicado es que el lugar para
el auditorio se distribuya en gradas ; esta condición, además, es favorable para la buena visión de la
escena.
∗ El poder de absorción de la sala se ajuste de manera que la reverberáción refuerce el sonido directo, sin
hacerle perder su claridad por una prolongación excesiva de cada emisión sonora.
∗ Los ruidos de fondo deben ser muy bajos cuando la intensidad de los sonidos útiles sea débil. Por ello,
el local debe estar bien protegido de los ruidos exteriores, y además los equipos del local (asientos,
ventiladores, etc...) deben ser lo más silenciosos posibles.
• Buena calidad del sonido percibido, mediante :
- Ausencia de eco y trepidación.
- Claridad en función del uso. (teatro – música)
- Reverberación adecuada a cada tipo de música.
Todas estas características están ligadas a la forma del local, asi como su poder absorbente (o tiempo de
reerberación)
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CONSTRUCCIÓN IV 147
SISTEMAS ABSORBENTES
1. Absorción por panel vibrante
Elástico
Movimiento calor
Puede convertirse en fuente sonora
Placa : tamaño regular , rigidez baja.
No tiene validez como aislante acústico pero si buen
absorvente.
2. Absorción por resonadores
Permite corregir la respuesta acústica de los recintos ,
pues son selectivos en su absorción.
2.1. Resonadores simples
Para la frecuencia de resonancia se gastará la máxima
energía para vencer la fricción en el cuello.
Mejora si en la cámara colocamos material absorbente
3. Materiales porosos
Los materiales porosos, están constituidos por una estructura que configura una elevada cantidad de intersticios o
poros, comunicados entre si. Los materiales de estructura fibrosa, se ajustan exactamente a esta configuración.
Al incidir una onda acústica sobre el material, un importante porcentaje de la misma penetra en los intersticios;
haciendo entrar en vibración a las fibras, con lo que se produce una transformación en energía cinética de parte
de la energía acústica. Generan energía calórica y cinética a partir de la energía sonora.
Por otra parte, el aire que ocupa los poros entra en movimiento; produciéndose unas pérdidas de energía por el
rozamiento de las partículas con el esqueleto o elemento sólido ; se comprende que el comportamiento del
material, dependerá de la porosidad del mismo. La elevada absorción acústica de los materiales constituidos por
fibras de vidrio o roca, es explicable a su elevada porosidad que puede rebasar el 99%.
Los materiales porosos son absorbentes , no son aislantes acústicos.
El aislamiento acústico :
- a baja frecuencia (graves) depende de la masa.
A mayor masa , mayor aislamiento. Los materiales porosos son ligeros, no son aislantes acústicos.
Cuello : importa su sección y longitud y el aire del cuello funciona como un pistón. Cavidad : funciona como resorte
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CONSTRUCCIÓN IV 148
- a altas frecuencias son la porosidad y la resistencia al flujo los factores determinantes. Cuanto menos poroso
menos aisla.
Materiales absorbentes :
- Materiales compresibles .
- Fibras minerales, de corcho, espumas sintéticas.
AL absorción acústica con materiales porosos, es muy elevada a altas frecuencias y limitada a bajas. Para
obtener un grado de absorción del 99%, es necesario un espesor de aislamiento para una determinada
frecuencia; equivalente a λ/4 (λ longitud de onda).
Influencia del espesor sobre el coeficiente de absorción: para las altas frecuencias (las más molestas) el
comportamiento está muy en línea para diferentes espesores, pero en las medias, y especialmente en bajas
frecuencias, se aprecia claramente la ganancia obtenida al aumentar el espesor.
El espesor es importante hasta un límite en el cual es inútil aumentar el espesor.
Otro factor de influencia, son los espacios vacíos entre el material absorbente y la pared rígida (cámara) y
los revestimientos: La cámara actúa como un implementador del espesor real del material, de modo que se
consiguen absorciones más elevadas para un mismo producto según su disposición esté más alejada de la pared
rígida. Este hecho tiene especial relevancia en las bajas y medias frecuencias, pero no en las altas, ya que en
éstas, los coeficientes de absorción son de por si muy elevados.
( Para aislar graves : colocar un panel de lana de roca con un panel delante y otro detrás , con lo cual
absorbemos los agudos y con la cámara de detrás los graves.)
Los revestimientos de los “ Techos acústicos”:
Los revestimientos pueden ser de dos clases: porosos e impermeables.
Si el revestimiento es poroso, no presenta una impedancia importante al paso del aire, por lo que los valores de
absorción del material base, no resultan modificados prácticamente. Es el caso de los revestimientos de fibra de
vidrio u otros materiales y las aplicaciones de pintura con pistola.
Los revestimientos impermeables (láminas plásticas o metálicas), modifican sustancialmente el espectro
absorbente acústico del material base, sobre todo a partir de las frecuencias en la resistencia de masa de la lámina
supera la impedancia del aire.
Por ejemplo . una lamina plástica o de aluminio ; puede considerarse permeable al sonido hasta los 1000 Hz.
Para frecuencias más altas, disminuye lentamente la permeabilidad al sonidoy , por tanto, la absorción de acuerdo
con la ley de masas.
TABLA del libro : “Acústica de los edificios “ de M.Meisser donde están agrupados tipológicamente diversos
materiales, indicando también su comportamiento a distintas gamas de frecuencias, donde :
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CONSTRUCCIÓN IV 149
G : Gama de graves
M : Gama de sonidos medios
A : Gama de sonidos agudos
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CONSTRUCCIÓN IV 150
CONDICIONANTES DEL MEDIO . FUENTES DE RUIDO.
- Niveles sonoros continuos recomendados
- Tiempos de reverberación en segundos
Volumen m3
100 200 500 1000 2000 5000 1000
0
20000
Musica religiosa - 1,4 1,7 1,9 2,05 2,30 2,57 2,65
Opera concierto 0,90 1,1 1,35 1,50 1,7 1,7 1,7 1,7
Oratoria 0,3 0,5 0,6 0,75 0.85 1,0 1,1 1,25
Tiempo de reverberación en sg.
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 151
FUENTES DE RUIDO EXTERNAS
Las fuentes de ruido externas influyen fundamentalmente en la situación y disposición delos volúmenes de la
edificación en la fase del planeamiento urbanístico y en los cerramientos del edificio.
• Tráfico : Tiene un carácter aleatório debido fundamentalmente a que está compuesto de aportaciones de
fuentes de ruido con distintos espectros y características de emisión.
Valores orientativos:
Medidos en el borde de la calzada a una altura sobre el suelo de 1,20m.
• Aviones
Se evalúa la molestia de los ruidos producidos por los aviones teniendo en cuenta los distintos tipos de
naves y las diferentes trayectorias posibles. Valores orientativos:
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CONSTRUCCIÓN IV 152
• Ruido de trenes : 80 – 100 dBA a 30m de distancia.
• Ruido de obra de construcción : Tienen como fuente principal la maquinaria empleada que produce
ruidos contínuos de nivel fluctuante y en gran medida ruidos impulsivos. 90 dBA a 10m
• Actividad industrial : son muy variados, dependen del proceso industrial. Conveniencia de situar la
industria en zonas reservadas a este fin, evitando la proximidad a las viviendas . 80 dBA
• Actividades urbanas : Las características más acusadas de estos ruidos son la intermitencia y la variación
de los niveles , que pueden alcanzar valores de 90 dBA o más.
Entre las fuentes más habituales de estos ruidos pueden citarse : mercados y locales comerciales , recogida de
basura , reparto urbano de mercancías , locales de espectáculos, colegios etc...
• Agentes atmosféricos : Granizo, truenos... 80 dBA, y dan mucho miedo.
Algunos fenómenos atmosféricos pueden dar lugar a altos niveles de ruido en el interior de los edificios. En e
lcaso de lluvia y graniazo la componente principal del ruido es la producida por los impactos en las cubiertas y
cerramientos, que se transmiten además por dichos elementos constructivos a linterior de las edificaciones,
siendo necesario, en lugares especialmente lluviosos o castigados por el viento, tomar precauciones especiales,
sobre todo en edificaciones con cubiertas o cerramientos ligeros.
* FUENTES DE RUIDO INTERNAS EN LOS EDIFICIOS
Las derivadas de la ocupación y utilización de los edificios y las ocasionadas por los servicios e instalaciones.
Aparte del ruido aéreo, muchas fuentes internas , dependiendo de su ligazón a elementos estructurales, pueden
comunicar a éstos buena parte de su energía, que se propaga sin atenuaciones apreciables, por lo que pueden
producir niveles importantes de ruido en lugares del edificio muy alejados de la fuente.
A estos efectos deberán tenerse en cuenta las fuentes internas en el planeamiento de la distribución en planta y
altura de los recintos, e incluso en la distribución general de volúmenes.
Instalaciones:
• Instalaciones de fontanería
− Bombas circuladoras : 90 dBA
− Canalizaciones : reciben turbulencia cuando se alcanzan delocidades V > 3 m/sg como consecuencia de un
diseño inadecuado.
− Los grifos : cuyo nivel de emisión sonora crece con la presión y la velocidad (golpe de ariete)
− Llenado y vaciado de aparatos sanitarios : 75 dBA en el recinto en que están ubicados.
Un exceso de velocidad supone vibración en tuberías metálicas
2m/sg (metálica) 20 m/sg (plástico)
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CONSTRUCCIÓN IV 153
En un teatro no utilizar fluxores cerca de la excena en teatros y en ese caso utilizar elementos de eliminación de
golpe de ariete. Los fluxores tiene golpe de ariete y hacen mucho ruido
Hay cisternas que pueden hacer poco ruido.
El mejor sistema para no tener ruidos en saneamiento es la fundición , aunque es mucho más cara que el PVC.
• Instalaciones de salubridad :
− Bajantes : pistón hidráulico en bajantes defectuosamente ventiladas
− Vertido de basuras : Fuentes esporádicas de ruido aéreo y estructural que pueden alcanzar niveles de 80
dBA en su interior
• Instalaciones de calefacción :
- Calderas y quemadores : Pueden producir niveles, en el propio recinto en que se alojan, comprendidos
entre 70 y 90 dBA con un espectro rico en bajas frecuencias.
En calefacción , lo que produce más ruido son los quemadores , muy problemáticos
• Instalaciones de ventilación :
Los sistemas de ventilación de cuarto de baño y cocinas constituyen una vía fácil de propagación de ruido aéreo
entre locales e incluso de emisión de ruido exterior.
En los sistemas de chimeneas de ventilación debe procurarse un diseño adecuado, de modo que se consiga una
aceptable separación acústica. A estos efectos, es de tener en cuenta que un codo recto supone para la palabra
una atenuación acústica media del orden de 3 dBA.
• Aire acondicionado
Los sistemas de climatización facilitan la propagación de ruidos y vibraciones procedentes de la maquinaria, a lo
largo de sus conductos, constituyendo además una vía de transmisión de ruidos entre recintos próximos.
En todo caso debe reducirse mediante el revestimiento de las superficies interiores con materiales absorbentes.
En cuanto a los acondicionadores de aire unitarios cabe señalar que producen ruidos en los que predominan las
bajas frecuencias, por lo que su instalación ha de realizarse de modo que se evite la transmisión de energía
acústica a la estructura del inmueble, mediante apoyos y dispositivos elásticos.
Ventilación : problemático en edificios con despachos. Son caros los sistemas que evitan el sonido.. Las
conversaciones son fácilmente propagables por los conductos de ventilación , resultando muy incómodo No
compensa gastar en aislamiento acústico en paredes y techos entre despachos si el aire acondicionado es común
• Eléctricas
En los sistemas de iluminación las fuentes de ruido se centran principalmente en las reactancias, tubos
fluorescentes, interruptores y relés de conmutación de los temporizadores.
Los ruidos producidos por las reactancias y fluorescentes pueden llegar a cifrarse en 60 dBA, siendo
especialmente molestos, ya que emiten continuamente frecuencias discretas.
Reactancias de los fluorescentes. Hay reactancias electrónicas que permiten modificar la intensidad de la luz
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CONSTRUCCIÓN IV 154
Los relés de conmutación producen ruidos impulsivos que llegan a alcanzar niveles de 75 dBA, cuya reducción
exige el monytaje mediante soportes elásticos, generalmente suplementados con blindaje adicional, revestidi
interiormente mediante material absorbente.
Los centros de transformación ubicados en el interior de los edificios habitados constituyen en la mayoría de los
casos una fuente importante de ruido y de vibraciones, por lo que en recintos en los que se alojan deben ser tratados
acústicamente.
• Istalaciones de transporte vertical
En las instalaciones de ascensores y montacergas el ruido se produce fundamentalmente en el cuarto de
máquinas, y es tanto aéreo como estructural.
Su reducción requiere cuidar el emplazamiento y el aislamiento del cuarto de máquinas respecto al interior del
edificio, estudiando especialmente el montaje antivibratorio de la maquinaria y la situaci´´on y tratamiento de las
puertas de acceso.
• Electrodomésticos
Estos aparatos generan ruido aéreo y estructural, siendo el primero el más significativo, con un espectro en el
cual predominan las frecuencias bajas y medias.
- Lavadoras 70 dBA
- Lavavajillas 90 dBA
- Frigóríficos 35 dBA
Actividades de personas :
- Pisadas : Producen un ruido típico que se transmite fundamentalmente por la estructura y cuyas
características espectrales y de nivel dependen del tipo de pavimento, del calzado de locupante y del ritmo de sus
pisadas (salsa, rock , merengue...)
Producen ruido de impacto , rico en bajas frecuencias que se transmiten primordialmente al recinto subyacente y
cuyo nivel de emisión puede alcanzar . 55 dBA
Con el suelo radiante por ejemplo se elimina el ruido de impacto , por los aislantes que lleva.
- Conversación :
Normal, distendida 70 dBA
Fuerte, seria 76 dBA
Gritos, enfado, euforia 100 dBA
- Equipos de sonido marca “sony” 65 – 90 dBA. Generalmente predominan las frecuencias bajas
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CONSTRUCCIÓN IV 155
- Instrumentos musicales varios 70 – 100 dBA. Algunos , como el piano, puden transmitir una parte
importante de la energía emitida ala estructura del edificio a través de sus apoyos, si no están aislados
convenientemente.
- Juegos de niños : 60 dBA
- Movimiento de muebles 65 dBA
- Arrollado de persianas 65 dBA Sistemas electrónicos de arrollado de persiansa . Elimina mucho el
ruido que producen
- Ladridos de perros 80 dBA
CRITERIOS Y DISEÑO CONSTRUCTIVO
Sistemas antivibratorios:
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CONSTRUCCIÓN IV 156
Problema de la transmisión de ruido de impacto. El problema de los Pubs : suelo flotante , pero el problema
son los falsos techos. La forma de sujetarlos para que no transmitan ruido es esta. El problema del techo es que se
mueve. Si es de escayola se rompe. Mejor colocarlo de tablero. No pueden tocar las paredes laterales, sino se
transmite el sonido. Puede tocar el revestimiento de la pared . Ojo con los techos de escayola.
ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO DE UNA SALA
F – R = d1
F –T – R = d2
Δ d1d2 > 22 metros Eco música
34 metros palabra
Se escucha dos veces el sonido
Aumenta la percepción sonora
Angulo incidente = ángulo reflejado
Circular :
Cualquier punto de la periferiaa tiene el mismo nivel sonoro
Si d > 20 metros eco
Circulares : plantea problemas de acústica
Elipse :
Los focos son puntos recíprocos de concentración de
sonido.
Dos focos : mal funcionamiento.
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CONSTRUCCIÓN IV 157
Parábola : La que mejor funciona.
Si el emisor se encuentra en el foco se produce un refuerzo sonoro.
Sin perturbaciones.
Rayos paralelos no hay concentraciones
Techos abovedados
R > 2H o R < H / 2
Formas parecidas a las parábolas son las CAJAS SONORAS ; se utilizan sólo para conciertos.
Normalmente se utilizan formas planas.
Auditorios
Cada actividad tiene requerimientos acústicos diferentes
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CONSTRUCCIÓN IV 158
DISEÑO CONSTRUCTIVO
* VENTANAS : Corredera : es un mal sistema
Marcos complejos
Doble ventana , separación ≅ 10 cm
Vidrios laminares de distinto espesor.
Ventanas fijas poco permeables. A – 3
Proteger con aislante la caja de persianas.º
* DE PUERTAS : Hermeticidad de la junta
Junta compleja
Puertas macizas masa-muelle-masa
Puertas solapadas : toda la junta es doble , corte en todo el perímetro de la puerta. Las puertas normales no son
asi.
El canto de la puerta debe ser macizo porque siempre necesita reajustes y el chapeado sólo tiene 1 mm.
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CONSTRUCCIÓN IV 159
* TABIQUES INTERIORES
Enfoscado y pasteado
Ladrillo (e = 8cm e = 6 cm)
Cámara de aire (2cm)
Y lana de roca o fibra de vidrio
Cartón yeso
Uniones
Si No
FICHA JUSTIFICATIVA DEL CUMPLIMIENTO DE LA CA88
La 2ª parte de la ficha , atención , se hace por locales. En térmico no , ya que busca gastar poca energía. En
acústica se hace por locales, no se busca un aislamiento acustico aceptable en todo el conjunto , sino del local.
Se busca la calidad de vida interior de cada local. Se busca siempre el más desfavorable.
Entregarla en la práctica.
No aconsejable porque produce movimiento. Sólo aconsejable en tabiques móviles o de paneles, nunca en tabiques de ladrillo
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CONSTRUCCIÓN IV 160
NORMA BÁSICA DE LA EDIFICACIÓN NBE-CA-88, SOBRE CONDICIONES ACÚSTICAS EN LOS
EDIFICIOS
CAPITULO I. GENERALIDADES
Objeto:
Condiciones acústicas mínimas exigibles a los edificios
Condiciones acústicas de los edificios:
Los edificios quedan caracterixados acústicamente por el aislamiento acústico que en cada caso se defina, de
todos y cada uno de los elementos verticales y horizontales que conforman los distintos espacios interiores
habitables.
Las instalaciones se caracterizarán por los niveles de ruido y vibraciones que profuzcan en las zonas del edificio
bajo su influencia.
No se contempla en la NBE el acondicionamiento acústico de locales.
Condiciones acústicas del ambiente exterior:
Los ruidos del ambiente exterior se caracterizarán por los niveles e índices, valorados en dBA, que para cada
caso se especifican. Anexo2.
Fuentes de ruido externas a los edificios (en los apuntes).
Fuentes de ruido internas a los edificis (en los apuntes)
Condiciones acústicas del ambiente interior :
El ambiente interior se caracteriza por los niveles de inmisión malorados en dBA, asi como el nivel de vibración
y el tiempo de reverberación.
Anexo 5, niveles límite recomendables para los distintos ambientes.
Tabla 5.1 Niveles sonoros contínuos equivalentes Leq , de inmisión de ruido aéreo que no conviene sobrepasar.
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CONSTRUCCIÓN IV 161
Tabla 5.2 Vibraciones máximas que se recomienda no sobrepasar en locales habitables.
Tabla 5.3 Tiempos de reverberación recomendados, en segundos, para los distintos locales habitables de diversos
tipos de edificios.
CAPITULO III. CONDICIONES EXIGIBLES A LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
Condiciones generales:
La misión de los elementos constructivos que conforman los recintos es impedir que éstos sobrepasen los niveles
de emisión recomendados en el Anaxo 5 (arriba). Teniendo en cuenta que los recintos requieren niveles distintos de
exigencias acústicas según su función y dados los distintos condicionantes exteriores e interiores, se establecen
condiciones para los diferentes elementos constructivos en los artículos siguientes.
Particiones interiores
El aislamiento mínimo a ruido aéreo R exigible a las aprticiones interiores se fija en 30 dBA para las que
compartimentan áreas del mismo uso y en 35 dBA para las que separan áreas de distintos usos.
Paredes separadoras de propiedades o usuarios distintos
El aislamiento mínimo a ruido aéreo R exigible a estos elementos constructivos se fija en 45 dBA.
Paredes separadoras de zonas comunes interiores
El aislamiento mínimo a ruido aéreo R exigible a estos elementos constructivos se fija en 45 dBA.
Fachadas
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CONSTRUCCIÓN IV 162
Elementos constructivos verticales, o con inclinación superior a 60º sobre la horizontal, que separan del exterior
los espacios habitables del edificio.
El aislamiento acústico global mínimo a ruido aéreo ag exigible a estos elementos constructivos en cada local de
reposo se fija en 30 dBA. En el resto de los locales, excluidos los de servicio como cocinas y baños, se considera
suficiente el aislamiento acústico proporcionado por carpinterías clase A-1 como mínimo, provistas de
acristalamiento de espesor igual o superior a 5-6 mm.
Elementos horizontales de separación de propiedades o usuarios distintos.
El aislamiento mínimo a ruido aéreo R exigible a estos elementos constructivos se fija en 45 dBA.
El nivel de ruido de impacto normalizado LN en el espacio subyacente no será superior a 80 dBA, con la
excepción de que estos espacios sean exteriores o no habitables como porches, cámaras de aire, garajes, almacenes o
salas de máquinas.
Cubiertas
El aislamiento mínimo a ruido aéreo R exigible a estos elementos costructivos se fija en 45 dBA
CAPITULO V. CUMPLIMIENTO Y CONTROL
Cumplimiento de la norma en el proyecto
En la memoria del proyecto básico del edificio se aludirá al cumplimiento de la presenta norma.
En la memoria técnica del Proyecto de ejecución deberán expresarse los valores relativos al cumplimiento de lo
establecido en esta Norma y los cálculos justificativos pertinentes, debiendo cumplimentarse para ello la ficha
justificativa.
ANEXO 1. CONCEPTOS FUNDAMENTALES, DEFINICIONES,NOTACIONES Y UNIDADES.
∗ PRESIÓN ACÚSTICA (P) : Pascal ( 1Pa = 1 N/m2)
∗ FRECUENCIA (f) : Herzio (Hz)
∗ POTENCIA ACÚSTICA (W) : vatio (W)
∗ INTENSIDAD ACÚSTICA (L) : (w/m2)
∗ NIVEL DE PRESIÓN ACÚSTICA (Lp) : decibelio (dB)
Lp = 20 log P/Po P : Presión acústica considerada , en Pa.
Po : Presión acústica de referencia que se establece en 2·10-5
∗ NIVEL DE INTENSIDAD ACÚSTICA (Li) : decibelio (dB)
Li = 10 log I/Io I : Intensidad acústica considerada, en dB
Io = Intensidad acústica de referencia que se establece en 10-12 w/m2
∗ COEFICIENTE DE ABSORCIÓN (α)
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CONSTRUCCIÓN IV 163
Es la relación entre la energía acústica absorbida por un material y la energía acústica incidente sobre
dicho material, por unidad de superficie.
∗ ABSORCIÓN A : (m2)
Cuantifica la energía extraída del campo acústico cuando la onda sonora atraviesa un medio
determinado o en el choque de la misma con las superficies límites del recinto.
Af = αf · S
A = αm · S donde :
Af : absorción para una frecuencia f en m2
A : absorción media en m2
αf : coeficiente de absorción del material , para una frecuencia f
αm : coeficiente medio de absorción del material
S : superficie del material, en m2
∗ TIEMPO DE REVERBERACIÓN (T) : s
T = 0.163 V/A donde:
V es el volumen del local, en m3
A es la absorción del local, en m2
∗ AISLAMIENTO ACÚSTICO ESPECÍFICO DE UN ELEMENTO CONSTRUCTIVO (a) : dB
a = 10 log Ii / IT = LIi - LIT donde :
Ii : intensidad acústica incidente
IT : intensidad acústica transmitida
LIi : nivel de intensidad acústica incidente
LIT : nivel de intensidad acústica transmitida
∗ AISLAMIENTO ACÚSTICO BRUTO EN UN LOCAL RESPECTO A OTRO (D) : dB
Es equivalente al aislamiento acústico específico del elemento separador de los dos locales
D = LI1 – LI2 donde:
LI1 = nivel de intensidad aacústica del local emisor
LI2 = nivel de intensidad acústica en el local receptor
∗ AISLAMIENTO ACÚSTICO NORMALIZADO (R) : dB
Aislamiento de un elemento constructivo medido en laboratorio:
R = D + 10 log (S/A) = LI1 – LI2 + 10 log (S/A) donde:
S es la superficie del elemento separador, en m2.
A es la absorción del recinto receptor
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CONSTRUCCIÓN IV 164
∗ AISLAMIENTO ACÚSTICO EN Dba
Es la expresión global, en dBA , del aislamiento acústico normalizado R.
∗ AISLAMIENTO ACÚSTICO DE UN ELEMENTO CONSTRUCTIVO SIMPLE
Puede calcularse mediante la ley de masas, que establece que la reducción de intensidad acústica a
través de un determinado elemento es función del cuadrado del producto de la masa unitaria m por la
frecuencia considerada f.
A = ( f · M )2
Que expresada en dB
A = 10 log (f·M)2
De donde se deduce que para una frecuencia fija, el aislamiento aumenta en 6 dB cuando se duplica la
masa. Para una masa dada, el aislamiento crece 6 dB al duplicar su frecuencia.
∗ AISLAMIENTO ACÚSTICO DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS MÚLTIPLES
Fraccionar el elemento en dos o más hojas separadas entre si, aunque prácticamente no se puede
conseguir totalmente la separación, por lo que la vibración de una de las hojas se transmite a las otras en
mayor o menor grado.
Influencia de la ligazón elástica entre las hojas componentes
Influencia de la ligazón rígida entre las hojas componentes
Influencia de los elementos constructivos adyacentes. Transmisiones indirectas.
Influencia de la estructura.
∗ AISLAMIENTO CONSTRUCTIVO DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS MIXTOS (ag)
En el campo de la edificación es normal la presencia de elementos formados por elementos
constructivos distintos, caracterizados por elementos específicos muy diferentes entre si. El aislamiento
acústico del ele mento constructivo debe ser estudiado, en este caso, desde el punto de vista global,
contemplando las áreas de los distintos elementos y sus aislamientos específicos.
El aislamiento acústico global ag puede calcularse mediante la siguiente expresión:
Σ Si Ag = 10 log Σ Si / 10 ai/10
donde : Si : área del elemento constructivo i, en m2
ai : aislamieto específico de un elemento constructivo de área Si, en dB
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CONSTRUCCIÓN IV 165
En el caso de fachadas será preciso, para mejorar el aislamiento acústico, mejorar el aislamiento de
las ventanas frente al de las partes ciegas.
∗ NIVEL DE RUIDO DE IMPACTO NORMALIZADO LN
LN = L + 10 log (10/A)
Donde :
L : nivel directamente medido en dB
A : absorción del recinto, en m2.
ANEXO 3. AISLAMIENTO ACÚSTICO DE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
Comportamiento de los elementos constructivos verticales y horizontales en cuanto a su eficacia como aislantes
acústico.
• Elementos constructivos verticales
∗ Particiones interiores
Normalmente paramentos simples, constituidos por una material homogéneo.
El aislamiento acústico proporcionado e función casi exclusiva de su masa.
m ≤ 150 Kg/m2 R = 16.6 log m +2, en dBA (1)
m ≥ 150 Kg/m2 R = 36.5 log m – 41.5 , en dBA (2)
Las particiones prefabricadas constituidas por aislamientos blandos a la flexión no responden a las
ecuaciones anteriores.
∗ Paredes separadoras de propiedades o usuarios distintos
Paredes simples
Tabla: Valores del aislamiento proporcionado por algunas soluciones constructivas usuales,
determinados aplicando la ecuación 2 y los pesos específicos más usuales en estos materilales.
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CONSTRUCCIÓN IV 166
Paredes compuestas
Costituidas por dos o más hojas simples.
a) Paredes dobles de albañilería:
Puede utilizarse la expresión 2, en la que m es la masa total del elemento, expresada en kg/m2
siempre que se cumplan una serie de condiciones (mírate la norma)
Valores del aislamiento acústico proporcionado por algunas soluciones constructivas más usuales,
determinados con la ecuación 2 y los pesos específicos más usuales de estos materiales.
b) Paredes dobles constituidas por elementos blandos a la flexión
Su aislamiento se determinará exclusivamente mediante ensayo.
En orden a conseguir la máxima eficacia con este tipo de paramentos, se establecen las siguientes
recomendaciones:
- cada hoja estará soportada por elementos independientes entre si, incluso el perímetro.
- La separación d, en cm, entre ambas hojas debe cumplir la siguiente expresión en la que
m1 y m2 son las masas de las hojas, expresadas en kg/cm2.
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CONSTRUCCIÓN IV 167
d ≥ 100 ( 1/m1 + 1/m2)
- La cámara debe albergar un material poroso no rígido, acústicamente absorbente.
- El conjunto debe ser estanco al aire.
c) Paredes dobles constituidas por una hoja de albañilería y otra blanda a flexión
Su aislamiento se determinará exclusivamente mediante ensayo.
- La masa del paramento de albañilería pesará al menos 150 kg/m2.
- La hoja blanda a flexión, incluidos los soportes, deberá estar separada de la de albañilería
una distancia d, en cm, indicada en la siguiente expresión, en la que m es la masa de la
hoja blanda a flexión expresada en kg/m2.
d ≥ 100/m
- La cámara debe albergar un material poroso no rígido, acústicamente absorbente.
∗ Paredes separadoras de zonas comunes interiores
“”
∗ Fachadas
Su aislamiento viene condicionado por las ventansa, dado que se trata normalmente de paramentos
mixtos cuyo aislamiento global es función de los aislamientos y de la relación de áreas de sus
componentes.
Es de resaltar que un incremento de 10 dBA sobre el aislamiento del elemento acústicamente más débil
es prácticamente el valor máximo que se puede esperar para el aislamiento global ag en fachadas
normales, lo cual confirma el valor determinante de las ventanas y del acristalamiento, y lo razonable de
mejorarlas a fin de conseguir aislamientos globales adecuados.
Partes ciegas
Los valores del aislamiento de las partes ciegas que forman parte de las fachadas se determinarán de
acuerdo con lo expuesto para las paredes separadoras de propietarios distintos, siendo aplicables, en
caso de paramentos de dos o más hojas, las siguientes recomendaciones cuando se calcule el
aislamiento mediante la expresión 2:
- La masa mínima de la hoja más pesada será al menos de 200 kg/m2, debiéndose recibir
sobre ellas las paredes simples o dobles,separadoras de propiedades distintas o de zonas
comunes, y las particiones interiores.
- La separación d, en cm entre ambas hojas, deberá cumplir la siguiente expresión, en la
que m1 y m2 son las masas de las hojas, expresadas en kg/m2.
d ≥ 45 ( 1/m1 + 1/m2)
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CONSTRUCCIÓN IV 168
En todo caso, en este tipo de soluciones , es aconsejable incluir en la cámara un material
poroso no rígido, acústicamente absorbente.
Tabla : valores del aislamiento proporcionado por algunas soluciones constructivas usuales, realizadas en
fábrica de ladrillo y bloques, de dos hojas y cámara de aire, determinadas aplicando la ecuación 2 y los pesos
específicos más comunes.
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CONSTRUCCIÓN IV 169
Ventanas :
El aislamiento proporcionado por las ventanas ae podrá determinar mediante las ecuaciones siguientes, en
función del tipo de acristalamiento y de la clase de carpintería, según que la clasificación que se establece
en la NBE-CT-79.
a) Ventanas simples
- Ventanas de carpintería sin clasificar: R ≤ 12 dBA
- Ventanas de carpintería clase A-1 , y cualquier tipo de acristalamiento: R ≤ 15 dBA
- Ventanas de carpintería clase A-2 y acristalamiento de una o dos hojas separadas
mediante cámara de aire : R = 13.3 log e + 14,5 , en dBA (3)
Donde e es el espesor del acristalamiento si este es de una sola hoja, la media de los
espesores de las hojas, cuando sean dos, y la cámara de aire interior sea igual o menor de
15mm, la suma de los espesores cuando sean dos , y la cámara de aire interior sea mayor
de 15mm.
- Ventanas de carpintería clase A-2 y acristalamiento laminar constituido hasta 4 láminas
de vidrio, de espesor no superior a 8mm cada una, unidas por capas adhesivas plásticas
de espesor superior a 0.4mm : R = 13.3 log e + 17,5 en dBA (4)
Donde : e es el espesor total del acristalamiento.
- Ventanas de carpintería clase A-3 y acristalamiento de una o dos hojas separadas por
cámara de aire : R = 13.3 log e + 19.5 en dBA. (5)
Donde e es el espesor del acristalamiento si este es de una sola hoja, la media de los
espesores de las hojas, cuando sean dos, y la cámara de aire interior sea igual o menor de
15mm, la suma de los espesores cuando sean dos , y la cámara de aire interior sea mayor
de 15mm.
- Ventanas de carpintería clase A-3 y acristalamiento laminar constituido por hasta 4
láminas de vidrio, de espesor no superior a 8mm cada una, unidas por capas adhesivas
plásticas de espesor superior a 0.4mm : R = 13.3 log e + 22,5 en dBA.(6)
Donde e es el espesor total del acristalamiento.
b) Ventanas dobles
Su aislamiento se determinará exclusivamente mediante ensayo. Pueden alcanzar valores altos de
aislamiento.
Tabla : Aislamiento proporcionado por algunas soluciones constructivas usuales empleadas en ventanas
con distinto acristalamiento, determinadas aplicando las ecuaciones 3, 4,5 y 6 y los pesos específicos
usuales de estos materiales.
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CONSTRUCCIÓN IV 170
∗ Puertas
No se exigen en la norma valores de aislamiento mínimo a las puertas, pero puede ser conveniente
conocerlos.
El aislamiento proporcionado , en dBA por puertas macizas, metálicas o de madera y laminadas, unidas
por bastidor se podrá determinar mediante la expresión, en función de su masa m por unidad de
superficie, expresada en kg/m2 :
R = 16.6 log m – 8 en dBA
En puertas especiales, constiuidas por elementos blandos a flexión, de madera ,de fibras minerales o
vegetales, cartón, amianto cemento, etc, montados sin unión rígida entre láminas e incluyendo capas de
material absorbente amortiguador, el aislamiento se determinará mediante la siguiente ecuación, en
función de su masa m por unidad de superficie expresada en kg /m2 :
R = 16.6 log m + 2 , en dBA.
Tabla : Valores de aislamiento proporcionado por algunos tipos de puertas usuales, determinados
aplicando las ecuaciones 7 y 8 y sus pesos específicos corrientes.
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CONSTRUCCIÓN IV 171
En determinados casos, cuando dos espacios están separados mediante distribuidor y dos puertas, puede
considerarse que el aislamiento total es la suma de los aislamientos proporcionados por cada puerta.
• Elementos constructivos horizontales
∗ Elementos horizontales de separación
El aislamiento a ruido aéreo se podrá determinar mediante la ecuación 2, en función de la masa m por
unidad de superficie del conjunto techo-forjado-solado, expresada en Kg/m2.
El nivel de ruido de impacto normalizado LN en el espacio subyacente, considerado un aislamiento al ruido
aéreo R, del elemento separador horizontal, de determinará mediante la siguiente ecuación:
LN = 135 – R , en dBA (9)
Las soluciones constructivas que cumplan lo establecido en la presente norma respecto al ruido aéreo, no
cumpliendo por el contrario la exigencia a ruido de impacto, deberán complementarse con solado
amortiguador o flotante y/o techo acústico, cuya mejora se determinará mediante ensayo. En ausencia de
ensayo, la mejora de aislamiento a ruido de impacto se establecerá según lo expuesto en la tabla 3.8.
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CONSTRUCCIÓN IV 172
Tabla: Se establecen los valores del aislamiento proporcionado por algunas soluciones constructivas habituales,
determinados aplicando las ecuaciones 2 y 9 y los pesos específicos usuales de estos materiales. Si se conoce el peso
específico del forjado se entrará preferentemente con él , en vez de con el espesor.
∗ Cubiertas
Se considera válido lo expuesto en el epígrafe anterior.
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CONSTRUCCIÓN IV 174
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CONSTRUCCIÓN IV 176
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CONSTRUCCIÓN IV 178
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CONSTRUCCIÓN IV 179
AISLAMIENTO ACÚSTICO - Apuntes Fdez. Madrid
Es un hecho comprobado que los avances técnicos y el uso cada vez más extendido de los medios mecánicos de
locomoción ha elevado el nivel sonoro de las ciudades hasta límites nocivos para el oído humano. Es necesario, por
tanto, que los cerramientos de los edificios consigan reducir el nivel acústico interior hasta unos ímites de confort
acústico ( Leq < 40 dB durante el día o 30/25 dB durante la noche ). No deben entrar más de 40 dB del ext. al
int.
Antes de continuar, conviene distinguir dos conceptos que tienden a confundirse :
a) Aislamiento acústico : operaciones necesarias para
amortiguar o reducir el nivel acústico dentro de un
local, cuando la fuente emisora (E), está situada fuera
del local. Proteger el receptor que está dentro del
edificio con una película del emisor que se encuentra
fuera.
b) Acondicionamiento acústico : operaciones que
tienden a mejorar la percepción de un sonido
agradable dentreo de un local, cuando la
fuenteemisora (E) está situada dentro del mismo
local..Emisor y receptor en el interior del local. En
este caso debemos asegurarnos de que el sonido le
llega plenamente.
1. LA NORMA BÁSICA NBE-CA-88 “CONDICIONES ACÚSTICAS EN LOS
EDIFICIOS”
Esta norma es de obligado cumplimiento en todos los proyectos de arquitectura con destino residencial,
administrativo, sanitario o docente.
La norma recomienda que se contemplen los siguientes criterios cuando se proyecten :
Edificios :
-agrupar los servicios comunitariosa zonas que no requieran u n alto nivel de exigencias acústicas. (ascensores,
lavadoras, baños...) tanto en horizontal como en vertical.
- superponer áreas de igual uso en las distintas plantas del edificio.
Instalaciones :
- alojar las canalizaciones por zonas de escaso nivel de exigencia acústica.
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CONSTRUCCIÓN IV 180
- reducir la emisión de ruidos de los equipos comunitarios y situarlos en áreas de bajo nivel de exigencias
acústicas (ascensores, valderas, lavanderías, etc...)
Condiciones exigibles a los elementos constructivos
* Particiones interiores:
- para el mismo usuario, áreas de un mismo uso; R > 30 dB
- para el mismo usuario, áreas de distinyo uso ; R > 35 dB
* Paredes separadoras usuarios distintos:
- paredes medianeras;
- paredes entre habitaciones hoteles ; R > 45 dB
- hospitales, colegios, etc...
* Paredes separadoras zonas comunes:
- entre zonas privadas y comunes; R > 45 dB
- entre aulas y pasillos;
* Fachadas:
- aislamiento global mínimo a ruido aéreo, en cada local de reposo; ag > 45 dB
- resto de locales : carpintería A-1 y acristalamiento de 5/6 mm;
En el caso de maquinaria la solución para no transmitir vibraciones al forjado : colocar apoyos ela´sticos, que resuelven además las dilataciones térmicas.
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CONSTRUCCIÓN IV 181
* Elementos horizontales separadores usuarios distintos y cubiertas:
- conjunto de techo, forjado y solado aislamiento a ruido aéreo; R > 45 dB
- conjunto de techo, solado y forjado aislamiento a ruido de impacto normalizado en el
espacio subyacente; Lq < 80 dB
AISLAMIENTO A RUIDO AÉREO : La energía acústica incidente se divide en una parte que es reflejada,
otra que se transforma en energía calorífica y se disipa por el elemento
separador y finalmente la energía que es transmitida.
El aislamiento acústico del elemento constructivo considerado es :
a = Li – Lt en dBA
Esta propiedad depende generlamente de sus propiedades mecánicas y
puede calcularse aproximadamente por la Ley de masa : a ≅ (f·m)2 ;
No es directamente proporcional a la masa, es una función logarítmica.
a ≅ log (f·m) dBA, de forma que para una misma frecuencia al
aislamiento aumenta 6 dBA cuando se duplica la masa.
Cuando es preciso conseguir niveles de aislamiento elevados, sin recurrir a hacer crecer la masa
desproporcionadamente con aquel, se utilizan:
Elementos constructivos múltiples:
Si no se dispone de mucho espesor o masa, se recurre a cerramientos o
particiones compuestas. Debe prestarse atención a :
*masas
*espesores
- El elemento separador se divide en dos o más capas, con o sin cámra de
aire.
- Conviene que las ligazones entre las dos capas sean lo más elásticas
posibles.
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CONSTRUCCIÓN IV 182
- Asegurarse que la frecuencia de resonancia el conjunto
fr = 60 · √ 1/d · ( 1/m1 + 1/m2 ) esté por debajo del dominio de
frecuencias posibles. ( Si no, la transmisión de sonido a través del
elemento puede ser incluso mayor que la incidente).Si vibran con la
misma frecuencia (masas o espesores iguales) entonces se producen
fenómenos de resonancia. La norma propone que las capas en
aislamiento múltiple tengan distinto espesor y distinta masa, para que no
se produzca el efecto de resonancia.
- Conviene introducir un material absorbente en la cámara. Del tipo lana de
roca o fibra de vidrio.
Aislamiento global de elementos constructivos mixtos:
Ordinariamente el elemento separador es una combinación de diversos
elementos constructivos distintos, caracterizados por aislamientos específicos
muy diferentes entre si.
El aislamiento global tiene la expresión :
El aislamiento global difícilmente es superior en 10 dB al aislamiento acústico del elemento más débil. Por lo
que en fachadas conviene reforzar el aislamiento de las ventanas y cuidar las rendijas ( se pierde de 3 a 5 dB).
Si Sc = 0 entonces toda la superficie de vidrio tiene que ser aislamiento global.
Normas generales :
1º- Los materiales masivos y densos son buenos aislantes ( 20 cm de hormigón , aisla 50 dB) En casos especiales
(locutorios de televisión) se buscan los sistemas múltiples colocando además materiales elásticos (neopreno) y
además , revestir las fábricas.
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CONSTRUCCIÓN IV 183
2º - Con un muro simple, aún con grandes grosores y peso, es difícil pasar de 50 dB.
3º - Un buen enlucido sobre un muro aisla de 4-5 dB
4º - Buen aislamiento con poco peso = elementos constructivos de dos hojas.
5º - En estos elementos hay que evitar los puentes acústicos. Evitando que entren en contacto las dos hojas.
6º - Cámara de aire entre 8-10 cm ; conviene colocar entre embos una manta absorbente.
7º - Las hojas deben ser diferentas, en peso y en constitución.
8º - Las puertas y ventanas son “lineasde mínima resistencia”.
9º - Las grietas y orificios en muros, tabiques, placas son catastróficos para el aislamiento.
10º - Los materiales porosos, en general, son transparentes para el sonido.
En el caso de pueras, en lugar de cercos, se recomiendan marcos (con 4 travesaños : dos verticales y dos
horizontales). Se recomienda la doble batiente y si es posible con burlete de neopreno (hermeticidad).
Diferencia puerta- ventana : La ventana tiene cuatro marcos
La puerta no tien umbral
Si queremos un buen aislamiento en puertas, debemos ponerle umbral. Las puertas correderas cerradas no son
muy estancas (las mejores son las batientes)
Todo esto es para casos extraordinarios de aislamiento acústico.
Materiales aislantes acústicos:
En general, los materiales porosos son transparentes al sonido, pero depende cómo sean los poros. S i las
celdas con cerradas aisla más.
Los materiales que se utilizan son derivados del caucho, neopreno (elásticos), corcho y derivados, derivados de
fibras de madera (prensados o aglomerados), tipos de poliestireno expandido, foam 2-3mm
Es importante también el espesor del forjado. Las flechas producidas por su deformación que no tienen
importancia estructural producen un efecto de tambor frente al aislamiento acústico además de provocar grietas en
las particiones debemos hacer forjados muy rígidos, de espesor considerable, sobre todo los que desembocan a
la fachada, colocando además vigas de canto en las fachadas y que éstas lleguen hasta los dinteles de las ventanas.
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CONSTRUCCIÓN IV 184
1º - Toda la fábrica compacta, con peso y grosor suficiente.
2º - Colchones de aire de espesor adecuado.
3º - Derivados del caucho, planchas de goma.
4º - Derivados del corcho, aglomerado o prensado.
5º - Derivados de fobras de madera, prensados y aglomerados.
6º - Mantas y fieltros vegetales (algodón , lana).
7º - Pinturas, lacas, barnices sin poros.
8º - Mantas y fieltros minerales (fibras de vidrio... capas de papel alquitranado o cloruro de polivinilo) –
VITROFIB ( fieltro, paneles, paneles aluminiz. , con refuerzos).
9º - Paneles de poliestireno expandido, con estructura alveolar cerrada : STYROPOR elastificado.
10º - hormigones celulares o con aditivos (corcho, virutas madera...)
AISLAMIENTO A RUIDO DE IMPACTO:
En este caso el origen del sonido es la vibración producida por el impacto de un objeto que golpea en paredes y
sobre todo en suelos, por (pisadas, arrastre de muebles, caídas de objetos, obras de reparación, etc...)
- La transmisión es más rápida e intensa que en el ruido aéreo.
Velocidad longitudinal de las ondas en materialescomunes
Material V. Aprox. m/sg
Aire (20ºC) 343
Agua (destilada 20ºC) 1482
Agua mar (20ºC) 1522
Aluminio 6374
Vidrio 2160
Acero 5960
Ladrillo 3000
Hormigón 3400
Madera 3400
Goma 1600
Los forjados de pequeño espesor y grandes luces, funcionan como láminas tensadas capaces de vibrar como
tambores a los impactos.
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CONSTRUCCIÓN IV 185
Conviene : - aumentar considerablemente el canto en función de la luz.
- aumentar la masa del elemento separador hasta límites de sensatez estructural
- o bien, intercalar una capa blanda a la flexión acústica que conforme un pzvimento flotante o un
techo flotante.
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CONSTRUCCIÓN IV 186
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CONSTRUCCIÓN IV 187
ACONDICIONAMIENTO ACÚSTICO
Las técnicas arquitectónicas para mejorar la audición dentro de un local son extremadamente complejas pues
dependen de múltiples factores:
- Volumen y forma espacial de la sala.
- Cantidad y características acústicas de los revestimientos
- Presencia de mobiliario y/o personas
- Disposición y cnatidad de superficie reflectante o absorbente, etc...
Las técnicas arquitectónicas tratan de buscar forma, dimensión y tipos de revestimiento que hagan que el nivel de
audición de toda la sala sea homogéneo. En una sala se opone al buen comportamiento acústico el fenómeno de la
reverberación de la onda (vibra durante cierto tiempo dependiendo de la textura y mat. que haya en la sala). La
onda acústica de reverberación si dura más de una décima de segundo es mala.
En salas de más de 17 m existe el problema del eco (tarda más tiempo en recorrerlo).
Básicamente, el acondicionamiento acústico de un espacio se consigue cuando el tiempo de reverberación
(tiempo que tarda el nivel de sonido en reducirse 60 dB desde su valor de equilibrio, expresado en sg) está dentro de
los sigientes valores:
Existen aparatos que miden la reverberación, una vez construído el local, pero a priori, según varias teorías, se
puede también calcular la reverberación.
Para espacios medianos, se puede calcular el tiempo de reverberación usando la fórmula de Sabine:
T = 0.163 · V / A (sg)
donde V es el volumen cerrado en m3 y A es la absorción total en m2.
i = n
A = Σ Si · ai i = 1
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CONSTRUCCIÓN IV 188
Absorción : Depende de :
- Textura superficial
- Compacidad
Es diferente para cada tipo de material
Absorción acústica : Todos los materiales pueden absorber una mayor o menor cantidad de sonido. Esto es,
pueden convertir la energía mecánica de la vibración molecular en calor. El comportamiento de un material se
suele cuantificar mediante el coeficiente de absoción acústica (a) definido como :
energía acústica no reflejada por el material a =
energía acústica incidente sobre el material
El material absorbente perfecto tendría un a = 1 ; mientras que el reflector perfecto tendría a = 0.
El comportamiento acústico depende de la frecuencia del sonido, por lo que los valores de a se deben dar para un
campo de frecuencia entre 100-4000 Hz.
La absorción total ( A ) del elemento depende del coeficiente a y de la superficie S del material expuesto al
sonido.
A = S · a (m2)
Acondicionamiento acústico de una sala : Cuando la fuente de sonido se sitúa dentro de un espacio cerrado, el
sonido se propaga reflejándose hacia delante y hacia atrás entre los muros del local. El nivel sonoro subirá ,
dependiendo de la cantidad de energía absorbida por las superficies del local.
Si el local tiene unas proprciones normales, la energía sonora se distribuirá uniformemente, es decir, el campo
sonoro será difuso. Pero si no es asi (locales grandes de techo bajo, o locales pequeños de techo alto...) se producirán
concentraciones de sonido. Para evitarlo se deben crear fuertes relieves en las superficies del local o situar
aleatoriamente áreas absorbentes sobre muros o techos reflectantes.
Para condicionar locales se suelen usar reflectores de sonido y difusores de sonido; los primeros para reforzar el
sonido directo en los últimos asientos y los últimos para faciliatr que se mezclen los sonidos de fuentes diversas
(orquestas...) para dar un buen equilibrio sonoro.
Los reflectores de sonido son normalmente grandes superficies de materiales rígidos, tales como tableros
contrachapados o perspex (tanto planos como curvados) que se orientan para reflejar el sonido en una dirección
determinada. Se encuentran, a menudo, suspendidos del techo. Para que la reflexión sea eficaz, su menor dimensión
debe ser mayor que la mitad de la longitud de onda del sonido. Si es más pequeña se producirá difracción del sonido
y por lo tanto funcionarán como difusores.
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CONSTRUCCIÓN IV 189
Se debe conseguir uniformidad de audición. En un local ,dependiendo de sus condiciones geométricas (forma y
dimensiones), el sonido puede concentrarse en unos puntos, dispersarse en otros, etc...
El nivel acústico se puede concentrar en un punto aprovechando las reflexiones del sonido.
Hay que considerar también si el local está ocupado por personas o no. Las personas también absorben energía
acústica. También se considera el revestimiento de las butacas.
Refuerzo del nivel sonoro por reflexión :
Sonido directo : F – O ( 6.00 m )
Sonido reflejado : F – M ( 4.30 m )
M – O ( 3.00 m )
Total : f – M – O ( 7.30 m )
Como FMO-FO = 1.30 < 22 metros (no hay eco).
* La intensidad sonora directa es : I1 = 1 · 10-9 w/cm2 a la que corresponde un nivel sonoro de 40 dB (1.000
Hz).
* La intensidad sonora reflejada es : I2 , inversamente proporcional al cuadrado de las distancias.
I1 / I2 = d22 / d1
2 I2 = 0.67 · 10-9 w/cm2
De donde la intensidad final es : It = I1 + I2 = 1,67 · 10-9 w/m2. a la que corresponde un nivel sonoro de 43 dB
(1.000 Hz), por lo que se ha conseguido un refuerzo de 3 dB en el nivel de audición en ese punto.
Nos encontramos ante una contradicción :
- materiales que absorben sonido
- materiales que lo reflejan para conseguir un sonido más homogéneo.
Conclusión : Con al interposición de una barrera 8 o panel) de material compacto y duro (vidrio, metacrilato,
etc...) se intensifica la sensación sonora en 3 dB.
Si el sonido reflejado tarda:
* menos de 1/10 sg se refuerza el nivel sonoro
* más de 1/10 sg se produce la reverberación.
Forma y reflexión : Se cumple la ley siguiente : el ángulo de ataque del sonido sobre una superficie coincide
con el ángulo de sonido reflejado.
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CONSTRUCCIÓN IV 190
Círculo :
a) Emisor en el centro : Todos los de la periferia tienen el mismo nivel sonoro. El centro se vuelve atronador.
Es peligroso por la concentración de sonidos en el centro
b) Emisor en la periferia : Cualquiera de la periferia, aún con radio muy grande tienen el mismo nivel sonoro (a
partir de 20m de radio puede haber eco).
Las formas reticulares son peores que las formas circulares. En una planta circular con el emisor en el
centro existen infinitos puntos de rebote de sonido, tantos como infinitos puntos tiene el círculo. S i el
emisor se situa a un lado, en el círculo , se pueden inscribir infinitos polígonos y por ello los receptores
situados en el perímetro reciben un nivel sonoro muy elevado.
Por ello, si queremos homogeneizar el nivel sonoro de una sala debemos cubrirla con elementos
semicilíndricos.
Elipse : Los focos son puntos recíprocos de concentración de sonido. Se produce concentración de sonido en un
foco, cunado el sonido se produce desde el otro foco.
Parábola : Si el emisor se sitúa en el foco de la elipse, se produce un refuerzo sonoro sin perturbaciones. Es la
forma más adecuada .Tiene una ley geométrica que hace que todas las ondas tengan la misma inclinación si el
emisor está en el centro.
Techos abovedados : Conviene que el radio de curvatura de la bóveda sea R ≥ 2H o R ≤ H/2. Entonces se evita
la concentración de sonido en ppuntos conflictivos, por reflexión. En las bóvedas también existe el problema de
acústica, el cual se subsana siempre que el radio de la misma sea > a dos veces la altura de las pilastras.
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CONSTRUCCIÓN IV 191
Salas :
Superficies reflectantes: Lo más frecuente es que se disponga en los dos últimos tercios de la sala.
Es frecuente también achaflanar las esquinas del fondo de la sala para mejorar el acondicionamiento acústico.
La pared del fondo debe cuidarse también superficie absorbente en los fondos.
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CONSTRUCCIÓN IV 192
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CONSTRUCCIÓN IV 193
Condiciones :
- Reflexión del sonido en el techo , para reforzar el nivel sonoro. (por reflexión)
- Evitar pérdidas de sonido en dirección opuesta a los receptores.
En torno a la mesa existen: - posibles focos emisores - focos receptores
En el local existe cierta reflexión. ¿ Qué se necesita para que la audición sea buena?
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CONSTRUCCIÓN IV 194
APLICACIÓN NTE – IPP PARARRAYOS
Solo hace falta para edificios en altura.
INFORMACIÓN PREVIA :
− Situación geográfica
− Altitud.
− Características propias de la zona.
− Máxima altura de la edificación circundante.
− Uso del edificio proyectado.
− Tipo estructura.
− Tipo cubierta.
DISEÑO : Obligación de colocar pararrayos en :
∗ Edificios de H>43m.
∗ Edificaciones que contengan sustancias tóxicas ,explosivas...
∗ En todos con índice de riesgo superior a 27 (según cálculo).
Todos los elementos metálicos : depósitos, calderas deben conectarse a pusta a tierra independiente o
generalmente. Estos elementos metálicos estarán al exterior y por tantos expuestos a descargas eléctricas.
El edificio tiene que quedar dentro del volumen de protección.
Las piscinas llevarán puesta a tierra independientemente del resto de las instalaciones. (escalerillas, duchas...).
Una cubierta metálica siempre necesita puesta a tierra , toda la estructura metálica e instalaciones eléctricas.
SISTEMAS :
• Radioactivo : está prohibido
• Sistema de puntas : cada pararrayos cubre un cono de eje vertical y de vértice la cabeza. La altura
del cono es igual al radio de la base.
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CONSTRUCCIÓN IV 195
Cuando la distancia entre pararrayos es inferior a 20m el
cable de unión funciona como pararrayos.
Se usa para edificios con predominio de la altura.
Ventaja : los edificios de poca altura que se eitúan cerca
de edificios altos, quedan protegidos por los pararrayos de
éstos.
(Hilo de cobre alrededor del edificio)
El sistema de puntas se compone de una esfera como cabeza de un mástil con puntas insertadas. Se conectan
entre si , en caso de varios y al suelo mediante un cable de cobre o aluminio.
Arqueta prevista para cuando el cable baje su resistencia se coloque una pica.
• Sistema reticular
Formado por una red conductora en forma de malla en la que ningún punto de la cubierta queda a más de 9
m de la retícula. La retícula se formará por hilo conductor que se colocará en las aristas más elevadas del
edificio. Cada hilo genera un prisma de vértice el cable y similares carácterísticas que el sistema de puntas.
Es válido para edificios en planta extensa.
CONDUCCIÓN DE CONEXIÓN CON EL TERRENO (RED VERTICAL)
• Sistemas de puntas. Tantas bajadas como pararrayos , con un mínimo de 2 bajadas. Cada para
rrayos irá conectado como mínimo a dos bajadas.
• Sistema reticular : Estará compuesto por dos bajadas como mínimo e independientes. Por los
100m2 primeros y una más por cada 300m2 o fracción que excedan de estos. La longitud del conductor entre dos
bajadas no excederá de 30m (por la malla). Cuando halla redes a distinto nivel las inferiores se conectarán a las
bajadas superiores.
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CONSTRUCCIÓN IV 196
Para edificios muy extensos.
Si hay un elemento singular , se coloca la puesta a tierra (piscina, vestuarios...) y todos los elementos metálicos
deben tener todo puesta a tierra, sobre todo los que puedan tocar las personas estando mojadas. Las duchas de
vestuarios etc... no deben estar conectadas a la instalación eléctrica del edificio.
Los enchufes también deben llevar puesta a tierra.
Debemos dibujar la puesta a tierra en los planos de cimentación. Mejor dibujar saneamiento tamvién con la
puesta a tierra.
La puesta a tierra es un cable de cobre grueso que se coloca con dos arquetas (para que se pueda colocar una
pica en caso de que la resistencia del cable baje)
Otra ventaja de las tuberías de plástico es que evitan que se conviertan en pueta a tierra si alguien conecta el
ordenador a un grifo, produciéndo descargas cada vez que se acerca el vecino a la bañera, grifo....
FACTORES DETERMINANTES DEL ÍNDICE DE RIESGO
a + b + c
* Factor “a” en función de la localización geográfica.
La Coruña y Pontevedra a = 14 ( el más alto de España9
Lugo y Orense a = 5
Vigo a = 8
* Factor “b” en función de : Altura en m del edificio
Tipo de cubierta : metálica o no
Tipo de estructura
Las estructuras metálicas y de hormigón no es obligatorio hasta los 44m de altura.
En estructuras de fábrica y madera baja a los 40m (imposible)
Las cubiertas metálicas aumentan el índice de riesgo.
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CONSTRUCCIÓN IV 197
Factor “c” en función de :
- condiciones topográficas
- árboles y edificios circundantes
- tipo de edificio (vivienda unifamiliar, bloques de viviendas, oficinas u otros)
Los terrenos accidentados y la altura topográfica aumentan el índice. Si los edificios
colindantes son más altos dismunye, los árboles acentúan el riesgo.
* Detalle de unión del edificio de un sistema de puntas (en galicia debe ser de acero galvanizado).
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CONSTRUCCIÓN IV 198
PROTECCIÓN DE LOS EDIFICIOS Apuntes Fdez.Madrid
En esta lección se tratarán las condiciones arquitectónicas y constructivas que deben tener los cerramientos en
previsión de acciones de fuego o rayos.
Proceso :
1- Detección
2- Alarma
3- Evacuación
4- Extinción (ej : con gases inertes que inhiben la combustión)
La norma exige que existan mecanismos de detección de incendios.
En ciertos edificios (cuartos de calderas, edificios que contienen información muy importante,,,,) la evacuación y
extinción se producen de forma simultánea.
La norma NBE-CPI-96 “CONDICIONES DE PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS EN LOS
EDIFICIOS”
Es compleja , variedad de edificios.
Una vez terminado el edificio, el técnico debe diseñar circuitos de evacuación.
La mencionada Norma en su cap. 3 establece las características que definen el comportamiento ante el fuego de los
elementos constructivos y exige las siguientes condiciones:
a) Estabilidad o capacidad portante (resistencia)
b) Ausencia de emisión de gases inflamables por la cara no expuesta.
c) Estanqueidad al paso de llamas o gases calientes
d) Resistencia térmica para no alcanzar en la cara no expuesta temperaturas elecadas.
Cuando se exige ESTABILIDAD AL FUEGO : condición a
PARALLAMAS : condición a, b y c.
RESISTENCIA AL FUEGO : condición a, b, c y d.
A estabilidad al fuego se da en tiempo, no es ilimitada , por ejemplo : EF-30. EF-60 , en minutos
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CONSTRUCCIÓN IV 199
Estabilidad ante el fuego exigible a la estructura
Todos los forjados de piso, vigas, soportes y tramos de escalera tendrán como mínimo un grado de EF-30/180.
El mínimo es EF-30.
A los elementos estructurales secundarios o exteriores exentos no se les exige EF. (ej: pérgola)
Resistencia al fuego exigible a los elementos constructivos
Los forjados tendrán una RF> que la EF anterior. > 30 minutos.
Toda medianería o muro colindante con otro edificio tendrá como mínimo un grado de RF-120. (para evitar la
propagación)
Los elementos que delimiten sectores de incendio se prolongarán, cuando uno de ellos sea de alto riesgo, en al
menos una franja de 1 m de ancho/alto con una 50%RF. En cubierta se prolongarán como mínimo 0.60m.
Protección contra el fuego de elementos constructivos
En la NTE-IPF se recogen diversas soluciones constructivas para asegurar una RF determinada, según sea el
elemento constructivo y sus requerimientos.
Basicamente las soluciones constructivas son tres:
a) solución revestimientos de mortero aislante, obtenido por la mezcla de un aglomerante (cemento P-350 o
yeso Y-12) y agregados minerales ligeros e incombustibles (vermiculita o perlita expandida, lana mineral,
amianto) con un λ < 0.18 kcl7mhºC a temperatura ambiente.
b) Solución con revestimiento con piezas cerámicas (poseen un coeficiente de transmisión térmica bastante
bajo)
c) Solución con un acabado con pintura intumescente ( pinturas con aditivos , como los polimerizados de
hezametafosfatos monoamónico, que ante el fuego se hinchan y forman una espuma termoaislante).
SOLUCIONES CON MORTERO AISLANTE
Sobre un elemento de hormigón armado, se repicará éste para favorecer la adherencia y se extenderá el mortero con
el espesor e en cm. determinado en cálculo.
Sobre un elemento metálico, se anudará primero una chapa de metal desplegado y sobre ésta se extenderá el
mortero. Si éste debe alcanzar un espesor mayor que 3 cm, se extiende primero una capa de espesor e = 1cm, se
nevuelve con una tela metálica y se extiende la íltima capa de mortero de 1cm de espesor.
* La chapa desplegada se sujeta con cercos al pilar metálico. S i la capa de mortero es superior a 3 cm tendremos
problemas de fisuración. Para espesores mayores a tres centímetros : mortero por capas. Las capas se unen
mediante una malla de alambre que garantiza la adherencia y unión entre ellas.
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CONSTRUCCIÓN IV 200
Otras formas de adherir el mortero: adhesivos o masa de mortero rica en cemento (dosificación 1:1) Se salpica
sobre el pilar y se le deja fraguar.
Son soluciones para pilares y vigas, viguetas... las soluciones son similares.
SOLUCIONES CON PIEZAS METÁLICAS
Se usan ladrillos huecos sencillos, hueco doble y ladrillo macizo, tomados con mertero de cemento P-350 de
dosificación 1:6 y pueden ir posteriormente guarnecidos con yeso.
En forjados , viguetas con protección cerámica antes de colocar las bovedillas.
SOLUCIÓN CON PINTURA INTUMESCENTE
Se produce una reacción química al contacto con el fuego y se esponja formando una espuma protectora del pilar.
Existen de 30-60 minutos y no superan los 90 minutos de protección. Se suelen dar dos o tres colores distintos para
saber cuántas capas se dan.
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CONSTRUCCIÓN IV 201
PROTECCIÓN CONTRA INCENDIOS EN LOS EDIFICIOS
Se recurre a la sectorixación en los edificios
Se cuidan especialmente los elementos que separan los sectores.
* cerramientos verticales
* forjados
* cubiertas
Proceso:
1 : Se produce el fuego
2 : Arden las cortinas y estallan los cristales
3 : El fuego va hacia el espacio con menor temperatura (ext.) y asciende por la fachada atacando el vidrio del piso
superior.
Soluciones :
Distancia entre ventanas de pisos diferentes > 1m
Prolongar los forjados despues de la fachada
Vidrio resistente al fuego.
Por los muros cortina asciende el fuego rapidamente. Es muy difícil el aislamiento al fuego, térmico y acústico en el
forjado en contacto con el vidrio.
En cubiertas hay que tener cuidado.
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CONSTRUCCIÓN IV 202
SEPARADORES DE SECTORES DE INCENDIO
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CONSTRUCCIÓN IV 203
PROTECCIÓN CONTRA RATOS: LA NORMA NTE-IPP- PARARRAYOS
La descarga eléctrica se produce en ciertos puntos con mayor frecuencia. Factores de los que depende:
Para el correcto diseño de las instalaciones de pararrayos se deben recabar los siguientes datos previos:
a) Coordenadas geográficas, altitud y topografía de la zona.
b) Máxima altura de los volúmenes circundantes próximos.
c) Uso del edificio, caractrísticas volumétricas y tipo de estructura y cubierta.
d)
La NTE-IOO obliga a la disposición de instalaciones pararrayos si se cumplen ciertos requisitos:
Criterios de diseño: Es obligatorio instalar pararrayos en:
- Edificios cuya altura H > 43m.
- Edificios cuyo uso implique el manejo de sustancias tóxicas, radioactivas, explosivas o inflamables.
- En todos aquellos edificios cuyo índice de riesgo ( a + b + c ) sea > a 27 unidades.
- Todos los elementos metálicos de la cubierta ( canales, depósitos , barandillas, mástiles, etc...) que no
lleven su propia puesta a tierra, deberán conectarse a la red conductora de puesta a tierra más próxima.
Valores de los distintos sumandos:
a) Coordenadas geográficas ............................................La Coruña ........................14
Pontevedra.......................8
Lugo.................................5
Vigo..................................5
b) Tipo de estructura..............(reticulada, muros portantes)
Tipo de cubierta................(no metálica, metálica, vegetal)
Altura del edificio.............(bajo, medio, alto)
c) Terreno...........................................................(llano, ondulado, montañoso)
Altitud............................................................( 300, 600, 900, >900m)
Arboles y edifivacciones circundantes......... (mayores, iguales, menores)
Tipo de edificio.............................................(unifamiliar, viviendas, otros)
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CONSTRUCCIÓN IV 204
SISTEMA RADIOACTIVO : Suprimido por riesgo de manipulación por personas sin preparación adecuada de
materiales radioactivos (cabeza de captación radioactiva ionizante).
SISTEMA DE PUNTAS : es el sistema tradicional. El volumen de protección es un cono de eje vertical, con su
vértice en la cabeza de captación, (de cobre semiduro, recubiertas de material anticorrosivo) y cuya base es un
cilindro de radio=altura.
SISTEMA RETICULAR : Está formado por una red conductora en forma de malla diseñada de forma que ningún
punto de la cubierta queda a más de 9m de un cable conductor. Se sitúan los bordes perimetrales de la malla en las
aristas más prominentes del edificio. Cada punto del conductor genera un cono de protección similar al del sistema
de puntas.
Es el más adecuado para edificios con predominio de planta respecto a su altura.
RED VERTICAL : Cada pararrayos de puntas o cada retícula de 100m2 tendrá dos bajadas como mínimo que
conectarán con la pueta a tierra del edificio, y se llevarán por el exterior del edificio en fachadas o patios y se
dispondrán lo más alejadas posibles.
En retículas que cubran mayor superficie , se dispondrá una bajada más por cada 300m2 o fracción que exceda de los
primeros 100m2. Este cable conector tiene que tener una puesta a tierra. No pueden existir quiebros fuertes porque
el rayo puede escapar al conductor. Cada 100m2 de cubierta tienen que existir 2 bajadas
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CONSTRUCCIÓN IV 205
LAS HUMEDADES EN LOS CERRAMIENTOS
Podemos definir la humedad como lesión a la “aparición incontrolada de agua en un cerramiento”, bien sea en su
superficie, bien en su propia masa, tanto si lo hace en forma de gotas microscópicas instaladas en los poros del
material constitutivo del cerramiento, como si es en forma de lámina de agua o goteo fácilmente visible.
La dierencia fundamental está en el “control” o la prevención que se tenga de tal humedad. En un cerramiento
exterior, la existencia de humedad es inevitable en los momentos de lluvia o de alta humedad y es perfectamente
aceptable hasta su secado natural mientras que su presencia no llegue a ocasionar otra lesión de las que hemos
denominado “secundarias”, para lo cual dicho cerramiento tiene que estar constituido por un material adecuado o
tener el tratamiento superficial correspondiente. No asi en los cerramientos y acabados interiores donde la humedad
no suele ser acptable, excepto en los casos de los llamados “locales húmedos”, donde puede admitirse una humedad
de condensación temporal, siempre que los cerramientos y sus acabados estén preparados para resistirla.
En definitiva, serán lesión todas aquellas “manchas”, más o menos permanentes, provocadas por agua contenida en
la masa del cerramiento o su acabado, asi como las “goteras” y el agua en forma de gotas o de lámina, en superficies
no previstas para ello.
Podemos distinguir cinco tipos de humedades en función de su procedencia.
- Humedad de obra
- Humedad de condensación procedentes del interior
- Humedad accidental
- Humedad capilar procedentes del terreno
- Humedad de filtración procedentes del exterior
GENERALIDADES:
Efectos nocivos de las humedades en los cerramientos:
• Destrucción de yesos y enlucidos.
• Corrosión elementos metálicos.
• Eflorescencias en fábricas de ladrillo o piedra (diluyen sales y salen al exterior).
• Crecimiento de hongos y mohos.
• Aumento de la conductividad del cerramiento (el agua transmite bien el calor) , 25 veces la del aire.
• Disgregación del material poroso (ciclos de hielo-agua).
• Cambio de forma y dimensiones (hinchamientos de la madera)
• Putrefacción materiales orgánicos.
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CONSTRUCCIÓN IV 206
• Aumento de pares galvánicos ; en presencia de humedad aumenta.
* Es distinto el yeso que el cartón-yeso , tiene una lámina de cartón que impide la absorción de agua. El yeso
nunca se utiliza en Galicia porque es higroscópico.
* Las eflorescencias se producen porque el agua absorbida por el cerramiento tiene sales en disolución. Cuando se
evapora el agua, esas sales quedan depositadas en los cerramientos dejando manchas características que se llaman
eflorescencias.
CLASIFICACIÓN DEL ORIGEN DE LAS HUMEDADES:
• Humedades exteriores :
Se produce por la penetración directa por infiltración de agua de lluvia, nieve, depósitos..
Su mayor trascendencia se centra en las cubiertas.
• Humedad procedente del interior:
Son humedades producidas por el uso del edificio (duchas, cocinas, respiración ...) o por los materiales y procesos
de construcción.
En las obras se consume mucho agua y hoy en día , en que la velocidad de construcción es muy rápida (debido a
temas de rentabilidad económica), las construccciones no tienen tiempo a secarse. Además los cerramientos llevan
barreras para vapor, carpinterías muy estancas etcc y como consecuencia el edificio es estanco y no se seca.
• Humedades procedentes del terreno:
Humedades que proceden del agua acumulada en el terreno , agua de lluvia o nivel freático. El agua asciende por
capilaridad.
Importante definir la tipología edificatoria a nivel de humedades del terreno , escorrentías, etc...
MECANISMOS DE INTERCAMBIOS DE HUMEDAD:
• Absorción de vapor : humedad de equlibrio (cada material absorbe humedad hasta que un estado de equilibrio. El
yeso es muy higroscápoco).
• Difusión : Condensaciones intersticiales , permeabilidad. El vapor pasa a través de los cerramientos.
• Convección : ventilación superficial y evaporación . (Movimiento del aire que produce condensaciones en esquinas
en que no hay convección).
• Presión : carga hidráulica (a través de los cerramientos, en la cubierta, presión de agua en la fachada por presión
de viento)
• Capilaridad : sución.
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CONSTRUCCIÓN IV 207
1. HUMEDADES PROCEDENTES DEL EXTERIOR
Acción de la lluvia , nieve y del viento.
El agua aumenta la presión de acción contra los cerramientos a causa del viento.
Efectos:
- empapa los materiales
- penetra en las rendijas , juntas.
Humedad de filtración : La que aparece como consecuencia de la “filtración” de agua desde el exteriro hacia el
interior del cerramiento, produciendo las consiguientes “goteras” en el caso de cubiertas o manchas en el caso de
fachadas. El agua, además de entrar a través de la estructura porosa del material, puede hacerlo también a través de
las juntas de los cerramientos, sean estas constructivas (juntas de construcción o de dilatación, juntas prácticables)
osean grietas y fisuras producto de lesiones primarias.
Podemos distinguir varios tipos de humedades de filtración en función de su situación, de la procedencia del agua y
del camino seguido por esta:
- En cubiertas planas, la causa principal suele ser la rotura de la membrana impermeable, o el desague de su
borde. Ello produce la filtración por uno de esos puntos alcanzando la estructura horizontal, corriendo el agua
por ella hasta encontrar una vía de penetración que provoca la gotera con una manifestción en tres etapas:
mancha, rezumado, goteo. La vía concreta de penetración suele ser, bien una zona de estructura porosa más
abierta, bien una junta constructiva bien una grita producida por exceso de flexión o por variaciones
dimensionales debidas a cambios de temperatura. Un punto débil de la membrana es la junta de dilatación,
cuando la hay.
-
Las roturas pueden haberse producido por punzonamiento, conviene establecer un tipo de pavimento que no
perjudique la membrana que está debajo.
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CONSTRUCCIÓN IV 208
Prevención :
Debemos asegurar su impermeabilidad y drenaje, mediante la aplicación de las correspondientes membranas
bituminosas o plásticas , asi como el cálculo y colocación de sumideros, teniendo en cuenta los siguientes
aspectos conflictivos:
∗ Continuidad de la membrana impermeable por solape y soldadura adecuados, asi como la selección
correcta del tipo de membrana, en función del soporte, clima y nivel de exposición.
∗ Independencia del tablero soporte de la membrana de la estructura y petos del edificio para evitar
esfuerzos de tracción.
∗ Introducción de juntas de dilatación en el tablero soporte y en la membrana impermeable, en función
del material y de la zona climática
∗ Solape suficiente en los bordes verticales (>15cm) y su protección para evitar filtraciones.
∗ Diseño y ejecución de zabaleta (mimbel) perimetral para marcar la independencia de la membrana con
el peto y paramentos verticales en general.
∗ Protección adecuada de la membrana impermeable, tanto a la acción de la intemperie como a la de su
uso para mantenimiento. En este último caso, establecer pasos de material blando para evitar
punzonamientos.
∗ Solución adecuada de sumideros y número suficiente de los mismos para asegurar fácil drenaje, con
piezas de protección.
∗ Mantenimiento periódico y limpieza.
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CONSTRUCCIÓN IV 209
- En cubiertas inclinadas la filtración se puede producir, bien en un solape intermedio entre “tejas”, bien en los
aleros. El agua llega a la estructura del faldón y acaba filtrándose por las mismas vias indicadas en el punto
anterior. Si el solape es insuficiente en algún punto, la abundancia de agua de lluvia y alludada por el viento
facilita la filatración.
En el encuentro de los faldones con paramentos verticales se pueden producir filtraciones, sobre todo en los
laterales y en el encuentro inferior. En los primeros, cuando no hay solape suficiente del paramento sobre las
tejas y la disposición de éstas no es la adecuada para faculitar la escorrentía del agua (canal perimetral). En los
segundos, la filatración es inevitable si no existe canalón o este no tiene la disposición adecuada (borde frontal
más alto que el del frente de tejas y solape adecuado del paramento vertical). Un caso silmilar es el llamado
“canalón oculto” que requiere solape adecuado y suficiente en ambos lados, siempre a favor de la escorrentía
del agua.
Prevención:
∗ Solape suficiente de las tejas canales
∗ En los aleros , vuelo suficiente de las tejas canales
∗ En cuanto a los bordes de faldón, si tienen encuentro con paramento vertical, asegurar la
impermeabilidad de la unión mediante el canalón y solape del elemento impermeable y su protección.
∗ En cuanto al drenaje, correcta colocación del canalón del alero, con separación > a 5 cm del
paramento, sujección adecuada y suficiente de bajantes. Hay que ponderar la necesidad del canalón,
que se da muy pocas veces. Si el canalón no es necesrio para la recogida de agua de lluvia para su
posterior utilización o para evitar la caida directa del agua sobre un punto muy concreto, lo mejor es
no poner canalón y dejar la caída libre del agua pues ello introduce menores riesgos de lesión.
∗ Mantenimiento periódico y limpieza del conjunto y revisión de elementos metálicos.
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CONSTRUCCIÓN IV 210
- En fachadas debemos distinguir diferentes puntos.
En los remates superiores (cornisas y petos de teraza) si la albarilla es insuficiente o inadecuada, se puede
producir filtración, bien en los bordes, bien por las juntas entre piezas.
En todo tipo de relieves y salientes en generla, en el encuentro entre el plano de fachada y otro más o menos
perpendicular, se puede producir acumulación de agua.
En huecos de ventana se dan, por un lado, las condiciones antes mencionadas, encuantros entre planos
perpendiculares formando diedros en los que coinciden las juntas constructivas. Si falla el material de sellado,
la junta facilita la filatración de la posible agua acumulada en cualquiera de los diedros.
Los huecos de ventana tienen otros dos puntos de posible filatración. El dintel superior, que si no tiene goterón
suficiente facilita la escurriduría hacia el interior del agua que resbala por la fachada y la posible filatrción y las
juntas practicables de la propia carpintería que si no tienen bien resuelta la estanqueidad (doble solape, cámara
de descompresión, drenaje interior y vierteaguas en juntas horizontales, facilitan la entrada de agua de lluvia
cuando ésta se ve impulsada por el viento.
En los paños ciegos, donde se produca la “filatración” propiamente dicha, es en dos casos muy claros: A través
del propio poro del material constitutivo del cerramiento, cuando la presión de agua es suficiente, combinando
su abundancia con el viento y la estructura porosa lo permite. A través de grietas y fisuras previas en la unidad
constructiva (sobre todo las primeras) con la presencia de agua viento, ayudadas, en este caso, por la
constitución, normalmente capilar , de esas aberturas.
En todos estos casos ,los síntomas de humedad suelen ser, las manchas que pueden llegar a rezumar y luego a
gotear.
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CONSTRUCCIÓN IV 211
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CONSTRUCCIÓN IV 212
Prevención:
a) en los remates superiores, colocación de la protección adecuada, preferentemente con albardilla de piezas
prefabricadas metálicas, cerámicas o prefabricadas de hormigón
b) En los relieves de fachada cuidar la estanqueidad del ángulo diedro y la impermeabilidad e inclinación de
todos los planos horizontales mediante chapas metálicas, piezas cerámicas, etc...
c) En los huecos de ventana, tenemos varios puntos conflictivos:
- Vierteaguas, que tendrá la inclinación adecuada, será impermeable, tendrá sellado su encuentro con
ventana y jambas y volará lo suficiente con goterón.
- Dinter, que deberá disponer de goterón en su borde.
• Solape en número adecuado
• Cámara de descompresión
• Drenaje de dicha cámara
• Vierteaguas sobre la junta horizontal
d) En los paños ciegos, hay que asegurar la impermeabilidad de la superficie porosa en función de:
- nivel de exposición
- clima de la zona
- porosidad del material y su espesor
La impermeabilidad se podrá conseguir:
- Con un material constitutivo suficientemente compacto
- Con pinturas hidrófugas , de poro abierto
- Con revestimientos hidrófugos, como enfoscados, y revocos especiales
- Con alicatados, chapados o aplacados.
* La nieve en los tejados:Las cubiertas inclinadas no son, pese a lo que se pueda pensar, las mejores frente
a la nieve. La inclinación busca evacuar la nieve cuanto antes para que no se produzcan cargas excesivas en la
cubierta. En zonas frías se están haciendo cubiertas planas ya que así se acumula nieve en el tejado. La nieve va a
estar constantemente a 0º , asi que por la noche cuando bajen las temperaturas a –10º , la nive se comporta como
un aislante térmico, su presencia asegura que la cubierta se mantendrá a una temperatura constante de 0º. Asi se
impide la aparición de hielo que pueda ir abriendo grietas o juntas que permitan la entrada del frío o del agua. El
hielo podría introducirse en las rendijas y producir grietas.
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CONSTRUCCIÓN IV 213
TECNICAS DE PROTECCIÓN :
∗ Sistemas que recogen el agua y la canalizan al exterior mediante
materiales impermeables
(EPDM Lámina impermeable. La única lámina impermeable al vapor de agua.)
∗ Sistemas que funcionan por escorrentía natural , permiten la
transpirtación y no son contínuos. Se basan en el solape y la gravedad
(La cubierta de teja que se hace actualmente ya no funciona , antes no tenía un
forjado debajo y ventilaba...).
∗ Sistemas de impermeabilización transpirable , se aplica en
cerramientos verticales, son flexibles y contínuos. (Ventana al exterior de la
ciudad vieja ,no permite la acumulación de agua en ninguna parte del hueco de
la ventana).
∗ Sistemas multicapa de baja presión. Intentan minimizar la presión de
viento. Elementos que forman la capa exterior, cámara interior de presión
equivalente al exterior y elementos de evacuación. Fachadas con cámara de aire.
TECNICAS DE REPARACIÓN
(Fundamental saber por dónde entra el agua)
• Sellado de grietas y fisuras
• Sellado de juntas de retracción o carpintería
• Reposición o reparación de la impermeabilización.
• Limpieza y mantenimiento de los sistemas de desague.
• Sellado de juntas estructurales.
• Resolución de las discontinuidades.
• Eliminación de puntos de acumulación de agua.
Es fundamental garantizar un mantenimiento Libro de mantenimiento.
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CONSTRUCCIÓN IV 214
2. HUMEDAD PROCEDENTE DEL INTERIOR
Causas :
Humedad de obra o materiales
Humedad ambiental elevada
Humedad accidental
2.1 HUMEDAD CONSTRUCTIVA
Tiene como origen el agua empleada en la construccción de los cerramientos. La “construccción húmeda”, es toda
aquella en la que se emplea mortero de unión amasado con agua, que implica la humectación previa de los
elementos a unir, contiene una cantidad determinada de agua en el momento de la unión. Parte de dicha agua resulta
consumida en el propio proceso químico del fraguado, pero el resto debe liberarse por evaporación hasta el exterior
por medio de la estructura porosa del material a través de su superficie.
Este fenómeno ocurrirá en todos aquellos cerramientos realizados con la llamada “obra de fábrica” y en sus
acabados superficiales en los que interviene mortero.
La construcción con junta húmeda (la más frecuente en construcción) conlleva el consumo de importantes
volúmenes de agua en la ejecución , que se evapora hasta la humedad de equilibrio.
La reparación pasará por el secado adecuado del cerramiento hasta alcanzar su “equilibrio”.
AGUA REQUERIDA
Unidad Litros
m3 de hormigón 200
m3 de mortero 160
m2 L.M. ½ pie 35,18
m2 ½ pie L.D.H. 15
m2 tabicón 10
m2 enfoscado 1:6 3
HUMEDAD DE EQUILIBRIO % en peso
material equilibrio
madera 15 – 18 % de su peso
mortero de cal 5 – 6 “
mortero de cal y cemento 4 – 4,5 “
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CONSTRUCCIÓN IV 215
mortero 1:3 3,6 – 4,2 “
mortero 1:4 3,2 – 4,0 “
mortero 1:6 3,0 – 3,6 “
ladrillo cerámico 1,8 – 2,1 “
pasta de yeso 0,9 – 1,1 “
TIEMPO DE DESECACIÓN
Material dias
1 pie L.P. con mortero 1:6 240
½ pie LDH con mortero 1:6 45
enfoscado 1:6 34
tendido de yeso 29
mortero de cal 29
Humedad aceptable verano 70% H.R. (humedad relativa)
Invierno 80% H.R.
No obstante, el agua de obra no constituye una lesión, ya que es un componente imprescindible de la ejecución delas
unidades constructivas. El problema aparece cuando, por una actuación incorrecta, no dejamos evaporar esa agua en
su momento, limitando su salida al exterior mediante acabados superficiales aplicados antes de que la unidad
constructiva esté suficientemente secay ,por tanto, haya desaparecido la humedad sobrante. Entonces aparece una
presión de dentro hacia fuera sobre dicho acabado que suele producir abombamientos, ampolladuras,
desprendimientos, eflorescencias e incluso posibles erosiones físicas. Es el caso corriente de muchas pinturas que se
aplican antes de “hora” por las prisas.
En definitiva, la humedad de obra como lesión aparece en las etapas finales de una construcción, cuando se
aplican los acabados superficiales de cerramientos sin asegurarse del secado adecuado de la unidad.
En el caso de humedad de obra, solo puede aparecer a continuación de terminar ésta, por lo que habría que
descartarla en edificios no recientes.Debemos realizar un secado del cerramiento, bien por aireación natural, bien
forzado emdiante humidificadores y calentadores.
La prevención consistirá en asegurarnos que el cerramiento en cuestión está suficientemente seco cuando
vayamos a aplicarle el acabado correspondiente, para lo cual debemos recurrir a medis técnicos actuales más que de
fiarnos de la “vista”
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CONSTRUCCIÓN IV 216
* La junta seca evita esto
* Hormigones de pendiente es un punto de humedada seguro. Tarda 1 año en secarse. Se hace en húmedo y como le
colocamos una lámina para vapor debajo y otra arriba (lámina impermeable) estamos haciendo un colchón de
forma que no se secará nunca.
Los respiraderos son un problema porque donde entra aire entra agua.
Por ello es recomendable la junta seca, se evitan los problemas de humedades procedentes de la propia
construcción, sabiendo además que en La Coruña la Hr está rondando el 100% la mayor parte del año.
2.2 HUMEDAD AMBIENTAL , CONDENSACIONES DE LOS CERRAMIENTOS.
Designamos asi la aparición de humedad en un cerramiento como consecuencia de la condensación del vapor de
agua que tiende a atravesarlo por alcanzar en algún punto de su recorrido la temperatura de saturación o de rocío,
que está en función de la presión de dicho vapor de agua.
Ante el vapor de agua existente en un ambiente determinado, un cerramiento edificatorio representa una barrera
superficial que dificulata el equilibrio deseable de presión de vapor a ambos lados del mismo. En consecuencia, se
establece una corriente de dicho vapor de agua que va desde el ambiente con mayor presión al de menor presión.
Esta corriente está en función de pla presión de vapor y de la “permisividad al paso de vapor de agua” de los
materiales constitutivos del cerramiento. Dicha permisividad va desde 1, cuando la barrera no existe, hasta 0, cuando
se trata de un material totalmente impermeable (vidrio).
En nuestro tipo de edificación es muy corriente la utilización de materiales porososo y relativamente permisibles al
vapor de agua. No obstante, los cerramientos están compuestos por varias capas de materiales con distintas
permisividades, lo que complica el proceso.. En cualquier caso, el vapor, al ir atravesando el elemento constructivo
va perdiendo presión, pero se va encontrando con un gradiente de temperaturas que, en invierno, va disminuyendo a
medida que se acerca al exterior, por lo que existen posibilidades de alcanzar la temperatura de rocío en algún punto
del recorrido. También puede encontrarse con sales higroscópicas cristalizadas dentro de los poros del material que
absorben vapor de agua hasta condensarlo por acumulación. En este momento aparece la humedad, normalmente sin
control, y surge la lesión en forma de mancha o goteo inicial.
En función del punto de recorrido donde se produzca la lesión, asi como de las causas, podemos distinguir tres tipos
de condensaciones .
- Condensación superficial interior , cuando se produce en la cara interior del cerramiento la ser la temperatura
superficial inferior a la de rocío. Se produce por un aumento exagerado de la presión de vapor en el local y por
la impermeabilidad del material de acabado interior. También puede darse en locales con una producción de
vapor moderada y acabados superficiales porosos y la causa se debe a un aislamiento insuficiente del
cerramiento.
- Condensación intersticial, cuando el fenómeno físico se produce en algún punto interior del cerramiento. Puede
aparecer simultáneamente con la anterior. Depende no sólo de la cantidad de vapor que atraviesa el muro y del
gradiente de temperaturas, sino ademá s, de la propia constitución del muro, la disposición de las distintas capas
que lo conforman y al permisividad al paso del vapor de agua de cada una de ellas.
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CONSTRUCCIÓN IV 217
Los síntomas de este tipo de lesión suelen ser manchas de humedad al exterior. Normalmente aparecen al
exterior y en invierno, ya que la condensación se suele producir hacia la cara exterior del cerramiento
(temperatura más baja) y la humedad, una vez condensada, sigue su camino hacia el ambiente con menor
presión de vapor (el exterior). Además suelen ser corrientes en puentes térmicos (es una de sus manifestaciones
hacia el exterior) por alcanzarse en ellos antes la condensación, en el recorrido de vapor de agua, debido a su
menor capacidad de aislamiento. En el caso de condensaciones en productos empotrados, la mancha suele
transparentar el recorrido de los mismos.
- Condensación higroscópica., cuando la causa fundamental es la presencia de sales higrscópicas en el interior de
los poros del material.
-
Fuentes de vapor de agua en viviendas:
• Respiración y transpiración.
• Cocción de alimentos
• Duchas y baños
• Lavado y secado de ropa
• Fregado de vajillas
• Calefacción combustion
• Secado del pelo de las mujeres...
Si los cerramientos son impermeables y las carpinterias de ventanas estancas , es necesario ventilar para eliminar el
vapor de agua y no alcanzar el 100% de humedad relativa.
*Fijar ventilaciones permanentes y estables en las edificaciones
Soluciones para las condensaciones (don´t worry):
• Ventilar para hacer bajar la humedad relativa.
• Situar la capa estanca en el lado caliente.
• Reducir el salto térmico con el exterior (al contrario en cámaras frigoríficas y clima tropical); el flujo de
vapor de agua va de más a menos presión de vapor.
El flujo de vapor de agua va de más a menos presión de vapor.
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CONSTRUCCIÓN IV 218
• Humedades interiores condensadas por accidente o avería de instalaciones
• Condensaciones en tuberías de agua fría
• Sales higroscópicas en los cerramientos.
Las sales son muy problemáticas porque absorben humedad ; preveer soluciones en las cuales no existan sales. Los
productos con sales son problemáticos. Son muy frecuentes en obras antíguas , en las que se ha utilizado arena de
playa para hacer hormigón.
Piedras lloronas : son piedras con humedad , no tienen solución.
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CONSTRUCCIÓN IV 219
2.3. HUMEDAD ACCIDENTAL
Aparece cuando alguna conducción de agua sufre una rotura provocando el paso de líquido al cerramiento que lo
contenía o que estaba próximo. El efecto suele ser una mancha de humedad en forma de “nube circular” alrededor
del punto de rotura o “nube alargada”, siguiendo el recorrido del conducto afectado. Puede confundirse con la
condensación intersticial sobre tuberías, aunque en la rotura la cantidad de agua es mayor.
3. HUMEDAD DEL TERRENO
Fuente de agua en el terreno :
∗ Agua de lluvia y escorrentía
∗ Nivel freático
∗ Avería de instalaciones
Al mojarse los cimientos se puede producir ascenso de la humedad por capilaridad.
Consideramos como tal, toda aquella que aparece en los cerramientos como consecuencia de la ascensión del
agua a través de su estructura porosa por el fenómeno de la capilaridad, que consiste en el movimiento de un fluido a
lo largo de un conducto longitudinal por efecto de la tensión superficial entre aquel y las paredes internas de este.
Dicho fenómeno puede aparecer en cualquier cerramiento , tanto horizontal como vertical, que esté constituido
por materilaes porosos, de estructura capilar y con algún punto de contacto con el agua.
En función de la mencionada estructura capilar, la fuerza de ascensión del agua puede ser muy importante, por lo
que, por una parte, no es necesario que el contacto del cerramiento con el agua sea muy amplio, ni que esta sea muy
abundante, y, por otra, que la distancia vertical a la que nos podemos encontrar la humedad desde el punto de
contacto puede ser muy importante. (2ª o 3ª Planta del edificio !!)
Altura de ascenso , factores:
∗ Cantidad de agua presente
∗ Aireación del elemento
∗ Existencia de barreras capilares (aditivos que hacen el hormigón impermeable )
∗ Porosidad de los materiales
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CONSTRUCCIÓN IV 220
Podemos distinguir tres puntos clave donde encontramos esta lesión :
- en el arranque demuros desde el terreno
- los pavimentos de plantas bajas o sótanos en contacto con el suelo cuando no se ha interpuesto una capa de
drenaje (encachados) ni membranas impermeables, manifestandose además de las propias manchas de humedad
mediante lesiones secundarias, sobre todo levantamiento de baldosas y eflorescencias.
- Puntos de fachada, que no se consideran normalmente como capilaridad aunque obedecen al mismo fenómeno
físico, que son los encuentros de elementos verticales de fachada con pequeñas plataformas horizontales en los
que se acumula agua en los periodos de lluvia.
El agua recogida de la lluvia por el saneamiento ca a parar, con mucha frecuencia al terreno, además de la que ya
recibe directamente el propio terreno; esta agua va a acabar afectando al edificio. También puede existir un nivel
freático muy alto. Pueden fallar las instalaciones de saneamiento y/o abastecimiento de agua, romperse e ir
lavando el terreno interiormente y provocar su hundimiento; o peor aún, el agua puede lavar las cimentaciones
deteriorándolas o llevarse el suelo que está debajo.
Las cimentaciones no se recubren de barreras impermeables. Hay que utilizar un buen hormigón. Los
hormigones impermeables tienen grandes cantidades de cemento y son más compactos y durables. Lo fundamental
en cimentaciones con un alto nivel freático es utilizar un buen hormigón , que sea impermeable y durable. Es una
cuestión de durabilidad, no de resistencia.
Es también importante que si un elemento se puede mojar, que se pueda secar después.
El nivel freático no se debe modificar pues puede provocar problemas en la propia edificación o en las adyacentes.
La actuacón etá en función del origen de la humedad, bien sea en el suelo, bien en una plataforma horizontal en
fachada.
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CONSTRUCCIÓN IV 221
TECNICAS DE REPARACIÓN :
Debemos contemplar tres modos de actuación, en función del conjunto de circunstancias constructivas y de
ubicación en que no encontremos:
1 – Porosidad al agua del terreno: drenaje , para alejar el agua de nuestro cerramiento.
Alejar lo lás posible el agua de la base de nuestro cerramiento. Existen muchos sistemas.
En principio, lo ideal será poder actuar desde el exterior en todos los muros afectados y en todo su frente, pero pocas
veces esto es posible.
Peligro de asentamiento si bajamos el nivel freático depende del tipo de terreno.
Drenar : evitar que el agua llegue a los cimientos.
Podemos mencionar los siguientes tipos de drenaje:
∗ Cuna drenante, adosada a la base del muro y realizada por bataches alternados con objeto de no provocar
asentamientos puntuales. Llevará en su fondo una tubería porosa que recoja las aguas lo más abajo posible
(unos 15 cm por debajo de la base) y las canalice hacia unos puntos concretos hasta en viarla (por gravedad
o por bombeo) a la red de saneamiento existente. Se puede aprovechar para impermeabilizar la superficie
exterior de la base o cimentación del muro en cuestion.
Este sistema es útil para alejar aguas que puedan infiltrarse al terreno desde su superficie, pero no suele
ser eficaz si existe un nivel freático muy alto o variable, ya que este tipo de drenajes no puede hacer frente a
la presión del agua. En cualquier caso, requiere poder actuar desde el exterior en todo el frente.
+ + +
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 222
Elementos :
∗ Dren : Tubo de P.V.C. flexible
∗ Panel de nódulos
∗ Barrera impermeable : Evita que el agua penetre en el edificio. Existen diversos tipos en función de la
magnitud. Imprimación de oxiasfalto , mortero impermeable o pinturas , telas...
Afecta a la edificación , sólo permite la entrada de agua por la junta.
∗ Geotextil : Intenta evitar el taponamiento de los poros del dren con los limos del terreno. Es permeable al
agua pero impermeable a los limos.
∗ Juntas de estanqueidad :
Juntas labiales (de neopreno?)
Juntas hidroexpansivas
Sellado
Buscar que el agua que llegue a los cimientos la extingamos.
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CONSTRUCCIÓN IV 223
Calcular siempre con el nivel freático alto, no modificarlo jamás.
El agua empuja.
Si baja el nivel freático desaparece el empuje y el
edificio asienta (la culpa es del arquitecto)
Nunca modificar el nivel frático.
El agua que preocupa es la que llega al muro.
Barrera impermeable o mortero impermeable. Evitar que el hormigón se
moje. El mortero se da con brocha.
Hueveras.
Se colocan con los apoyos hacia dentro ya que asi generan una cámara.
El agua que puede pasar por los paneles es poca , ya que están solapados. El agua se escurre y se recoge abajo.
Estamos drenando el agua que llega al muro.
Geotextiles : Colocarlos por el lado de fuera para que no se obture el dren. Evita que los limos lleguen al dren.
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CONSTRUCCIÓN IV 224
Muros pantalla: Hay que llegar a la zona impermeable para que el agua no
entre.
Drenaje exterior : La pendiente del terreno llevará el agua hacia abajo.
Cuidado con los sifonamientos. Posibilidad de que las piscinas floten si sube el nivel freático.
En vivienda unifamiliar en terreno en pendiente ponemos arquetas y de la arqueta sacamos el agua al exterior.
El dren , si está en la parte de atrás del edificio , dobla las esquinas y va a las arquetas
El sistema de drenaje es necesario aunque el N.F. esté más bajo. Mejor es ver la excavación y mirar si hay
afluencia de agua.
Panel de nódulos cuando la pendiente de la ladera es fuerte.
Utilizar el geotextil si sabemos que el terreno tiene limos.
∗ Ataguías, separadas de la base y con una profundidad que estará en función de la de cimentación del
edificio y de la presión de aguas a atajar. Se usa para casos de corrientes freáticas de agua y puede ser de
distintos tipos. Lo que se intenta es hacer descender el nivel freático hasta por debajo de la cimentación,
para evitar el contacto entre ambas. Cuando se trata de un edificio aislado con nivel freático alto en todo su
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 225
derredor, la ataguía se situa formando un cerco completo.Si se trata de atajar una corriente de agua
localizada, se puede colocar a modo de barrera que desvie las aguas a los lados, suficientemente lejos.
∗ Pozos drenantes repartidos en función de la situación del edificio y las corrientes o el nivel del agua.
Persiguen que el nivel de agua descienda lo suficiente para evitar el contacto con la cimentación. Cada uno
de los pozos lleva un sistema de bombeo.
∗ Drenaje eléctrico, normalmente en el arranque del muro, que establece una corriente eléctrica entre éste y
el terreno en contacto, con polo negativo en el muro y positivo en la tierra, obligando al agua como
elemento conductor a descender.
∗ Aireación por puntos, consistente en la introducción de unos tubos perforados en la base del muro,
formando una linea de puntos más o menos tupida que facilita la aireación interior del cerramiento.
2. Impedir la evaporación interior
• La aplicación de barreras impermeables interiores acentúan el problema de ascensión capilar.
No recomendables
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CONSTRUCCIÓN IV 226
• Cámara de aireación con el exterior
a) En los cerramientos, la cámara debe disponerse en todo el paramento vertical con las siguientes
características:
- Cámara de aire contínua con un espesor medio de 2 cm.
- Rejillas de ventilación superiores e inferiores para asegurar las corrientes de aire.
- Canaleta de recogida de aguas en al base, con drenaje conectado con la red de saneamiento. Esta
canaleta debe situarse por debajo del nivel del pavimento local, y debe comprobarse que la salida del
agua por la pared no va a arrastrar tierra o partículas en general, que pueda obstruir el sistema de
drenaje.
- Ausencia de yeso en la constitución de la cámra, debido a su higroscopicidad, lo que anula el uso de
ladrillo hueco sencillo recibido con mortero de yeso para su ejecución.
El problema principal que presentan estas cámaras cerradas mediante tabiques de fábrica es la pérdida de
espacio que suponen en locales pequeños.
b) Cuando el cerramiento afectado es un suelo, la ejecución de la cámara se complica algo, ya que es
necesario establecer unos apoyos que hay que impermeabilizar previamente. También existe el posible
problema de falta de altura.
Se realizan unos rastreles de apoyo (por ejemplo, mediante una hilada de ladrillo) y sobre ellos apoyar un
tablero de rasillones con una pequeña capa de compresión armada.Dejamos una cámara de 5cm.
Habría que establecer un drenaje del pavimento afectado para asegurar su contínua limpieza.
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CONSTRUCCIÓN IV 227
3. Interceptar la humedad para conseguir la desecación.
• Por evaporación de agua contenida en el muro
- sifones atmosféricos en taladros
- morteros drenantes
• Impermeabilización horizontal
- cortar el muro e interponer una barrera
- inyeccion de un hidrófugo cierro la capacidad de capilaridad del muro
Interponer una barrera entre el agua y el elemento constructivo que impida su paso a la estructura porosa del
elemento.
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CONSTRUCCIÓN IV 228
• Inversión del ascenso capilar
- Barrera eléctrica (efecto ósmosis)
- Electro –Poresis
Todos estos son sistemas muy caros que vician el muro
PREVENCIÓN :
∗ Debemos establecer todos los drenajes posibles y necesarios, ya que al iniciar la obra es el momento adecuado.
- En casos de nivel freático alto:
• Barreras previas en forma de ataguías suficientemente alejadas o vaso impermeable del
conjunto, que puede constituir, incluso, la propia cimentación perimetral si se ejecuta
suficientemente impermeable.
• Elevación del edificio sobre pilares tipo “palafito”, con suficiente ventilación inferior.
- En caso de ausencia de nivel frático, sólo representarán problema las aguas de filtración del terreno, con lo cual
los drenajes adecuados serán :
• Cuñas drenantes en los muros enterrados y cimentaciones perimetrales.
• Drenaje superficial por debajo de las soleras.
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CONSTRUCCIÓN IV 229
∗ Además de drenajes, preveer barreras impermeables complementarias. Asi , deberemos colocar láminas bituminosas
(por ser más económicas) por el exterior en todos los muros de contención que sean cerramiento de sótanos. Las
mismas láminas, u otras plásticas o metálicas, en los arranques de los cerramientos cuidando:
- Continuidad
- Solape hacia arriba protegido con zócalo en su encuentro con aceras y terrazas.
Por otra parte, posibilidad de barreras horizontales bajo solera, suando no sea posible el drenaje o , incluso, además
de este. Es corriente, por ello, utilizar láminas de polietileno sin pegar entre si, con lo cual nos aseguramos la
continuidad de la impermeabilización, sino simplemente cierta retención. En estos casos, por lo menos, hay que
utilizar bandas adhesivas para unir las láminas. Las inyecciones o barreras químicas no tienen sentido de prevención.
∗ También deben proyectarse y ejecutarse, en algunos casos, las cámaras ventiladas para oculatación de posibles
humedades, bien como complemento de otras medidas, bien sobre todo, en aquellos casos de muros enterrados
medianeros en los que resulata imposible adoptar otrasmedidas de drenaje e impermeabilización.
HUMEDAD EN LA BASE DE LAS FACHADAS
Falta de continuidad con láminas
En el caso de carpinterías, puede ser un problema de no haber sido correctamente sellado o lleva mucho tiempo
sellado. La silicona dura 2 0 3 años, exige un mantenimiento.
Solución fácil si se preveen unas medidas en la construcción.
LDH – ladrillo doble hueco acostado 12 cm.
Mortero impermeable mortero modificado.
Acción de sol
y atmósfera
BARRERA IMPERMEABLE
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CONSTRUCCIÓN IV 230
Mortero hidrófugo. Mortero con aditivo. Obturan el sistema
capilar del mortero. Impide la ascensión capilar.
Perforado
El ladrillo apoya 8 cm sobre el mortero. Las dos o tres primeras hiladas es aconsejable echarlas con mortero
hidrófugo.
Muchas constructoras utilizan ladrillo de 6 (con un solo hueco), pero
si se rompe el ladrillo de 6 para meter instalaciones etc.. no es estable
el tabique . Mejor utilizar de 8.
Las instalaciones eléctricas deben ir por un falso techo.
Las instalaciones de agua se deben colocar en tu suelo.
Cámara interior : no rellenarla toda de aislamiento térmico , hay que dejar cámara de aire.
El aislamiento térmico debe ir pegado a la hoja interior.
Se puede construir desde dentro (poliestireno especialmente resistente y paneles).Se pueden utilizar separadores
para mantenerlo pegado a la hoja interior.
¿Por qué cámara de aire? Porque muchas fachadas son permeables al agua. El granito, por ejemplo, es permeable
al agua ; va a entrar agua. Asi el agua, a penetrar a través de la hoja exterior escurre por el interior de la cámra de
aire sin mojar el aislamiento . Cualquier fallo por el que entra agua , en la cámara va a escurrir el agua.
La carpintería se debe colocar en la hoja exterior
Fachada:
Mejor 2 cm de cámara y 2 cm de aislante que 4 cm de cámara. Siempre procurar dejar cámara.
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CONSTRUCCIÓN IV 231
Este sistema de fachada por dentro se enfosca. Si la hoja exterior está enfoscada interiormente, la cámara de aire
funciona mejor todavía.
Va a tener problemas de condensaciones intersticiales , por ello es necesario utilizar elementos que funcionen
como barrera para vapor. Las fachadas de este tipo, enfoscadas por dentro y por fuera, en Galicia tendrán
inevitablemente condensaciones intersticiales. Es necesario colocar aislamientos con barrera para vapor o
aislamientos térmicos que sean barrera para vapor en si mismos.
Inglaterra Sistemas de ventilación salvaje.
Fachadas de ladrillo caravista.
El problema no es que las casas se mojen , es que no se pueden secar.
Con aplacado de piedra en el exterior , cuanto más fino , va a ser más permeable. Colocan una protección exterior
superficial (hidrofugante); la piedra brilla y han colocado una barrera impermeable en el lado frío.
En las construcciones de lujo es bueno utilizar fachadas ventiladas.
* Los enfoscados se realizan en 2 capas:
– 2 cm y una malla de fibra de vidrio (protegida con plástico) .En esquinas .
cambios de dirección , de material , colocar una malla de esta forma el
enfoscado no se fisura.
– Acabado, más fina
*Pilar :
En clima frío si poner aislamiento en el pilar
El puente térmico no es tan grande
Por delante del pilar se pasa el ladrillo
El forjado interior , volará 4 cm. Ahí apoya el ladrillo. Si se quiere poner aislamiento , hay que volar más.
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CONSTRUCCIÓN IV 232
La fachada vuela 4 cm pero apoya toda en la planta baja.
Puente térmico y condensación en las esquinas , porque el vapor y el calor tienden a subir.
Es conveniente que en la parte de arriba haya ventilación , para que exista corriente de aire.
Si la humedad está en la parte inferior del piso es por chorreo o porque viene humedad.
La mejor forma de realizar la tabiquería en las construcciones sería de la última planta a la primera, habiendo
esperado a que la estructura de todas las plantas estuviese terminada. Asi la estructura iría asentando por el peso
de los tabiques desde el último forjado al primero por lo que la tabiquería de las plantas inferiores ya no se
fisuraría debido a la deformación del forjado inmediatamente superior. Pero esto es inevitable en la realidad
debido a la necesaria velocidad con que se terminan las obras. Por tanto levantamosla tabiquería desde las plantas
inferiores , conforma va avanzando la obra, pero dejando la última hilada sin tomar contra el forjado superior.
Enfoscar la última hilada un tiempo después , cuando ya está el edificio asentado.Cuando se vaya a enfoscar la
fachada, se toma la última hilada, mejor si es con un mortero de cal, que es muy plástico, porque en el caso de que
el forjado superior se deforma aún más, el mortero de cal no se fisurará.
Es bueno dejar ventilación en la parte superior de la hoja , asi se ventila la cámra y se ventila obligatoriamente el
interior. Esta ventilación se puede dejar al tomar la última hilada, dejando huecos en el mortero periodicamente.
Mortero de cal : todo parecen ventajas , pero al final todo son inconvenientes.
El mortero de cal es más flexible que el de cemento.
El mortero de cal es muy plástico y permeable , va bien para la piedra , que permite que respire. No se puede
colocar mortero de cemento sobre mortero de cal. Si al revés. El cemento es muy impermeable y fragua lentamente.
EL YESO ES HIGROSCÓPICO.
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CONSTRUCCIÓN IV 233
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CONSTRUCCIÓN IV 234
AISLAMIENTO DE LA HUMEDAD Apuntes Fdez. Madrid
1. DEFINICIÓN : Técnicas o sistemas constructivos que tienden a evitar la presencia indeseada del agua en los
materiales de construcción y en el ambiente interior.
La mayor parte de los desperfectos que se producen en la construcción se deben principalmente a la acción nociva
de la humedad:
• Destrucción de yesos y enlucidos
• Corrosión de elementos metálicos
• Aparición de eflorescencias en fábricas y morteros
• Desarrollo de gérmenes, moho y hongos
• Disgregación de materiales porosos, por la acción combinada de humedad y heladas
• Elevada pérdida de calor ( el agua tiene una conductividad térmica 25 veces mayor que la del aire)
a través de los materiales porosos humedecidos.
• Cambios de forma y volumen en maderas (hinchamientos, alabeos,...etc) e incluso su putrefacción.
2. FUENTES DE HUMEDAD EN LA CONSTRUCCIÓN : Los posibles focos de agua o humedad en los
edificios son:
• Humedad exterior por infiltración directa en los cerramientos del agua de lluvia o de nieve. Tiene
espacial relevancia en cubiertas.
• Humedad procedente del interior, bien por agua retenida en los materiales constructivos o por
agua producida en el edificio.
• Humedad procedente del terreno : agua contenida en el terreno o procedente de lluvias, que trata
de penetrar en los elementos enterrados y ascender por ellos gracias a la capilaridad.
La NBE de control térmico obliga al empleo de barreras para vapor para evitar condensaciones, pero es mejor
ventilar los edificio, que se renueve el aire interior con el aire exterior
Suelo Presión hidrostática (agua del terreno, nivel freático), el agua tiende a igualar las humedades. El agua del
terreno por succión capilar , tiende a ascender por los poros del material del cerramiento e introducirse en el
edificio.
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CONSTRUCCIÓN IV 235
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 236
3. HUMEDADES PROCEDENTES DEL EXTERIOR : El agua asociada o no con la acción del vientocae sobre
los cerramientos y tiende a empaparlos o a penetrar por las juntas, rendijas, fisuras, etc...
Básicamente las técnicas de protección son dos:
1. Sistemas que recogen el agua mediante materiales estancos, en forma de elementos contínuos, y que la
conducen hasta el terreno o la expulsan al exterior.
2. Sistemas que hacen resbalar el agua, ofreciendo una superficie impermeable y transpirable, normalmente
en forma de elementos discontínuos, con suficiente superposición y solape.
CERRAMIENTOS HORIZONTALES : SISTEMAS DE CUBIERTAS
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CONSTRUCCIÓN IV 237
Para los cerramientos verticales, las técnicas de protección se clasifican según el soporte y la posición del
elemento impermeable:
3. Sistemas de soporte impermeable, o con revestimientos exteriores, algo flexibles y transpirables, que
aseguran la protección contra el agua
4. Sistemas de dos o más capas con cámara de aire ventilada, que permite que llegue agua hasta ella, para
luego recogerla y expulsarla.
En el caso de aparecer lesiones por humedades de penetración se procederá a su dignóstico y reparación, por alguno
de los siguientes sistemas:
• Sellado de fisuras y juntas de carpintería
• Sellado de grietas en fábricas
• Aplicación de morteros con fisuración por retracción hidráulica de sistemas de estanqueidad
• Sellado de juntas o fisuras por dilatación térmica diferencial de materiales, mediante vendas y
revestimientos elásticos.
Los cerramientos verticales puden ser:
• De una sola hoja, se hacían antiguamente.
• Poco a poco la construcción evoluciona y se van añadiendo capas... cámara de aire. En la actualidad se tiende
a una sola capa con el aislante al exterior y con un revestimiento exterior para protegerlo. (cámara de aire
ventilada)
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CONSTRUCCIÓN IV 238
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CONSTRUCCIÓN IV 239
MATERIALES CONTRA EL AGUA
∗ Materiales impermeables.
Absorción menor 0.1% de agua
Permeabilidad superficial nula
Succión capilar nula
∗ Materiales semipermeables.
Absorción 0.1 – 1 %
Permeabilidad superficial Ligeras manchas
Succión capilar ≤ 2%
∗ Materiales permeables.
Absorción > 1%
Permeabilidad manchas, gotas
Succión ≥ 2%
M. IMPERMEABLES
Metálicos : Acero, aluminio, Zn, Cu Plásticos : PVC, GRC,Caucho butilo, polietileno... Bituminosos : Betún polimérico, asfaltos... Vidrio : vidrio, cerámica vidriada, vidrio celular... Sintéticos : Pinturas esmalte, barnices...
Chapa lisa o grecada Láminas y planchas Láminas y planchas Laminas y planchas Películas
M. SEMIPERMEABLES
Pétreo : Granitos, mármoles, pizarras... Cemento : Hormigón, morteros, GRC Espumados : Poliestireno extrusionado Sintéticos : Pinturas, plástico,
Sillares y placas Moldeados, revocos, bloques Planchas Películas
M. PERMEABLES
Cerámica : cerámica cocida, gres, klinkerEspumados: Poliuretano, poliestireno expandido.. Madera : castaño, pino tea, Teka... Sintéticos : pinturas temple, cal
Ladrillos, tejas, placas y plaquetas Planchas Tablas y tableros Películas
El material ideal sería aquel que siendo impermeable al agua es permeable al vapor de agua evita
condensaciones.
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CONSTRUCCIÓN IV 240
4. HUMEDADES PROCEDENTES DEL INTERIOR : La existencia de humedad en el interior de los edficios
se puede deber a:
∗ Humedad de obra y de los materiales
∗ Humedad de condensación
∗ Humedad accidental
4.1 Humedad de los materiales : La mayor parte de los materiales de construcción mantienen un deterinado
contenido de humedad en su interior. Esta cantidad de agua es elevada durante la ejecución de la obra y tiende a
evaporarse hasta llegar a su humedad de equilibrio (se expresa en % de su peso).
AGUA REQUERIDA PARA LA ELABORACIÓN
UNIDAD AGUA (L.)
m3 de hormigón 200
m3 mortero M-40 (1:6) 160
m2 fabrica 1 pie – L.M. 35
m2 fabrica ½ pie- L.H.D. 18
m2 fabrica ½ pie- L.H.D. 13
m2 fabrica tabicón- L.H.D. 10
m2 enfoscado M-40 3
HUMEDAD DE EQUILIBRIO DE DISTINTOS MATERIALES
DE CONSTRUCCIÓN T = 20 ºc y H. R. = 70 – 78 %
MATERIAL HUMEDAD EQUILIBRIO (%)
Madera 15,0 – 18,0
Mortero de cal 5,0 – 6,0
Mortero de cal y cemento 4,0 – 4,5
Mortero de cemento (1:3) 3,6 – 4,2
Mortero de cemento (1:4) 3,2 – 4,0
Mortero de cemento (1:6) 3,0 – 3,6
Ladrillo cerámico 1,8 – 2,1
Pasta de yeso 0,9 – 1,1
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CONSTRUCCIÓN IV 241
El proceso de secado de una obra es contínuo y proporcional a la humedad relativa exterior y a la posibilidad de
ventilación. No se debería aceptar, para ser ocupada una vivienda cuya H.R. interior sea superior al 70 % , si se
recibe en verano, ni superior al 80% , si se recibe en invierno.
TIEMPO DE DESECACIÓN DE DISTINTOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS
T = 20 ºC - H.R. = 75 %
MATERIAL Semanas / dias
Muro 1 pie – L.P. con mortero M-40 (1:6) 34.5 240
Citara L.H.D. con mortero M-40 (1:6) 6,5 45
Enfoscado de C.P. (1:6) 5 34
Tendido de yeso 4 29
Revestimiento mortero de cal 4 29
4.2. Humedad de condensación : El aire interior debe tener una temperatura y humedad relativa dentro de
unos valores ( 20 – 22 ºC / 35 – 85 % ) que hagan posible la habitabilidad. Esa humedad relativa puede verse
incrementada por diversas fuentes de vapor de agua: respiaración de las personas, cocción de alimentos, baño y
lavabos, lavado y secado de ropa, calefacción de gas... hasta un total de 10-20 litros/dia. Si no se ventila
adecuadamente, se puede llegar a alcanzar el grado de saturación (HR = 100%) y el vapor precipitaría en forma de
pequeñas gotas de agua.
La condensación del vapor de agua puede producirse en la superficie o en el interior de los cerramientos. Dado
que la temperatura del aire determina su capacidad de absorción de agua (ver ábaco psicométrico), la condensación
aparece cuando una masa de aire húmedo se enfría por debajo de su temperatura de rocío (TR).
Ejemplo: el aire de un local está a 20ºC y HR = 50 %. Las superficies interiores de los elementos circundantes
están a diversas temperaturas. Se produce la condensación en aquellos a cuya temperatura le corresponde una
cantidad máxima de agua inferior a la del ambiente.
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 242
También pueden producirse condensaciones interiores en los cerramientos de varias capas – más o menos
permeables- ya que el vapor de agua tiende a difundirse a través del cerramiento, cuando éste separa dos ambientes
con presiones de vapor (Pv) diferentes.
* a igualdad de temperaturas : el vapor de agua se difunde del
ambiente de mayor humedad relativa al de menor
* a igualdad de humedad relativa: el vapor de agua se difunde
del ambiente más cálido al más frío.
Aparecen las condensaciones en el interior del cerramiento, cuando el vapor de agua – a difundirse a través de
aquel- va acomodando su temperatura a la de las diversas capas, hasta que se encuentra con una capa, cuya
temperatura le obliga a condensarse.
Ejemplo: aire húmedo a T = 20 ºC y Hr = 60 % (Pv = 143 kp/m2) que atraviesa un cerramiento de varias
capas:
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CONSTRUCCIÓN IV 243
En cerramientos con riesgo de condensación se debe procurar:
a) hacer descender la humedad relativa interior (ventilar...)
b) reducir la diferencia de temperatura entre int. y ext.
c) procurar colocar la capa de aislamiento térmico en la hoja exterior.
d) Situar la capa más estanca a la difusión de vapor de agua en la hoja interior (la cara más caliente)
Cuando la humedad relativa exterior o la temperatura sea más alta en el ext. que en el interior (frigoríficos,
clima tropical con aire acondicionado, etc..) , entonces la difusión del vapor de agua se establece de fuera a dentro
(siempre de MAYOR presión de vapor a MENOR ). En estos casos se debe colocar la barrera de vapor lo
más exterior posible y el aislante por el interior.
5. HUMEDADES PROCEDENTES DEL TERRENO : El terreno es una fuente permanente de humedad
para las construciones. El agua que impregna el terreno tiende a mojar y empapar cualquier material poroso que está
en contacto con aquel.
Si el nivel freático es inferior a los sótanos de un edificio, el agua puede intentar la ascensión por capilaridad a
través de cualquier elemento constructivo que presente una estructura capilar (poros estrechos e intercomunicados),
como por ejemplo : muros y cimentaciones de fábrica de mampostería, ladrillo, bloque, hormigones de poca calidad
etc...
La altura del ascenso capilar viene condicionada por los siguientes factores:
a) cantidad de agua presente en el terreno.
b) Posibilidad de aireación y ventilación del elemento constructivo
c) Existencia de barreras capilares
d) Porosidad de los materiales empleados.
En edificios con lesiones de humedad por capilaridad, se puede reparar los daños recurriendo a alguno de los
siguientes sistemas:
* SISTEMAS DE DRENAJE EXTERIOR
a) Captar el agua del terreno y
conducirla a un desague
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 244
b) Impedir que el agua que
empapa el muro se evapore
dentro de los locales
habitables.
c) Interceptar la humedad para
conseguir la desecación
En edificios de nueva construcción se puede evitar la humedad del terreno teniendo la precauicón de :
∗ Drenar el terreno circundante para bajar el nivel freático
∗ Construir un vaso de hormigón armado estanco. (hormigón de muy cuidada ejecución, provisto de
bandas de estanqueidad en las juntas de hormigonado en solera, cimentación y muros)
Si no se puede hacer, se hace un falso suelo, creando un pozo que bombea agua hacia el exterior.
* aplicación de revestimientos hidrófugos o impermeables. (no arregla el problema y agrava la ascensión capilar) * colocación de una doble piel con creación de una cámara de aireación conectada al exterior.
*EVAPORACIÓN del agua contenida en el muro. *IMPERMEABILIZACIÓN HORIZONTAL *INVERSIÓN DEL ASCENSO CAPILAR
* ventilación por taladros con SIFONES ATMOSFÉRICOS * desecación por MORTEROS DRENANTES * cortar el muro e intercalar una BARRERA FÍSICA horizontal * reducir la porosidad del muro por inyección de un hidrófugo (B.QUÍMICA) * BARRERA ELÉCTRICA
- Electro-ósmosis (pasiva, semipasiva, activa)
- Electro-foresis.
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CONSTRUCCIÓN IV 245
∗ Si el nivel freático está más bajo, bastará con situar barreras impermeables (láminas, pinturas, etc..)
en ña cara de los muros y soleras en contacto con el terreno, con los adecuados solapes y
soldaduras que aseguren la impermeabilización, e interponer algún elemento de grandes poros
(encachado en soleras) y drenante (grava, bloques de hormigón etc...)
Estos muros, al ser de hormigón, con la retracción pueden entrar humedades a través de las grietas con lo que se
utilizan juntas de estanqueidad de neopreno en las juntas de dilatación.
En este caso, el agua penetra por presión. En las plantas superiores el problema es de capilaridad.
Soluciones para evitar la capilaridad:
a) Seccionar, cortar todo tipo de poros
Barrera : capa de plástico de polietileno
Placa de cobre o de zinc
Lámina asfaltica o de PVC
Pintura bituminosa
Es mejor solución porque aparte de salvar el agua de capilaridad
recoge el agua que penetra en la cámara.
b) En soleras, drenar el perímetro del edificio
Lo primero es bajar el NF del aga y para ello drenamos todo el perímetro del edificio rellenando de gravas
y arenas.
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CONSTRUCCIÓN IV 246
La lámina de polietileno se coloca encima de la arena porque se
punzona menos que sobre la grava y además se evita la capilaridad.
Encima del drenaje se colocan varias capas de grava y arena de diámetro grande para evitar la capilaridad.
Diferenciamos entre:
Solera trabaja a compresión toda la superficie
Forjado está en el vacío, trabaja a flexión.
En general en un edificio : Forjado sanitario
Cámara con Hr 100% ascenderá el agua y se condensará en el forjado para ello sería necesario
ventilarlo. Este tipo de solución en que el terreno está más bajo que la solera es más recomendable porque
permite ventilar la cámara.
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CONSTRUCCIÓN IV 247
Sin embargo, el caso más típico sería en el que tenemos dos o más plantas por debajo del terreno y tengamos que
procurar que el muro está seco.
Soluciones:
I- Acondicionar el terreno drenándolo con una tubería porosa de plástico. El drenaje funciona para recoger el agua
y transladarlo a otro sitio, bien favorecidos por la pendiente del terreno o bien con una bomba. En la ejecución el
tubo se proteje con arena para que cuando llegue el camión con la grava no lo destroce.
En la ejecución o bien se protege con una capa de arena o con gravas cuidadosamente colocadas para que cuando
el camión vierta la grava no lo destroce.
El tubo de drenaje para evitar atascos debe colocarse con un 1% de pendiente. Si es de hormigón poroso
tendrá una sección de diámetro 20 cm.
I- Impermeabilizar el muro por el exterior:
a) pintura bituminosa : válida pero de poca seguridad
b) lamina bituminosa o asfáltica : más resistente y elástica; dificultad de colocación.
c) Láminas de nódulos : crean canales por donde discurre el agua que luego quedará introducida en el tubo
de drenaje.
d) Lámina geotextil : para que no se introduzcan raices ni partículas que puedan atascar el dren. Crea una
segunda cámara.
Fábrica de bloques : Pintura bituminosa en el muro+ muro de bloques. Es lo que se hacía antes de que apareciera
la lámina de nódulos.
Grava a medida que nos vamos acercando a la superficie disminuye el temaño
LOS CERRAMIENTOS Y SUS PRESTACIONES Elena Arzúa Touriño
CONSTRUCCIÓN IV 248
II – Impermeabilización del muro en su masa
Si lo hacemos en hormigón es suficientemente impermeable si está bien vibrado, curado,...pero se fisura y retrae.
Por tanto, hay que esperar a que se fisure y utilizar morteros de sellado, esto es, introducir dentro de los poros de
hormigón unos productos que lo sellen (hidrofugados: siliconas....) cuando el muro está seco y se tapan los poros
impermeabilizándolo. Se taponan los poros con impregnación hidrófuga.
III- Acometer el muro desde el interior(restauraciones)
Soluciones cuando el muro no se puede tocar.
Bibliografía : “Entumecimiento” Blancheré
Cuando un material absorbe agua generlamente sufre un entumecimiento (aumento de volumen). Entumecen : la
piedra, la madera (los que más), el ladrillo, la cerámica... los metales no.
La cerámica entumece mucho.
Para solucionar los problemas de dilatación de los materiales se deben crear juntas o bien perimetrales o bien
centrales en el pavimento y demás partes de la edificación rellenadas con morteros elasticos.
Hay que tener en cuenta que no se puede utilizar un material cerámico, por ejemplo, justo al salir de fábrica, hay
que dejarlo secar 2 o 3 meses ¿?.
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CONSTRUCCIÓN IV 249
BIBLIOGRAFÍA:
- Patología de la construcción – Humedades en la edificación . Ortega Andrade
- La humedad en la construcción- Sus causas y remedios. R.T. Gratwick
- Tratamiento de las humedades por capilaridad. Isabel Mas, en Rev. Arquitectos nº12, pag
38-47.
- Detalles cotidianos . Cecil Handisyde, “A.J.”