Defectos en el acondicionamiento térmico : Techumbre caliente

El programa de subsidio para el acondicionamiento térmico para viviendas existentes, es una excelente iniciativa y medida para mejorar la calidad térmica de la vivienda y la calidad del ambiente interior, y con esto, aumentar el confort térmico, disminuir la humedad del ambiente interior y de los materiales y disminuir los problemas de salud, la contaminación ambiental y el uso de energía.

Todos los factores mencionados anteriormente estan ligados directamente al correcto sellado de la vivienda y al correcto uso del aislamiento térmico. Por esta razón al planear y ejecutar un acondicionamiento térmico, se deben utilizar soluciones correctas con buenos detalles constructivos y una correcta técnica de ejecución.

Existen muchos problemas técnico–constructivos con el acondicionamiento térmico, que a la larga afectan más la calidad y la durabilidad de la vivienda, que la vivienda sin un acondicionamiento térmico. Estos problemas estan ligados con:

• El mal sellado de la envolvente térmica
• La incorrecta instalación del aislamiento térmico
• La baja capacidad de secado de la envolvente térmica
• La ventilación exterior de la envolvente térmica

En una vivienda sin aislamiento térmico, la mayor humedad se encuentra dentro de la vivienda. Mucha de la humedad que se genera dentro de la envolvente de la vivienda se ventila a través de las fugas de aire de la envolvente. Al ejecutar un acondicionamiento térmico se le agrega aislamiento térmico a la envolvente, pero si no se ejecuta un correcto sellado y una buena ventilación exterior de la envolvente térmica (no confundir con el revestimiento exterior), se agrega un nuevo problema de humedad al interior de la envolvente térmica, ya que la humedad queda estancada dentro y alrededor del aislamiento térmico.

Esto trae como consecuencia una reducción considerable o completa de la capacidad del aislamiento térmico, ya que se producen puentes térmicos debido al aislamiento térmico húmedo y al traspaso de calor a través de todos los espacios mal aislados. Esta humedad y condensación dentro de la envolvente térmica produce también deterioro y pudrición de los materiales.

Por esta razón es de suma importancia llenar absolutamente todos los espacios (cámaras de aire) con aislamiento térmico e instalar correctamente una barrera de vapor por el lado del ambiente interior y una barrera de viento permeable al vapor de agua con espaciadores, por el lado del ambiente exterior, y así, asegurar el más óptimo funcionamiento del aislamiento térmico, obteniendo la menor pérdida de calor y el mayor secado de la humedad producida al interior de la envolvente térmica.

La inmensa cantidad de materiales que existe en el mercado complica aún más el problema, ya que no necesariamente todos los materiales que existen en el mercado som compatibles con la envolvente térmica.

El otro gran problema es que muchos de los productos y materiales que se venden en el mercado no cuentan con todas las especificaciones necesarias para saber si se pueden utilizar en la envolvente térmica.

Muchos de los acondicionamientos térmicos son ejecutados por personas que no tienen un conocimiento especializado sobre la materia, ni una buena comprensión de la física de la construcción y de los detalles constructivos, lo que trae como consecuencia, un montaje erróneo de los materiales.

Chile tiene un 86 % de viviendas construidas (Minvu – Ditec, 2010) antes de la reglamentación térmica del año 2000. Estas viviendas deben adaptarse con el uso de materiales nuevos y el aislamiento térmico al efectuarse un acondicionamiento térmico.

Si la vivienda que se va a acondicionar térmicamente se ha construido mucho tiempo atrás, necesita algunas modificaciones en los detalles constructivos para utilizar los nuevos materiales. Esto complica el acondicionamiento térmico, ya que normalmente no se hacen estos cambios y el aislamiento térmico no funciona correctamente, produciendo solo un gasto de materiales, costos de mano de obra y más problemas de humedad. Muchos de los subsidios que se otorgan para el acondicionamiento térmico no tienen un óptimo resultado si no se hacen estas modificaciones.

Este es un tema muy complejo, ya que la mayoría de los habitantes no tienen idea a cerca de la técnica de construcción de las viviendas térmicas y confian que con la ejecución de un acondicionamiento térmico en la vivienda, todo se va a mejorar notablemente, pero en realidad el porcentaje de mejora es muy bajo y las expectativas de solucionar los problemas existentes de humedad y confort térmico de la vivienda son falsas. Por otro lado, que se obtenga un nuevo sistema de calefacción y se sienta un mejor confort térmico, no necesariamente significa que el acondicionamiento térmico se ejecutó correctamente.

Este es preocupante si se toma en cuenta que se otorgan muchos subsidios al año destinados al acondicionamiento térmico de la vivienda existente, figura 1.

Figura 1. Acondicionamientos térmicos efectuados
(Fuente: CDT, 2019)

A continuación se va a estudiar una situación que surge con el acondicionamiento térmico en la techumbre caliente.

En la figura principal se aprecia un típico acondicionamiento térmico de una techumbre caliente, donde se utiliza una estructura de madera y cubiertas de planchas delgadas de metal. Al ejecutar un acondicionamiento térmico a esta techumbre, se le agrega un aislamiento térmico de lana de vidrio y un fieltro asfáltico.

El acondicionamiento térmico de la figura principal tiene una gran cantidad de defectos y detalles constructivos mal ejecutados:

1. El aislamiento térmico no se ajusta completamente y perfectamente entre la madera. Existen grandes espacios sin aislamiento térmico, lo que produce cámaras de aire, pérdidas de calor y condensación debido a que el aire caliente del interior se junta con el aire frío del exterior.

2. El aislamiento térmico está comprimido en diferentes lugares, no está al mismo nivel que la madera y no está distribuido uniformemente. Esto disminuye una gran parte de la capacidad del aislamiento térmico y aumenta las pérdidas de calor, debido a que el aislamiento térmico disminuye en su espesor.

3. Algunos lados de la lana de vidrio estan disparejos, y no se ajustan perfectamente a la madera, debido a que fuéron cortados con un cuchillo cartonero. Esto produce cámaras de aire, pérdidas de calor y condensación debido a que el aire caliente del interior se junta con el aire frío del exterior.

4. En esta techumbre de mansarda se usa un fieltro asfáltico. Hay que tener mucho cuidado con estos fieltros asfálticos, ya que no todos son altamente permeables, es decir, no todos tienen una baja resistencia a la difusión de vapor de agua. Un fieltro asfáltico con una alta resistencia al vapor de agua impide que la humedad y la condensación que se genera dentro de la envolvente térmica, se ventile al exterior, lo que provoca puentes térmicos, mayor pérdida de calor y deterioro de los materiales. Antes de utilizar estos fieltros asfálticos, hay que leer bién la información técnica o averiguar las especificaciones técnicas con el proveedor, figura 2.

Figura 2. Especificaciones de un fieltro asfáltico utilizado normalmente en los muros y en la techumbre
(Fuente: Especificar.cl)

Como se aprecia en la figura 2, este fieltro asfáltico, que posiblemente fué utilizado en el acondicionamiento térmico de la figura principal, es más bien impermeable ya que se especifica que se puede ocupar como una barrera de vapor, o sea, que tiene una alta resistencia a la difusión de vapor de agua. Por esta razón, este fieltro asfáltico no se puede utilizar como una barrera de viento en los muros de la envolvente o en una techumbre caliente.

Unas de las caracteristicas comunes e indispensables que hay que saber para poder utilizar correctamente una barrera de viento, de vapor o de humedad, tiene relación con la resistencia a la difusión de vapor de agua.

Lo que sucede es que existen demasiadas unidades para expresar esta resistencia a la difusión de vapor de agua, lo que hace complicada la conversión y la comparación de los resultados entre los distintos tipos de materiales.

Para obtener valores más fácilmente comparables se utiliza una unidad llamada Sd. El Sd expresa la resistencia a la difusión de vapor de agua, como el espesor de una capa de aire, equivalente a la difusión de vapor de agua; expresada en metros (m).

La barrera de viento en los muros y en la techumbre caliente tiene que ser permeable, con una resistencia al vapor de agua (Sd) igual o menor a 0,5 m, y siempre se debe utilizar distanciadores (espacio de aire) entre esta barrera de viento y el revestimiento exterior o la cubierta de la techumbre, para ventilar la posible humedad producida dentro del aislamiento térmico.

El mal uso de estos fieltros asfálticos y de otras barreras de viento en el exterior de los muros o sobre la techumbre caliente ocasionan grandes problemas, produciendo pérdidas de calor, puentes térmicos, humedad, condensación, pudrición de la madera y reducen enormemente la capacidad del aislamiento térmico.

5. La vivienda de la figura principal está ubicada en la ciudad de Osorno, por lo que la techumbre debe tener por lo menos un espesor de 15 cm de aislamiento térmico y no de 10 cm como se aprecia en la figura principal. La transmitancia térmica para la techumbre en Osorno (zona 5) es de 0,33 W/m²K, esto equivale aproximadamente a 17 cm de aislamiento térmico en una techumbre de mansarda.

6. Los tornillos que sujetan las planchas metalicas producen orificios en el fieltro asfáltico, lo que puede provocar infiltraciones de aire y penetraciones de humedad/agua al interior de la envolvente térmica y del aislamiento térmico. Esto produce humedad, pudrición de la madera y fugas de aire.

7. La techumbre no utiliza espaciadores y costaneras sobre el fieltro asfáltico, lo que produce humedad y condensación debajo de las planchas metalicas. Esto impide la ventilación de la humedad producida dentro del aislamiento térmico, y produce puentes térmicos, pérdidas de calor y pudrición de la madera.

8. El traslapo entre las capas del fieltro asfáltico no está apresionado con distanciadores. Esto produce una gran infiltración de aire y humedad dentro de la techumbre, pérdidas de calor, fugas de aire al exterior y condensación. Esta es la causa más grande de infiltración en una vivienda.