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Permeabilidad al aire de la envolvente térmica

Álvaro Rebé Sanz | 31 marzo, 2021

Continuamos con la serie sobre los cambios y modificaciones que afectan al “Real Decreto 732/2019, de 20 de diciembre, por el que se modifica el Código Técnico de la Edificación, aprobado por Real Decreto 314/2006, de 17 de marzo”. 

Con esta entrada damos por finalizada la parte correspondiente a los indicadores principales en la justificación de HE1 con el análisis del indicador n50 (relación del cambio de aire con una presión de 50 Pa). Este indicador está enfocado a controlar la permeabilidad al aire de la envolvente térmica, tanto de los huecos como de los elementos opacos.

Para entender la función de este parámetro debemos ver lo que indica el CTE 2019, “Las soluciones constructivas y condiciones de ejecución de los elementos de la envolvente térmica asegurarán una adecuada estanqueidad al aire. Particularmente, se cuidarán los encuentros entre huecos y opacos, puntos de paso a través de la envolvente térmica y puertas de paso a espacios no acondicionados.”

Antes de pasar al indicador principal n50, vamos a repasar otro parámetro de cumplimiento, el cual está directamente relacionado; La permeabilidad al aire de los huecos (Q100).

La permeabilidad al aire (Q100) de los huecos

Todos los huecos pertenecientes a la envolvente térmica de edificios nuevos y a los huecos que se sustituyan, incorporen o modifiquen en el caso de edificios existentes, deben cumplir con los valores de permeabilidad límite descritos en la Tabla 3.1.3.a-HE1:

TKQ5wUvHy0Gr0ilKA5vp eVJn637SbtUFq2aZITi UuNOK9kAulUWWnmQoOxTTeJ0N1N4OqEnGkDmJ ZJBH4pC2ZoEuYyzz9jW1XJ5ZaPAACiO81Q

La permeabilidad indicada es la medida con una sobrepresión de 100Pa, Q100

Los valores de permeabilidad establecidos se corresponden con los que definen la clase 2 y clase 3 de la UNE-EN 12207:2017.

La permeabilidad del hueco se obtendrá teniendo en cuenta, en su caso, el cajón de persiana.

La clase de permeabilidad al aire de los huecos, según la norma UNE EN 12207:2000 es: 

  • Clase 1: Cw;100 ≤ 50m3/hm2
  • Clase 2: Cw;100 ≤ 27 m³/hm² 
  • Clase 3: Cw;100 ≤ 9 m³/hm² 
  • Clase 4: Cw;100 ≤ 3 m³/hm²

Para aquellos acostumbrados a la justificación del CTE 2013 este parámetro no les resultara novedoso, aunque puede sorprender la justificación ya que los valores límite se han vuelto más exigentes. Básicamente han cambiado los requerimientos de las carpinterías de Clase 1 y Clase 2 en el CTE 2013 a Clase 2 y Clase 3 en el CTE 2019. 

Para ver qué huecos pertenecen a la envolvente térmica es recomendable revisar el Código Técnico de la Edificación 2019: Anejo C Consideraciones para la definición de la envolvente térmica).

Relación del cambio de aire con una presión diferencial de 50 Pa (n50)

Esta consideración solo afecta a edificios residenciales con una superficie útil total superior a 120m². Los valores límite están marcados en la tabla 3.1.3.b-HE1, en función de la compacidad del edificio.

Sm76x cxmGymD1OF7wZBUU 8 Zdeq0YY8BLC2RahtX5zq QjqdAPZHjPC Jdxx UOOj2dIg1OxIY9SuGu6XCOFUPR0DLBZJuBMno0MspSw5qHZVx ABJh3DAfUoiKWNhwibI t6n7v P53qA

Compacidad (V/A): Relación entre el volumen encerrado por la envolvente térmica (V) del edificio (o parte del edificio) y la suma de las superficies de intercambio térmico con el aire exterior o el terreno de dicha envolvente térmica (A = ΣAi). Se expresa en m³/m².

Por tanto, para el cálculo de la compacidad, se excluye el cómputo del área de los cerramientos y de las particiones interiores en contacto con otros edificios o con espacios adyacentes exteriores a la envolvente térmica.

Pero… ¿Cómo se obtiene el valor de la relación del cambio de aire con una presión diferencial de 50Pa?

Para calcular este parámetro debemos acudir al Anejo H del CTE 2019, en este Anejo se establece la metodología para la determinación de la permeabilidad al aire del edificio. Básicamente se puede obtener el valor de n50 de dos maneras distintas: 

  • A través de ensayos de puerta soplante según el método 2 de la norma UNE-EN ISO 9972:2019. 
  • De manera simplificada a través de la fórmula establecida en el punto 2 Anejo H del DB-HE. 

Determinación mediante ensayo

Es posible justificar el valor de n50 mediante un ensayo que determine la estanqueidad al aire en edificios, mediante el método de presurización por medio de ventilador (según el método B de la norma UNE-EN 13829:2002).

En muchas ocasiones podemos obtener resultados más favorables que empleando los valores de referencia.

Determinación mediante valores de referencia

En este Anejo se da la posibilidad de calcular el valor de la relación del cambio de aire a 50 Pa (n50), de forma teórica, a partir de la siguiente expresión:

Permeabilidad al aire de la envolvente térmica

donde: 

V

C0

Ch

A0

Ah

Es el volumen interno de la envolvente térmica, en [m3]. Este volumen de “aire interior” que recoge el volumen “útil”, se obtiene descontando del total los forjados y espesor de cubierta.

Es el coeficiente de caudal de aire de la parte opaca de la envolvente térmica, expresada a 100 Pa, en [m3/hm2], obtenido de la tabla a-Anejo H;C0 existentes = 29 m3/h·m2 (100 Pa)C0 nuevos = 16 m3/h·m2 (100 Pa).

Es la permeabilidad de los huecos de la envolvente térmica, expresada a 100Pa, en [m3/hm2], según su valor de ensayo;

Es la superficie de la parte opaca de la envolvente térmica, en [m2];

Es la superficie de los huecos de la envolvente térmica, en [m²].

Es importante señalar que para el cálculo de la permeabilidad se tienen en cuenta únicamente las superficies opacas que estén en contacto con el aire exterior (es decir, se excluyen los elementos en contacto con el terreno y con los espacios adyacentes).

Como esta comprobación solo es necesaria en edificios residenciales de nueva construcción, en la práctica siempre se utiliza el valor de C0 = 16 m3/h·m2 (100 Pa).

El coeficiente de 0,629 de la fórmula incorpora una valoración de la influencia que suponen las aberturas de admisión del edificio.

Es habitual tener problemas en la justificación de este parámetro mediante estos valores de referencia. Uno de los parámetros que más influencia tiene en el resultado es el valor de coeficiente de caudal de aire a través de la parte opaca (C0), la metodología de cálculo propuesta fija el valor de este parámetro en 16 m3/h·m2, pudiendo resultar un parámetro crítico según la compacidad del edificio y el porcentaje de acristalamiento.

El valor que podemos ajustar es la permeabilidad de los huecos, si tenemos dificultades para justificar el valor de n50 podemos optar por utilizar en nuestro proyecto carpinterías con una permeabilidad mejorada. Las carpinterías de Clase 3 y Clase 4, mejoran el valor de permeabilidad de los huecos (Ch) y pueden ayudarnos a bajar el valor global de n50. En estos casos una superficie mayor de huecos puede ayudarnos con el cumplimiento.

En general cuanto más compacto sea el edificio, más sencillo será justificar este parámetro. La fórmula pone en relación la superficie de la envolvente en contacto con el aire exterior con el volumen que hemos llamado de “aire interior” del edificio, por lo tanto reducir la superficie y aumentar el volumen favorece el cumplimiento.

Tipologías de edificios

Para ilustrar este comportamiento del valor de n50 y su justificación en distintas tipologías de edificios vamos a realizar el siguiente experimento:

Se parte de un edificio con un 20% de superficie acristalada, con un valor de Ch=27 m3/h·m2 (100 Pa). Variando la compacidad del edificio entre 1-4 tenemos los siguientes resultados:

UMb eZ5bnIWPLBVKhEJPXWvSRQ5LiASfR40GmJ dPW3T92YOd 8DZ5BSx3YYXovJWikBXQKhmnHSRXSvfRzZNcXxWT Ysl798n7aAl49bmBUKKc9 yml8M5P Oa0Rz jMsWWirP9QC4a 4aPg

El límite marca los valores de la tabla 3.1.3.b-HE1, en función de la compacidad del edificio, y el valor de n50 muestra el valor de permeabilidad del edificio. Hasta compacidades próximas a 2 no es posible justificar este apartado según las fórmulas de referencia.

Si reducimos el valor de Ch=9 m3/h·m2 (100 Pa) se mejoran los resultados, siendo posible justificar edificios con una compacidad próxima a 1.5

AEtf7XeRblduor6T3NMjMyS6

En edificios con un porcentaje de huecos mayor del 40% con un valor de Ch=9 m3/h·m2 (100 Pa) se aprecia una ligera mejora en los resultados, aunque tendremos la dificultad añadida de justificar el indicador de k.

Como se puede apreciar con los resultados de las gráficas, en muchos edificios será complicado justificar el valor de n50 por medio de los valores de referencia y será necesario realizar un estudio de puerta soplante para comprobar la estanqueidad al aire del edificio. 

No debemos entender el resultado del cálculo de n50 por medio de los valores de referencia como una estimación, predicción o cálculo del valor de ensayo para la hermeticidad del edificio. Con este valor se intenta controlar, de una forma aproximada, el riesgo de que la permeabilidad al aire sea muy elevada y tenga un impacto muy alto en la eficiencia energética del edificio.

La limitación en el HE 1 se establece en términos de parámetros de control pero, cuando se dispone de valores más fiables (como los de ensayo), estos valores son preferibles y tienen su reflejo en el comportamiento energético del edificio.


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