2 de diciembre de 2015

Aislamiento vs Masa Térmica

Las dos maneras principales de luchar contra las ganancias o pérdidas térmicas (una vez controladas las infiltraciones) se basan en el empleo de materiales aislantes o en los de alta masa térmica.


Los materiales aislantes se entienden como aquellos que poseen una baja conductividad térmica (λ < 0,08 W/m·°C) o, lo que es lo mismo, una alta resistencia al paso del calor a su través. Estos materiales de baja densidad y por tanto poco peso eran la fuente de protección térmica de construcciones ancestrales como cabañas de paja o de madera. 

Se pueden emplear desde materiales naturales, como corcho, fibras de madera, lana, paja, etc. o procesados como el poliestireno, el poliuretano o las lanas de vidrio o roca, entre otros. En la actualidad, estos últimos son los sistemas más empleados en la construcción convencional.

Por contra, los materiales de alta inercia térmica son aquellos que gracias a su gran masa térmica son capaces de absorber y acumular el calor para expulsarlo posteriormente. Estos materiales son más pesados y además se suelen emplear con mayores espesores, como pueden ser la piedra, la arcilla, la tierra o el hormigón.

Son la base del comportamiento térmico de la arquitectura tradicional construida en piedra, adobe, tapial,... o tierra en general.


A pesar de que ambos sistemas se emplean para limitar las ganancias o pérdidas indeseadas de calor, debido a sus diferentes características, pueden ser más o menos convenientes según las circunstancias.

Por ejemplo, la arquitectura basada casi exclusivamente en materiales aislantes, como la prefabricada en general, funciona muy bien para segundas residencias o destinos vacacionales en climas fríos, es decir, construcciones de empleo ocasional donde nos encontramos una construcción fría, que queremos calentar rápidamente para entrar a habitarla en el momento y que tras su uso volvemos a dejar enfriar.



El caso opuesto, sería el idóneo para una arquitectura basada en la inercia térmica, como pueden ser las casas-cuevas o la arquitectura subterránea: una residencia habitual en un entorno de clima templado con grandes oscilaciones entre el día y la noche o incluso entre estaciones, donde el calor acumulado en los momentos de mayor temperatura es aportado cuando éstas bajan.

Por tanto, frente al "efecto termo" de la arquitectura aislante, tenemos un "efecto regulador de la temperatura" de la inercia térmica. 

Pero no tenemos que quedarnos exclusivamente con los extremos. Estos dos sistemas pueden combinarse de la manera que mejor se adapte al uso y el clima donde se encuentra el inmueble, dando lugar a envolventes (suelos, fachadas y cubiertas) que combinan una o varias capas de materiales de mayor densidad con otros aislantes, jugando con el espesor y la posición de cada uno de ellos, para poder dar la respuesta más adecuada a cada situación.

Por tanto, cada una de las posibles soluciones o combinaciones de ellas será la más recomendable para según que caso, como siempre alejándonos de las "soluciones milagrosas" que son "buenas para todo pero que no sirven para nada".

Esta es la razón por la que si pretende construirse una vivienda o rehabilitar una existente le recomendamos el asesoramiento de un profesional altamente cualificado e independiente, que no tenga intereses comerciales relacionados con un determinado producto o casa comercial.

25 comentarios:

  1. Creo que la inercia es la gran olvidada del código técnico y que es muy difícil encontrar herramientas para diseñar con la inercia del edificio. Según el CTE el único valor a comprobar es la transmitancia del cerramiento... Si diseñamos una casa con un muro de 60 cm de piedra no cumplimos ni de cerca.
    Este me parece un tema muy interesante a desarrollar al que animo a aportar herramientas o bibliografía.

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    1. Estimado Rafa:

      Efectivamente el tema tiene mucho interés.

      La redacción del CTE ha estado muy influenciada por las empresas de aislamiento a través de sus asociaciones, las mismas que publican con frecuencia guías y herramientas para el empleo de sus productos, lo que facilita la prescripción de éstos a los técnicos.

      La búsqueda por parte de los promotores de los mínimos espesores en envolventes para maximizar la superficie útil del inmueble es otro escoyo con el que se encuentra la inercia térmica.

      Estoy de acuerdo en que podíamos aportar en este foro bibliografía o herramientas para el diseño basado en inercia térmica.

      En este sentido existe un interesante estudio comparativo realizado en Lanzarote, entre su arquitectura tradicional -realizada en piedra y basada en inercia térmica- y aquella proyectada y construida bajo la NBE CT 79. Aunque en Canarias aún no se empleaba aislamientos en fachada en esa época, los datos arrojados sobre el comportamiento térmico del muro tradicional son muy interesantes.

      Les dejo el enlace al trabajo: http://www.cabildodelanzarote.com/ecotasa/des11.pdf ó http://www.datosdelanzarote.com/Uploads/doc/20051219200158891des11.pdf

      Esperando que este debate sea de utilidad.

      Atentamente, un saludo.

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  2. Efectivamente este es un debate interesante
    Con frecuencia se olvida que la mayor parte de ganancias no se producen a través de los cerramientos opacos sino a través de las ventanas y el uso del edificio. Minimizar lo que ya es mínimo no aporta gran cosa.
    Debería diferenciarse entre la masa térmica de la envolvente y la masa térmica interna (particiones ,suelos, techos, mobiliario,...) generalmente la masa térmica de la envolvente es ínfima en relación a la interna . Minimizar lo que es mínimo no conduce a gran cosa.
    Estudios hechos por passivhauss o mi empresa ponen de manifiesto que cuando el edificio esta suficientemente aislado la contribución de la masa térmica de la envolvente es muy reducida
    La comparación con la arquitectura tradicional no toma en cuenta que en estas climatologias el porcentaje tradicional de huecis es muy reducido y que las ganancias internas eran infimas no es el caso de los usos y gustos actuales
    Como dicho muy interesante para tratarlo con profundidad y no se forma superficial

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    1. Estimado Josep:

      Está partiendo de la premisa de un edificio suficientemente aislado, que viniendo de "Estudios hechos por passivhauss o mi empresa" yo diría, más bien, sobradamente aislados. En estos casos, evidentemente el peso de la inercia térmica tiende a cero.

      Como bien comentaba Rafa, la arquitectura basada en la inercia térmica ha sido borrada del mapa, a pesar de que funcionaba muy bien (en algunos casos mejor que la actual) principalmente por la presión ejercida por las empresas de aislamiento térmico.

      Estamos de acuerdo que el diseño arquitectónico ha variado con el tiempo y por tanto sería interesante estudiar cómo se comportaría un edificio moderno, diseñado en base al principio de la inercia térmica (existen ejemplos de ello).

      Muchas gracias por el comentario y por leernos.

      Atentamente, un saludo.

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    2. Este es precisamente el objeto del estudio que realizamos con la universidad de florencia
      Se trataba de cuantificar objetivamente tanto el confort como la demanda de energía para una mismo edificio actual comparando una construcción ligera con una pesada con idénticos niveles de aislamiento ( los usuales en Italia)
      La conclusión es que la diferenciación es ínfima
      La arquitectura tradicional del magreb o de ibiza no se caracteriza solo ( y es lo menos relevante!) por su inercia térmica sino por su indice de aberturas infimo y sus ganancias internas reducidas.
      Equivocadamente se confunde la consecuencia con una sola de las causas (la menos relevante)
      Deja de ver fantasmas en los fabricantes de aislantes cuando son solo molinos de viento!
      La conclus

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    3. Estimado Josep:

      Agradecidos por la información. ¿Se puede acceder al estudio que menciona? Le ruego nos indique cómo hacernos con el mismo, ya que sería interesante compararlo con el arriba mencionado.

      Creo que no nos hemos explicado bien o nos ha malinterpretado, ya que no estamos en contra de las empresas de aislamiento ni de sus estrategias, todo lo contrario. Creo que es muy adecuado que luchen por sus intereses y sobre todo que cuenten con técnicos como usted que tanto aporta a los profesionales del sector (conocimientos y herramientas). Es sólo que la presión comercial que ejercen tiene sus consecuencias, que son las que son.

      Muchas gracias por este enriquecedor debate.

      Atentamente, un saludo.

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  3. El documento es demasiado extenso para compartirlo de forma habitual pero no hay inconveniente a suministrarlo a los que puedan estar interesados
    No hay contradicción entre las diferentes acciones que pueden tomarse en un edificio ( aislamiento, protección solar, reducción de la infiltración, gestión de la ventilación,..) solo los análisis holisticos son realmente utiles

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    1. Estaríamos encantados de que nos indicara cómo a través de sostenible@deltoroantunez.com.

      Muchas gracias.

      Atentamente, un saludo.

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    2. Incluido enlace en post siguiente

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  4. Me interesa mucho el debate, la comparativa de lanzarote y por supuesto el documento comparativo de Josep Sole. Agradecería me lo pudieran facilitar: energiayrehabilitacion@gmail.com Un saludo

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    1. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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    2. perdon pero el enlace esta equivocado

      https://www.dropbox.com/sh/fc6ra70w0snkz2z/AACt2tiC5ieEcW3p_S-jMDzUa?dl=0

      Este es el correcto! (cosas del control+C y Control+V)

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    3. Estimado Josep Sole:

      Muchas gracias por la documentación. La estudiaremos con mimo.

      Atentamente, un saludo.

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  5. Muy interesante el debate y al que me uno. Adelanto que el próximo 2 de marzo se celebrará en Madrid un interesante encuentro técnico al que asistirán diversos expertos europeos y nacionales, para hablar sobre la inercia térmica. Aprovecho para enlazar un artículo publicado recientemente, y en el que un servidor ha aportado su granito de arena: http://www.andece.org/IMAGES/SOSTENIBILIDAD/inercia_termica_cemento_hormigon.pdf

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    1. Creo que hay que distinguir entre la inercia térmica de la envolvente (cuyo impacto es muy reducido) de la inercia térmica interior que puede ser algo mas relevante

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    2. Estimado Alejandro López:

      Muchas gracias por la aportación y enhorabuena con el artículo. Lo estudiaremos con detenimiento.

      Atentamente, un saludo.

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  6. En cualquier caso no debería ser "aislamiento vs masa térmica" sino "aislamiento & masa térmica".

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  7. Muchas gracias, yo ya me lo he descargado...
    Lo estudiaremos
    Un saludo

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  8. Les dejamos el enlace a otro interesante documento: "La arquitectura popular excavada: técnicas constructivas y mecanismos bioclimáticos" que estudia el comportamiento bioclimático de las casas-cueva del valle del Tajuña en Madrid.

    http://www.sedhc.es/biblioteca/paper.php?id_p=367

    Esperando que les resulte de interés.

    Atentamente, un saludo.

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  9. Este comentario ha sido eliminado por el autor.

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  10. Para aprovechar la inercia térmica de la envolvente es necesario que se den unas condiciones climáticas concretas, con oscilaciones (de la temperatura sol-aire) en torno a la temperatura media interior (explicándolo de forma resumida). Este tipo de cuestiones pueden analizarse con detalle mediante herramientas de simulación que permiten optimizar tanto la masa térmica como su relación con la posición y espesor del aislamiento.

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    1. Estimado Germán:

      Efectivamente, la explicación parece bastante resumida y poco clara, teniendo en cuenta que la arquitectura tradicional basada en la inercia térmica la podemos encontrar en puntos tan distantes como Islandia y Mauritania, con condiciones térmicas muy diferentes.

      Muchas gracias por el comentario y por leernos.

      Atentamente, un saludo.

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  11. A lo que me refiero es que en condiciones exteriores constantes,sean de alta o baja temperatura, la inercia térmica no tiene efecto alguno.

    En caso de oscilaciones por debajo de la media interior que pueda darse en climas fríos o por encima, en climas cálidos, podrá haber cierto aprovechamiento de la inercia pero existirá una componente de transmisión continuada a través del cerramiento (proporcional a la temperatura interior y el promedio de dichas oscilaciones), siendo fundamental el aporte de aislamiento. Entiendo que en dicha situación se encontrarían los ejemplos que mencionas (Islandia, Mauritania).

    El caso óptimo es aquél en el que las oscilaciones se producen en torno a la temperatura media interior, donde idealmente la inercia térmica podría amortiguar totalmente la onda térmica exterior.

    No sé si habré conseguido explicarme mejor... De nuevo me refiero a la inercia asociada a la envolvente, no a los cerramientos (mobiliario, etc) interiores.

    Saludos.

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    1. Estimado Germán:

      Muchas gracias por ampliar la exposición.

      Es evidente que la inercia térmica no es la única estrategia bioclimática que emplean estas arquitecturas, sino que se combinan con otras para corregir esos problemas que indicas. Por ejemplo, en climas fríos se incentivan las cargas internas mientras que en climas cálidos se juega con la ventilación y la humedad, entre otras estrategias.

      Atentamente, un saludo.

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  12. Muy importante saber todos estos conceptos, algo que muchos no sabemos pero que tiene mucha influencia en la conductividad térmica que dicho sea de pasa nos ayuda a economizar consumo energético.

    "Vivo bajo una sombrilla en un mundo libre"

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