¿Cuál es el espesor mínimo de aislamiento térmico de planchas STYROFOAM™ de poliestireno extruído (XPS) para cumplir los requisitos del Código Técnico (CTE)? Aplicación del Documento Reconocido, “Catálogo de Elementos Constructivos”, al cálculo de espesores mínimos para satisfacer el valor U límite definido en CTE HE1.

INTRODUCCIÓN. Se ofrece en esta publicación una ayuda al proyectista de modo que pueda predimensionar con toda sencillez el espesor mínimo de aislamiento térmico con planchas STYROFOAM™ de XPS, necesario para satisfacer los requisitos exigidos por el Documento Básico del Código Técnico, CTE HE1, “limitación de la demanda energética”, en su opción simplificada. Es nuestra intención facilitar el cálculo requerido, usando para ello un Documento Reconocido (DR) por la administración, como es el “Catálogo de Elementos Constructivos”, realizado por el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (IETcc). De esta forma, se asegura la consistencia de los datos proporcionados y su veracidad al utilizar los elementos constructivos “tipo” que se “prescriben” en dicho DR. Si bien el CTE se guía idealmente por el llamado enfoque prestacional, cuyo ejemplo más desarrollado hasta ahora, en el caso de la exigencia básica “Ahorro de energía” (HE), es el programa LIDER, proporcionado por la administración para la verificación del cumplimiento según la llamada opción general, por otro lado, la propia administración ha considerado necesario dotar al proyectista de unas herramientas de índole “prescriptivo” que sirvan para la gran mayoría de la edificación, incluyendo la práctica totalidad de la edificación residencial. Un primer paso ha sido la posibilidad de verificar el cumplimiento según la llamada opción simplificada, método indirecto de comprobación, basado en un único parámetro característico como es el valor U de transmitancia térmica (al que habría que añadir además el Factor Solar Modificado en el caso de los huecos). Aunque el valor U también define una prestación (la transmisión térmica de cada elemento constructivo, independientemente de cómo se “prescriba” su construcción), el genuino enfoque prestacional lleva, lógicamente, a considerar el método directo dado por la prestación del edificio como un todo. De la complejidad resultante surge la necesidad de usar soportes informáticos para la simulación energética del edificio, incluyendo no sólo el parámetro característico indicado, sino todas las múltiples variables que intervienen. Sólo entonces, una vez que se ha modelizado el edificio, se pueden evaluar sus prestaciones energéticas bajo un completo enfoque prestacional. El Catálogo de Elementos Constructivos es el segundo paso en la ayuda “prescriptiva”. Con él se pretende sacar la “foto” que represente a la gran mayoría de la construcción en este país, incluyendo los elementos constructivos de uso frecuente en la envolvente del edificio, con sus parámetros característicos más significativos. Pasemos a detallarlo.

CATÁLOGO DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS (CEC). El objetivo del CEC es servir como herramienta en el diseño del edificio atendiendo a los requisitos de Habitabilidad definidos en el CTE, a saber: Salubridad (HS), Protección frente al Ruido (HR) y Ahorro de Energía (HE). No es reglamentario, por lo que se podrá proponer otra solución o elemento constructivos no contemplados en él, siempre que se verifique, claro está, el cumplimiento de las exigencias del CTE. Asimismo, el Catálogo no exime del cumplimiento de las obligaciones derivadas del CTE, en particular las relativas a control de la ejecución de la obra. Además, en el pliego de condiciones del proyecto se indicarán las características técnicas de los materiales y productos utilizados, correspondiendo a la dirección de la obra verificar que las características de los productos instalados son acordes con lo establecido en el pliego de condiciones. En cuanto a características térmicas de los materiales y productos, se definen en el CEC valores usuales de diseño para la conductividad térmica, , o para la Resistencia Térmica, R. Estos valores del CEC son meras referencias que el proyectista deberá comprobar, en el caso de los aislantes térmicos, durante la recepción de los materiales y productos mediante la oportuna documentación disponible por parte del fabricante (el reglamentario etiquetado del Marcado CE, o también las marcas voluntarias de calidad, como, por ejemplo, la Marca AENOR). Respecto de los elementos constructivos, el CEC ofrece valores usuales de Transmitancia térmica, U, en W/m2·K, o bien valores de Resistencia térmica, R, en m2·K/ W. Aunque el CEC no cubre los numerosos puntos singulares que puede haber en cada edificio, se incluye, no obstante, un catálogo de puentes térmicos, para los que no se hace una valoración en términos energéticos, sino sólo relativa al riesgo de condensación superficial que puedan comportar. En nuestro análisis siguiente, y en particular cuando se trate de fachadas (donde ocurren casi todos los puentes térmicos), se ponderarán a efectos energéticos con un coeficiente que penaliza la fachada, en función de la posición del aislante térmico, por las mayores pérdidas de calor causadas por la presencia de los puentes térmicos, sean “integrados” (en la jerga del CTE: pilares y formación de huecos, básicamente) o de “encuentro” (frentes de forjado, balcones, etc).

APLICACIÓN DEL CEC A LAS SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS CON PLANCHAS STYROFOAM™ DE XPS. Se proporciona a continuación una tabla resumen de espesores mínimos para las principales aplicaciones de las planchas de aislamiento térmico STYROFOAM™ de poliestireno extruido (XPS). Se ha efectuado una selección de entre el numeroso conjunto de tablas del CEC, entresacando las soluciones constructivas más habituales en que se utilizan las planchas STYROFOAM. El espesor se ha calculado a partir de los datos sobre Resistencia térmica de los diversos elementos constructivos contenidos en el CEC. El rango de espesores de 1 cm que se da para algunos casos en la tabla resumen refleja la pequeña variabilidad inducida por los diversos elementos constructivos (distintos elementos constructivos posibles para, por ejemplo, una fachada con el aislamiento en cámara). Junto a cada aplicación (y en las tablas detalladas, junto a cada elemento constructivo del CEC), se muestran las cinco zonas climáticas invernales (A, B, C, D, E) y los espesores mínimos correspondientes para satisfacer el correspondiente valor U límite en cada zona. Es de destacar que el espesor de 3 cm., que en el pasado era, con diferencia, el más frecuente para satisfacer los requisitos de la obsoleta NBE CT 79, ahora, con el CTE HE1, no es válido en las soluciones de cubierta o de suelos, y sólo muy limitadamente puede cumplir en fachadas, exclusivamente en la zona climática invernal más moderada (zona A).

APLICACIÓN

CUBIERTA PLANA CUBIERTA INCLINADA FACHADA (aislamiento en cámara y por el interior) FACHADA (aislamiento por el exterior) SUELO (sobre espacio no habitable) SUELO (sobre exterior)

Espesor mínimo en cm para no superar el valor U límite del CTE HE-1. Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

6

7

7-8

8

8-9

6-7

7

7-8

8

9

4

5

5-6

6

8

3

4

4

5

6

5

5-6

5-6

5-6

5-6

5-6

5-6

6

6

6

TABLAS DETALLADAS PARA ELEMENTOS DEL CEC Las abreviaturas utilizadas en las tablas detalladas vienen explicadas en el CEC, pero indicamos a continuación las seleccionadas para nuestras tablas: • SR, soporte resistente; FP, formación de pendientes; Cs, capa separadora; I, impermeabilización; AT, aislante térmico; Csa, capa separadora antipunzonante; P, protección de grava; T, tejado (tejas, pizarra, placas y perfiles metálicos) • FU, forjado unidireccional; FR, forjado reticular; L, losa • BC, bovedillas cerámica; BH, bovedilla de hormigón; CC, casetón cerámico; CH: casetón de hormigón • LC, fábrica de ladrillo cerámico perforado o macizo; BH, fábrica de bloque de hormigón; RM, revestimiento intermedio (enfoscados de diversas características); C, cámara de aire no ventilada; LH, fábrica de ladrillo hueco; RI, revestimiento interior (enlucido, enfoscado o alicatado); YL, placa de yeso laminado; RE, revestimiento exterior • Rat, Resistencia del aislante térmico Al tratar las fachadas se ha introducido una penalización por presencia de puentes térmicos (PT) integrados y de encuentro. En una fachada con aislamiento en cámara puede suponer muy fácilmente un 30% más de pérdidas al menos respecto de un cálculo de la fachada sin PT, y así se ha supuesto. En el caso de fachada aislada por el exterior es más factible aislar la mayoría de puentes térmicos, aunque siga habiendo diferencias entre el cerramiento tipo y el puente térmico, dadas por diferentes valores de U (incluso con el mismo espesor de aislante sería más elevado el valor U en el PT que en el cerramiento tipo). Se ha supuesto, para este caso, un incremento de pérdidas de un 10%. Al tratar suelos como particiones interiores sobre espacios no habitables (siguiendo lo indicado en el Anexo E de CTE HE1) se ha supuesto asimismo un coeficiente reductor de temperatura de b= 0.95, que puede representar aceptablemente un caso medio cuando el aislante térmico se instala en la partición interior (lo más corriente) y se da el caso 1 de ventilación (hasta una renovación a la hora).

CUBIERTA PLANA (ROOFMATE™ SL-A)

U límite [W/m2K]

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

0.5

0.45

0.41

0.38

0.35

"espesor mínimo en cm para no superar el valor U límite del CTE HE-1". Código

Sección

Soporte resistente SR

HE

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

BC

1/(0,55+Rat)

6

7

7

8

8

C.5.3

BH

1/(0,46+Rat)

6

7

7

8

9

C.5.5

CC

1/(0,42+Rat)

6

7

7

8

9

CH

1/(0,4+Rat)

6

7

7

8

9

1/(0,36+Rat)

6

7

8

8

9

C.5.2 FU

FR C.5.6

C.5.8

L

CUBIERTA INCLINADA (ROOFMATE™ PT-A)

U límite [W/m2K]

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

0.5

0.45

0.41

0.38

0.35

"espesor mínimo en cm para no superar el valor U límite del CTE HE-1". Código

Sección

Soporte resistente SR

C.9.2

HE

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

BC

1/(0,5+Rat)

6

7

7

8

9

BH

1/(0,4+Rat)

6

7

7

8

9

1/(0,29+Rat)

7

7

8

8

9

FU C.9.3

C.9.4

L

FACHADA: aislamiento en cámara (WALLMATE™ CW-A o WALLMATE PM-A) o por el interior (STYROFOAM™ IB-A)

Umedio CTE % suplement o por PT integrados

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

0.94

0.82

0.73

0.66

0.57

30%

30%

30%

30%

30%

"espesor mínimo en cm para no superar el valor U límite del CTE HE-1". HE

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

F.1.1

1/(0,54+R at)

4

5

5

6

8

F.1.3

1/(0,42+R at)

4

5

6

6

8

F.1.9

1/(0,55+R at)

4

5

5

6

8

F.1.12

1/(0,43+R at)

4

5

6

6

8

Código

Seccion

F.3.1

1/(0,54+R at)

4

5

5

6

8

F.3.3

1/(0,42+R at)

4

5

6

6

8

F.3.9

1/(0,55+R at)

4

5

5

6

8

F.3.11

1/(0,55+R at)

4

5

5

6

8

FACHADA: aislamiento por el exterior (STYROFOAM™ IB-A)

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

U límite [W/m2K]

0.94

0.82

0.73

0.66

0.57

% suplemento por PT integrados

10%

10%

10%

10%

10%

"espesor mínimo en cm para no superar el valor U límite del CTE HE-1". HE

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

F.4.1

1/(0,38+Rat)

3

4

4

5

6

F.4.3

1/(0,39+Rat)

3

4

4

5

6

Código

Sección

SUELO sobre espacio no habitable (FLOORMATETM 200-A)

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

U límite [W/m2K]

0.53

0.52

0.5

0.49

0.48

Coeficiente b

0.95

0.95

0.95

0.95

0.95

"espesor mínimo en cm para no superar el valor U límite del CTE HE-1". Código

Sección

Soporte resistente SR

HE

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

BC

1/(0,52+Rat)

5

5

5

5

5

BH

1/(0,41+Rat)

5

5

6

6

6

BC

1/(0,38+Rat)

5

5

6

6

6

BH

1/(0,35+Rat)

5

6

6

6

6

FU

FR

SUELO: sobre espacio exterior (FLOORMATE™ 200-A)

U límite [W/m2K]

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

0.53

0.52

0.5

0.49

0.48

"espesor mínimo en cm para no superar el valor U límite del CTE HE-1". Código

Sección

HE

Zona A

Zona B

Zona C

Zona D

Zona E

BC

1/(0,52+Rat)

5

5

6

6

6

BH

1/(0,41+Rat)

6

6

6

6

6

BC

1/(0,38+Rat)

6

6

6

6

6

BH

1/(0,35+Rat)

6

6

6

6

6

Soporte resistente SR

FU

FR

™ Marca registrada de The Dow Chemical Company (“Dow”) o de cualquier filial de Dow. ES 291-12045