Cerramientos de madera I: ¿de qué nos protegemos?

Hasta el edificio más sencillo tiene cubierta, forjados y muros. Cada uno de estos cerramientos multicapa protegen nuestros edificios de los cambios de temperatura exteriores, del viento, de la lluvia y del vapor de agua que generamos en su interior.

Si diseñamos dominando estos elementos conseguiremos que nuestra envolvente nos proporcione el confort que necesitamos. En este primer artículo de la serie “Cerramientos de madera” descubriremos los cuatro puntos que no debemos pasar por alto a la hora de proyectar un edificio de madera. ¡Empezamos!

Control de temperatura

En cualquier tipo de edificio, esté o no construido con madera, el aislamiento es una de las claves que nos permiten ahorrar energía durante todo el año: evita que se escape el calor en invierno y el frío en verano. Cuanto mejor aislado esté un edificio menos energía tendremos que invertir para climatizarlo.

El aislamiento también es importante para mejorar el acondicionamiento acústico, el ruido de impacto e, incluso, nos puede resultar útil como protección en caso de incendio.

Ahora bien, uno de los retos principales es proporcionar confort ocupando el menor espacio posible. El espesor del aislamiento se optimiza en función del clima del lugar y la orientación del edificio. Y nunca debemos olvidar aislar las cubiertas ya que en verano el sol incide directamente sobre ellas provocando el sobrecalentamiento del espacio inmediatamente inferior. Esta es la razón por la cual las cubiertas de los edificios eficientes o de consumo casi nulo llevan mayores espesores de aislamiento que los muros.

La capa de aislamiento debe ser continua y con los menores puentes térmicos posibles. Estos puntos críticos afectan a la pérdida global de calor y pueden provocar problemas de condensaciones comprometiendo la durabilidad y el confort de los edificios. Por ello debemos minimizar y reducir los puentes térmicos en la medida de lo posible.

Si no se rompen los puentes térmicos el valor de transmitancia térmica de la envolvente de una edificación puede aumentar entre un 50 y un 80% en construcción pesada, aunque en un muro de entramado el aumento no suele superar el 20% gracias a las buenas propiedades de aislamiento térmico que posee la madera.

La madera y sus derivados son malos conductores del calor y, además, su temperatura se eleva más despacio que si se tratase de un metal. Su conductividad térmica y su cociente de difusividad térmica son muy bajos comparados con los del resto de materiales habitualmente empleados en construcción. Esta es la causa de que el mango de muchos de los utensilios de cocina sea de madera y de que nos sintamos más a gusto caminando descalzos por un suelo de madera que sobre un pavimento cerámico.

Los productos que se utilizan para aislar tienden a ser materiales de baja densidad, porosos y con una gran proporción de huecos llenos de aire. En la construcción con madera se suelen emplear aislamientos que permiten la difusión del vapor de agua como la lana de roca, la fibra de vidrio o la fibra de madera. Estos aislamientos se pueden colocar en forma de paneles rígidos o mantas flexibles. Otra posibilidad es el insuflado de celulosa o fibra de madera en el interior de cámaras de aire cerradas de muros y cubiertas.

A pesar de estar construyendo con construcción ligera, si lo necesitamos, es posible aprovecharse de los beneficios de la inercia térmica incorporando aislamientos con una elevada masa térmica como la fibra de madera.

Control del aire

Sabemos que si el aire se escapa del interior de un edificio durante el invierno éste se reemplaza directamente con aire frío exterior que necesitaremos calentar de nuevo para no perder el confort interior. En climas cálidos y durante el verano es al revés: el aire que se fuga a través de los minúsculos huecos del cerramiento necesita ser enfriado y, dependiendo del clima, incluso deshumidificado. Esto supone un derroche energético enorme.

Según buildingscience.com, las fugas de aire pueden llegar a ser las responsables del 30% de las pérdidas energéticas a través de los cerramientos de una vivienda porque la circulación del aire a través de las capas del cerramiento reduce el rendimiento térmico del material aislante.

Si controlamos estas infiltraciones, el volumen de aire que necesitamos climatizar será menor y, por tanto, emitiremos menos CO2 y ahorraremos en la factura energética.

Cuando ventilamos los espacios abriendo las ventanas ocurre algo muy similar. En los edificios residenciales es habitual que la renovación del aire se confíe a sus habitantes, quienes abren las ventanas unos minutos por la mañana y luego no se vuelven a abrir hasta el día siguiente. Sin embargo, la vivienda sigue ventilándose sola a través de esas pequeñas filtraciones tan abundantes en la mayoría de edificios.

En edificios herméticos la ventilación no puede depender de si abrimos o no las ventanas. Para que la ventilación se realice de forma controlada y eficiente se recomienda la instalación de sistemas de ventilación mecánica de doble flujo con recuperador de calor que mejoran la calidad del aire interior y suponen un ahorro energético significativo al aprovechar gran parte de la energía invertida en climatizar el aire interior.

La capa de hermeticidad encargada de regular las infiltraciones de aire debe ser continua en toda la envolvente y se realiza utilizando materiales como yeso, hormigón in situ, CLT, tableros de madera o membranas textiles.

A menudo, esta capa tiene una doble función en edificios de madera. Puede ser una lámina interior que, además, funciona como capa reguladora del vapor de agua o puede ser un tablero que forme parte de la estructura. El tablero estanco superPan Tech P5 de Finsa, además de resolver la hermeticidad, puede actuar como diafragma rigidizador frente a esfuerzos horizontales en los muros de entramado de madera.

Control de agua de lluvia

El agua es el principal enemigo de los materiales de construcción. Una de las causas principales de deterioro de los edificios de madera es la presencia continua de humedad. Así que a la hora de diseñar con madera los dos puntos siguientes deben convertirse en tu mantra:

• Diseña un buen detalle constructivo que no acumule agua.
• Si se tiene que mojar, ocúpate de que el diseño favorezca la ventilación para que pueda secar rápido.

Normalmente la capa exterior del cerramiento protege al resto frente al viento y al agua de lluvia. Las capas interiores deben permanecer siempre secas. Si por un diseño erróneo de la envolvente el agua encuentra el camino hacia el interior del cerramiento y su secado es imposible, esa humedad atrapada puede desencadenar el crecimiento de mohos y aumentar el riesgo de ataques de organismos xilófagos.

Cuando el revestimiento superficial de un cerramiento no es completamente impermeable al agua resulta necesaria la colocación de una membrana adicional para proteger aislamiento y estructura de la humedad. En la construcción con madera este tipo de membranas son especiales ya que deben ser impermeables y transpirables.

Estas láminas impermeables transpirables adecuadamente encintadas son resistentes al paso del agua líquida al mismo tiempo que permiten que el vapor de agua salga a través de ellas para evitar la aparición de condensaciones intersticiales. Su colocación se realiza en la cara fría del aislamiento para evitar que el agua de lluvia, la nieve, el viento y el polvo exterior que puedan haber atravesado el revestimiento exterior no pasen más allá.

Además del empleo de estas membranas, veremos en próximos artículos que es fundamental cuidar el diseño de puntos críticos en los cuales la madera puede entrar en contacto con el agua (unión muro-cimentación, huecos de carpinterías exteriores…).

Control de vapor de agua

¿Sabías que una familia de 4 personas puede generar entre 7 y 12 litros de vapor de agua al día entre duchas, cocina y lavadoras?

La difusión del vapor de agua es un proceso lento y natural que ocurre en cualquier tipo de construcción. El vapor de agua se mueve desde los puntos donde la presión de vapor es mayor hacia los puntos donde la presión es menor, hasta igualarse contenidos y presiones. En climas fríos, durante el invierno, la temperatura interior es más elevada y la cantidad de vapor de agua en el aire es mayor a la que hay en el exterior. Por tanto, el vapor de agua va a circular desde el interior del edificio hacia el exterior. Si el vapor de agua encuentra a su paso una superficie fría, podría provocar condensaciones intersticiales que generen patologías en el interior de los cerramientos.

Para que el vapor de agua no quede atrapado en su interior, los cerramientos de un edificio con estructura de madera deben estar diseñados para “respirar”. Como regla general, es recomendable proyectar cerramientos poco permeables al vapor de agua en las capas interiores y más permeables en el exterior. Así, la cantidad de vapor que pasa a través del cerramiento es limitada y puede secar fácilmente.

Una práctica habitual es la incorporación de membranas que regulan la cantidad de vapor de agua que atraviesa el cerramiento. Son las barreras o frenos de vapor. Este tema merece una reflexión aparte porque existe una gran confusión sobre el uso y la ubicación más adecuada de estas membranas.

Lo correcto es nombrar a todas estas láminas frenos de vapor. El nombre “barrera de vapor” es equívoco, ya que no detienen el paso del vapor, sino que ofrecen una mayor o menor resistencia a reducir su presión.

Por otro lado, casi todos los datos que tenemos sobre estas láminas pertenecen a estudios científicos en climas fríos. Durante el invierno en climas fríos, el flujo de vapor va del interior hacia el exterior. Pero en climas más cálidos como el de España, el flujo de vapor puede llegar a invertirse desde el exterior hacia el interior durante el verano. En este caso, la que considerábamos cara caliente del cerramiento se convierte en fría y viceversa.

Por este motivo, en nuestros climas es recomendable utilizar frenos de vapor con valores reducidos de sd. Incluso, según el caso, podría ser muy interesante la utilización de frenos de vapor inteligentes que tienen una resistencia variable a la difusión del vapor en función de la humedad y la temperatura. En invierno, cuando el flujo de vapor va del interior al exterior, sirve de freno de vapor. Y cuando se invierte el sentido del flujo de vapor de agua en el verano, la lámina deja pasar el vapor de agua hacia el interior, evitando condensaciones intersticiales.

Algunas de estas membranas también pueden hacer la función de barrera al aire, siempre que se encuentren encintadas correctamente para evitar fugas indeseadas.

Cuando hablamos de barreras de vapor o frenos de vapor siempre pensamos en membranas flexibles y delgadas. Pero hay materiales de construcción que también son relativamente resistentes a la difusión de vapor de agua los aislantes de estructura celular cerrada como el XPS o algunas pinturas.

Por esto, es importante estudiar cada proyecto y ver cuál es la solución que mejor se adapta en cada caso.

Ahora que ya conocemos los cuatro puntos imprescindibles del diseño de un cerramiento, en el próximo artículo veremos cómo combinar estas capas en las diferentes tipologías de muros de madera.

Bibliografía

• Building Science Corporation: Thermal Control in Buildings
  https://buildingscience.com/documents/digests/bsd-011-thermal-control-in-buildings
• Catálogo de Elementos Constructivos CTE. Marzo 2010.
  https://www.codigotecnico.org/images/stories/pdf/aplicaciones/nCatalog_infoEConstr/CAT-EC-v06.3_marzo_10.pdf
• NEILA F. J. y BEDOLLA, C. Técnicas arquitectónicas y constructivas de acondicionamiento ambiental. Madrid. Ediciones Munilla-Lería

Continúa al artículo II: