Es sabido que el acero, como material, tiene una alta conductividad térmica (λ=58,000Wm/K), lo que ha de tenerse en consideración en el momento del diseño de soluciones constructivas. Esta condición crea con facilidad puentes térmicos en las edificaciones, lo que puede generar pérdidas o ganancias térmicas indeseadas y, dependiendo de factores como diferenciales de temperatura, humedades interiores, etc., condensación en las caras interiores frías. Como referencia se indica a continuación los valores aproximados de conductividad térmica de diferentes materiales:
| Hormigón armado | (densidad aparente 2.400kg/m3) λ = 1,630Wm/K |
| Ladrillo hecho a máquina macizo | (densidad aparente 1.000kg/m3) λ = 0,460Wm/K |
| Ladrillo hecho a máquina macizo | (densidad aparente 2.000kg/m3) λ = 1,000Wm/K |
| Madera (pino) | (densidad aparente 460kg/m3) λ = 1,630Wm/K |
| Lana mineral | (densidad aparente 40kg/m3) λ = 0,042Wm/K |
| Poliestireno Expandido | (densidad aparente 10kg/m3) λ = 0,043Wm/K |
| Poliuretano | (densidad aparente 25kg/m3) λ = 0,027Wm/K |
El diseño de eficiencia energética es hoy una exigencia normativa en la mayoría de los países. Algunos países de la región han avanzado en este aspecto fijando los valores de las transmitancias térmicas máximas (U=W/m2K) o las resistencias térmicas mínimas (Rt=m2K/W) para los elementos de la envolvente, cubierta y pisos ventilados de un edificio en sus distintas zonas climáticas. En otros países se debe incluir el cálculo completo de pérdidas y ganancias térmicas de la edificación para asegurar el cumplimiento de los estándares de confort térmico al interior de las construcciones. Sin embargo, y más allá de las disposiciones reglamentarias o normativas que rijan en los distintos países, el diseño, considerando los factores de aislamiento térmico que aseguren los estándares de confort a sus habitantes, así como el aseguramiento de la eficiencia energética -reduciendo los consumos excesivos de energía en acondicionamiento térmico: calefacción o aire acondicionado- es también un compromiso ético que convoca a todos los profesionales y actores de la construcción.
La debida consideración a estos aspectos es una preocupación que queremos poner en valor en esta sección, contribuyendo a la difusión de soluciones constructivas en acero que aborden la aislación térmica de los edificios construidos en acero. Esta información se estará actualizando y complementando permanentemente, reportándose las novedades importantes a través del newsletter mensual.
Aislación y Condensación
Una aislación insuficiente en un muro perimetral de un edificio genera varios inconvenientes que se suman a lo inconfortable que puede ser habitar en un recinto de muy bajas o muy altas temperaturas en invierno y verano, según corresponda.
Típicamente, un muro mal aislado expuesto a bajas temperaturas tiene un alto riesgo de recibir humedad de condensación superficial interior bajo determinadas condiciones de servicio que están marcadas, entre otros aspectos, por la temperatura exterior, la temperatura interior de los recintos, el tipo de calefacción y combustible empleado en temperar la vivienda, la cantidad y actividad de los moradores, la existencia de plantas, animales domésticos, etc. y hasta los hábitos de lavado, planchado, cocina y, especialmente, los hábitos y costumbres de ventilación. Esta condensación interior que afecta la habitabilidad y la estética interior de los recintos, facilitando la aparición de manchas de hongos, suele confundirse con problemas de filtraciones por los muros o las cubiertas. Una forma eficaz de prevenirla es mediante una adecuada aislación térmica de la envolvente. Sin embargo, se deben tener en cuenta recomendaciones uso y ventilación que aportarán en forma significativa a evitar este fenómeno.
Otro fenómeno menos notorio y visible, cuyas causas son similares, pero cuyos efectos son muy complejos, es el de la condensación intersticial, que se produce en el interior de muros y tabiques. Uno de los efectos inmediatos de la condensación intersticial es que afecta la capacidad de aislación térmica de los muros que, en presencia de humedad, aumentan en forma significativa la transmitancia térmica, iniciándose una especie de círculo vicioso en que a mayor condensación, menor aislación y, consecuentemente, mayor uso de calefacción interior, lo que aumenta la humedad relativa y produce mayor condensación y así sucesivamente. Este fenómeno afecta en igual forma a los muros de las distintas tipologías y materialidades constructivas aunque, ciertamente, afecta más a los muros de baja aislación.
Siendo las tabiquerías de estructura de acero correctamente aisladas y construidas una muy buena solución de aislamiento térmico, la experiencia demuestra que son necesarias algunas precauciones adicionales para garantizar el óptimo comportamiento de un muro perimetral de este tipo.
Los problemas que pueden derivarse de estos puentes térmicos son básicamente dos: que se produzca condensación superficial sobre los muros más expuestos al frío, marcándose la sombra de las estructuras de acero bajo los revestimientos interiores o que se produzca condensación intersticial sobre las estructuras de acero, afectándose la aislación térmica y, eventualmente, produciendo un deterioro progresivo en los elementos de acero que estén mal protegidos contra la humedad y la corrosión.
En general, en las tabiquerías estructuradas con perfiles de bajo espesor la conductividad térmica no alcanza a ser un problema crítico en los paneles en virtud de su poca masa, pero es posible mejorar su prestación si entre el revestimiento exterior y los pies derechos se dispone de una lámina delgada de aislante.
Sin embargo, el problema principal para este tipo de edificios puede presentarse en la estructura de vigas y/o columnas. En este sentido, la disposición exterior de un panel aislado en los muros de cerramiento perimetral es una muy buena solución desde el punto de vista de minimizar los puentes térmicos en la estructura de acero. Cualquiera sea el tipo de panel exterior a utilizar, el sólo hecho de disponerlo por fuera de la estructura evita que ésta entre en contacto con las eventuales bajas (o altas) temperaturas exteriores y haga el puente térmico. Existen diversas soluciones como los paneles de acero inyectados de poliuretano, paneles de acero aislados con alma de poliestireno expandido o aislados con lana de roca o lana mineral. Muchas de estas soluciones son productos estándar de las empresas productoras.
En el caso de la construcción de edificios con cerramiento en tabiquerías de acero galvanizado de bajo espesor se deben cuidar cumplir con los detalles de barreras de humedad, barrera de vapor y aislación de la estructura que se detallan a continuación:
- Aislar entre la estructura con material aislante (poliestireno expandido, poliuretano, fibra de vidrio, lana mineral, etc.)
- Instalar barrera de vapor antes de instalar el revestimiento interior (lámina de polietileno 0,20mm)
- Colocar la barrera de humedad exterior antes de instalar el revestimiento exterior
La función de la barrera de vapor es evitar la migración de la humedad interior del edificio hacia el interior de panel perimetral y su condensación en las caras frías de la estructura interior.
La función de la barrera de humedad es evitar la penetración de humedad desde el exterior hacia el interior del panel.
Existen, además, otras soluciones complementarias que mejoran esta situación que responden a la denominación de EIFS. La sigla responde a los términos en ingles de Exterior Insulated Finishing Systems y básicamente consiste en hacer el tratamiento de estuco exterior sobre una lámina de poliestireno expandido de alta densidad que va adherida al sustrato del tabique perimetral. Esta solución es ampliamente utilizada en muchos países y tiene una muy buena respuesta térmica al incluir el aislante adicional por el exterior del panel.
