El impacto de la hermeticidad en las viviendas

En los edificios la hermeticidad es una cualidad física que limita el flujo de aire exterior que se cuela por juntas abiertas y agujeros, dicho de otra forma podríamos definir su falta como ventilación no controlada. Una falta de hermeticidad supone la presencia de infiltraciones y exfiltraciones de aire que afectan en la eficiencia, el confort y la salubridad de las casas.

Tenemos que tener en cuenta que con la entrada en vigor del nuevo CTE la hermeticidad ha sido definida, para edificios residenciales privados de más de 120 m2 útiles, y se ha hecho en función de la relación del cambio de aire con una presión de 50 pascales y de su compacidad.

Esto influye en los apartados que anteriormente comentados, de eficiencia, confort y salubridad, que a continuación vamos a ver de forma detallada.

Eficiencia energética

La eficiencia energética de la envolvente de un edificio depende del sumatorio de tres factores: su transmitancia térmica, sus puentes térmico y las pérdidas debidas a las filtraciones. En nuestro caso nos vamos a centrar en el punto de la filtraciones.

∑ P = P U + P φ + P i n f

Siendo:

∑ P = Sumatorio de pérdidas por la envolvente

P U = Pérdidas por infiltración

P φ = Pérdidas por puentes térmicos

P i n f   = Pérdidas por infiltración

El cálculo de las pérdidas energéticas ocasionadas por las filtraciones se realiza mediante la siguiente expresión:

P i n f = V ∙ n 50 ∙ e ∙ 0,33 ∙ G_H

Siendo:

 P i n f = Pérdida energética

V = Volumen de la vivienda en m³

n50 = Renovaciones hora

G_H = Grados Hora

e = grado de protección contra el viento

Una vez conocida la expresión vamos a comparar una misma vivienda en tres escenarios diferentes. Para esto vamos a suponer que en el primer escenario la vivienda fue construida con la normativa NBE-CT79, en el segundo con la revisión del CTE de 2020 y el tercero construyendo la vivienda bajo los criterios del nZBE. Para poder realizar las cálculos vamos a situar la vivienda en Madrid, por lo que tendrá G_H = 48, y la vivienda tendrá un volumen de 250 m³.

Las renovaciones hora con una diferencia de presión de 50 Pa serán los siguientes para cada escenario:

Conocido todo lo anterior obtenemos la siguientes pérdidas por infiltración para cada supuesto:

De los resultados podemos concluir que la demanda energética de una misma vivienda construida según la NBE-CT-79 es 5,4 veces mayor que si la hubiéramos hecho según la revisión actual del CTE, o 27 veces mayor que si nuestra vivienda fuera un nZEB.

Si la demanda la pasamos a kWh/m2a, las pérdidas que se dan por las infiltraciones en una vivienda construida bajo la normativa NBE-CT-79 es 2,3 veces superior a la demanda total de calefacción de un edificio que se haya construido con criterios Pasivos (Demanda anual calefacción 14 kWh/m2a). En cambio la revisión del CTE supondría el 42% de la demanda anual y el nZEB el 8%.

Por lo tanto podemos determinar que el ahorro energético de una vivienda con una buena hermeticidad tiene un peso importante en el balance energético de toda aquella casa que aspire a ser altamente eficiente.

Confort

A nivel de confort el hecho de vivir en una vivienda más hermética hace que sea más silenciosa y al mismo tiempo se reducen las corrientes en la vivienda, al quedar controlados los intercambios de aire no deseado. 

Salubridad

Si nos centramos en la salubridad del edificio nos encontramos ante una dualidad. Por un lado, con la hermeticidad solucionamos el problema de las condensaciones intersticiales, pero por otro lado, al hacer nuestro edificio más hermético como hemos visto se reduce de forma significativa el número de renovaciones hora que se dan en la vivienda de forma involuntaria. Por lo tanto tendremos que tendremos que aumentar su ventilación.

Si estos datos los traducimos a horas y minutos vemos que hay una grandísima diferencia entre el caso nZEB y los otros dos.

Esto hace necesario ventilar más y de forma eficiente un edificio más hermético que uno que no lo sea, porque, como bien sabemos, la ventilación nos ayuda a controlar la calidad del aire interior, regulando niveles de CO₂,  CO, Humedad y temperatura entre otros. Aun así hay que aclarar que vivir en un edificio menos hermético no exime de aplicar buenas prácticas de ventilación para garantizar una buena calidad ambiental.

Como hemos comentado la hermeticidad soluciona el problema de las condensaciones intersticiales, pero en caso de no ventilar bien la vivienda pueden aparecer problemas de condensación en el interior.

Las condensaciones se producen porque si la ventilación no es la adecuada, las fuentes de humedad presentes en la vivienda (baños, cocinas, seres vivos, etc.) aumentan la humedad absoluta interior y hacen que el punto de rocío se produzca a mayor temperatura, apareciendo humedades en esquinas, encuentros de fachada y forjados, ventanas, carpinterías o espacios húmedos.

Esto se puede ver de forma clara en el diagrama de Carrier.

Si empleamos el diagrama vemos que si en nuestra vivienda tenemos 20ºC con una humedad relativa del 50% obtenemos que tenemos una humedad absoluta de 8,3 g/kg. Con esa humedad absoluta se producen condensaciones en todos aquellos elementos que por su falta de aislamiento, o por ser puentes térmicos, tienen una temperatura inferior a 9,2ºC. Ahora bien si no ventilamos esa vivienda hermética en la que vivimos la humedad absoluta subirá y por lo tanto la temperatura a la que se alcance el punto de rocío también lo hará. Siguiendo con el ejemplo, si la humedad absoluta subiese a 11 g/kg, las condensaciones se producirían en elementos que estén a menos de 15ºC. Por ello, es fundamental ventilar correctamente la vivienda, evitando con ello la subida de la humedad absoluta y reduciendo los riesgos de condensación. 

Ahora bien en este punto suele darse la situación en la que a los usuarios nos surge la duda de qué pasa si abro la ventana para ventilar un día frío y húmedo. Lo que ocurrirá es lo siguiente:

• La temperatura de la vivienda bajará ligeramente.
• La humedad de la vivienda se reducirá pese al alto valor de humedad relativa en el exterior. Esto se debe a que el aire puede transportar una cantidad limitada de agua en función de la temperatura, a menos temperatura antes se satura y por lo tanto, menos agua transporta (menor humedad absoluta). Pongamos un ejemplo usando el diagrama de Carrier: si en el exterior hace 5ºC y tenemos una humedad relativa del 90% tendremos 5,7 g/kg de humedad absoluta. En cambio, en el interior de la vivienda con 20ºC y una humedad relativa del 50% tenemos 8,3 g/kg de humedad absoluta. Por lo tanto, al ventilar intercambiamos aire con una humedad absoluta mayor por otro con menor humedad, lo que nos da como resultado un descenso de la humedad.

Todo esto muestra que para garantizar una salubridad adecuada de un edificio hermético necesitaremos ventilar adecuadamente. Para ello en edificios con una tasa de hermeticidad inferior a n₅₀ = 2,5 h^-1, es recomendable el uso de ventilación mecánica. Por último comentar que el uso de un equipo de ventilación mecánica no exime las ventanas para ventilar, porque el hacerlo nos permite intercambios de aire más rápidos y aprovechar los beneficios de la ventilación cruzada y el free cooling.

Conclusión

La hermeticidad ayuda a que nuestros edificios sean más eficientes, confortables y salubres, aunque no hemos de olvidar que esta ha de ir unida siempre a una correcta ventilación. Ya que de lo contrario viviremos en lugar con una muy mala calidad de aire y con malas condiciones de salubridad. Por lo tanto podemos afirmar que es un arma de doble filo, porque aún siendo necesaria para conseguir que nuestro edificios sean más eficientes no podemos olvidar que tanto los usuarios han de llevar a cabo correctas pautas de ventilación, como los técnicos hemos de proyectar de manera correcta los huecos y sistemas que incorporen las viviendas para que éstos puedan obtener un espacio adecuado para vivir y aprovechar sus beneficios.

Bibliografía

Norma UNE-EN ISO 9972:2019. Prestaciones térmicas de los edificios. Determinación de la permeabilidad al aire de los edificios. Método de presurización con ventilador. (ISO 9972:2015).

UNE-EN 16798-7:2019.Eficiencia energética de los edificios. Ventilación de los edificios. Parte 7: Métodos de cálculo para determinar los caudales de aire en los edificios incluidas las infiltraciones

UNE-CEN/TR 16798-8:2017.Eficiencia energética de los edificios. Ventilación de los edificios. Parte 8: Interpretación de los requisitos de la norma EN 16798-7. Métodos de cálculo para la determinación del caudal de aire en edificios incluyendo la infiltración

DB-CTE-HE Ahorro de energía

Givoni, B., Man,(1976) Climate and Architecture, Applied Science Publishers LTD, ISBN 0 85334 678 X