Reforma energética de un piso en Madrid

Aprovechar la reforma de un piso para ahorrar energía

Hace prácticamente un año presenté en un artículo sobre el programa CERMA los cálculos energéticos y económicos de la reforma energética de un piso en un edificio residencial en Madrid, la que es hoy mi casa. Algunos meses después realizamos la obra en la que implementamos las medidas propuestas. Hoy quiero hablaros de lo aprendido durante la obra y daros algunos datos preliminares del comportamiento de la misma una vez reformada.

A parte de adecuar la vivienda, los objetivos perseguidos en esta reforma eran disminuir en lo posible el consumo energético y mejorar las condiciones interiores de confort, sobre todo en verano.

Se trataba de aprovechar el marco habitual de la reforma de una vivienda, donde era necesario renovar instalaciones de fontanería, saneamiento, radiadores y electricidad, se rehacían por completo baños y cocina, y se cambiaban las carpinterías interiores y las ventanas exteriores, para además mejorar en los objetivos comentados.

Como medidas de ahorro energético se propusieron la sustitución de ventanas, de cajoneras de persianas, el insuflado de aislamiento térmico en la cámara de aire existente, la eliminación de las hornacinas de los radiadores, válvulas termostáticas y un sistema de doble flujo de ventilación. Esta última opción se deshecho por su coste, y por que su implantación era complicada debido a la distribución interior existente y las vigas de cuelgue de la estructura en fachadas que descubrimos en la obra. Todo ello complicaba mucho sus trazados y ejecución.

El sobre coste de estas medidas de ahorro y mejora fue de 2.300 euros (no se incluyen ventanas), suponiendo menos del 5% del coste total de la obra incluyendo impuestos. Creo particularmente que merece la pena abordar este tipo de medidas, salvo que el presupuesto para la reforma no sea demasiado ajustado y el cliente poco consciente de lo que los temas energéticos inciden en su bolsillo, su confort y en el medioambiente.

Veamos una a una las medidas llevadas a cabo.

Cajonera de obra y ventanas existentes de aluminio con cristal sencillo: Un delito energético

Sustitución de ventanas y persianas

Las ventanas existentes eran de aluminio, correderas y con un vidrio sencillo. Las cajoneras eran de obra y carpintería con tapa de aglomerado de madera atornillado sobre el bastidor. No cerraban demasiado mal, aunque debido a su gran tamaño eran un foco de pérdidas importante. Una situación muy común en muchas viviendas existentes. Contaba con toldos en la orientación oeste que se mantuvieron debido a su efecto positivo en verano.

Puesto que se perseguía tener el mayor ahorro posible con el menor número de medidas, se estudió sustituirlas por carpinterías de PVC de 5 cámaras o de madera de buenas prestaciones. La vivienda tenía una superficie de carpintería del 34% de la superficie de fachada, así que este era un tema a cuidar, no sólo para evitar ganancias y pérdidas, sino para disminuir la temperatura radiante en los huecos y que afectase al confort.

Las carpinterías de aluminio con rotura de puente térmico que se podían pagar en este caso, alcanzaban valores de U de 2,4-2,6 W/m2·K por lo que se descartaron. Las de PVC en el momento de la obra estaban subvencionadas con un Plan Renove por la Comunidad de Madrid, con lo que ahorrábamos un 23% sobre su coste real. Las de madera que tenían unas garantías y prestaciones que considerábamos adecuadas eran más caras. El coste unitario IVA incluido del metro cuadrado motadas, con acristalamiento y cajoneras, salía en el caso de las de PVC por 270 €/m², mientras que las de madera en 480 €/m². Finalmente optamos por las de PVC, en esta ocasión de la marca Kommerling.

Nueva ventana de PVC con cajonera aislada. Se eliminó la hornacina del radiador y se relleno con aislamiento

El acristalamiento que considerábamos óptimo, debido a la orientación oeste de la vivienda, es el que tuviese un factor solar por encima de 0,5. Puesto que para entrar en el Plan Renove tenía que ser inferior a este valor, se utilizó un vidrio doble Guardian Sun 5/16/4 con una U de 1,3 w/ m²·K y una g de 0,42. El aspecto negativo de este vidrio es su baja transmisión luminosa 0,69, que hace se pierda algo de luz natural nada despreciable. En este caso no era trascendental, por que teníamos mucha superficie acristalada, pero en huecos más pequeños no es un vidrio que me guste. La solución es utilizar un vidrio bajo emisivo con una g entre 0,5 y 0,6, y una Tl de 0,8, como ya conté en este anterior post. Pero este tipo de vidrios no entra en el Pan Renove y la subvención en consecuencia la perdíamos.

Las cajoneras de persiana también se sustituyeron por unas monoblock de PVC con aislamiento incorporado con una de U= 1,4 W/m²·K y estancas al aire. Un aspecto importante a no olvidar cuando se cambien las ventanas.

Aislamiento insuflado en cámara de aire

La vivienda tiene orientación oeste fundamentalmente. Por eso en verano, desde el mediodía, todas las viviendas del edificio similares son bastante calurosas. En invierno por el contrario, un edificio cercano impide la radiación solar directa por las tardes, por lo que son viviendas que tienen poco aporte solar. En definitiva, mejorar el comportamiento de los cerramientos era bastante positivo, para disminuir en invierno las pérdidas por transmisión, evitar las ganancias en verano y mejorar la amortiguación retrasando lo máximo posible la entrada de calor en verano. La U del muro pasaba de 2,11 W/ m²·K a 0,49 W/ m²·K y el desfase térmico de 6 a 10 horas, (simplificando el número de horas que tarda el calor en entrar por el muro).

La solución más sencilla de implementar en esta ocasión fue la de insuflar celulosa en el interior de la cámara existente que tenía un espesor variable de 6 a 8 cm. No es la mejor forma de colocar aislamiento, ni con la que se consiga un mejor rendimiento energético de la fachada, pero su coste era asumible y no retrasaba ni complicaba en exceso la obra. Lo suyo sería eliminar completamente la hoja interior, colocar un nuevo aislamiento, solucionar los puentes térmicos y trasdosar de nuevo.

Insuflado de la celulosa desde la calle

Colocar aislamiento de esta manera tiene algunas pegas que me imaginaba y otras que he descubierto al realizarlo. Las cámaras tienen varios problemas que son habituales. El primero es que, aunque no nos lo creamos, son muy ventiladas, no hace falta más que hacer un agujero pequeño en un trasdosado cualquiera y acercar la cara para sentir el viento que sopla a su través. Esto se debe normalmente a mal ajuste de carpinterías, huecos para ventilación de cocinas, equipos de aire acondicionado, agujeros para antenas, etc. Además en edificios residenciales las cámaras están comunicadas entre viviendas en horizontal y vertical, por pasos de ventilación, bajantes y otros. Todo ello hace que realmente la cámara tenga poco efecto aislante, si es que algún día tuvo algo. Introducir en la misma un material que bloquee esta ventilación no controlada es ya de por sí una buena idea. Ahora bien, para no perder mucho material y conseguir una adecuada densidad del material en la cámara es necesario tapar en la medida de lo posible todos estos agujeros previamente. Y hacerlo con conciencia porque afecta mucho a la cantidad de material que van a insuflar y cobrarte, y a la homogeneidad de la densidad de colocación del material. Esta es una tarea a realizar por los albañiles, ya que la empresa que insufla mete el material y luego tapa sus agujeros, pero que la cámara esté en condiciones para que el material se insufle adecuadamente no es cosa suya. Con su mejor buen hacer sortean los obstáculos existentes pero el resultado seguro que es peor que si nos preocupamos en que esté en condiciones.

Otra pega es que las cámaras suelen estar llenas de cascotes en su parte inferior y que tienen tuberías y macarrones en su interior, fácilmente entre 15 y 20 cm. Limpiar los cascotes es imposible por lo que hay que tener en cuenta ese puente térmico a la hora de hacer cálculos energéticos. Respecto a las instalaciones es importante evitar que las nuevas vayan por el interior de la misma para no tener obstáculos que impidan el fácil insuflado del material que al final redunda en malas distribuciones del material en el interior de la cámara. Todo esto exige preparar de algún modo la cámara para su posterior insuflado, o por lo menos una buena inspección de la misma para ver dónde pueden estar los problemas de cara a meter el material.

Una ventaja importante del sistema es que es rápido, en una mañana prácticamente queda instalado el aislamiento de una vivienda normal, y una vez tapados los orificios está lista para pintar.

Orificio realizado para insuflar el aislante de celulosa

Un aspecto a vigilar es el control de calidad de su colocación, es algo que yo no pensé hasta que estuvo ejecutado y que me di cuenta que es bastante mejorable. Es quizá el único pero que puedo hacer a la empresa que lo realizó. Al final, el correcto insuflado del material aislante en la cámara depende de la pericia del aplicador que dosifique bien la presión de la bomba que insufla el material y que haga los orificios en los lugares adecuados. Ellos se fijan a parte, en el sonido y las vibraciones de la manguera y paredes para ir sabiendo cómo va entrando el material. Es decir que no es algo que puede hacer cualquiera, es necesaria una formación y experiencia concreta para realizarlo correctamente. En el caso de la celulosa el material tiene una buena conductividad con valores de densidad entre 30 y 60 kg/ m² con lo que se tiene cierto margen de seguridad. Con la lana de roca es un poco menor, en cualquier caso la correcta aplicación es lo más importante sin duda para conseguir esas densidades. Una vez cerrados los orificios sólo hay dos controles de calidad que se me ocurren, realizar mediciones de densidad mediante calos para verificar la correcta densidad (utilizan un cilindro calibrado para ello) y hacer termografías infrarrojas para ver el llenado de la cámara y detectar zonas con pobre llenado. Si os decidís a utilizar este método de aislamiento es importante que aclaréis con la empresa que lo vaya a ejecutar si realiza estos controles, en qué cantidad y vigilar en la obra para se realicen.

El material que utilizamos en esta ocasión fue celulosa de la marca Isofloc. En algunos de los países del norte de Europa la celulosa no se utiliza en cámaras en el interior de fachada de fábrica. Debido a las bajas temperaturas exteriores la condensación se suele acumular estacionalmente en la cara interior de la hoja exterior de fábrica. La celulosa es un material orgánico procedente de papel de periódico reciclado, que aunque permite un grado de humedad alto sin deteriorarse manteniendo su conductividad, con alto grado de humedad, o en contacto con agua permanente se deteriora. En nuestras latitudes las temperaturas suaves del invierno respecto a las europeas, y la radiación solar sobre los muros, hace que esa condensación sea poca y se de en cortos periodos de tiempo. En la solución concreta del muro de esta vivienda haciendo el cálculo de humedad intersticial con Glaser vimos que sólo teníamos una condensación muy leve en diciembre y en enero, que admitía la celulosa. Sobre su uso en cámaras de fachadas de fábrica en climas fríos hay mucho escrito y regulado, incluso hay interesantes experiencias en climas como el de Nueva York. En climas templados como el nuestro, ni hay una amplia experiencia ni mucho estudio, al menos yo no lo he encontrado. Para saber más sobre este material, experiencia y sus modos de aplicación son interesantes estas webs: CIMA, National Fiber. Muy interesante es este artículo titulado Insulating Old Brick Buildings.

Otra opción que tenía entonces era utilizar lana de roca insuflada. Decidí utilizar celulosa por su mayor inercia térmica que mejoraba un poco el comportamiento en verano del muro respecto a la lana de roca, por ser algo más barato y por ser un material procedente de reciclado y considerado ecológico (sobre esto también hay discusiones hoy debido a su contenido de boratos). Todavía me queda mucho por indagar sobre este material y su utilización, y me parece una buena posibilidad en determinados usos. A parte de la lana de roca, también hay empresas en nuestra zona que insuflan bolitas de EPS adheridas con pegamento y espumas fenólicas. Pueden ser alternativas a la instalación de lana de roca o de celulosa.

Sistema de ventilación forzado y aireadores higrorregulables

Las nuevas ventanas que se colocaron son muy poco permeables y la vivienda sólo contaba con un shunt de ventilación en el aseo. Por ello decidimos, como medida para mejorar la calidad del aire interior en la vivienda, instalar un sistema de ventilación forzado con aireadores higrorregulables. Me parece importante conseguir que la ventilación garantice una adecuada calidad del aire con el menor de renovaciones posibles, que redunde en el mayor ahorro energético posible. Además una correcta ventilación conducirá a humedades relativas menores en el interior consiguiendo en consecuencia minimizar las humedades intersticiales que se podrían producir en fachadas (cuida de nuestra salud y de nuestra casa).

Ventilador y conductos del sistema de extracción

El sistema montado es de caudal variable y funciona mediante depresión, extrayendo el aire de baños y cocina mediante bocas de extracción higroregulables y una pequeña caja de ventilación de la marca Siber. Estas bocas tienen la propiedad de con humedades por encima del 30% abrirse para permitir mayor caudal de extracción. El aire nuevo de la calle entra mediante aireadores colocados en la pared del salón y las cajoneras de las ventanas de las habitaciones. Del mismo modo que las bocas de extracción, los aireadores tienen dos caudales, uno mínimo para humedades relativas inferiores al 45% y otro máximo por encima del 60%. Se trata, en definitiva, de un sistema de ventilación de caudal de aire variable que permite adecuar el caudal de ventilación a las necesidades de cada estancia. Se supone que cuando ocupamos una estancia la humedad relativa aumenta y la tira de nylon del aireador se alarga, permitiendo un paso mayor de aire del exterior. Cuando la humedad es baja entonces deja pasar un pequeño caudal de aire que es lo que permite que se ahorre energía. El sistema funcinará mejor cuanto más estanca sea la vivienda, en caso contrario no habrá depresión suficiente para que entre aire por los aireadores.

Variación de caudal en función de la humedad interior de los aireadores

El montaje es sencillo y se encuentra relativamente fácil sitio para la caja de ventilación. La velocidad del ventilador se ajusta con un regulador de velocidad para tener los caudales de cálculo y no andar derrochando energía. Y con un programador horario analógico se programa para que funcione en un horario razonable, en el que estemos en casa fundamentalmente (esto es un añadido mío, en teoría debería funciona todo el día).

Una pega importante es que los aireadores de tipo higrorregulables son horrorosos, y su encaje en carpinterías o cajoneras queda muy poco integrado. Tengo compañeros arquitectos que ni se plantean utilizarlos por este motivo (y tienen toda la razón, sobre todo cuando se instalan en carpinterías de aluminio). Hay aireadores mucho más cuidados y disimulados, pero sólo autorregulables (no son de caudal variable), por ejemplo los de Renson o Alutendel o Aireadores System (habrá muchos otros claro, estos son de los que me acuerdo sobre la marcha)

Si quieres saber mejor cómo funciona este sistema echa un vistazo al los DIT de Siber o de Alder sobre el sistema, o este documento de France Air muy interesante.

Aireador higrorregulable sobre cajonera de persiana

 Y ahora estamos midiendo su comportamiento

Una vez habitada la vivienda he ido haciendo mediciones con dataloggers de temperatura, humedad y CO2 para observar el comportamiento de la vivienda reformada. Lo suyo sería comprobar el grado de consecución de ahorros y mejoras, pero al no tener datos anteriores, ni de consumos, ni de temperaturas no es posible. La idea es medir evoluciones de la temperatura interior y exterior para evaluar el desfase térmico y comportamiento de cerramientos y ventanas. Y también evaluar la capacidad de mantener el aire interior en niveles bajos de CO2 del sistema de ventilación. De momento no os puedo enseñar datos porque quiero esperar a que venga el frío y poder completarlos. Además, así tengo material para otro artículo que en este me estoy enrollando mucho.

Y respecto a la ventilación higrorregulable ¿Funciona o no funciona?. Pues no ha sido un buen verano para poder cosechar datos, ya que al ser tan suave, las ventanas han estado abiertas prácticamente todo el verano. Los pocos días que ha apretado el calor de verdad, y la casa estuvo cerrada desde el mediodía hasta por la noche, lo que he podido observar es que al final del día el nivel de CO2 estaba por encima de 900-1000 ppm en las estancias ocupadas. Que quiere decir que tenemos menos renovación de aire del necesario. Y es lógico, puesto que los aireadores estaban en su posición de menor caudal siempre, hubiese ocupantes o no. La razón es que la humedad interior varía normalmente entre un 25 y un 40% en estas tierras en verano, por lo que los aireadores estarán prácticamente cerrados siempre. Así que este invento traído de un poco más al norte no funciona demasiado bien en verano en tierras de secano. No es algo que me preocupe demasiado, ya que con buen tiempo tendemos a tener las ventanas siempre abiertas, la mejor ventilación que hay. Pero no es una opción a tener en cuenta para viviendas en zonas muy ruidosas, donde sea necesario tener las ventanas cerradas a cal y canto (sobre todo por la noche). Ahora lo que quiero comprobar es su funcionamiento en invierno, donde este sistema sí debería mantener unas buenas condiciones de aire interior y permitir ahorrar energía. Pero para medirlo y comprobarlo primero tiene que llegar el invierno. Ya os contaré.

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