Ojo al factor de resistencia a la difusión del vapor de agua del aislante térmico

En un artículo anterior pudimos comprobar cómo influye la posición del aislante térmico en el cerramiento en el riesgo de condensaciones. Lo vimos con un ejemplo en el que se mejoraba una fachada con un SATE. En este ocasión sin embargo vamos a comprobar otro factor que a menudo se pasa por alto. El factor de resistencia a la difusión del vapor de agua ¿Porqué es importante? ¿Qué relación existe entre este factor y el riesgo de condensaciones? Te lo explicamos. Participa con tus comentarios y comparte en redes sociales.

factor de resistencia a la difusion del vapor de agua cerramiento

14-05-2019

El factor de resistencia a la difusión del vapor de agua

Uno de los factores más determinantes en el análisis del riesgo de condensaciones en cerramientos es la humedad relativa en el espacio interior. Factor principal que aumenta el riesgo de formación de condensaciones superficiales, y que también contribuye en la formación de condensaciones intersticiales.

Por otro lado, garantizar una temperatura interior de confort también es determinante. A ello contribuye que los cerramientos de la envolvente estén correctamente aislados. Pero esta medida no es suficiente. Si nos paramos a analizar cómo se distribuye la presión de vapor en el cerramiento podemos observar qué factores intervienen.

Como siempre acudimos al documento de apoyo DA DB HE-2 del CTE y analizamos las fórmulas que intervienen en el cálculo del método de comprobación de condensaciones intersticiales:

– Se calcula la distribución de temperaturas en la sección del cerramiento.

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua temperaturas– Con estos valores de temperatura se calcula la presión de vapor de saturación en el cerramiento. A mayor temperatura, mayor presión.

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua presion saturacion– Se calculan los valores de presión de vapor en la sección del cerramiento. Aquí está la clave.

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua distribucion presionPor último, se comprueba que la presión de vapor calculada es inferior a la de saturación  en cada capa. Si es mayor la primera, hay condensación. Si es mayor la segunda, no hay condensación.

Cómo influye el factor de resistencia a la difusión del vapor de agua en la formación de condensaciones intersticiales

Ahora nos fijamos en la fórmula 〈17〉 anterior. Los factores que intervienen en el cálculo de condensaciones intersticiales de un cerramiento compuesto por varias capas son:

  1. La presión de vapor interior y exterior, es decir, la diferencia de presión entre ambos ambientes. Ambos dependen de la humedad relativa y de la presión de saturación.
  2. La presión de vapor en cada capa.
  3. El espesor de aire equivalente de cada capa frente a la difusión del vapor de agua.

El espesor de aire equivalente de cada capa se calcula en función de la siguiente expresión:

Sd = e x µ

Donde,

Sd, es el espesor de aire equivalente.

e, es el espesor de la capa en metros.

µ, es el factor de resistencia a la difusión del vapor de agua de cada capa.

Por lo tanto a mayor espesor o mayor valor de μ, mayor Sd, y por lo tanto, mayor presión de vapor. Es decir, cuando el vapor de agua llega a esa capa, encuentra una barrera más o menos permeable. Una barrera que ofrece resistencia a su paso.

¿En qué influye el factor de resistencia a la difusión del vapor de agua en la distribución de presiones de vapor en el cerramiento?

La respuesta es que a mayor factor de resistencia a la difusión del vapor de agua del material, mayor presión de vapor. Y ya se sabe, si la presión de vapor es superior en una capa al a presión de vapor de saturación en dicha capa, entonces se producen condensaciones intersticiales.

Vamos a comprobarlo con unas gráficas que muestran la distribución de presiones de vapor calculada para un mismo cerramiento. Un cerramiento que se compone de exterior a interior de las siguientes capas: SATE, mortero, LH triple, cámara de 2 cm, LH sencillo, enlucido de yeso. La única diferencia entre ellas es el material aislante elegido en el exterior (SATE). El espesor del aislante es el mismo en todas las gráficas, 5 cm.

Diferente valores del factor de resistencia a la difusión del vapor de agua en diferentes aislantes térmicos

Los valores del factor de resistencia a la difusión del vapor de agua μ los hemos consultado primero en el catálogo de elementos constructivos del CTE.

Estos son los valores de µ extraídos del catálogo para cada aislante térmico:

  1. EPS, 20<µ<100.
  2. XPS, 100<µ<2200.
  3. PUR, 20<µ<150.
  4. MW, µ = 1.
  5. CORCHO PURO, µ = 5.
  6. FIBRA DE MADERA, µ = 2 (densidad < 200 Kg/m³).

Sin embargo en los cálculos para la elaboración de las gráficas vamos a considerar el valor de μ para cada aislante. Un valor que ha sido extraído de su correspondiente ficha de producto en Internet. Es decir, que se corresponden con productos reales que podemos encontrar en el mercado.

A continuación se muestran las gráficas de valores de:

  1. Presión de vapor.
  2. Presión de vapor de saturación

En todas ellas la presión de vapor es inferior a la de saturación. Por lo tanto no hay condensación. Por otro lado la distribución de presión de vapor de saturación es prácticamente la misma en todas las gráficas. Sin embargo la distribución de presiones de vapor es diferente. Para los cerramientos con aislantes plásticos es más horizontal. Se mantiene alta, cercana al valor de presión interior, en todo el cerramiento. Para los cerramientos con aislantes no plásticos es más inclinada. La posición del aislante y al material elegido tiene mucho que ver con estas diferencias.

Los cálculos para la elaboración de las gráficas se han hecho con una condiciones interiores ideales de humedad y temperatura. Es decir, temperatura interior de 20°C y una HR del 55% por ser uso vivienda. La temperatura exterior es de 10,4°C y una HR del 63% (Valencia, mes de Enero).

EPS, placa de poliestireno expandido, μ≤60

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua EPS

XPS, plancha de espuma de poliestireno extruido, μ≥80

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua XPS

PUR, plancha revestida de espuma rígida de poliuretano permeable a los gases, 60≤μ≤150

Se ha considerado un valor de μ de 100.

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua PUR

MW, panel rígido de alta densidad de lana de vidrio, μ=1

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua MW

CORCHO PURO, panel de aglomerado expandido puro de corcho, 7≤μ≤14

Se ha considerado un valor de μ de 10.

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua CORCHO

FIBRA DE MADERA, tablero aislante de fibra de madera, μ=3

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua FIBRA MADERA

Conclusiones

Se puede observar que los valores de presión de vapor son inferiores en la capa externa para los aislantes no plásticos: lana mineral, corcho y fibra de madera. Todas ellas con un factor de resistencia a la difusión del vapor igual o inferior a 10. Por lo tanto, dichos aislantes ofrecen menor resistencia al paso del vapor de agua.

Gráficas de presión de vapor

A continuación se representa en la gráfica la superposición de todas las curvas de presión de vapor de cada material para poder compararlas mejor. En ella se puede observar la diferencia en la distribución de presiones para cada cerramiento con diferente aislante. Los cerramientos con SATE de material aislante plástico, XPS, EPS y PUR, presentan valores de la presión de vapor superiores en dicha capa.

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua Presion vapor

Gráficas de presión de vapor de saturación

Por último os mostramos la superposición de las diferentes distribuciones de presión de vapor de saturación. También para el mismo cerramiento pero con diferente aislamiento térmico.

factor de resistencia a la difusión del vapor de agua saturacion

Las curvas son muy parecidas. Se ordenan de abajo hacia arriba en función de la conductividad del material:

  1. Fibra de madera y corcho (λ = 0,040 W/mK).
  2. EPS (λ = 0,037 W/mK).
  3. MW y XPS  (λ = 0,034 W/mK).
  4. PUR  (λ = 0,028 W/mK).

De ahí se deduce que a mayor conductividad, menor presión de vapor de saturación y mayor riesgo de condensaciones si la presión de vapor es mayor. Como dicha presión de vapor depende del factor de resistencia a la difusión del vapor de agua, cuanto menor sea dicho factor, menor será su valor y por lo tanto menor será el riesgo de condensaciones.

Conductividad y factor de resistencia a la difusión del vapor de agua

Por lo tanto, a menor conductividad del material aislante, mayor es la presión de vapor de saturación, ya que ésta depende de la temperatura en cada capa del cerramiento. Interesa una presión de vapor de saturación alta para reducir el riesgo de condensaciones. Por otro lado, a menor factor de resistencia a la difusión de vapor del agua, menor presión de vapor. Hecho que también interesa.

Aún se puede profundizar más sobre este factor y su influencia en el comportamiento de los cerramientos. Lo dejamos para próximos artículos. Ahora bien, después de leer este artículo, la pregunta que nos deberíamos de formular es ¿Y si es aislante se coloca en el interior o en una posición intermedia en el cerramiento?

Si eres certificador energético, date de alta en nuestra web y recibe encargos directos de clientes sin intermediarios.

Aprende a realizar certificados energéticos con este curso online gratis

Artículos relacionados:

Descubre los verdaderos factores que influyen en el riesgo de condensaciones

Cómo mejorar la envolvente térmica rehabilitando con SATE

Guía para calcular un puente térmico paso a paso

Guía para calcular un puente térmico conceptos básicos

Diagrama psicrométrico del aire, uso y variables fundamentales


Escrito por:

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *