Passivhaus Higroscopicidad Difusion de Vapor

CLAVES DE LOS MATERIALES NATURALES. HIGROSCOPICIDAD Y DIFUSION DE VAPOR

Los materiales naturales en la construcción, los identificamos sobre todo porque no son tóxicos ni adulterados y por lo tanto, no son dañinos para nuestra salud. Cada material tiene una característica concreta (térmica, acústica, inercia, estructural, etc.) y en función de ello los ubicamos en diferentes zonas del edificio. Sin embargo, hay 2 claves de los materiales naturales, que serán básicos para cualquiera que sea su ubicación y uso en la obra. Son la higroscopicidad y difusión de vapor, y serán esenciales para evitar la tan temida condensación dentro de los edificios.

 

La bioconstrucción es la biología de la construcción. Los materiales de un edificio forman parte de un organismo en el que las características físicas de cada uno y su interrelación, determinará la influencia en la construcción, en el ambiente interior, en la composición del aire, en el electroclima, el olor, condiciones acústicas, toxicidad….

En este artículo hemos querido aclarar conceptos, para que a la hora de elegir un material de construcción tengamos más herramientas para poder valorarlos y tomar una decisión.

INDICE. 2 CLAVES DE LOS MATERIALES NATURALES

  • 1.- ¿Qué es la higroscopicidad de un material?
  • 2.- ¿Qué es la difusión de vapor de un material?
  • 3.- Evitar la condensación
  • 4.- La envolvente térmica multicapa de hoy en día
  • 5.- Conclusiones. Claves de los materiales naturales

¿QUE ES LA HIGROSCOPICIDAD DE UN MATERIAL?

La higroscopicidad es la capacidad de un material de absorber o emitir humedad al aire, consiguiendo un equilibrio de humedad en los ambientes interiores. Los materiales higroscópicos influyen en la humedad atmosférica del interior de los edificios, ya que absorben vapor de agua.

Cuanto mayor sea la temperatura de las superficies interiores, por ejemplo, de las paredes, más cantidad de vapor de agua podrán emitir los materiales y se conseguirá equilibrar la humedad interior. Por ello, es tan importante una calefacción radiante y un buen aislamiento térmico que favorezcan temperaturas superficiales altas.

En el ambiente interior de un edificio, los primeros 2-3cm superficiales son los que influyen inmediatamente en la humedad atmosférica de los espacios. Entenderemos entonces, lo importante que es la elección de los acabados y revestimientos, en especial las pinturas y aceites de protección.

El instituto de bioconstruccion Alemán IBN, realizo unas pruebas sobre absorción de vapor de agua de los materiales usados para acabados, que se reflejan en la siguiente tabla:

TABLA. Absorción de vapor de agua por distintos materiales en un periodo de 3 horas después de incrementar la humedad atmosférica del 40 al 80%.
REVOQUE DE CAL CON                                         PAPELES PINTADOS SOBRE
Pintura oleosa                               2 g/m2                      Revoque de cal blanco                                  33 g/m2
Yeso en emulsión                         3 g/m2                      Tablero de fibra dura                                    44 g/m2
Pintura de látex                            9 g/m2                      Placa de cartón-yeso                                     47 g/m2
Sin tratar                                      13 g/m2                      Tablero blando de fibra de madera           80 g/m2
Pintura a la cal                            15 g/m2
Pintura a base de cola (al
temple)                                         17 g/m2                      ALFOMBRAS Y MOQUETAS
Papel pintado (170 g/m2)        34 g/m2                     Fibra sintética                                                26 g/m2
Recubrimiento fibra cruda       41 g/m2                     Lana                                                                 52 g/m2
Fibra de coco                               58 g/m2                    Tejido de pelo                                                 61 g/m2

Pita                                                                  63 g/m2

 

BARRO   
Revoque de barro sin tratar (20 mm)                     30 g/m2

REVESTIMIENTO DE SUELO
Papeles pintados lavables PVC y poliéster          0–2 g/m2
Tablones de abeto rojo de 20 mm                           33 g/m2

Información obtenida del Master de Bioconstruccion del IEB

Viendo los resultados de estas pruebas, sacamos la conclusión de que los acabados y revestimientos, cuantos más naturales sean, mayor será la absorción de humedad que realicen.

Si hablamos de materiales para aislamiento térmico, los vegetales y de origen animal son los que más contenido de agua pueden absorben en porcentaje a su propio peso (kg).

Veamos unos ejemplos, para una humedad atmosférica de un 80%:

  • Lana de oveja 20%
  • Fibra de madera 15%    
  • Placas de corcho   7%
  • Lana mineral 0,5% (escasa capacidad de absorción de humedad)

 

En este cuadro de ejemplos, se ve como la lana de oveja, seguido de los materiales derivados de la madera, son los que mejor regularían la humedad (materiales hidrófilos) y en cambio las lanas minerales serían las que peor comportamiento tendrían (materiales hidrófugos).

En la lista vemos como las placas de corcho es un material menos hidrófilo. Aun así, y como veremos en el siguiente punto sobre difusión de vapor de agua, tiene una capacidad de difusión optima y esto hace que sea un material interesante contra la humedad. Hay que tener en cuenta que la capacidad de aislamiento se reduce considerablemente con la absorción de humedad por lo que para mí es el aislante perfecto para la bioconstruccion.

¿QUE ES LA DIFUSIÓN DE VAPOR DE UN MATERIAL?

La difusión de vapor de agua es la capacidad de un material para migrar el vapor de agua a través de elementos de construcción, debido a diferencias de presión de vapor. Los materiales abiertos a la difusión de vapor no influyen apenas en la humedad atmosférica del interior de los edificios, en cambio si facilitan la expulsión de ese vapor del interior y al exterior.

Esta difusión dependerá del espesor del material, cuanto mayor espesor más resistencia hará a esta expulsión. Por ello, en los materiales se usa una unidad llamada “Sd”, que define la resistencia por el espesor del material:

Sd = µ (resistencia de difusión) * s (grosor del material en metros)

En las fichas técnicas de los materiales, aparece esta característica de difusión de vapor y estos serían los valores a tener en cuenta a la hora de seleccionarlos:

TABLA. Valores Sd y su capacidad de difusión

Valor de Sd(m)                 Capacidad de difusión

< 4                                                    optima
4-7                                                    satisfactoria
7-15                                                   mala
15-25                                                muy mala
> 25                                                  barrera impermeable de vapor

Esta cifra de Sd, es muy importante tenerla en cuenta en las láminas impermeables y de freno de vapor, ya que pueden estropear un sistema constructivo por no permitir la difusión de vapor a través de las capas de materiales del sistema.

Habrá casos en los que se requiera de un valor Sd alto para no dejar pasar el vapor de agua hacia dentro de las capas del cerramiento, por ejemplo si ponemos el aislamiento por dentro y no queremos que este pueda tener condensaciones. Por lo tanto, cada sistema constructivo deberá tener su estudio de condensaciones y una solución concreta.

Veamos unos ejemplos de difusión de vapor de materiales de construcción. El espesor que se ha utilizado es según el uso común que se le suele dar a cada material:

TABLA.Valores de μ y de sd de materiales de construcción de uso común.

                                                                            µ                     s(m)                Sd (µ*s)

  • Poliestireno XPS                                20-100                  0,20                       33
  • Lino o cáñamo                                                  1                        0,20                        0,20
  • Balas de paja                                                        1                         0,50                       0,50
  • Placa de corcho                                   5-10                     0,20                       2,00
  • Tableros blandos fibra madera            2-5                       0,20                       1,00
  • Madera maciza blanda                        20-50                    0,02                       0,80
  • Tablero barro prefabricado                  10                         0,03                       0,30
  • Tablero OSB                                        50-300                  0,02                       4,00
  • Revoco de barro                                                      8                         0,02                       0,16
  • Hormigón armado                                70-150                 0,30                       45
  • Lamina impermeable- transpirable                                                                 <0,08
  • Tela asfáltica-lamina epdm                                              0,00025                     100
  • Pintura de cal                                                                                  0,015                     0,02

Información obtenida del Master de Bioconstruccion del IEB

En los ejemplos se ve que, si el objetivo fuese la eliminación del vapor de agua hacia el exterior del edificio, materiales como el poliestireno, hormigón armado o tela asfáltica no serían una buena elección. En cambio con materiales naturales,transpirables, si serían indicados para mayor seguridad.

EVITAR LA CONDENSACION

Los materiales de construcción higroscópicos y abiertos a la difusión de vapor de agua, contribuyen a evitar las condensaciones. La humedad se transporta fácilmente por capilaridad, y si no aseguramos la eliminación de ésta, el vapor de agua quedará entre las capas de materiales y condensará.

Como hemos comentado anteriormente en este artículo, la alta temperatura superficial de los materiales es esencial, no solo para mantener un equilibrio de humedad, sino porque estaremos evitando el peligro de condensación del punto de rocío.

El colocar el aislamiento por el exterior es fundamental por muchos aspectos y esencialmente porque estaremos consiguiendo que la temperatura superficial de los elementos de construcción sea superior a la temperatura de condensación. El objetivo siempre será que el punto de condensación se sitúe lo más al exterior posible, para conseguir un secado rápido del agua de la posible condensación.

LA ENVOLVENTE TERMICA “MULTICAPA” DE HOY EN DIA

Antiguamente, la envolvente de los edificios tenía dos o tres capas de materiales, incluso solo una. Eran sistemas constructivos mucho más simples y los materiales al ser naturales (piedra, ladrillo, adobe, revoco de cal), no presentaban tantos problemas de transpirabilidad. También hay que decir, que el confort interior tampoco era el mejor.

Los tiempos han cambiado, los sistemas de construcción se han transformado y existen infinidad de soluciones, la mayoría de ellas más complicadas, con multitud de capas diferentes, en las que cada material tiene unas características físicas concretas. Estos sistemas de construcción se denominan como “multicapa”.

Volviendo al tema de este artículo, donde nos interesa equilibrar, transportar y expulsar la humedad del interior al exterior, los sistemas multicapa deberán tener muy presente estos objetivos. Se tendría que analizar el punto de condensación capa por capa, teniendo en cuenta el dato “Sd” de cada material del que hemos hablado anteriormente en el artículo.

CONCLUSIONES. CLAVES DE LOS MATERIALES NATURALES

Los sistemas constructivos abiertos a la difusión y con materiales higroscópicos, consiguen el objetivo fundamental de transportar la humedad del interior al exterior a través de capa del elemento de construcción. Pero no se nos olvide que aparte, también tiene la función de amortiguar los cambios de humedad absorbiendo o emitiéndolo al aire. Estas dos funciones harán que en el edificio no generen patologías por problemas de humedades.

Aparte, los materiales higroscópicos tienen la capacidad de absorber los malos olores y sustancias tóxicas. Que agradable es entrar en un espacio y respirar aire limpio y no viciado.

Si necesitas mi trabajo y mi asesoramiento no dudes en contactar conmigo(Articulo realizado por miren caballero)

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