Envolventes Passivhaus con ladrillo visto: la combinación de aislamiento y eficiencia energética

El uso del Ladrillo Visto en las fachadas de edificios de máxima eficiencia energética se ha consolidado como una solución que combina estética, durabilidad y altas prestaciones en aislamiento térmico. El Ladrillo Visto no solo aporta calidad estética, sino que también mejora el rendimiento energético y el confort interior de los edificios y facilita el cumplimiento de los requisitos legales de aislamiento térmico y acústico del CTE y de otros estándares de eficiencia como Passivhaus.

Contenido

• Hitos en el camino hacia los edificios de alta eficiencia energética
• Passivhaus y CTE, destinados a converger
• Fachadas autoportantes Passivhaus de Ladrillo Cara Vista : el sistema STRUCTURA®
• Herramientas para tu proyecto: el Atlas de Puentes térmicos del sistema Structura-GHAS®
• Sistemas de aislamiento exterior con acabado de Ladrillo Visto: una alternativa a la rehabilitación con SATE
• Un caso de éxito Passivhaus con Ladrillo Visto: la Casa Herrera (Sevilla)
• Las fachadas de Ladrillo Visto, protagonistas en un futuro de construcción sostenible

Hitos en el camino hacia los edificios de alta eficiencia energética

Desde que en 2006 se aprobó el Código Técnico de la Edificación (CTE), las exigencias para el control y demanda de energía de los edificios, recogidas en el Documento Básico de Ahorro de Energía (DB HE) han ido aumentando.

A lo largo de estos años se han producido modificaciones del CTE que han supuesto un endurecimiento en las condiciones a tener en cuenta en el proyecto y construcción de los edificios, a las que prescriptores y proyectistas deben dar respuesta para el cumplimiento de la normativa.

La modificación del CTE en 2019, aprobada por el Real Decreto 732/2019, incluye la revisión del “DB HE Ahorro de Energía”ⁱ adecuando el CTE a la normativa europea en lo que atañe a las exigencias de eficiencia energética de los edificios que establece la Directiva 2010/31/EU, del Parlamento Europeo.

La revisión incorpora la modificación de los valores mínimos de eficiencia energética que deben cumplir los edificios e incluye la definición actualizada de Edificios de consumo de Energía Casi Nulo (EECN). Así, según el CTE será de consumo casi nulo, “aquel edificio, nuevo o existente, que cumple con las exigencias reglamentarias establecidas en el Documento Básico DB HE Ahorro de Energía, en lo referente a la limitación de consumo energético para edificios de nueva construcción”.

El nuevo DB HE se alinea con las iniciativas legislativas europeas para el ahorro de energía y fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables, por lo que los nuevos edificios deberán ser altamente eficientes.

La Ley Europea del Climaⁱⁱ, propuesta por la Comisión Europea (CE) en febrero de 2020, fija en el año 2030 la fecha en la que todos los Estados miembros de la Unión Europea (UE) deberán haber reducido en un 40% sus emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) respecto a la cifra del año 1990. En 2050, esa reducción tendría que haber alcanzado entre el 80% y el 95%, logrando así acercarnos mucho al objetivo de neutralidad climática en toda la UE.

En estas políticas se incluye el objetivo de descarbonizar el parque residencial en el horizonte del 2050, con reducciones del consumo de energía primaria en los edificios entorno al 90%, y en consecuencia la necesidad de construir bajo el concepto de EECN, definido en el propio marco normativo español al que hacíamos referencia.

Passivhaus y CTE, destinados a converger

En este proceso han ido surgiendo diversas certificaciones y estándares internacionales que buscan establecer requisitos compartidos de excelencia en los edificios que se proyectan y construyen bajo criterios de eficiencia energética, siendo sin duda el de mayor relevancia y penetración a nivel internacional en materia de eficiencia energética el estándar Casa Pasiva de PassivHaus Institut.

Se trata de un estándar de construcción de todo tipo de edificios, de alta eficiencia energética, con un elevado nivel de confort (CLASE A s. UNE EN ISO 7730) y económicamente sostenibles.

El origen del estándar PassivHaus lo encontramos a finales de los 80 a partir de las investigaciones de los profesores Bo Adamson de la Lund University de Suecia, y Wolfgang Feist del Institut für Wohnen und Umwelt de Alemania, que acuñaron el término. Este estándar no prescribe materiales específicos, pero sí establece criterios funcionales que deben cumplir las fachadas, independientemente del sistema constructivo elegido.

Podríamos definir inicialmente un edificio PassivHaus como aquel en el que la cantidad de energía necesaria para proporcionar el confort interior puede ser aportada únicamente a través del sistema de ventilación.

Este objetivo se consigue, entre otras cosas, teniendo en cuenta en el proceso constructivo los siguientes aspectosⁱⁱⁱ:

1. Elevado aislamiento térmico de la envolvente para minimizar las pérdidas de calor y mantener estable la temperatura interior.
2. Ventanas y puertas de altas prestaciones con doble o triple acristalamiento, combinadas con carpinterías que tienen baja transmitancia térmica.
3. Ausencia de puentes térmicos en toda la envolvente para evitar puntos débiles por donde se puedan perder calor o frío.
4. Envolvente de alta hermeticidad para evitar infiltraciones de aire que conllevan pérdidas energéticas y disminuyen la eficiencia del sistema de ventilación.
5. Sistema de ventilación mecánica de doble flujo que recupera gran parte de la energía térmica del aire expulsado para preacondicionar el aire que entra.

Tal y como observamos, el concepto de aislamiento de la envolvente está presente en tres de los pilares, siendo uno de ellos la eliminación de los puentes térmicos. Las fachadas de Ladrillo Cara Vista, por sus características intrínsecas, se adaptan perfectamente a estos requerimientos.

En este marco, tanto desde el punto de vista de la normativa (CTE), como desde la aplicación de estándares de alta eficiencia energética (Passivhaus), se muestra como fundamental el control de la demanda de energía de los edificios, garantizando la calidad de la envolvente térmica, limitando así la demanda de energía necesaria para que en el interior de los edificios se alcancen las condiciones de confort. Es evidente, en este punto, que no se puede alcanzar el control efectivo de la demanda de energía de un edificio sin un diseño adecuado para minimizar el efecto de los puentes térmicos.

En relación a los aspectos a tener en cuenta a la hora de proyectar una fachada para cumplir con el estándar Passivhaus, Nuria Díaz Antón, arquitecta de Vand Arquitectura, indica que, en “un diseño Passivhaus partimos siempre de unos cálculos de balance energético del edificio en estudio que nos van a permitir conocer la calidad que debe tener la fachada para cumplir los altos requerimientos del estándar en cuestión de confort, higiene y energía. A partir de ahí, la elección de sistemas constructivos y materiales es libre, siempre y cuando se mantenga esta calidad establecida y se trabajen los puntos especiales para evitar puentes térmicos (encuentros, perforaciones etc.)”.

Por otro lado, Nuria Díaz aclara que “el estándar Passivhaus únicamente establece unos requerimientos funcionales, que son independientes del clima. Esto se traduce en infinitas soluciones locales. Es decir, cada región va a necesitar una respuesta específica a sus condiciones climáticas para alcanzar los criterios del estándar.” En este sentido, añade: “en España tenemos que combatir el frío, pero sobre todo el calor. La inercia térmica nos ayuda en verano, aunque en estos edificios tan bien aislados su influencia es menor que en los edificios convencionales. Los edificios de ladrillo de cara vista son muy demandados en España y es importante que haya soluciones de este tipo para edificios Passivhaus”.

Fachadas autoportantes Passivhaus de Ladrillo Cara Vista: el sistema STRUCTURA®

Teniendo en cuenta lo anterior, el sistema constructivo de fachada autoportante de Ladrillo Visto STRUCTURA®, constituye la solución óptima para evitar la formación de los puentes térmicos que se producen en el encuentro de la fachada con los forjados y pilares, convirtiéndola en la solución óptima para EECN y Casas Pasivas bajo el estándar Passivhaus.

Las fachadas autoportantes se caracterizan porque la hoja exterior de la fachada se construye tangente al edificio, arrancando desde un elemento firme (cimentación, forjado de primera planta, angular, etc.) y utilizando el propio muro de ladrillo como elemento estructural portante de sí mismo. Este sistema constructivo permite el paso continuo de una cámara de aire (ventilada o no) y un aislamiento térmico por delante de la estructura, evitando con ello la formación de puentes térmicos en los frentes de forjado y pilares.

Fachada STRUCTURA-GHAS sin puentes térmicos

Este sistema constructivo se basa en el empleo de anclajes de retención y armaduras de tendel G.H.A.S.® (Geo-Hidrol Advanced System), desarrolladas por la empresa GEO-HIDROL. El sistema G.H.A.S. para fachada autoportante dispone de los dispositivos de anclaje necesarios para poder incorporar en la cámara grandes espesores de aislamiento manteniendo su continuidad en los frentes de forjado, empleándose actualmente en el centro de Europa en soluciones de fachada con aislamientos térmicos de hasta 20 cm de espesor.

Mediante esta técnica, además, se alcanzan otros objetivos fundamentales:

• La estabilización de la fachada frente a acciones horizontales.
• La eliminación de fisuras y patologías de origen estructural.
• La supresión desde el punto de vista constructivo del conflicto que supone el confinamiento de la fábrica de Ladrillo Cara Vista entre los forjados.

Además, si las exigencias de impermeabilidad lo aconsejan, las fachadas autoportantes STRUCTURA® pueden ser ventiladas, disponiendo de una cámara de aire ventilada y de un drenaje.

De este modo se consigue una fachada que reúne las principales ventajas de las fachadas ventiladas y las propias del Ladrillo Visto:

• Mejora de su grado de impermeabilidad.
• Reducción del riesgo de formación de condensaciones intersticiales en el cerramiento.
• Larga durabilidad con bajas exigencias de mantenimiento.
• Calidad estética.
• Sostenibilidad de los materiales.

En comparación con otras soluciones de fachadas ventiladas con revestimientos discontinuos soportados por una subestructura o anclajes, esta solución de fachada destaca, entre otras razones, por su menor coste, mayor estanqueidad y gran durabilidad.

Herramientas para tu proyecto: el Atlas de Puentes térmicos del sistema Structura-GHAS®

Con el fin de facilitar el empleo de este sistema constructivo a los proyectistas, los fabricantes de Ladrillo Cara Vista han puesto a disposición de los proyectistas un estudio sobre los puentes térmicos de la fachada STRUCTURA-GHAS®, caracterizándolos tanto desde el punto de vista de la eficiencia energética como desde la salubridad.

Ejemplo de Atlas de puentes térmicos. Encuentro de la fachada Structura con el frente del forjado

El Atlas de Puentes térmicos es una herramienta de predimensionado precisa para el cálculo térmico de los edificios, que facilita la consulta del valor de transmitancia térmica lineal (ψ (W/mK)) o puntual (χ (W/K)) (según sea el caso) de cada puente térmico, así como el valor del factor de temperatura de la superficie interior del cerramiento (fRsi).

Ejemplo cálculo detallado de puente térmico. Encuentro de la fachada Structura con el frente del forjado. PT03 ME – FO-20 200 MM. Cálculo detallado e isotermas.

Este estudio puede emplearse tanto para la verificación del cumplimiento de las exigencias térmicas del CTE, como para la obtención de las certificaciones energéticas de Passivhaus.

Descarga el Atlas completo en la página web de Structura.

Además del Atlas, están disponibles los archivos gráficos para el cálculo de los puentes térmicos con el software de modelado térmico gratuito Therm^iv, con el fin de que el usuario pueda adaptarlos a las particularidades de su proyecto.

Sistemas de aislamiento exterior con acabado de Ladrillo Visto: una alternativa a la rehabilitación con SATE

Actualmente existe una estrategia a largo plazo de llevar a cabo una renovación del parque edificatorio con el fin de mejorar su eficiencia energética y descarbonizar las ciudades antes del año 2050. En España, donde una gran parte del parque de vivienda es de Ladrillo Cara Vista, el empleo de los sistemas de aislamiento térmico con acabado de Ladrillo Cara Vista permiten realizar rehabilitaciones energéticas renovando estéticamente la fachada, pero sin cambiar la esencia de las ciudades y su valor arquitectónico.

Estos sistemas presentan las ventajas del Ladrillo Cara Vista dando lugar a fachadas de una gran durabilidad y que requieren un mínimo mantenimiento, siendo en este aspecto mejor solución que los SATE. Además, la amplia variedad de formatos, texturas y colores de plaquetas cerámicas cara vista ofrece numerosas posibilidades al proyectista para realizar obras de gran valor estético.

Un caso de éxito Passivhaus con Ladrillo Visto: la Casa Herrera (Sevilla)

Un excelente ejemplo de construcción Passivhaus con Ladrillo Cara Vista, lo tenemos en La Casa Pasiva Herrera, ubicada en el municipio sevillano del mismo nombre, que es la primera vivienda unifamiliar pasiva en Andalucía construida con este material.

La casa ha sido certificada como Passivhaus por el arquitecto Micheel Wassouf de Energiehaus, el cual asegura que esta vivienda, “es el exponente de que es posible realizar una Passivhaus con fachada de Ladrillo Visto, combinado con una solución constructiva sin puentes térmicos. Se ha demostrado que el estándar Passivhaus es aplicable a soluciones constructivas tradicionales, adaptadas a las nuevas exigencias del mercado, en términos de confort, salubridad y eficiencia energética”.

La Casa Herrera, según explica Wassouf, ha obtenido el certificado “Passivhaus classic” con unos resultados muy equilibrados de demanda de calefacción y refrigeración (13 de calefacción y 11 de refrigeración), fruto de una optimización energética meticulosa, consiguiendo un coste de ciclo de vida óptimo para su promotor.

Con la solución de fachada ventilada integrada, libre de puentes térmicos compuesta por ladrillo macizo exterior + aislamiento + ladrillo hueco doble interior, desarrollada en este proyecto se han logrado reducir las pérdidas energéticas por trasmisión (en concreto mayor resistencia de la superficie exterior), además de reducir las ganancias solares en verano debido al efecto chimenea de los ladrillos.

Además, a través de la optimización del diseño bioclimático se han maximizado las ganancias solares en invierno y a la vez se ha conseguido un buen confort en verano debido a la protección solar (toldos y voladizo importante del balcón a sur-oeste) y la ventilación cruzada nocturna (con montera en cubierta).

Juan Manuel Aragón, responsable de Calidad y Medio Ambiente de la empresa fabricante de ladrillos, AG Tecno-Tres y promotor de esta vivienda, destaca además los altos resultados obtenidos en el Test Blower Door^v, que mide la hermeticidad de un edificio, es decir, la estanqueidad al aire de la envolvente del mismo y que se utiliza, entre otras cosas, para certificar la eficiencia energética en las construcciones y su cumplimiento del estándar Passivhaus.

Una vez obtenidos los resultados del test respecto de la estanqueidad del inmueble en el que se ha hecho el ensayo, se determina el grado de estanqueidad del mismo. El resultado compara la tasa de infiltraciones detectada respecto del volumen interno del inmueble, y se mide en número de renovaciones por hora. Cuanto más alto, significa que menos hermético es el inmueble.

En este Test, la Casa Pasiva Herrera obtuvo unos resultados muy por encima de la media de la mayoría de las edificaciones Passivhaus. Es decir, según explica Aragón, para poder entrar en el estándar Passivhaus se deben obtener valores por debajo de 0,60 renovaciones de aire por hora en el Test Blower Door, y la mayoría de viviendas se sitúan entre 0,40 – 0,50; mientras que la Casa Pasiva Herrera obtuvo un valor de 0,25.

Las fachadas de Ladrillo Visto, protagonistas en un futuro de construcción sostenible

En conclusión, las exigencias, cada vez más elevadas y en continua revisión, hacen que los agentes intervinientes en el proceso constructivo exijan un mayor conocimiento de los materiales y los sistemas constructivos que se utilizan, tanto el marco del mero cumplimiento normativo del CTE, como en el manejo de otros estándares de calidad, como puede ser la certificación Casa Pasiva.

En el camino hacia la máxima eficiencia energética, en la técnica constructiva ha de primar el control de los puentes térmicos y de la hermeticidad en los edificios.

En este marco, las fachadas de Ladrillo Cara Vista tienen mucho que aportar para garantizar el cumplimiento de los objetivos de neutralidad climática marcados por la UE, con construcciones de calidad, duraderas, eficientes y sostenibles.

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Referencias

1. Código Técnico de la Edificación (CTE), Documento Básico DB HE Ahorro de Energía, normativa española actual sobre eficiencia energética en edificios: https://www.codigotecnico.org/pdf/Documentos/HE/DBHE.pdf ↩
2. Ley Europea del Clima, propuesta de la Comisión Europea de 2020 con objetivos vinculantes de reducción de emisiones para 2030 y 2050: https://www.europarl.europa.eu/news/es/press-room/20201002IPR88431/ley-europea-del-clima-una-reduccion-del-60-de-las-emisiones-para-2030 ↩
3. Plataforma PEP: Principios Passivhaus: https://plataforma-pep.org/principios-passivhaus/ ↩
4. Software Therm, herramienta para el cálculo de puentes térmicos desarrollada y respaldada por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge (Oak Ridge National Laboratory, ORNL): https://www.energy.gov/eere/buildings/articles/moistherm-integrated-heatmoisture-transfer-envelope-modeling ↩
5. Test Blower Door: metodología de la prueba y su aplicación en el DB HE Ahorro de Energía de 2019. https://www.certificadosenergeticos.com/blower-door-como-realiza-aplicacion ↩