En nuestra entrada anterior («Passivhaus, sobrecalentamiento e inercia térmica (I)») explicamos cómo se tuvo en cuenta la inercia térmica en uno de nuestros proyectos Passivhaus para evitar el sobrecalentamiento del edificio en verano (y por a mantener una temperatura estable en invierno). La idea inicial, la cual fue confirmada en nuestros cálculos, era que un edificio de construcción pesada tradicional (muros de carga cerámicos y forjados unidireccionales de viguetas pretensadas, con cimentación pesada de losa de 40 cm de espesor) funciona bien en el verano en un clima mediterráneo con menos aislamiento térmico que una construcción de entramado ligero, ya sea de madera o tipo «steel-framing». Esto permite que el edificio tenga menos riesgo de sobrecalentamiento en verano y le permite recuperar, en caso de apertura de ventanas, la temperatura de confort con mayor facilidad, siempre que el edificio no llegue a sobrecalentarse en su conjunto. Además permite tener menos oscilaciones de la temperatura interior, tanto en verano como en invierno. En esta entrada nuestra intención es la de describir de forma más precisa el método utilizado y exponer los cálculos realizados.
En primer lugar, según la hoja de cálculo PHPP del instituto Passivhaus (documento que se utiliza para la certificación), vimos que existía una diferencia sustancial si considerábamos diferentes valores de la capacidad específica del edificio. Por un valor de edificio ligero (60 Wh/K) o por un valor de edificio de construcción mixta (132 Wh/K) la diferencia en la demanda de calefacción llegaba a ser de más de 4 kWh/m2 año (pasábamos de 19 a 15 kWh/m2 año) y por tanto la diferencia podía ser la de tener un edificio Passivhaus o no tenerlo. La diferencia entre un edificio de construcción mixta y un edificio de construcción pesada no era tan relevante y se limitaba a unos 2 kWh/m2 año.
La diferencia en verano también era relevante en el primer caso (pasábamos de 7 a 4 kWh/m2 año), pero donde el resultado era más espectacular era en la frecuencia de sobrecalentamiento, donde pasábamos de un 10,9% (y , por tanto, no cumplíamos con el requisito de menos de un 10% de sobrecalentamiento en verano) a un 5,9%. En caso de considerar una construcción pesada, la frecuencia de sobrecalentamiento sólo se reducía hasta el 5,4%. Pero, cuando hablamos de construcción ligera, mixta o pesada, ¿de qué hablamos exactamente? Una casa con muros portantes de ladrillo agujereado, forjado unidireccional de viguetas de hormigón y losa de cimentación, ¿hasta qué punto es una construcción «pesada»?. Es verdad que en el PHPP se tiene en cuenta la capacidad específica de la edificación, pero la forma de calcularla según el manual es muy simplificada (Capacidad específica = 60+( n masivo x 24 Wh/m2K) + ( n semimasivo) x 12 Wh/m2K), donde «n» representa cada una de las caras interiores de una habitación/vivienda con un máximo de 6).
Para un cálculo más esmerado acudimos a la norma ISO 13786, en la que se basa la norma técnica francesa «Reglas TH-I. Caracterización del inertie thermique des bâtiments». Con estas normas técnicas es posible realizar un cálculo de las características térmicas dinámicas a lo largo de un día de un edificio teniendo en cuenta las superficies de todos sus elementos y haciendo una repercusión sobre la superficie habitable del edificio y así obtener una capacidad específica del conjunto. Este número es el que compararíamos con lo que da el PHPP para saber lo pesado que es nuestro sistema constructivo.
Con este método pudimos comprobar que realmente nuestro edificio estaba más cerca de una edificación mixta que de un edificio pesado, a pesar de la influencia de la losa de cimentación y los muros de obra de ladrillo agujereado. El falso techo entre el forjado de cubierta y el espacio habitable mermaba mucho la capacidad térmica del forjado de viguetas de hormigón, p.ej., y también variaban mucho los resultados si se cambiaba la densidad de los materiales de acabado. Por ejemplo, era significativa la diferencia si se cambiaba la densidad del enyesado de acabado (esta puede variar entre 900 y 1.400 kg/m3 aprox.) o si se cambiaba el alicatado de gres por un pavimento de madera (la capacidad térmica de la losa en el segundo caso pasa de los 227 Wh/m2K del cálculo anterior a unos 70-75 Wh/m2K). Esto es así por la mayor capacidad aislante de la madera respecto del gres, que impide que la losa almacene toda la energía que le llegaría a través de un material más conductor. En todo caso, debería verse qué pasa a largo y medio plazo, ya que este método sólo contempla el ciclo de un día, y tampoco tiene en cuenta los afectos de la climatización dentro del edificio. Seguramente para períodos más largos de temperatura estable la influencia de la masa de la solera de cimentación aumenta considerablemente ya que la capacidad aislante de la madera es limitada. En cualquier caso, el cálculo diario sí puede tener valor a la hora de introducir un valor válido en la hoja de cálculo PHPP.
Por último, vale la pena comentar la gráfica que muestra el decalaje entre las temperaturas exteriores y los períodos de máxima emisividad de los elementos del edificio. Según las gráficas extraídas, el decalaje está en torno a las 11 horas, por lo que la hora del día con una temperatura más alta casi coincide con el momento en que la emisividad de los elementos más pesados (losa y muros) es menor . Los ciclos tienen la misma amplitud, pero gracias a la masa interna del edificio, éste es capaz de retrasar los períodos de mayor emisividad. Esto provoca que la temperatura interior sea más estable en un edificio pesado y hace que no se produzcan cambios bruscos en la temperatura interior.
Así pues, ¿qué nos aporta además un edificio masivo respecto a un edificio ligero? En un edificio unifamiliar aislado, con espacio exterior de jardín y piscina, parece razonable pensar que en verano puede haber bastantes días en los que exista la tendencia a abrir la casa en el exterior. Si además pensamos en una casa en la que haya niños entrando y saliendo constantemente, puede ser realmente difícil controlar climáticamente lo que ocurre dentro de la vivienda. En una casa ligera, si el aire climatizado del interior de la casa se escapa, es necesario volver a climatizar todo el aire interior para volver a la temperatura de confort y retenerlo. En una casa masiva existe más margen de maniobra, ya que la mayor emisividad de los materiales colaboran en mantener la temperatura de confort durante un tiempo más prolongado. Por tanto, para un edificio masivo mantener la casa abierta al exterior durante unas horas, aunque haga calor, será siempre menos problemático que en un edificio ligero.
