La creciente preocupación mundial por el ahorro de energía afecta a las viviendas existentes y a las de nueva construcción, lo que ha motivado que la mayoría de los códigos de construcción de distintos países hayan incluido exigencias que también resultan de aplicación a la construcción de casas en madera. Se abren así nuevas expectativas para su empleo, no sólo en nueva construcción, sino también en rehabilitación y ampliación de edificios. Artículo elaborado en España por AITIM.
Un poco de historia mirando al futuro
Del ahorro energético puede decirse que, junto a otros aspectos, ha resultado parejo a la construcción y conservación del cobijo que la humanidad ha necesitado en su tránsito de nómada a sedentaria. Desde entonces, se han empleado los recursos energéticos que más al alcance se encontraban, siendo en la segunda mitad del siglo XX cuando, especialmente los países más desarrollados, se han visto obligados a descubrir el ahorro energético.
A lo largo del tiempo, el ahorro energético en la edificación ha sido escaso, basándose más en el descubrimiento que en la investigación. El caso de Suecia resulta interesante por la relación que guarda la madera con la forma de su propia crisis energética y la adopción internacional de ciertas técnicas de eficiencia energética en la edificación.
La crisis de Suecia no se originó con la guerra que durante el siglo XVIII mantuvo, a la vez, con Dinamarca, Polonia y Rusia, sino en la escasez de la madera para su uso como combustible en los hogares a causa de la tala, durante siete siglos, de casi todos los bosques para su empleo en una peculiar forma de minería extractiva del hierro. Al carecer de pólvora o explosivos, se recurrió al método de construir grandes chimeneas de madera junto a la roca, que ardían toda la noche generando un intenso calor que, al apagarse, ocasionaba el enfriamiento rápido de la roca, fracturándola. Este intenso uso de la madera como combustible también se realizaba hirviendo aceite de arenque para la obtención del combustible graso empleado en las lámparas de iluminación de Londres y París.
Es por eso que la escasez de madera influyó sobre la mentalidad sueca obligándola a la búsqueda de soluciones constructivas eficientes energéticamente como resultó, durante más de 300 años, el uso del doble acristalamiento en las ventanas.
A partir de 1973, la escasez de petróleo deriva en una crisis energética que se muestra con más rigor en Europa a causa de sus bajas temperaturas. Lo cual obliga a los gobiernos europeos a promulgar normativas relativas al ahorro energético. A la vez, surgen investigaciones que tratan de reducir dicho consumo en la edificación.
Mientras tanto, países como Austria comenzaron a promover el consumo de biomasa, recurso procedente de su industria maderera, junto con el aumento de aislamiento térmico en la construcción de viviendas, aplicando así el principio: “La energía más barata es aquella que no se consume”.
Avanzando en el tiempo, con la formación de la Unión Europea y la llegada de un nuevo siglo, se logran identificar los retos con que se enfrenta Europa, entre los que se encuentra el lento progreso en la eficiencia energética. Lo cual en 2007 motiva la aprobación de una política integrada en materia de clima y energía que aborde los retos energéticos del siglo XXI denominada: “Hacia un plan estratégico europeo de tecnología energética” con el compromiso de alcanzar en 2020 tres objetivos: una reducción de al menos un 20% en las emisiones de gases de efecto invernadero con respecto a los niveles de 1990; un incremento del 20% de la cuota de las energías renovables en el consumo de energía; y una reducción del 20% en el consumo de energía, también con referencia a 1990, promoviendo mayor eficiencia energética.
Cómo influyen estas exigencias en las casas de madera
Podemos pensar que la madera, como material renovable de fácil y limpia elaboración que satisface la regla de las 3R de la ecología –reducir, reutilizar y reciclar-, debe encontrar su lugar en los primeros puesto como material estructural sostenible en comparación con el acero, el ladrillo o el hormigón armado. Estos proceden de materias primas no renovables transformados por industrias pesadas con elevado impacto medioambiental.
Sin embargo, aunque la madera es relativamente aislante (comparada con el acero, el ladrillo o el hormigón) en realidad no lo es comparada con las espumas de poliuretano expandido (EPS) o de poliestireno extruido (XPS), lanas de vidrio y roca, celulosa, corcho o con el aire.
En definitiva los edificios con estructura de madera – concretamente las casas- necesitan, como el resto de los sistemas constructivos, una envolvente fuertemente aislada térmicamente para alcanzar los estándares de ahorro energético requeridos en la actualidad.
El tipo formado por elementos macizos basados en el apilado horizontal de troncos planos o rollizos, presenta una elevada dificultad para alcanzar el aislamiento térmico requerido, que solo mejoraría aumentando su espesor hasta un valor económica y técnicamente inviable a causa del volumen de madera requerido junto al inconveniente que representarían los numerosos puentes térmicos ocasionados por la aparición de las grietas de secado. La madera laminada no resulta una opción por su elevado costo.
El tipo de entramado ligero (EL) tradicional basado en el empleo de la escuadría de 2 x 4” permite cumplir los estándares mínimos, pero el reducido fondo de 89 mm resulta insuficiente para alcanzar, por sí solo, las exigencias de aislamiento térmico de un edificio de consumo casi nulo (EECN).
El tipo de Advanced Framing es un EL optimizado que se ha introducido desde hace tiempo en Estados Unidos, se basa en el empleo de la escuadría de 2 x 6” que reduce la importancia del puente térmico, llegando a admitir un espesor de aislamiento térmico de hasta 140 mm, alcanzando un importante ahorro de madera y mano de obra.
El tipo realizado con tablero contralaminado (CLT) resulta completamente macizo, está formado por paneles provistos de varias capas de tablas adosadas de canto y cruzadas ortogonalmente entre sí, exentas de juntas, salvo las correspondientes a las uniones entre paneles. En este caso el espesor de madera, por lo general reducido, aporta exclusivamente su propia capacidad de aislamiento térmico, requiriendo el adosado de paneles de aislamiento para alcanzar la transmitancia requerida.
Finalmente, los paneles aislantes estructurales (SIP), son los mejor posicionados en este sentido pese a que su materia prima principal (las espumas endurecibles) proceden precisamente del petróleo aunque en muy poca cantidad, ya que el 98% es aire.
Aspectos importantes
En definitiva, la transición de los estándares de aislamiento térmico actuales a los requeridos por el cumplimiento de la estrategia 2020 requiere poner especial atención sobre los siguientes aspectos:
– Aislamiento térmico eficiente
La función del aislamiento térmico resulta tan básica en las casas en madera como en cualquier otra construcción, si bien presenta la ventaja respecto a otras de una menor presencia de puentes térmicos a causa de la propia disposición en el espesor del cerramiento y/o por su exterior, permitiendo el aumento de su inercia térmica y la importante permeabilidad al vapor de agua.
La idoneidad de la disposición del aislamiento térmico, además de garantizarse por cálculo, puede comprobarse en obra mediante el uso de cámaras termográficas.
– Ausencia de puentes térmicos
Los puentes térmicos en las envolventes son las zonas donde se evidencia una variación de su uniformidad, ya sea por un cambio de espesor del cerramiento, de los materiales, o por elementos constructivos de diferente conductividad, reduciendo resistencia térmica respecto al resto del cerramiento.
Por lo general, se producen en encuentros, juntas, esquinas, huecos, quiebros, etc. En este sentido las casas de madera no se diferencian de las de otros materiales.
– Estanquidad y hermeticidad de la envolvente térmica
La envolvente exterior de una casa de madera debe ser impermeable a la entrada de agua y estanca al paso del aire. Así como también, debe ser lo más hermética posible al paso del aire desde el interior hacia el exterior. Y, en todo caso, siempre permeable de manera creciente al paso del vapor de agua del interior hacia el exterior de la vivienda.
La estanquidad de forma indirecta consigue un mejor aislamiento acústico ya que las ondas sonoras se transmiten por el aire.
La hermeticidad al aire se puede medir con el ensayo Blower-Door realizado in situ acompañado de mecheros de humo para la localización de entradas y salidas de aire.
– Tratamiento para los huecos: las ventanas
La carpintería de las ventanas constituye una fuente de intercambio de flujo calorífico a través de sus perfiles, vidrios y, especialmente, en el encuentro del cerco con el cerramiento donde resulta imprescindible colocar una banda expansiva que permita su ajuste, resultando más que recomendable evitar la aplicación de espumas de poliuretano.
Por tanto, ha de extremarse la elección del tipo de perfil y acristalamiento cuidando que resulten lo más adecuados a las condiciones solares, orientación, etc.
La carpintería con sección en madera de una pieza o laminada presenta el mejor aislamiento térmico, no requiriendo rotura de ningún puente térmico.
– Sostenibilidad
El árbol es el recurso que más CO2 absorbe durante su crecimiento, de ahí que a mayor volumen de madera empleado, mayor absorción de CO2 se produce. No obstante, para que este proceso constituya un ciclo de sostenibilidad se requiere una constante reforestación que, al menos, reemplace lo talado.
– Ventilación mecánica
La elevada hermeticidad de los cerramientos junto a la reducción de la permeabilidad al aire de la carpintería exterior en los edificios CTE o EECN, requieren la renovación del aire interior mediante la disposición de una ventilación forzada que garantice su permanente calidad.
– Los estándares de eficiencia energética
El objetivo de los EECN es conseguir que los edificios resulten lo más eficientes energéticamente posible, para lo que se considera la edificación como si fuese un termo, es decir, confiriendo la conservación del calor o frío a la capacidad del aislamiento térmico de la envolvente y no a su constante producción.
Esencialmente, los estándares europeos de eficiencia energética con implantación en la Unión Europea como Passivhaus, Minergie, Effinergie, Casaclima, etc. no tienen carácter oficial al no haber sido promulgados por entidad gubernamental alguna, sino que están promocionados por asociaciones privadas.
En general, todos cuentan con un protocolo específico para la obtención de la certificación, así como de un procedimiento de cálculo específico en base a las demandas exigidas.
El más, o casi único, conocido en España es el alemán Passivhause, cuya aplicación no resulta tan extendida, como en principio podría parecer, al contar con delegaciones casi en cualquier país. En España, ha venido desarrollando intensas campañas de difusión con escasa respuesta aún. Este estándar solicita idénticas demandas de consumo al margen de localización del edificio, materiales, soluciones constructivas, diseño arquitectónico o uso, como tampoco obliga por ejemplo al uso de energías renovables. Los restantes estándares, en cambio, cuentan con distintos grados y consideraciones sobre los aspectos señalados, resultando de aplicación solamente en sus respectivos países.
El suizo Minergie ha protagonizado una tímida entrada en España, aunque aún no es suficientemente conocido.
Passivhaus o Minergie, al igual que los restantes estándares, no resultan de aplicación específica en casas de madera. En cambio, la construcción en madera sí es la técnica que mejor adaptación y cumplimiento proporciona con cualquiera de los estándares de eficiencia energética.
Quizás, el estándar más avanzado en la actualidad sea el francés BEPOS Effinergie al resultar específico para los edificios de energía positiva (aquellos que deben generar más energía de la que consumen), evaluando la energía gris (la que se necesita para fabricar un producto o un material) y el potencial de producción de la ecomovilidad.
El sistema de calefacción más ponderado por estos estándares es el de aire caliente sirviéndose de las canalizaciones, de admisión y extracción, de la instalación de ventilación mecánica controlada (VMC) de doble flujo conectadas a un recuperador de calor, de tipo contraflujo, provisto de palas y filtros, donde se traslada el calor del aire contaminado procedente del interior al limpio procedente del exterior realizando su mezcla para realizar uno nuevo con un reducido gasto energético (aproximadamente 40 w). No obstante, este sistema de calefacción, salvo para Passivhaus, no resulta exclusivo ni excluyente, resultando posibles otros sistemas como la bomba de calor vinculada a la aerotermia o geotermia, aerotermos para producción de ACS, suelo o paredes radiantes, radiadores de agua caliente, etc.
El sistema descrito, se acompaña frecuentemente de un pozo canadiense, recurso que constituye una geotermia de baja potencia cuya función es la de tomar aire a la temperatura exterior para conducirlo, a través de una tubería enterrada donde puede elevar su temperatura aproximadamente en 4ºC en función de la longitud del recorrido, hasta el recuperador, donde el calor se traslada al aire para introducirlo en el ciclo descrito, contribuyendo al consiguiente ahorro energético.
En este aspecto hay que señalar que las demandas de renovación de aire exigidas por cualquiera de estos estándares resultan superiores a las fijadas en el DB HS-3. (Código Técnico).
Fuente: AITIM, Boletín de Información Técnica.
