Cálculo manual de las condensaciones en un cerramiento, según el Código Técnico de Edificación

Hola de nuevo.

Para el cálculo de condensaciones intersticiales o superficiales existen en internet varias aplicaciones. Esta entrada tiene como finalidad explicar el proceso, tanto si uno quiere programarse una hoja en Excel como hacerlo a mano. Los cálculos son en la versión simplificada, y por lo tanto es pesimista ( el mes más desfavorable del año).

El cerramiento de nuestro ejemplo es el siguiente:

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Una capa exterior de medio pie de ladrillo hueco (0.115m) y Conductividad térmica λ=0.32 W/m.K

Una capa intermedia de lana mineral, de 0.03m de espesor y λ= 0.04 W/m.K

Una capa interior de medio pie de ladrillo perforado (0.115m) y λ= 0.35 W/m.K

Es necesario saber la localización del edificio porque no todos los climas son iguales, obviamente. El norte mucho más húmedo y el sur más seco y cálido. Yo este ejercicio lo tengo hecho en Coruña. La temperatura interior es de 20ºC y la humedad del 70%.

El objetivo de este método es calcular las presiones de vapor entre cada una de las capas, y ver si en ese mismo lugar supera o no la presión de saturación propia. Ésta depende de la temperatura, así que primer necesitaremos calcular las temperaturas. La exterior e interior son datos y las intermedias se calculan de la siguiente manera:

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En el  Documento de Apoyo al Documento Básico  DB-HE Ahorro de energía 2, apéndice C tenemos unas tablas que nos dan información según el sitio: (θe). Como he dicho, elegiremos el más restrictivo que en este caso es el mes de Enero, con la temperatura más baja del año.

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Para llevar a cabo esas cuentas necesitamos calcular la resistencia total del cerramiento (Rt), y para ello antes debemos sumar la resistencia de cada uno de las hojas del mismo, más la resistencia interior y exterior Rsi y Rse.

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 En el  Documento de Apoyo al Documento Básico  DB-HE Ahorro de energía 1 (tabla 1) encontramos la Rse y la Rsi, resistencias térmicas superficiales.

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En este caso, Rse = 0.04, Rsi = 0.13, R3=0.115m/0.32=0.329    R2=0.03/0.04= 0.75  y R1=0.115/0.32=0.359

RTotal = Rse+R3+R2+R1+Rsi = 1.608 m2.K/W

Según la fórmula [14] anterior, los resultados quedan:

θe=10.2 (Era un dato). La temperatura exterior

θse=10.2+  0.04*(20-10.2)/1.608 = 10.44 ºC

θ3=10.44+ 0.329*(20-10.2)/1.608= 12.45 ºC

θ2= 12.45+ 0.75*(20-10.2)/1.608= 17.02 ºC

θ1= 17.02 + 0.359*(20-10.2)/1.608= 19.21 ºC

θsi= 19.21+ 0.13* (20-10.2)/1.608= 20ºC (Obviamente tiene que dar 20ºC de temperatura interior, es un dato del problema). Lo único que hemos hecho ha sido repartir la variación de temperatura desde fuera hacia dentro).

Vamos ahora con las presiones:

1) Presión de saturación

La presión de saturación para ese exterior, de temperatura 10.2 ºC la da la fórmula siguiente, que está en el apartado 3.1 del Documento de Apoyo al Documento Básico  DB-HE Ahorro de energía 2.

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En este caso, nuestra presión de saturación exterior es de 1244 Pa

Una vez tenemos las temperaturas de cada tramo, usando la fórmula para cada una de las temperaturas halladas entre las hojas del cerramiento, calculamos para cada θi :

Psat_e=1244Pa

Psat_se=1264 Pa

Psat_32=1444 Pa

Psat_21= 1939 Pa

Psat_si=2225 Pa

Psat_i=2337 Pa

2) Presión de vapor

Ahora calcularemos las presiones de vapor para cada uno de los tramos. Si éstas superan a las de saturación, pues existirá condensación. Si no, “hemos terminado”.

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Como vemos, Sdn es el espesor de aire equivalente. El valor de μ para cada material habrá que buscarlo en un prontuario, casa comercial, etc.

En este ejemplo, el ladrillo tiene μ= 10 y la lana μ=1 aunque esto último no parece muy verosímil.

Sdn1=0.115*10= 1.15m    Sdn2=0.03*1= 0.03m   Sdn3=0.115*10=1.15m

ΣSdn=1.15+0.3+1.15=2.33m

El primer valor Pve explicada en el apartado 4.1.3:

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En este caso φe es 77%, osea que 0.77 en tanto por uno. Osea que Pvapor_e = 0.77*1244=958 Pa.

El φi es del 70%, osea que 0.7*2337 Pa = 1636 Pa (*)

Pv_32=958 + (1.15/2.33)* (1636-958)

Pv32= 1292 Pa

Pv21= 1301.5 Pa

Pvi= 1636 Pa

Vemos que siguiendo el procedimiento, el último valor, Pvapor_i=1636 Pa da lo que debería (*). Ya hemos distribuído entre el exterior e interior, según las temperaturas, las presiones de saturación y las de vapor.

Si comparamos estos valores en una gráfica, vemos lo siguiente:

Imagen

La presión de saturación nunca es superada, así que por lo tanto el cerramiento es válido aunque no óptimo, ya que para hallarlo se necesitaría una análisis más pormenorizado, mes a mes, etc.

Espero que haya sido útil.

Un saludo

 

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