Los retardadores de vapor ofrecen una solución eficaz a los problemas de flujo de aire
Restringir el flujo de aire en contra o a través de un edificio es un paso importante para garantizar una mejor eficiencia energética y el confort de los ocupantes, sobre todo en los meses más fríos y más cálidos del año. Por ejemplo, en invierno, la fuga de aire tibio al exterior y el empuje de los vientos fríos contra el revestimiento metálico exterior de un edificio puede disminuir la temperatura interior. Esto requiere que el sistema de calefacción trabaje más duro para mantener el edificio caliente, lo que aumenta los costos de servicios públicos. Algo similar ocurre en el verano, cuando las fugas de aire fresco y la intrusión de aire caliente ejercen una presión adicional sobre el sistema de enfriamiento.
El flujo de aire se produce sólo cuando hay una diferencia de presión entre el exterior de un edificio y el interior, pasando de una región de alta presión a una de baja presión. El aire fluye más rápido a medida que aumentan las diferencias de presión. Este artículo le dará un panorama general de flujo de aire y cómo funciona, por lo que es más fácil entender cómo controlarlo. Vamos a empezar con una mirada más atenta a los diferenciales de presión de aire.
DIFERENCIALES DE PRESIÓN DE AIRE
Como se muestra en la Figura 1, hay tres diferentes tipos de diferenciales de presión de aire: la presión del viento causada por fuerzas externas, la presión de tiro creada por el aire caliente en ascenso y la presión mecánica creada por los sistemas mecánicos de un edificio.
Efecto de presión del viento
La presión del viento crea una alta presión positiva en el lado de barlovento del edificio y una baja presión negativa en el lado de sotavento del edificio. El viento también intensifica el impacto de la lluvia sobre las superficies del edificio. Para luchar contra la presión del viento y evitar que la lluvia impulsada por el viento penetre en la envoltura del inmueble, es esencial combinar barreras de aire exteriores con barreras resistentes al agua.
Efecto de presión de tiro
La presión de tiro se produce cuando existen diferencias de presión atmosférica entre la parte superior e inferior de un edificio debido a las diferencias de temperatura. El efecto de tiro ocasiona infiltración en la parte inferior y la exfiltración en la parte superior de los edificios durante la temporada de calefacción. En los climas cálidos del sur, el efecto de tiro se reduce debido a la corta temporada de calefacción. La Figura 2 muestra un buen ejemplo de los resultados del efecto de presión de tiro.
Efecto mecánico
El efecto mecánico es causado por el sistema de climatización (HVAC) que presuriza el edificio. Muchos diseñadores crean sistemas con una ligera presión positiva en el edificio para reducir las posibilidades de infiltración de aire a través del efecto mecánico. Por lo menos, tratan de crear una presión neutra para evitar la infiltración de aire constante.
El siguiente factor a considerar es cómo fluye el aire y el curso que toma. Hay tres vías de flujo de aire: flujo de aire directo, flujo de aire difuso y flujo de aire de canal.
TRAYECTORIAS DEL FLUJO DE AIRE
Flujo de aire directo
El flujo de aire directo es algo así como una trayectoria lineal a través de un ensamblaje. Por ejemplo, un hueco debajo de una puerta corrediza de cristal o una brecha que va directamente a través del ensamblaje se considera flujo de aire directo.
Flujo de aire difuso
El flujo de aire difuso ocurre cuando el aire se mueve a través de lo que parece ser un material homogéneo, pero en realidad es poroso. El bloque de concreto con juntas de mortero puede soportar el flujo de aire difuso de dos maneras: a través del bloque ya través de las grietas que se forman en las juntas de mortero.
Flujo de aire de canal
El flujo de aire de canal es una vía indirecta entre aberturas en la envoltura del inmueble. Estas aberturas son a menudo un espacio oculto a la vista, donde intersectan una pared y la terraza estructural del tejado. Es importante bloquear estos espacios.
Para controlar estos diferentes tipos de flujo de aire, asegúrese de que la envoltura del inmueble sea hermética. Las envoltura del inmueble herméticas son clave para el rendimiento general de un edificio, ya que ayudan a controlar el calor y el sonido, y el flujo de humedad y contaminantes en el aire. Incluso ayudan a impedir la propagación del fuego si las cavidades están correctamente bloqueadas. En resumen, las envolturas del inmueble herméticas crean edificios más sostenibles y eficientes energéticamente. La mejor manera de hacer una envoltura del inmueble hermética es mediante la instalación de un sistema de barrera de aire.
TIPOS DE BARRERAS DE AIRE
Cualquier tipo de material de entablado o película continua o revestimiento puede funcionar como una barrera de aire, siempre que no esté roto y sea hermético. He aquí una lista de algunos de los materiales más comunes utilizados como barreras de aire:
- película de nylon
- película de polietileno
- recubrimiento de construcción
- membrana para techos
- membrana para techos de asfalto autoadhesiva
- techo de asfalto modificado
- madera contrachapada
- placa de poliestireno extruido
- poliuretano con lámina de aluminio
Un material de construcción debe cumplir varios requisitos antes de que se pueda aprobar como barrera de aire. El requisito más importante para las barreras de aire es impermeabilidad al aire, lo que significa que no deben permitir que el aire pase a través de ellos. Las barreras de aire también deben ser duraderas y continua para ser eficaces, con todas las penetraciones y terminaciones selladas completamente. Los instaladores deben reparar cualquier rotura y desgarro, y las costuras deben ser solapadas y selladas. Además, dondequiera que haya un marco o un sustrato de soporte, la barrera debe estar correctamente colocada. El objetivo es tener absolutamente ninguna fuga de aire. Las barreras de aire instaladas en el exterior de los edificios deben ser capaces de tolerar la luz ultravioleta, precipitación, congelación y descongelamiento.
La Norma ASHRAE 90.1 proporciona una lista de los requisitos de construcción específicos del código para el material de barrera de aire solamente, el material en un ensamblaje y para todo el edificio. La Air Barrier Association of America (www.airbarrier.org), que proporciona información detallada sobre el concepto, diseño y la especificación de sistemas de barrera de aire en cerramientos, es otro buen recurso.
Los materiales de barrera de aire se dividen en cuatro categorías diferentes: materiales de sujeción mecánica, entablados rígidos, membranas auto-adhesivas o de desprender y pegar, y recubrimientos fluidos capaces de funcionar como barreras de aire.
Materiales de sujeción mecánica
Las envolturas exteriores de edificio, a menudo usadas en la construcción residencial y en ocasiones en la construcción comercial, son las barreras de aire de sujeción mecánica más comunes. También hay películas de polietileno y nylon, como CertainTeed MemBrain™, para uso como barreras de aire interiores.
Entablado rígido
El entablado rígido, incluyendo el yeso, poliestireno extruido y placas de espuma de poliuretano, se puede utilizar como una barrera de aire exterior. Estos materiales deben sellarse completamente y las juntas o uniones a tope deben ser herméticos, cubiertas con selladores duraderos, cintas especializadas o membranas. Se deben sellar todas las penetraciones. Los entablados rígidos deben integrarse adecuadamente con la capa resistente al agua para evitar la acumulación de humedad detrás del conjunto.
Membranas autoadhesivas y de desprender y pegar
Los materiales autoadhesivos o de desprender y pegar son membranas o películas que se aplican con calor o presión que a menudo son también impermeables al vapor de agua. Estas membranas deben ser instaladas con un cuidado especial para evitar la captura de agua detrás de ellos, lo que puede causar daños ocultos y el crecimiento de moho con el tiempo. Por lo tanto, debe sellar todas las penetraciones a fondo. Estas películas podrían no adherirse adecuadamente a menos que el sustrato se limpie y se imprima; si se aplican en clima frío, puede ser necesaria una imprimación para que se adhieran correctamente.
Revestimientos fluidos
Las barreras de aire también pueden ser recubrimientos fluidos en base de asfalto o polímero, generalmente aplicados con paleta o aerosol. Una buena instalación incluye el sellado de todas las penetraciones, como alrededor de las uniones de ladrillo. Podría requerirse la limpieza o cebado del sustrato. Y, el trabajo debe aplicarse con cuidado para evitar la pulverización y la inhalación de vapores de disolvente.
Cada aplicación requiere un tipo específico de barrera de aire. El siguiente paso es determinar la mejor manera de utilizar barreras de aire y otras técnicas para controlar el flujo de aire en cada parte del edificio.
CÓMO UTILIZAR CORRECTAMENTE LAS BARRERAS DE AIRE
Aplicaciones de techado
El techado también se considera una barrera de aire si se emplea membranas a base de asfalto o polímeros en las aplicaciones de techos de membrana y modificados. Los techos de membrana requieren lastre si el material no se adhiere al sustrato. Todas las penetraciones a través del tejado se deben exponer a flash y sellar con cuidado, con especial atención a los detalles en donde intersectan el tejado y la pared.
Productos de fenestración
Fenestración se refiere a cualquier abertura en la envoltura del inmueble, incluyendo ventanas, puertas, muros cortina y tragaluces. La mayoría de estos productos tienen marco de acero o aluminio y llevan vidrio. La correcta instalación hermética es fundamental para la integridad de la envoltura del edificio y fundamental para la eficiencia energética y el confort de los ocupantes del edificio.
Los productos de fenestración herméticos son una necesidad, y la norma ASTM E 283 es una guía para la selección de productos de fenestración de alta calidad. La fuga de aire de una unidad se expresa como el equivalente en pies cúbicos de aire que pasa a través de un pie cuadrado de área de ventana. Cuanto menor sea la calificación de las fugas de aire, menos aire pasará a través de las costuras y juntas en el montaje. Los códigos de construcción requieren que los montajes de ventana tengan calificaciones de menos de o igual a 0.4 pies cúbicos por minuto por pie cuadrado de área de ventana. Las puertas de cristal no debe superar 1 pie cúbico por minuto por pie cuadrado.
Es crucial realizar la instalación de forma apropiada. Todas las juntas entre la ventana y la abertura en la pared deben sellarse completamente. La vaporización y el sellado deben ser herméticos y estancos, y las ventanas deben permanecer operativas y en buen estado.
Compartimentación
La división en compartimientos tiene como fin aislar los espacios que se conectan con tal de reducir el impacto del efecto chimenea. Es importante desconectar los espacios de construcción entre la base y los espacios ocupados por encima y entre el tejado y los espacios ocupados por debajo. Los instaladores deben desconectar los pisos, habitaciones y pasillos de comunicación. Es importante compartimentar tanto como sea posible cuando se trate de controlar el flujo de aire.
Aísle rutas verticales continuas
Las rutas verticales continuas, tales como escaleras y huecos de servicios públicos, necesitan ser aisladas. Las puertas herméticas son útiles aquí, y otra vez, es clave sellar todas las penetraciones. Si hay paneles de acceso a las cajas eléctricas y equipo telefónico en el proyecto, instalar tapas herméticas.
Aísle pasillos de ascensores
Los ascensores mueven mucho aire, por lo que es importante aislar los vestíbulos del ascensor de los pozos del ascensor. A menudo van desde el suelo hasta el techo, y las salas de máquinas se encuentran normalmente en el techo o un punto alto en el edificio, así que tiene sentido que las puertas de ascensor herméticas sean esenciales. Por cierto, las instalaciones de ascensores descuidadas pueden atraer contaminantes transportados en el aire, junto con el aire de tiro, a todo el edificio. Los estacionamientos de autos son una de las fuentes de contaminantes. Una buena recomendación de diseño es separar el vestíbulo del ascensor de los espacios adyacentes con una puerta hermética.
Aísle las cámaras de distribución ocultas
Las cámaras de distribución ocultas siempre deben ser aisladas. Si las cámaras de distribución se ocultan detrás de un cielorraso suspendido, recuerde que estos cielorrasos no se consideran herméticos. Por lo tanto, obvie los cielorrasos cuando diseñe las barreras de aire, y recuerde aislar y sellar las cámaras de aire de retorno desde los espacios ocupados.
Aísle fuentes de contaminación
Dado que las presiones de efecto de tiro y efecto mecánico pueden transferir contaminantes dentro de todo el edificio, es una buena idea aislar estas posibles fuentes de contaminación a medida que se construye el edificio. Aísle las áreas de almacenamiento de productos químicos y salas de máquinas, así como garajes. Otras fuentes de contaminación incluyen cocinas comerciales, salas de fotocopias y lavabos.
Aísle los vestíbulos de entrada
Los vestíbulos de entrada deben aislarse del resto del edificio, ya que tienen grandes puertas que se abren y cierran con frecuencia, más bien constantemente. Aísle los vestíbulos con antesalas, use puertas giratorias siempre que sea posible y utilice cierres automáticos de puertas convencionales para reducir al mínimo el aire exterior que penetra. Si la zona del vestíbulo tiene iluminación empotrada, es importante sellarla, no sea que permita que aire y humedad no deseados entren en las cámaras de distribución y otros espacios.
Use iluminación empotrada hermética con clasificación I.C.
Si un artefacto de iluminación empotrado está destinado para el contacto directo con el aislamiento, se requerirá una clasificación de contacto con aislamiento (IC). Un accesorio de iluminación con clasificación IC debe, por definición, “estar aprobado para cubierta de aislamiento sin paso libre por un Laboratorio de pruebas reconocido a nivel nacional por la OSHA”, como el Underwriters Laboratory (UL). Es importante utilizar iluminación empotrada hermética con clasificación IC. La interfaz entre el cielorraso y la luz debe sellarse mediante una junta hermética o sellador adhesivo.
Utilice selladores resistentes al fuego
Un trabajo de sellado exhaustivo es necesario alrededor de las penetraciones de la plomería entre los pisos. Los selladores y masillas deben tener clasificación contra incendio para la aplicación y, a menudo, los selladores deben estar certificados para su aprobación por el código. Compruebe los requisitos para estar seguro.
Selle rutas verticales y horizontales
Con el fin de reducir al mínimo la presurización de la habitación, asegúrese de que las rutas verticales y horizontales están selladas. Una vez más, la idea es compartimentar tanto como sea posible. Otro beneficio del sellado de aire es que también estará contribuyendo al control del sonido.
Instale sistemas de distribución de aire sellados
Los sistemas de distribución de aire de climatización deben estar bien aislados y herméticos. Este es otro lugar clave donde el sellado de aire da como resultado la reducción de la presurización de la habitación. Y, cuando hay penetraciones funcionales necesarias, tales como tomas de ingreso de aire fresco y campanas de extracción, deberán tener compuertas herméticas para maximizar el control en todo momento.
CONCLUSIÓN
Con los sistemas de barrera de aire, recuerde siempre que la continuidad cuenta. No podemos enfatizar esto lo suficiente. Las barreras de aire eficaces requieren una atención especial en cada penetración. Las áreas de discontinuidad en el edificio son la fuente de muchos problemas relacionados con las fugas de aire. Estos incluyen las estructuras del tejado y parapetos, ventanas y puertas, intersecciones de paredes y suelos, juntas de dilatación, uniones de ladrillos, y en todos los soportes de fachada.
Estas son sólo algunas de las áreas en las que concentrarse, haciendo hincapié en el hecho de que la atención al detalle en todos los ámbitos es la clave para maximizar el control del aire y reducir al mínimo los problemas relacionados. El estudio y la práctica de todas estas directrices deberían ayudar a crear un edificio más eficiente, saludable y sostenible.
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