Superaislamiento

El superaislamiento es un método de diseño, construcción y reacondicionamiento de edificios que reduce drásticamente la pérdida (y ganancia) de calor mediante el uso de niveles de aislamiento y hermeticidad mucho más altos que el promedio. El superaislamiento es uno de los antecesores del método de la casa pasiva .

No existe una definición universalmente aceptada de superaislamiento, pero los edificios superaislados suelen incluir:

• Niveles muy altos de aislamiento , típicamente paredes R-40 (RSI-7) y techo R-60 (RSI-10.6) , correspondientes a valores U del SI de 0,15 y 0,1 W/(m ² ·K) respectivamente)
• Detalles para garantizar la continuidad del aislamiento donde las paredes se encuentran con techos, cimientos y otras paredes.
• Construcción hermética, especialmente alrededor de puertas y ventanas, para evitar la infiltración de aire y empujar el calor hacia adentro o hacia afuera.
• Un sistema de ventilación con recuperación de calor para proporcionar aire fresco.
• No hay ventanas grandes orientadas a ninguna dirección en particular.
• Mucho más pequeño que un sistema de calefacción convencional, a veces solo un pequeño calentador de respaldo

Nisson y Dutt (1985) sugieren que una casa podría describirse como "superaislada" si el costo de la calefacción del espacio es menor que el de calentar el agua. ^[1]

Además del significado mencionado anteriormente de alto nivel de aislamiento, los términos superaislamiento y materiales superaislantes se utilizan para materiales de aislamiento de alto R/pulgada como paneles de aislamiento al vacío (VIP) y aerogel . ^[2]

Una casa superaislada tiene como objetivo reducir significativamente las necesidades de calefacción e incluso puede calentarse predominantemente con fuentes de calor intrínsecas (calor residual generado por electrodomésticos y calor corporal de los ocupantes) con pequeñas cantidades de calor de reserva. Se ha demostrado que esto funciona incluso en climas fríos, pero requiere una atención especial a los detalles de construcción además del aislamiento (véase la Tarea 13 del Acuerdo de Implementación de Calefacción y Refrigeración Solar de la IEA ).

El término "superaislamiento" fue acuñado por Wayne Schick en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . En 1976 formó parte de un equipo que desarrolló un diseño llamado casa "Lo-Cal", utilizando simulaciones por computadora basadas en el clima de Madison, Wisconsin . Varias casas, dúplex y condominios basados ​​en los principios de Lo-Cal se construyeron en Champaign-Urbana en la década de 1970. ^{[3] [4]}

En 1977, un grupo de agencias gubernamentales canadienses construyó la "Casa Saskatchewan" ^{[5] en} Regina, Saskatchewan . Fue la primera casa en demostrar públicamente el valor del superaislamiento y generó mucha atención. Originalmente incluía algunos paneles solares experimentales de tubos de vacío, pero no eran necesarios y luego se eliminaron. La casa se calentaba principalmente con el calor residual de los electrodomésticos y los ocupantes. ^{[4] [6]} En 1977, Eugene Leger construyó la "Casa Leger" en East Pepperell, Massachusetts . Tenía una apariencia más convencional que la "Casa Saskatchewan" y también recibió una amplia publicidad. ^[4] La publicidad de la "Casa Saskatchewan" y la "Casa Leger" influyó en otros constructores, y se construyeron muchas casas superaisladas en los siguientes años. Estas casas también influyeron en el desarrollo del estándar Passivhaus de Wolfgang Feist . ^[4]

Es posible, y cada vez más deseable, modernizar el superaislamiento de las casas o edificios existentes. La forma más fácil es a menudo añadir capas de aislamiento exterior rígido continuo ^[7] y, a veces, construir nuevas paredes exteriores que dejen más espacio para el aislamiento. Se puede instalar una barrera de vapor fuera de la estructura original, pero puede que no sea necesaria. Casi siempre vale la pena añadir una barrera de aire continua mejorada, ya que las casas antiguas tienden a tener corrientes de aire y una barrera de aire de este tipo puede ser significativa para el ahorro de energía y la durabilidad. Se debe tener cuidado al añadir una barrera de vapor, ya que puede reducir el secado de la humedad incidental o incluso provocar condensación intersticial en verano (en climas con veranos húmedos) y el consiguiente moho y hongos . Esto puede causar problemas de salud a los ocupantes y puede dañar la estructura. Muchos constructores en el norte de Canadá utilizan un enfoque simple de 1/3 a 2/3, colocando la barrera de vapor no más allá de 1/3 del valor R de la parte aislada de la pared. Este método es generalmente válido para paredes interiores con poca o ninguna resistencia al vapor (por ejemplo, que utilizan aislamiento fibroso) y controla la condensación por fugas de aire y la condensación por difusión de vapor. Este enfoque garantizará que no se produzca condensación en la barrera de vapor ni en su interior durante el clima frío. La regla 1/3:2/3 garantizará que la temperatura de la barrera de vapor no caiga por debajo de la temperatura del punto de rocío del aire interior y minimizará la posibilidad de problemas de condensación en climas fríos .

Por ejemplo, con una temperatura ambiente interna de 20 °C (68 °F), la barrera de vapor solo alcanzará los 7,3 °C (45 °F) cuando la temperatura exterior sea de -18 °C (-1 °F). Es más probable que las temperaturas del punto de rocío del aire interior estén en el orden de los 0 °C (32 °F) cuando hace tanto frío en el exterior, mucho más bajas que la temperatura prevista de la barrera de vapor, y por lo tanto la regla 1/3:2/3 es bastante conservadora. Para los climas que no suelen experimentar -18 °C, la regla 1/3:2/3 debe modificarse a 40:60 o 50:50. Como la temperatura del punto de rocío del aire interior es una base importante para dichas reglas, los edificios con altas humedades interiores durante el clima frío (por ejemplo, museos, piscinas, casas herméticas humidificadas o mal ventiladas) pueden requerir reglas diferentes, al igual que los edificios con ambientes interiores más secos (por ejemplo, edificios y almacenes muy ventilados). El Código Residencial Internacional de 2009 incorpora reglas más sofisticadas para guiar la elección del aislamiento en el exterior de las casas nuevas, que pueden aplicarse cuando se renuevan casas más antiguas.

Una envoltura permeable al vapor en el exterior de la pared original ayuda a mantener el viento afuera y permite que el conjunto de la pared se seque hacia el exterior. El fieltro asfáltico y otros productos, como los productos a base de polímeros porosos, están disponibles para este propósito y generalmente funcionan como barrera resistente al agua/plano de drenaje.

Las reformas interiores son posibles cuando el propietario desea conservar el revestimiento exterior antiguo o cuando los requisitos de retranqueo limitan el espacio para una reforma exterior. Sellar la barrera de aire es más complejo y se compromete la continuidad del aislamiento térmico (debido a las numerosas penetraciones en particiones, pisos y servicios); el ensamblaje de la pared original se enfría más con el clima frío (y, por lo tanto, es más propenso a la condensación y se seca más lentamente), los ocupantes están expuestos a interrupciones significativas y la casa queda con menos espacio interior. Otro enfoque es utilizar el método de 1/3 a 2/3 mencionado anteriormente: instalar un retardador de vapor en el interior de la pared existente (si aún no hay uno) y agregar aislamiento y estructura de soporte al interior. De esta manera, se pueden agregar servicios públicos (electricidad, teléfono, cable y plomería) al nuevo espacio de la pared sin penetrar la barrera de aire. Las barreras de vapor de polietileno son riesgosas, excepto en climas fríos, porque limitan la capacidad de la pared para secarse hacia el interior. Este enfoque también limita la cantidad de aislamiento interior que se puede agregar a una cantidad relativamente pequeña (por ejemplo, solo se puede agregar aislamiento R-6 a una pared R-12 de 2×4).

En las construcciones nuevas, el coste adicional del aislamiento y de la estructura de las paredes puede compensarse al no requerir un sistema de calefacción central dedicado. A menudo, se justifica o se requiere una caldera central para garantizar temperaturas suficientemente uniformes en viviendas con numerosas habitaciones, más de una planta, aire acondicionado o gran tamaño. Las calderas pequeñas no son muy caras y, por lo general, se requieren algunos conductos para cada habitación para proporcionar aire de ventilación. Cuando la demanda máxima y el uso anual de energía son bajos, solo a veces se necesitan sistemas de calefacción central costosos y sofisticados. Por lo tanto, incluso se pueden utilizar calentadores de resistencia eléctrica. Los calentadores eléctricos generalmente solo se utilizan en las noches frías de invierno, cuando la demanda general de electricidad en el resto de la casa es baja. Otros calentadores de respaldo, como pellets de madera, estufas de leña, calderas de gas natural o incluso hornos, se utilizan ampliamente. El costo de una modernización de superaislamiento debe equilibrarse con el precio futuro del combustible para calefacción (que se puede esperar que fluctúe de un año a otro debido a problemas de suministro, desastres naturales o eventos geopolíticos), el deseo de reducir la contaminación de la calefacción de un edificio o el deseo de proporcionar un confort térmico excepcional.

Durante un corte de energía, una casa superaislada se mantiene caliente por más tiempo ya que la pérdida de calor es mucho menor de lo normal, pero la capacidad de almacenamiento térmico de los materiales estructurales y el contenido es la misma. El clima adverso puede obstaculizar los esfuerzos para restablecer la energía, lo que lleva a cortes de energía que duran semanas o más. Cuando se priva a las casas convencionales de su suministro continuo de electricidad (ya sea para calentar directamente o para hacer funcionar los hornos de gas ), estas se enfrían rápidamente y pueden correr un mayor riesgo de sufrir daños costosos por congelamiento de las tuberías de agua. Los residentes que utilizan métodos de calefacción complementarios sin el cuidado adecuado durante estos episodios o en cualquier otro momento pueden exponerse al riesgo de incendio o intoxicación por monóxido de carbono .

• Material de aislamiento para edificios
• Aislamiento de edificios
• Refugio de tierra
• Nave terrestre
• Conservación de energía
• Encofrado de hormigón aislante (ICF)
• Cuádruple acristalamiento
• Almacenamiento de energía térmica estacional (STES)
• Construcción con balas de paja
• Panel aislante estructural (SIP)
• Edificio de energía cero

• La regla 10-20-40-60 de Joe Lstiburek
• Optimización de la envolvente del edificio con superaislamiento
• Planos de casas súper aisladas (Mother Earth News)
• Por qué el superaislamiento es tan importante en la construcción de viviendas pasivas
• Dibujos y especificaciones de 12 conjuntos de paredes superaisladas diferentes
• Modernización del superaislamiento de una casa Sears Roebuck de 1915
• Recursos sobre la historia del superaislamiento