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WUFI, análisis higrotérmico de un sistema de entramado ligero de FINSA

Desde Energiehaus compartimos los resultados de un análisis higrotérmico que realizamos para FINSA.

Empresa líder de sistemas de construcción en madera. 

Análisis higrotérmico para FINSA

El análisis solicitado consiste en estudiar la viabilidad higrotérmica de una construcción de entramado ligero de madera en España, en donde se utilizan las placas SuperPan Tech P5 de FINSA.

Estas placas no solo tienen una funcionalidad estructural, sino pueden servir en Casas Pasivas para definir la línea de hermeticidad, ya que fueron certificados* por el Passivhaus Institut en lo que es su hermeticidad al paso de aire

WUFI, análisis higrotérmico de un sistema de entramado ligero

Sistema de madera de entramado ligero

Valores hermeticidad paso del aire

Los valores Q50 de entre 0,07 y 0,09 m3/m2h de estas placas las hacen una buena alternativa a las placas OSB, ya que muchas veces, estas últimas no disponen de una declaración Q50, que es la referencia para la hermeticidad al aire de cualquier elemento constructivo.

Imagen: Isopletas: Análisis peligro de moho con WUFI.

La línea discontinua marca el límite para crecimiento de moho en función de la temperatura interior. Análisis realizado para la capa interior de la sección constructiva.

Análisis higrotérmico con WUFI

Para el análisis utilizamos la herramienta WUFI, que no es nombre de un perro alemán, sino la herramienta de referencia para análisis higrotérmico de elementos constructivos.

La norma actual DIN4108-3 en Alemania de hecho, ya no permite justificar mediante la metodología simplificada muchas construcciones respecto a las condensaciones intersticiales: por ejemplo, cubiertas verdes planos, láminas sd-variables etc.

El sistema simplificado es actualmente en España la única vía que propone el CTE-HE1; se basa en un desarrollo de un físico alemán en los años 50 del siglo pasado (Helmut Glaser) y que ya no refleja la complejidad constructiva actual en Europa.

Glaser

El llamado método Glaser simula solo el flujo de vapor por diferencia de presión de agua entre las diferentes capas de una construcción. No se refleja la complejidad física real, que depende de muchos factores, como la radiación solar, la lluvia, el viento, la capilaridad de los materiales, su estructura molecular etc.

Precisamente con la herramienta WUFI es posible tener en cuenta todos estos fenómenos.

La humedad de masa de la madera

La madera se adapta a las condiciones de humedad del sitio donde está colocada, y se pone en un estado de equilibrio, cuantificable con el concepto de la humedad de masa, que es el cociente entre el peso de la madera en su estado húmedo, colocado en el edificio, y el peso teórico del mismo elemento en estado seco.

La madera tiene una limitación distinta respecto a otros materiales constructivos, porque puede ser atacada por hongos, a partir de una humedad de masa crítica.

la madera constructiva no debería tener una humedad de masa superior al 20%

Una madera recién cortada puede tener una humedad de masa del 30% o superior. Según la norma DIN-68800, la madera constructiva no debería tener una humedad de masa superior al 20%, y cuando se trata de tableros, el límite debería ser inferior, viendo la poca inercia de los tableros en comparación con secciones más importantes.

Con FINSA fijamos un valor máximo de humedad de masa del 12% (hipótesis conservadora).

Resultados del estudio

Analizamos siete elementos constructivos unidimensionales.

Con este análisis se comprueba la no formación de condensaciones intersticiales en régimen dinámico de estas soluciones.

Este estudio se lleva a cabo para las 3 zonas climáticas extremas más representativas de España haciendo un total de 21 simulaciones.

Se comprueba con WUFI que el contenido de agua en los tableros no alcanza los límites fijados.

Se realiza una doble comprobación:

  • En primer lugar, que la cantidad de agua en masa máxima, alcanzada para cada clima y tablero, no supere el valor fijado por el cliente (<12%).
  • En segundo lugar, que la cantidad de agua no supere el valor máximo fijado por la norma DIN-68800, para paneles derivados de la madera (<15%).
  • La numeración de los tableros se hace de exterior al interior (siendo el tablero 1 el que está más hacia el exterior y el tablero 3 el que está en contacto con el aire interior).

A modo de ejemplo mostramos los resultados con WUFI de una pared de entramado ligero de madera, con fachada ventilada:

resultados con WUFI de una pared de entramado ligero de madera, con fachada ventilada

Como valor de control, se calcula para cada tablero y clima, el periodo de tiempo en el que el contenido de agua en masa está por encima de 12% (valor en meses).

agua en masa<12%; amarillo: agua en masa entre 12 y 15%

En tabla: verde: agua en masa<12%; amarillo: agua en masa entre 12 y 15%

Conclusión

Como conclusión podemos recomendar, sobre todo en construcciones de madera, la comprobación de condensaciones intersticiales con simulaciones dinámicas como WUFI.

Eso daría una imagen más real de los procesos higrotérmicos en la sección constructiva.

En concreto, un análisis como el encargado por FINSA propone además a los proyectistas una guía que les permitiría diseñar elementos constructivos de madera con más seguridad en términos constructivos, sin tener que recurrir a simulaciones complejas.

*Fuente imagen: Database Passivhaus Institut

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