Es imposible hablar de Passivhaus sin citar la envolvente, una clave constructiva determinante para garantizar la eficiencia energética y el bienestar térmico de un edificio, compuesta de distintos elementos. Es interesante abordar el tema diferenciando entre la envolvente transparente y la opaca. Así, podemos entender en toda su importancia la relevancia de las ventanas Passivhaus.
Ponemos contexto recordando las ventajas de acometer la construcción sostenible bajo el estándar pasivo y su nivel de eficiencia energética.
¿Qué es la envolvente de un edificio?
Denominamos envolvente de un edificio a las partes que delimitan el espacio interior habitable del exterior. Incluye todos los cerramientos, que podemos agrupar en cubiertas (cerramiento superior), suelos (cerramientos inferiores horizontales/inclinados del terreno o de espacios no habitables) y fachadas (conjunto de caras externas de un edificio).
En edificación sostenible, la envolvente es una de las grandes protagonistas ya que es determinante para el aislamiento térmico. De hecho, entre las medidas que se toman para construir o rehabilitar primando la eficiencia energética, son imprescindibles las dirigidas a asegurar la continuidad y el grosor de la envolvente.
En este sentido, es esencial señalar que hay dos variantes de la envolvente: la opaca (impide el paso de luz) y la transparente o huecos (permite el paso de la luz). Es importante porque cada una conlleva un tratamiento específico para garantizar esa eficiencia energética y confort térmico del que hablábamos.
Hoy ponemos el foco en esos “huecos” de la envolvente que son, esencialmente, las ventanas y acristalamientos.
Es un momento interesante para recordar el cómo se trata el aislamiento térmico en el estándar pasivo.
Por qué las ventanas son el elemento más exigente en un edificio eficiente
Todos los profesionales del sector de la construcción saben de primera mano qué las ventanas son el elemento más sensible de cualquier fachada. Principalmente, en un edificio eficiente se debe equilibrar la entrada de luz con el aislamiento térmico, las infiltraciones de aire y la gestión de la radiación.
El reto de la eficiencia en los huecos
Basta una mirada al entorno de nuestras ciudades para comprobar que las fachadas de las nuevas edificaciones apuestan por los acristalamientos de grandes dimensiones o por el protagonismo de las ventanas.
Sin duda, esta tendencia se explica por su potencial estético y las ventajas de la iluminación natural en los interiores. Pero, cuando pensamos en la eficiencia energética, este predominio de huecos en la envolvente supone un reto arquitectónico, ya que implican una interrupción de la envolvente y un aumento de riesgo de puentes térmicos.
Además, porque es más complicado recuperar la continuidad y grosor en la envolvente transparente por distintas razones:
- Espesor del aislante: un muro admite más fácilmente tanto grosor como necesites, mientras en las ventanas hay una limitación, entre otras razones por un tema de peso.
- Conductividad: el vidrio es un conductor térmico, es decir, facilita el flujo de energía sin control.
- Confluencia de materiales: Los huecos se aprovechan para instalar ventanas o paredes acristaladas, básicamente. Se trata de elementos compuestos por piezas de distintos materiales (marco y vidrio), que reaccionan de distinta manera ante las condiciones climáticas y, sobre todo, ante la temperatura. Unos se dilatan, otros se contraen, en algunos hay más riesgo de condensaciones…
Pérdidas y ganancias térmicas a través de las ventanas
Los huecos, además, suponen un aumento del riesgo de puentes térmicos por esa pérdida de continuidad y uniformidad de la capa. Esos puntos de encuentro entre el muro y la ventana son propensos a que se produzca una transferencia de temperatura incontrolada.
Y no podemos obviar una peculiaridad de la envolvente transparente, precisamente producto de esa entrada de rayos solares con su respectivo efecto calórico, que supone una ganancia térmica. Es cierto que, su aprovechamiento es un ventaja para ayudar al calentamiento de los interiores en zonas de clima frío o en los meses que bajan las temperaturas. Pero, tiene la contrapartida del problema del sobrecalentamiento en climas cálidos.
Por tanto, las ventanas que son las protagonistas de la envolvente transparente deben responder a todos estos retos para contribuir a la eficiencia, salubridad y sostenibilidad de los edificios. Una solución que afecta a sus materiales, su estructura y su instalación.
Requisitos de las ventanas en el estándar Passivhaus
Un proyecto pasivo, no exige que se instalen ventanas con certificación Passivhaus, aunque siempre es recomendable. Lo importante es que se cumplan sus estrictas exigencias de aislamiento, hermeticidad y rotura de puentes térmicos, que se valoran en el conjunto del proyecto. Pero, sin duda, es una ventaja utilizarlas, ya que garantizan de antemano esas máximas prestaciones. Y es que, están obligadas a cumplir con estas propiedades:
- Transmitancia térmica (valor U) instalada: Igual o inferior a 0,85 W/m²K (en clima templados-fríos, donde se valora conjuntamente marco, vidrio y puente térmico de instalación).
- Factor solar (valor g): mide la capacidad de un vidrio para dejar pasar la radiación solar hacia el interior. No hay una cifra estándar, sino que depende de la zona climática, siempre buscando el equilibrio entre ganancia energética (factor g) y pérdidas (valor U).
Los sistemas de protección solar, fijos y móviles, son el mejor aliado para controlar ese poder calorífico del sol a través de las ventanas.
- Estanqueidad al aire: Se exige total hermeticidad (Clase 4). Tendrá que pasar el Blower door (menor o igual a n50 =< 0,6 h-1).
- Minimización de puentes térmicos: en el intercalario (Warm Edge o borde caliente), perfilería (marcos con rotura de puente térmico) y en el sellado (instalación hermética).
Los 5 principios Passivhaus aplicados a la envolvente transparente
¿Realmente las ventanas son tan determinantes en una construcción pasiva? Sin ninguna duda. Lo comprobamos recordando cómo influyen decisivamente en todos los criterios del estándar Passivhaus.
Aislamiento térmico muy alto
Las ventanas Passivhaus no tienen limitaciones en lo que se refiere a los materiales en los que se fabrican. Se verifica su capacidad aislante, exigiendo que se cumpla una muy baja transmitancia térmica (0,8 W/m²K). Es un parámetro que evalúa la capacidad de un material para conducir el calor.
La máxima exigencia implica que este valor se evalúa teniendo en cuenta la superficie y los dos materiales (acristalamiento y marco). también, si incluye algún panel opaco o persiana.
Eliminación de puentes térmicos
Un puente térmico es un punto de la envolvente donde se produce una variación en su uniformidad, que se traduce en una pérdida de resistencia térmica. Y, además, son zonas más propensas a las condensaciones y, por tanto, a la aparición de humedades.
Las ventanas pasivas están obligadas a tener marcos con rotura de puente térmico (RPT). Lo que significa es que se coloca una inserción de un material aislante (poco conductor, generalmente poliamida reforzada con fibra de vidrio o resina de poliuretano), que une mecánicamente la cara interior y exterior del perfil.
De esta forma, se compensa la posible conductividad de ciertos materiales en perfilería (aluminio). Y es que, esta pieza interrumpe la continuidad del metal, para que no se transfiera temperatura entre interior y exterior. Así, se mejora el aislamiento y se elimina la condensación.
En este punto, no se puede olvidar el tratamiento especial que debe darse a los cajones de persianas, uno de los puntos más propensos a los puentes térmicos.
Conoce la importancia de aislar los cajones de persiana en las viviendas Passivhaus.
Hermeticidad en ventana e instalación
Pero, el estándar pasivo no se queda ahí. Exige el sellado hermético, en manos de profesionales y con materiales altamente eficaces. Un mal sellado o una instalación deficiente puede anular las altas prestaciones de una ventana.
Una correcta instalación implica que se garantice el sellado hermético, la eliminación de puentes térmicos y una fijación adecuada, con ajuste perfecto que evita problemas de funcionamiento.
Integración con el sistema de ventilación
La hermeticidad implica que las ventanas se mantengan cerradas. Eso hace necesaria la instalación de un sistema de ventilación para garantizar la renovación del aire. En el caso del estándar pasivo, además, se exige que sean equipos de ventilación mecánica controlada con recuperador de calor. Así se consigue máxima salubridad y ahorro energético, porque se actúa sobre la calidad del aire y la temperatura.
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Ventanas de altas prestaciones como solución integral
Hemos comprobado cómo la elección de las ventanas es determinante para cumplir los criterios pasivos. Pero, es más. En el nuevo CTE también se establecen unas condiciones en aislamiento, hermeticidad, salubridad y seguridad que solo pueden cumplir las ventanas de altas prestaciones.ntana de altas prestaciones.
Componentes de una ventana de altas prestaciones
Si realmente quieres garantías de calidad y eficacia en las ventanas de tu proyecto, estos son los elementos que definen ese máximo nivel.
- Marcos: madera, PVC, aluminio con rotura de puente térmico y mixtos. Más importante que el material de la perfilería, hay que fijarse en que sean marcos RPT, tanto para optimizar el aislamiento como por temas de condensación.
- Vidrios: doble y triple acristalamiento.Nunca un vidrio simple puede garantizar el aislamiento que se consigue con ventanas con doble o triple cristal, con sus correspondientes cámaras. Para conseguir los máximos niveles, hay que fijarse en el espesor de los vidrios y de las cámaras. Pero, también en su estanqueidad y el tipo de relleno (radón y criptón son gases más densos que impiden los movimientos convectivos).
- Intercalarios de borde caliente (warm edge). Esta pieza que separa los vidrios de una ventana y está en contacto con el perfil. Hay que evitar materiales altamente conductores. Por tanto, la solución más efectiva es elegir materiales termoplásticos.
- Sellados y juntas de estanqueidad. Elegir ventanas de Clase 4, las que tienen menor permeabilidad al aire (3 m³/h·m²). Además, los encuentros se deben sellar con productos que mejoren la hermeticidad (espumas de poliuretano, selladores elásticos, cintas de hermeticidad y cintas autoexpansibles). Son productos que también mejoran la hermeticidad al agua y son permeables a la difusión del vapor para evitar condensaciones
Comparativa: ventana convencional vs ventana Passivhaus
Actualmente, todas las ventanas deben cumplir los requisitos que fija el CTE para nuevos edificios y rehabilitaciones. Básicamente, se fijan en tres aspectos: eficiencia energética (DB-HE), salubridad (DB-HS) y seguridad (DB-SE-AE y DB-SUA).
Por su parte,las ventanas son tan importantes en un proyecto pasivo que son uno de sus 5+1 criterios básicos. No es obligatorio que la ventana tenga su propia certificación. Pero, sí debe cumplir con los estrictos requisitos que marca este estándar. Por eso, una casa pasiva siempre tendrá unas ventanas de altas prestaciones. Además, se exige la instalación profesional con sellado hermético.
En esta tabla comparativa reflejamos sus principales diferencias. Hay que tener en cuenta que, en ambos modelos, hay clasificaciones climáticas con exigencias específicas. Aquí reflejamos una media estándar.
| Atributo | Ventana Passivhaus | Ventana CTE |
|---|---|---|
| Transmitancia térmica | Igual o inferior a 0,85 W/m²K (Marco + Vidrio + PT instalación) | 2,7 W/m²K-1,5 W/m²K (zona climática A-E) |
| Permeabilidad al aire (Estanqueidad) | Clase 4 (Máxima) | Clase 1 a 4 (según zona climática) |
| Confort superficial (efecto pared fría) | Cara interior +17° | Sin regulación (vidrio frío) |
| Intercalario | Warm Edge (termoplásticos) | Tradicional (aluminio) |
| Acristalamiento | Doble o triple | Límites de transmitancia |
| Cámara de aire | Gas Argón o Criptón | Permite aire |
| Puentes térmicos | Ausencia total | Permite pérdidas (mínimas y localizadas) |
| Instalación | Sellado hermético (profesional) | Sellado estándar |
Parámetros de diseño para optimizar la envolvente transparente
El estándar pasivo es un referente en el tratamiento de los huecos de la envolvente, como ya hemos visto, por su exigencia en las prestaciones de las ventanas. Pero, además, porque aborda el tema de forma integral, es decir, ya en la fase de diseño. Así, un proyecto de edificio pasivo debe tener en cuenta estos tres asuntos:
- Orientación y tamaño de los huecos. Los proyectos pasivos suelen priorizar los huecos de grandes dimensiones (15%- 25% de la superficie de la estancia). En cuanto a la orientación hay que tener en cuenta el tipo de clima en el que se ubica el edificio para estudiar si necesitamos aprovechamiento del efecto calorífico o evitar sobrecalentamiento.
Generalmente, lo más eficaz es ubicar en la orientación sur las estancias que tienen actividad durante el día y evitar la orientación este/oeste porque es más complicado bloquear las radiaciones.
- Protección solar y sombreamiento. Imprescindible tener en cuenta la zona climática para elegir el tipo de acristalamiento (factor solar g). Pero, sobre todo, complementar con la instalación de sistemas de protección solar.
- Proporción óptima de superficie acristalada. No existe una limitación concreta, pero sí la exigencia de equilibrio: cada ventana supone una ganancia solar y una ruptura (punto débil térmico y de hermeticidad).
Hay pautas que facilitan este equilibrio: cantidad (mejor un ventanal grande que tres pequeñas), calidad (ventana altas prestaciones) e instalación (sellado hermético con comprobación con el test Blower Door).
Las ventanas de altas prestaciones son solo una de las ventajas de adoptar el estándar pasivo en tus proyectos. ¿Quieres descubrir más beneficios? Conoce todas las propuestas entrando a formar parte de Consorcio Passivhaus.
Preguntas frecuentes
¿Qué transmitancia térmica debe tener una ventana Passivhaus?
No puede superar 0,85 W/m²K para climas templados-fríos y se valora conjuntamente marco y cristal.
¿Es mejor el doble o el triple acristalamiento para Passivhaus?
Depende de la zona climática. Generalmente, el triple acristalamiento se reserva para zonas de climas más fríos.
¿Qué tipo de marco es más eficiente para una ventana Passivhaus?
Más que fijarse en el material, siempre hay que exigir un marco con rotura de puente térmico.
¿Cuánto se puede ahorrar con ventanas de altas prestaciones?
Organismos oficiales como el IDAE, organizaciones de consumidores e instituciones europeas han hecho distintos estudios sobre el porcentaje de ahorro energético, aplicable tanto en invierno (calefacción), como en verano. Coinciden en una horquilla entre el 20%-30%, dependiendo de otros factores como la instalación profesional y que se acompañe de sistemas de protección solar.
¿Se pueden cambiar las ventanas de una vivienda existente por ventanas Passivhaus?
Por supuesto. De hecho, es una medida esencial cuando se hace una rehabilitación energética. Eso sí, siempre hay que exigir una instalación profesional, para eliminar puentes térmicos y garantizar la hermeticidad.
¿Cómo evitar los puentes térmicos en la instalación de ventanas?
En primer lugar, eligiendo ventanas de altas prestaciones. Y, por supuesto, con un sellado hermético con productos eficientes (espumas de poliuretano, selladores elásticos, cintas de hermeticidad y cintas autoexpansibles), garanticen la hermeticidad al aire y al agua, para evitar también condensaciones.
¿Qué diferencia hay entre una ventana certificada Passivhaus y una convencional?
Con las nuevas directivas de edificación, trasladadas al CTE, las exigencias de prestaciones en las ventanas han aumentado. Sin embargo, los criterios que se aplican para las ventanas Passivhaus siguen siendo más estrictos en transmitancia térmica, estanqueidad, confort térmico, puentes e instalación.