Las ventanas de nuestras viviendas juegan un papel primordial tanto en el consumo energético como en el confort de los usuarios.

Son varias las carcaterísticas que debemos exigir a las ventanas:

  • Aislamiento acústico
  • Aislamiento térmico
  • Estanqueidad
  • Protección solar
  •  Seguridad

Estas funciones, raramente se dan en carpinterías antiguas, o mal instaladas, por lo que intervenir sobre estos elementos, principalmente sustituyéndolas por otras más modernas y eficaces, permitirá un ahorro energético evidente y una mejora de la calidad en el hogar.

El aislamiento acústico es uno de los factores clave del confort del hogar. El ruido exterior que padecemos en nuestras casas se transmite por difracción, al incidir el sonido sobre puertas y ventanas, y por filtración, al colarse literalmente el sonido a través de orificios y aberturas. Por ello, además de emplear vidrios pesados para mejorar el aislamiento acústico, es muy importante la calidad de los materiales y componentes utilizados en la fabricación de la ventana, tales como perfilería, herrajes, juntas, etc.

Desde el punto de vista del aislamiento térmico, el hueco es uno de los elementos más débiles del cerramiento, permitiendo grandes fugas de calor en invierno y un exceso de aportes solares en verano, que son necesarios compensar con gastos energéticos bien en calefacción o refrigeración para mantener los niveles de confort adecuados.

Las prestaciones térmicas del hueco estarán limitadas tanto por los materiales empleados como su estado de conservación. El mal estado de los marcos, las sucesivas capas de pintura, descuadres y presencia de ranuras comprometen de tal forma la permeabilidad que las entradas de aire no deseado que se traducen en cargas térmicas que es necesario compensar mediante consumos energéticos adicionales para evitar la pérdida de confort. Estos consumos adicionales conllevan inevitablemente mayores emisiones de CO2 y aumento de la factura energética.

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Se debe analizar la ventana en sus dos componentes principales:

El marco

El marco representa habitualmente entre el 25 y el 35% de la superficie del hueco. En esa proporción, las características del marco van a influir en la trasmitancia y absortividad total del hueco.

Los marcos se pueden clasificar en función del material con el que están fabricados:

Metálico con RPT.  La ruptura de puente térmico consiste en la incorporación de uno o varios elementos separadores de baja conductividad térmica que separan los componentes interiores y exteriores de la carpintería logrando reducir el paso de energía.

Los valores de transmitancia térmica de estos marcos oscilan entre 4,0 y 3,20 W/m2K.

Madera. Se trata de perfiles macizos de madera que por su naturaleza alveolar proporcionan unos niveles importantes de aislamiento térmico. Su conductividad es baja lo que favorece el aislamiento térmico. Sus principales limitaciones se encuentran en las operaciones de mantenimiento necesarias aunque hoy existen en el mercado productos tratados que minimizan estos condicionantes. Los valores de transmitancia dependen de la densidad de la madera utilizada considerándose un intervalo de U = 2,2 W/m2K hasta U= 2,0 W/m2K.

PVC. Las carpinterías están formadas por perfiles normalmente huecos de PVC, ofreciendo un comportamiento térmico de primer orden. Los valores de transmitancia comunmente aceptados son de U = 2,2 W/m2K hasta U= 1,8 W/m2K. Habitualmente son carpinterías cuya participación en el hueco es elevada, lo que unido a sus valores de aislamiento favorece el comportamiento del conjunto.

Otras. Existen otras tipologías de marcos menos presentes en el mercado cuyas prestaciones térmicas son similares a las anteriores. Entre estas tipologías pueden citarse las ventanas mixtas madera-PVC, mixtas aluminio-madera, poliuretano con núcleo metálico, metálicas con ruptura de puente térmico rellenas de espuma aislante, etc.

Además del material de fabricación, es importante considerar el sistema de apertura y cierre de la ventana. Esto puede incidir en la permeabilidad del aire de la carpintería.

tabla01El vidrio

El vidrio es el elemento fundamental en la carpintería, ya que ocupa la mayor superficie de él. Su principal función es permitir el aporte de luz natural, contribuyendo al confort de la vivienda, sin comprometer sus prestaciones de aislamiento térmico.

Desde el punto de vista de este aislamiento térmico, se debe considerar tanto su transmitancia térmica (U) como el factor solar (g).

Vidrio sencillo (monolítico): formados por una única hoja de vidrio o bien, por dos o más hojas unidas en toda su superficie (laminares). Como valor de referencia podemos tomar un valor de = 5,7 W/m2 K y factor solar (g) un valor en torno a 0,83.

Unidad de Vidrio Aislante, conocido habitualmente como doble acristalamiento, está formado por dos o más láminas de vidrios monolíticos separados entre sí por uno o más espaciadores, herméticamente cerrados a lo largo de todo el perímetro. La principal consecuencia es un fuerte aumento de su capacidad aislante reflejado en la drastica reduccion de su transmitancia termica (U= 3,3 W/m2 K, para la composicion mas basica 4-6-42). El aumento progresivo del espesor de la camara proporciona una reducción paulatina de la transmitancia termica. Esta reduccion deja de ser efectiva cuando se producen fenomenos de conveccion dentro de la misma (en torno a los 17 mm).

Este aislamiento térmico se puede mejorar incorporando vidrios de baja emisividad o aislamiento térmico reforzado.

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Vidrio de baja emisividad: Se trata de vidrios monolíticos sobre los que se ha depositado una capa de óxidos metálicos extremadamente fina, del orden de nanómetros proporcionando al vidrio una capacidad de aislamiento térmico reforzado. Normalmente estos vidrios deben ir ensamblados en UVA (doble acristalamiento) ofreciendo así sus máximas prestaciones de aislamiento térmico.

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Vidrio de control solar: Pueden agruparse bajo esta denominación vidrios de muy distinta naturaleza: vidrios de color, serigrafiados o de capa. Si bien, es a estos últimos los que normalmente nos referimos como vidrios de control solar.

Considerando ya el hueco en su conjunto, obtenemos las siguientes transmitancias térmicas, considerando que el marco representa el 30% de neustra ventana de referencia:

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En la actualidad existe una amplio rango de prestaciones en el mercado, por lo que es recomendable solicitar los datos precisos y los correspondientes ensayos a las empresas del sector. A modo de ejemplo, en el prototipo de vivienda solar ekihouse, que construyó la UPV/EHU para la competición Solar Decathlon Europe 2012 y en la que participaron los técnicos principales de Ekoteknia Group, Kömmerling instaló unas carpinterías correderas, de importantes dimensiones, que alcanzaban una transmitancia térmica (U) de 0,95 W/m2K. Constaba de un doble acristalamiento con gas argón en el interior de la cámara.

ekihouseImágenes de la vivienda experimental ekihouse

Conclusiones

Vemos que hay diversas soluciones a la hora de elegir nuestra próxima carpintería. Los datos que aquí se ofrecen, que provienen de fuentes oficiales (aunque pueden ajustarse con los datos propios de los diferentes fabricantes) identifican al PVC como el material con mejores prestaciones aislantes. También tienen buenas prestaciones las ventanas de madera, aunque en este caso el mantenimiento de las mismas en un factor importante a considerar.

marcos

En el caso del aluminio, que tiene una alta conductividad térmica, no alcanza las mismas prestaciones incluso con la rotura de puente térmico, pero puede ser una buena opción  en el caso de carpinterías de grandes dimensiones, donde el porcentaje de marco disminuye respecto al hueco.

También es importante prestar la máxima atención a la instalación de la carpintería, ya que una ejecución defectuosa puede echar al traste toda la inversión realizada en la propia carpintería.

Finalmente, especial atención merecen las cajas de persianas. Constituyen un punte débil dentro de la carpintería, ya que en ocasiones no se han ejecutado de manera correcta, y no resuelven los puentes térmicos que se generan. En la siguietne imagen termográfica se ve la gran diferencia de temperatura entre la ventana y el cajón superior de la persiana. Existen diversas soluciones que estudiaremos en próximas entradas.

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Ventajas

En cualquier caso, la sustitución de las ventanas tiene ciertas ventajas que merece la pena considerar:

  • Reducción de la factura energética, y por tanto amortización de la inversión
  • Mejora del confort térmico, a igualdad de consumo
  • Reducción de emisiones de CO2.
  • Reducción de infiltraciones de aire
  • Posibilidad de intervenir en orientaciones desfavorables (norte)
  • Mejor confort acústico
  • Posibilidad de actuar fraccionadamente en fases sucesivas
  • No supone pérdida de superficie útil de la vivienda
  • La intervención puede aprovecharse para recuperar la uniformidad estética de la fachada

Finalmente, se recomienda informarse de las ayudas y subvenciones que las adminsitraciones destinan a este tipo de actuaciones.

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Ekoteknia Group

Ekoteknia Group es una empresa especializada en la rehabilitación energética de edificios y en eficiencia energética, con amplia experiencia en redacción de proyectos y dirección de obras, así como en proyectos de investigación.