El superaislamiento es un enfoque para el diseño, la construcción y la modernización de edificios que reduce drásticamente la pérdida (y la ganancia) de calor mediante el uso de niveles de aislamiento y hermeticidad mucho más altos que el promedio. El superaislamiento es uno de los antepasados del enfoque de la casa pasiva .
No existe una definición universalmente aceptada de superaislamiento, pero los edificios superaislados suelen incluir:
Nisson y Dutt (1985) sugieren que una casa podría describirse como "superaislada" si el costo de la calefacción es menor que el del calentamiento del agua. [1]
Además del significado mencionado anteriormente de alto nivel de aislamiento, los términos superaislamiento y materiales superaislantes se utilizan para materiales aislantes de alto R/pulgada, como paneles de aislamiento al vacío (VIP) y aerogel . [2]
Una casa superaislada está destinada a reducir significativamente las necesidades de calefacción e incluso puede calentarse predominantemente mediante fuentes de calor intrínsecas (calor residual generado por los electrodomésticos y el calor corporal de los ocupantes) con pequeñas cantidades de calor de respaldo. Se ha demostrado que esto funciona incluso en climas fríos, pero requiere mucha atención a los detalles de construcción además del aislamiento (consulte 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 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 . En la década de 1970 se construyeron en Champaign-Urbana varias casas, dúplex y condominios basados en los principios de Lo-Cal. [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 fueron necesarios y luego fueron retirados. La casa se calentaba principalmente con el calor residual de los electrodomésticos y de 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 en los años siguientes se construyeron muchas casas superaisladas. Estas casas también influyeron en el desarrollo del estándar Passivhaus por parte de Wolfgang Feist . [4]
Es posible, y cada vez más deseable, modernizar el aislamiento de las casas o edificios existentes. La forma más sencilla suele ser agregar 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 del marco original, pero es posible que no sea necesaria. Casi siempre vale la pena agregar una barrera de aire continua mejorada, ya que las casas más antiguas tienden a tener corrientes de aire, y dicha barrera de aire puede ser significativa para el ahorro de energía y la durabilidad. Se debe tener cuidado al agregar una barrera de vapor, ya que puede reducir el secado de la humedad incidental o incluso causar 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 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 a no más 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, utilizan aislamiento fibroso) y controla la condensación por fuga de aire y la condensación por difusión de vapor. Este enfoque garantizará que no se produzca condensación sobre o dentro de la barrera de vapor durante el clima frío. La regla 1/3:2/3 asegurará 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 sean del orden de 0 °C (32 °F) cuando hace tanto frío en el exterior, mucho más bajas que la temperatura de barrera de vapor prevista y, de ahí, la regla 1/3:2/3. Es bastante conservador. Para 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 tales reglas, los edificios con humedades interiores altas 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 ( ej., 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 se pueden aplicar al modernizar casas antiguas.
Una envoltura de construcción 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. Para este propósito se encuentran disponibles fieltro asfáltico y otros productos, como productos porosos a base de polímeros, que generalmente sirven como barrera/plano de drenaje resistente al agua.
Las modificaciones interiores son posibles cuando el propietario desea preservar el revestimiento exterior antiguo o cuando los requisitos de separación limitan el espacio para una modificación exterior. El sellado de la barrera de aire es más complejo y la continuidad del aislamiento térmico se ve comprometida (debido a las numerosas penetraciones en tabiques, pisos y servicios); el conjunto de pared original se vuelve más frío en climas fríos (y por lo tanto más propenso a la condensación y más lento a secar), 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 atravesar 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 de 2×4 R-12).
En construcciones nuevas, el costo adicional de aislamiento y marco de las paredes puede compensarse al no requerir un sistema de calefacción central dedicado. A menudo se justifica o se requiere un horno central para garantizar temperaturas suficientemente uniformes en hogares con numerosas habitaciones, más de un piso, aire acondicionado o de gran tamaño. Los hornos pequeños no son muy caros y, por lo general, se requieren algunos conductos en cada habitación para proporcionar aire de ventilación. Cuando la demanda máxima y el uso anual de energía son bajos, sólo en ocasiones se necesitan sistemas de calefacción central costosos y sofisticados. Por lo tanto, pueden usarse incluso calentadores de resistencia eléctrica. Los calentadores eléctricos generalmente solo se usan en las frías noches de invierno, cuando la demanda general de electricidad en el resto de la casa es baja. Se utilizan ampliamente otros calentadores auxiliares, como pellets de madera, estufas de leña, calderas de gas natural o incluso estufas. El costo de una modernización del 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 derivada de la calefacción de un edificio, o el deseo de proporcionar un confort térmico excepcional.
Durante un corte de energía, una casa superaislada permanece caliente por más tiempo ya que la pérdida de calor es mucho menor de lo habitual, 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 el suministro eléctrico, lo que provocará cortes de energía durante semanas o más. Cuando se las priva de su suministro continuo de electricidad (ya sea para calentar directamente o para operar calderas alimentadas por gas ), las casas convencionales se enfrían rápidamente y pueden correr un mayor riesgo de sufrir costosos daños por la congelación de las tuberías de agua. Los residentes que utilicen métodos de calefacción suplementarios sin el cuidado adecuado durante dichos episodios o en cualquier otro momento pueden exponerse al riesgo de incendio o intoxicación por monóxido de carbono .
