Las ventanas, puertas, claraboyas, muros cortina y cualquier otro elemento acristalado a menudo pierden (o ganan) de forma significativa más calor que las paredes circundantes o el techo de la envolvente térmica de un edificio. Por ello, el estándar internacional Passivhaus presta una atención especial al diseño y especificación de todos los elementos acristalados.
Las ventanas Passivhaus suelen ser el principal elemento acristalado de una vivienda Passivhaus.
Si reducimos la pérdida de calor conservamos energía. Además, reducir la pérdida de calor también implica proporcionar un confort óptimo a las personas que habitan una vivienda. Así pues, no se trata solo de eficiencia energética, sino de proporcionar un confort excepcional y al mismo tiempo ser radicalmente eficiente desde el punto de vista energético.
El estándar internacional Passivhaus también proporciona entornos de vida saludables. Las viviendas Passivhaus se caracterizan por disfrutar de abundante aire limpio, fresco y libres de moho. La rigurosa garantía de calidad del estándar passivhaus da como resultado edificios muy duraderos.
Las Ventanas Passivhaus tienen un papel importante en todos estos aspectos: eficiencia energética, confort, salud y durabilidad.
¿Cómo son las ventanas Passivhaus energéticamente eficientes?
Las ventanas están destinadas a proporcionar vistas, obtener luz natural y a obtener eficiencia energética.
Las vistas y la luz natural dependen del lugar donde se encuentro la ventana y de su diseño, más que de las ventanas específicas. Sin embargo, las pérdidas y ganancias de calor sí dependen del sitio y del diseño.
Ganancias solares
Las ganancias solares (conocidas también como ganancias solares térmicas, ganancias caloríficas solares o ganancias pasivas solares, se refieren al aumento de la energía térmica de un espacio, objeto o estructura tras ser expuesta a la radiación solar incidente y de la capacidad de los materiales para transmitir o resistir la radiación) dependen principalmente del coeficiente de ganancia de calor solar del vidrio, el valor g y la cantidad de vidrio que haya. El diseño del edificio y dónde y cómo se ubica, orienta, da sombra, etc., la ventana también son clave.
Las Ventanas Passivhaus se certifican en función del marco con una especificación de acristalamiento establecida que permite una comparación homogénea entre Ventanas Passivhaus. Cuando se especifica el cristal para un edificio Passivhaus, siempre hay un equilibrio entre el valor U (minimizar la pérdida de calor) y el valor g (optimizar la ganancia de calor solar).
Las ventanas Passivhaus deben tener un valor g para adaptarse a la ubicación y al clima de la vivienda. En un clima templado frío, normalmente sería 0,5 o más. Un cristal con un valor g de 0,5 significa que el 50% del calor solar se transmite a través del cristal. En un clima cálido, un valor g más bajo podría ser más adecuado. Sin embargo, los valores g más bajos empiezan a afectar la vista a través del cristal.
Pérdidas de calor
La pérdida de calor a través de una ventana depende principalmente del coeficiente de transferencia de calor de toda la ventana, el valor U. Hay que tener en cuenta que la pérdida de calor se produce por toda la ventana y no sólo por el cristal. Normalmente, el vidrio es el área de menor pérdida de calor de una ventana y es por eso que el estándar internacional Passivhaus entra en muchos más detalles que solo el vidrio.
Las ventanas pierden calor por cuatro partes diferentes: el cristal, el marco, los espaciadores de vidrio y la instalación de la ventana en la pared.
El cristal
A efectos de certificación, se utiliza un valor U del vidrio de 0,7 W/(m 2 .K) para climas templados fríos. El valor U se logra mediante el uso de paneles de vidrio triples. Entre los cristales se sella un gas inerte, como el argón o el criptón, que transmite menos calor que el aire. También se aplica un revestimiento de baja emisividad (low-e) a algunas de las superficies de vidrio.
En climas más cálidos, se puede utilizar doble acristalamiento de alto rendimiento.
El marco de las ventanas
A efectos de certificación Passivhaus, tanto el marco como el espaciador de vidrio se consideran juntos como elementos opacos de una ventana. Combinados dan un valor Psi (coeficiente lineal de transferencia de calor) que al menos debe ser de 0,2 W/(mK). Una ventana Passivhaus certificada tiene una “clase de eficiencia” que se basa en el rendimiento de los elementos opacos, ya que la especificación del vidrio es específica del proyecto.
La estructura de una ventana es el marco y se utiliza para instalar la ventana en una pared y para soportar las secciones que se abren de la ventana. Por ello, el material suele ser un mal aislante y pierde más calor que el vidrio. Sin embargo, la tecnología de los marcos se ha desarrollado considerablemente y ahora los marcos pueden romperse térmicamente o aislarse para que se pierda mucho menos calor a través de ellos. En la actualidad, los marcos se han vuelto más delgados, dando lugar a mayor existencia de vidrio y menos marcos en un mismo tamaño de ventana.
El espaciador de vidrio
Cuando utilizamos más de un panel de cristal en una ventana, es necesario algo que los mantenga separados: este es el espaciador. Los espaciadores suelen ser aluminio, que lamentablemente es un muy buen conductor del calor y, por tanto, un puente térmico. Las Ventanas Passivhaus requieren espaciadores de hechos de plástico o materiales compuestos que conducen cerca de la mitad del calor que los espaciadores de aluminio.
La instalación de la ventana
Si bien la instalación de una ventana es específica de cada proyecto, a efectos de certificación se deben considerar tres escenarios con la ventana instalada en paredes adecuadas Passivhaus.
El detalle de la instalación es importante porque hay áreas de superficie adicionales en la unión entre la pared y la ventana y, a menudo, se necesita más estructura en la pared, lo que significa que existen áreas adicionales de pérdida de calor en los marcos de las ventanas y hay menos aislamiento de las paredes debido a la estructura adicional.
El detalle de instalación recomendado incluye aislamiento de pared que cubre algunos de los marcos de las ventanas para mitigar o eliminar aún más la transmisión de calor a través de los marcos.
Los alféizares de las ventanas no son tan fáciles de aislar y, por lo general, la pérdida de calor a través del detalle del alféizar es peor que a través de los marcos y los detalles del cabezal. Cada uno de los diferentes detalles debe tenerse en cuenta en la planificación de la casa pasiva.
El valor U de la ventana instalada
El valor U de una ventana certificada Passivhaus no es el valor U real que tendrá un proyecto sino un valor que permite realizar comparaciones.
El valor U de la ventana instalada tiene en cuenta las dimensiones de la ventana, el vidrio, el marco, los detalles de instalación, los valores U del vidrio (panel central) y el marco, y los valores Psi del espaciador de vidrio y el detalle de instalación.
Para un edificio con certificación Passivhaus, el valor U requerido depende del clima.
Fugas de aire
Una ventana con certificación Passivhaus no tiene ningún requisito específico de estanqueidad. Sin embargo, si una ventana no fuera hermética, no cumpliría con los exigentes requisitos de comodidad e higiene. También debe ser apto para formar parte de la construcción hermética del edificio y pasar la prueba de la puerta sopladora.
La pérdida y ganancia de calor a través de una ventana es significativa y, por lo tanto, necesita una consideración detallada para Passivhaus.
Ventanas Passivhaus y confort
Las ventanas típicas transmiten más calor que las paredes y son más frías que la temperatura interior. Ello conlleva:
- Corrientes de aire frío. A medida que el aire caliente de la habitación entra en contacto con la ventana y se enfría, se hunde hasta el fondo de la habitación creando corrientes de aire frescas. Por ello, los radiadores suelen estar situados debajo de las ventanas, para contrarrestar este efecto.
- Asimetría de temperatura. Como la ventana se siente más fría que el resto de la habitación, es incómodo que un lado del cuerpo se sienta más frío que el otro.
- Pérdida de calor. Nuestro cuerpo irradia nuestro calor hacia las superficies más frías de la ventana y sentimos más frío.
Los requisitos climáticos y de alto rendimiento específicos de las ventanas Passivhaus se determinan en parte para abordar estos inconvenientes. Una ventana Passivhaus certificada sólo puede ser 4,2 grados más fría que la temperatura superficial promedio del espacio circundante. De esta manera:
- No existirán corrientes de aire causadas por el contacto del aire con las superficies frías de las ventanas.
- No habrá asimetría de temperatura ya que la ventana se siente tan cálida como el resto de la habitación.
- No existirá pérdida de calor de nuestro cuerpo irradiando calor a una ventana más fría.
Este grado de comodidad también significa que podemos sentarnos en un asiento junto a la ventana o cerca de una ventana, incluso cuando en el exterior haga mucho frío.
Este alto rendimiento sólo se logra teniendo en cuenta todos los aspectos detallados de la eficiencia energética mencionados con anterioridad. Esto es fundamental para el estándar internacional Passivhaus: la eficiencia energética radical proporciona los medios dando como resultado un confort excepcional.
Las ventanas Passivhaus no solo proporcionan excelentes vistas y luz natural, también mejoran nuestro confort.
Ventanas Passivhaus y salud
Aparte de todo lo mencionado anteriormente, las ventanas típicas también pueden ser perjudiciales para la salud. La temperatura superficial más fría significa que la humedad relativa en las superficies de las ventanas puede ser lo suficientemente alta como para que se produzca condensación, conllevando el riesgo de aparición de moho y los peligros asociados para nuestra salud.
Las Ventanas Passivhaus eliminan este riesgo. El enfoque de diseño integrado del estándar internacional Passivhaus que abarca la envolvente térmica , la construcción sin puentes térmicos, la construcción hermética, la buena ventilación y las ventanas de alto rendimiento garantiza un ambiente interior libre de condensación.
Para la certificación de Ventanas Passivhaus, el punto más frío del marco de la ventana (normalmente en una esquina donde hay tanto marco como espaciador) no debe tener una «actividad de agua» superior a 0,80, es decir, la humedad relativa en la superficie del material, o justo debajo de él, no debe exceder del 80%. El crecimiento de moho puede comenzar una vez que la humedad relativa de la superficie supera el 80%.
La humedad relativa aumenta a medida que baja la temperatura de la superficie, por lo que está directamente relacionada con que la ventana se mantenga caliente. Las temperaturas de la superficie interna están directamente relacionadas con el valor U de la ventana instalada. Una vez más, la eficiencia energética es el medio, pero en este caso el resultado es la higiene y un ambiente interior saludable.
Las Ventanas Passivhaus nos proporcionan un ambiente interior saludable y libre de moho.
Las Ventanas Passivhaus tienen en cuenta el rendimiento térmico del cristal, el marco, los espaciadores del cristal y la forma de instalación de la ventana. Este nivel de consideración detallada garantiza que las Ventanas Passivhaus funcionen con un estándar muy alto.
Las Ventanas Passivhaus también desempeñan un papel importante en el estándar internacional Passivhaus al ofrecer un confort interior excepcional. Las Ventanas Passivhaus no son frías si estamos cerca y no provocan corrientes de aire.
No existe la condensación en el interior de las ventanas passivhaus.
La combinación de eficiencia energética, confort y salud tiene además otro beneficio: la durabilidad. Si bien las facturas de energía más bajas, las temperaturas cálidas de las superficies y la ausencia de moho son grandes beneficios, también brindan buenas condiciones para que los materiales de construcción sean duraderos. La eliminación de la humedad, el moho y la degradación del material asociada garantiza que las ventanas Passivhaus sigan funcionando durante su larga vida útil.
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