La rehabilitación de una fachada mediante un sate (sistema de aislamiento térmico exterior) es una de las actuaciones más eficaces para mejorar el comportamiento térmico de un edificio existente.

Además de reducir considerablemente las pérdidas de energía, el sate tiene una ventaja especialmente importante desde el punto de vista higrotérmico: eleva y homogeneiza la temperatura de las superficies interiores de la fachada, reduciendo de forma muy significativa el riesgo de condensaciones y aparición de moho.

Sin embargo, una rehabilitación energética modifica también el funcionamiento de la vivienda. Al mejorar la envolvente y, especialmente, cuando se sustituyen simultáneamente las antiguas ventanas por carpinterías modernas muy estancas, disminuye la renovación de aire que anteriormente se producía de manera involuntaria.

Esto puede hacer que, en determinadas viviendas con una producción elevada de vapor de agua, sea necesario prestar más atención a la ventilación.

No se trata de un problema derivado de haber aislado demasiado. Al contrario: hemos conseguido una vivienda térmicamente mejor y ahora debemos sustituir las antiguas infiltraciones incontroladas por una ventilación correctamente diseñada.

El sate no provoca condensaciones: las reduce, porque elimina los puntos fríos de la fachada. Si después de rehabilitar aparece humedad, la causa es que la vivienda es ahora más estanca y ya no ventila "sola" por las rendijas de las ventanas antiguas. La solución no es aislar menos, sino ventilar de forma controlada. Lo explicamos con números.

La condensación superficial aparece cuando una superficie alcanza una temperatura inferior al denominado punto de rocío del aire interior.

Este punto depende fundamentalmente de dos parámetros:

• la temperatura del aire
• su humedad relativa

Para una temperatura interior habitual de 20 °C, el punto de rocío se encuentra aproximadamente en:

La diferencia es importante. Con una vivienda a 20°C y una humedad relativa del 50%, una superficie tendría que enfriarse hasta aproximadamente 9 °C para que comenzase a condensar.

Pero si la humedad interior alcanza el 80%, basta con que esa superficie se encuentre alrededor de 16,4°C. Por eso las condensaciones aparecen tradicionalmente en los puntos más fríos de las fachadas.

En edificios antiguos sin aislamiento exterior es frecuente encontrar importantes diferencias de temperatura entre unas zonas y otras de una misma fachada.

Los puntos más problemáticos suelen coincidir con:

• pilares de hormigón integrados en fachada
• cantos de forjado
• dinteles
• frentes de vigas
• encuentros entre fachada y cubierta
• encuentros con terrazas
• contornos de ventanas

Todos ellos son puentes térmicos, zonas donde el flujo de calor es superior al del resto del cerramiento. En invierno, mientras la superficie interior de una pared puede encontrarse a una temperatura relativamente confortable, un pilar o el canto de un forjado puede estar varios grados más frío.

Un ejemplo con cifras: un pilar de hormigón de 25 cm embebido en fachada, sin aislamiento, tiene una transmitancia de unos 3,5 W/m²K. Con 20 °C en el interior y 5 °C en el exterior, su superficie interior se queda alrededor de 13 °C. Basta mirar la tabla anterior: con un 70 % de humedad interior, ese pilar ya está por debajo del punto de rocío y condensa, mientras que la pared de al lado, a 17 °C, todavía no.

Si esa situación se repite noche tras noche, aparecen las manchas oscuras en las esquinas, detrás de los armarios y en el contorno de las ventanas: colonias de moho creciendo justo sobre los puentes térmicos.

Una de las grandes ventajas del sate consiste precisamente en que el aislamiento se coloca por el exterior y de forma prácticamente continua. El aislamiento pasa por delante de:

• cerramientos
• pilares
• cantos de forjado
• vigas
• otros elementos estructurales

De esta manera disminuyen enormemente las diferencias de temperatura entre las distintas zonas de la fachada. Podemos verlo con un ejemplo sencillo, supongamos una fachada antigua con una transmitancia térmica de:

U = 1,50 W/m²K

y unas condiciones de invierno de:

• interior: 20 °C;
• exterior: 5 °C.

La diferencia de temperatura es de 15 °C.

El flujo de calor aproximado a través de la fachada será:

q = U × ΔT

q = 1,50 × 15 = 22,5 W/m²

Considerando una resistencia superficial interior de 0,13 m²K/W, la caída de temperatura entre el aire interior y la superficie de la pared será aproximadamente: 

22,5 × 0,13 = 2,9 °C

La superficie interior se encontraría aproximadamente a: 17,1 °C

Si rehabilitamos esa misma fachada mediante un sate y reducimos su transmitancia hasta: U = 0,25 W/m²K

el flujo térmico pasa a: 0,25 × 15 = 3,75 W/m²

y la caída de temperatura superficial se reduce a: 3,75 × 0,13 = 0,5 °C

La temperatura superficial interior pasa entonces a ser aproximadamente: 19,5 °C

Es decir, prácticamente la misma que la del aire de la vivienda. Y si volvemos a la tabla de puntos de rocío, el cambio es decisivo: la pared antigua, a 17,1 °C, condensaba en cuanto la humedad interior superaba el 75 %; la pared con SATE, a 19,5 °C, no condensa en ninguna condición realista de uso.

El pilar del ejemplo anterior, que estaba a 13 °C, queda ahora cubierto por la misma capa de aislamiento que el resto de la fachada y se sitúa también en torno a los 19 °C. El punto frío ha desaparecido.

Como referencia, el Código Técnico exige actualmente en Madrid (zona climática D3) una transmitancia máxima de 0,41 W/m²K para los muros de fachada. Un SATE bien dimensionado suele quedar bastante por debajo, como en el ejemplo.

Nota técnica: para la comprobación normativa de condensaciones superficiales, el CTE (DB-HE / DB-HS 1) no trabaja con la temperatura superficial directamente sino con el factor de temperatura de la superficie interior, fRsi, calculado con una resistencia superficial de 0,25 m²K/W en lugar de 0,13. Es un criterio más conservador que el del ejemplo, pensado precisamente para rincones, esquinas y zonas con muebles pegados a la pared. El principio es el mismo: cuanto menor es la U, mayor es el fRsi y menor el riesgo.

Esta mejora puede estudiarse con más detalle mediante nuestra calculadora de transmitancias y condensaciones, que permite comparar diferentes composiciones de fachada y analizar temperaturas, resistencias térmicas y comportamiento frente al vapor.

Además, el efecto real del sate es todavía más interesante en los puentes térmicos: al disponer una capa continua de aislamiento por el exterior, desaparecen muchas de las superficies localizadas que anteriormente se encontraban varios grados por debajo del resto de la pared.

Por este motivo, un sate correctamente ejecutado disminuye de forma muy importante el riesgo de condensación superficial.

Porque son dos fenómenos diferentes. Una cosa es la temperatura de las superficies interiores y otra la cantidad de vapor de agua presente en el aire de la vivienda.

Las personas generan vapor continuamente mediante la respiración y la transpiración. A esto debemos añadir el vapor producido por:

• duchas
• baños
• cocinar
• secar ropa
• limpiar
• determinadas actividades domésticas

Como orden de magnitud, una persona puede aportar alrededor de 40 g de vapor de agua por hora mientras permanece en una habitación. Dos personas durmiendo durante ocho horas pueden generar por tanto:

2 × 40 × 8 = 640 g

Es decir, aproximadamente 0,64 litros de agua en forma de vapor durante una noche.

Consideremos un dormitorio relativamente habitual de:

• superficie: 10 m²
• altura: 2,50 m.

Su volumen interior será: 10 × 2,50 = 25 m³

A 20 °C, el aire saturado puede contener aproximadamente 17,3 g de vapor por cada m³.

Al 50 % de humedad relativa contendrá unos: 8,6 g/m³

y al 70 %: 12,1 g/m³

Para que los 25 m³ de aire del dormitorio pasasen, en un cálculo puramente teórico, del 50 al 70 % de humedad serían necesarios:

(12,1 − 8,6) × 25 = 87,5 g de agua

Dos personas produciendo conjuntamente unos 80 g/h generan esa cantidad en poco más de una hora.

Naturalmente, una habitación real no funciona como un recipiente hermético. Los revestimientos, textiles y muebles absorben temporalmente parte de la humedad, existe intercambio de aire con otras habitaciones y siempre se produce alguna renovación.

Pero el cálculo permite entender la magnitud del fenómeno.

La cantidad de agua que puede almacenar el aire de una habitación es muy pequeña comparada con la cantidad de vapor que generan sus ocupantes.

Por eso la ventilación es fundamental. El Código Técnico (DB-HS 3) fija los caudales mínimos de una vivienda: 8l/s en el dormitorio principal, 4 l/s en los secundarios, 15 l/s en cada baño y 2l/s por m² en la cocina. Esos 8 l/s del dormitorio equivalen a unos 29m³/h, es decir, algo más de una renovación completa del aire de la habitación cada hora. Con ese caudal, los 80g/h de vapor que producen dos personas se evacúan sin dificultad y la humedad se mantiene estable en torno al 50–55 %. Sin ventilación, en cambio, el aire se satura en poco más de una hora.

Este fenómeno se observa con mucha frecuencia cuando se sustituyen unas ventanas antiguas por unas nuevas. Las carpinterías antiguas podían presentar infiltraciones importantes a través de:

• juntas
• holguras
• cajones de persiana
• encuentros con la fachada

Desde el punto de vista energético era una situación muy negativa. En invierno entraba continuamente aire frío del exterior, aumentaba el consumo de calefacción y se producían corrientes de aire. Cuando instalamos unas ventanas modernas de altas prestaciones conseguimos precisamente eliminar esas infiltraciones.

Obtenemos:

• menos pérdidas térmicas
• mayor confort
• menos corrientes de aire
• mejor aislamiento acústico
• mayor estanqueidad

Todo ello es positivo.

Pero también desaparece una parte de aquella renovación accidental de aire. Si una vivienda producía una cantidad elevada de vapor y dependía parcialmente de esas infiltraciones para evacuarlo, después de instalar las nuevas ventanas puede aumentar su humedad relativa si no existe una ventilación suficiente.

Lo mismo puede suceder, aunque en menor medida, cuando mejoramos de forma importante el conjunto de la envolvente del edificio.

La expresión “las paredes tienen que respirar” puede resultar útil coloquialmente, pero desde un punto de vista técnico mezcla dos conceptos diferentes. El primero es la difusión del vapor de agua a través de los materiales. El segundo es la renovación del aire de una habitación.

Los cerramientos permiten, en mayor o menor medida, la difusión de vapor. Esta capacidad depende de la naturaleza y del espesor de cada una de sus capas. Pero la humedad producida por varias personas, una ducha o una cocina es demasiado elevada como para confiar su evacuación al paso del vapor a través de las paredes.

La ventilación de una vivienda debe realizarse mediante renovación de aire, no a través de sus fachadas.

Podemos ponerle cifras. Tomemos una fachada habitual en Madrid: medio pie de ladrillo perforado, cámara de aire, tabique de ladrillo hueco y enlucido de yeso, con 20 °C y 60 % de humedad en el interior y 5 °C y 80 % en el exterior.

El vapor que atraviesa ese muro por difusión es de unos 0,28 g por m² y hora. Si sobre esa fachada colocamos un SATE de 8 cm de EPS, el flujo baja a unos 0,12 g/m²·h; con lana mineral se mantiene prácticamente igual.

Volvamos al dormitorio de 10 m². Sus 7 m² de fachada dejan salir durante la noche entre 6 y 16 g de vapor, según la solución. Sus dos ocupantes han producido 640 g. La pared evacúa, en el mejor de los casos, el 2,5 % del vapor generado.

Por eso la permeabilidad al vapor de un sate, siendo un parámetro que debe conocerse y comprobarse, no es lo que decide si una vivienda tiene o no problemas de humedad. Lo decide la ventilación.

Esto no significa que la permeabilidad al vapor de los materiales no sea importante.

Al contrario, en una rehabilitación debe estudiarse el comportamiento completo del cerramiento, y por eso es importante utilizar sistemas sate certificados y ensayados como conjunto.

Un sistema de calidad tiene caracterizadas propiedades como:

• conductividad térmica
• absorción de agua
• comportamiento frente a ciclos higrotérmicos
• resistencia mecánica
• adherencia entre capas
• comportamiento frente a la difusión del vapor

La resistencia al paso del vapor puede expresarse mediante el factor μ de los materiales y mediante su espesor de aire equivalente:

Sd = μ × e

donde:

• μ es el factor de resistencia a la difusión de vapor
• e es el espesor del material
• Sd representa el espesor equivalente de una capa de aire con una resistencia similar al paso del vapor

Por tanto, un sate correctamente especificado no debe entenderse como una capa impermeable que se coloca sin ningún criterio sobre la fachada. Su comportamiento higrotérmico forma parte de las características que deben analizarse al seleccionar y proyectar el sistema.

Este análisis es especialmente importante si se opta por aislar por el interior en lugar de con SATE. Con un trasdosado interior, el ladrillo queda del lado frío del aislamiento y puede alcanzar en invierno temperaturas por debajo del punto de rocío del vapor que lo atraviesa: es la condensación intersticial, invisible desde el interior hasta que aparecen los daños. Es el caso en el que sí resulta necesario colocar una barrera de vapor y calcular el cerramiento capa a capa. Con el SATE ocurre lo contrario: toda la fábrica queda del lado caliente, y ese riesgo desaparece. Es uno de los argumentos higrotérmicos más sólidos a favor del aislamiento exterior.

Una comparación sencilla puede ayudarnos a entenderlo. Un automóvil moderno puede ser extremadamente estanco y, sin embargo, podemos viajar durante horas con las ventanillas completamente cerradas.

Esto es posible porque el vehículo dispone de un sistema específico de ventilación. El aire no necesita atravesar las puertas, la carrocería o los cristales. Entra y sale por los conductos previstos para ello.

Podemos comprobarlo fácilmente cuando activamos durante mucho tiempo la función de recirculación interior. En ese momento dejamos de introducir aire exterior. Los ocupantes continúan respirando y aportando humedad al habitáculo.

En determinadas condiciones los cristales comienzan a empañarse.

¿Qué hacemos entonces? No hacemos agujeros en el coche ni empeoramos la estanqueidad de sus ventanas. Simplemente introducimos aire exterior mediante el sistema de ventilación y dirigimos aire hacia los cristales.

Con una vivienda energéticamente eficiente ocurre algo conceptualmente parecido. No necesitamos que el aire atraviese de manera descontrolada las ventanas o las fachadas. Necesitamos un sistema de ventilación adecuado.

La forma más sencilla de reducir la humedad es abrir las ventanas. En invierno funciona especialmente bien porque el aire exterior frío contiene normalmente poca cantidad absoluta de vapor de agua.

Por ejemplo, un aire exterior a:

• 5 °C
• 80 % de humedad relativa

contiene aproximadamente: 5,4 g/m³ de vapor de agua

Aunque el 80 % pueda parecer una humedad muy elevada, este aire contiene mucha menos agua que el aire interior caliente.

Cuando esos 5,4 g/m³ entran en una vivienda y se calientan hasta 20 °C, corresponden aproximadamente a una humedad relativa del 31 %.

Por eso ventilar una habitación en invierno reduce rápidamente su humedad. El inconveniente es evidente. También estamos expulsando aire a 20 °C y sustituyéndolo por aire que puede estar a 5 °C.

Parte de la energía que hemos utilizado para calentar la vivienda se pierde.

Entre abrir las ventanas y un sistema de doble flujo hay varias soluciones que se emplean habitualmente en rehabilitación de viviendas existentes:

• Aireadores en carpintería: pequeñas rejillas integradas en el marco de la ventana nueva que garantizan una entrada de aire mínima y controlada. Es la forma habitual de cumplir el DB-HS 3 cuando se sustituyen ventanas.
• Microventilación: posición intermedia de la ventana oscilobatiente que deja una rendija de pocos milímetros, muy útil en dormitorios durante la noche.
• Extracción higrorregulable: extractores en baños y cocina que aumentan el caudal cuando detectan humedad y lo reducen cuando el ambiente está seco, ahorrando energía respecto a un extractor de caudal fijo.
• Ventilación híbrida: combina entradas de aire en las estancias secas con extracción en las húmedas, funcionando por tiro natural y con apoyo mecánico cuando hace falta.

Todas ellas resuelven el problema de la humedad. Su inconveniente es que el aire que entra lo hace a la temperatura exterior. Cuando además queremos recuperar esa energía, la solución es el recuperador de calor.

Desde un punto de vista energético, la solución más completa es utilizar ventilación mecánica controlada con recuperación de calor. 

Puede tratarse de un sistema centralizado para toda la vivienda o, en rehabilitación, de sistemas descentralizados instalados en determinadas habitaciones. Estos equipos realizan simultáneamente dos operaciones:

• expulsan aire interior húmedo
• introducen aire exterior.

Entre ambos flujos existe un intercambiador de calor. De esta manera, el aire caliente que sale de la vivienda transmite gran parte de su energía al aire frío que entra, sin necesidad de mezclar ambos flujos. Supongamos nuevamente:

• interior: 20 °C
• exterior: 5 °C.

Si simplemente abrimos una ventana, el aire entra aproximadamente a 5 °C.

Con un recuperador que tenga un rendimiento térmico del 80 %, podemos estimar:

5 + 0,80 × (20 − 5) = 17 °C

El aire exterior entraría en la vivienda aproximadamente a 17 °C, en lugar de hacerlo a 5 °C.

Con una eficiencia del 90 %: 5 + 0,90 × 15 = 18,5 °C

El sistema permite por tanto evacuar vapor de agua y mantener la humedad interior bajo control sin renunciar a gran parte de la energía que hemos conseguido conservar aislando correctamente el edificio.

Cuando después de una rehabilitación aparece una humedad elevada es importante identificar correctamente la causa.

Un sate correctamente proyectado mejora precisamente una de las condiciones fundamentales que provocan las condensaciones: las bajas temperaturas superficiales.

El aislamiento continuo hace desaparecer muchos de los antiguos puntos fríos asociados a pilares, cantos de forjado y otros puentes térmicos. Si simultáneamente hemos instalado ventanas más estancas, la vivienda también tendrá muchas menos infiltraciones de aire. Eso es exactamente lo que buscamos desde el punto de vista energético.

Lo que debemos hacer entonces es adaptar la ventilación a las nuevas prestaciones de la vivienda. Una rehabilitación bien planteada debe conseguir:

• una envolvente térmica continua;
• puentes térmicos minimizados;
• temperaturas superficiales interiores elevadas y homogéneas;
• carpinterías estancas;
• un sistema sate certificado y con comportamiento higrotérmico conocido;
• y una ventilación suficiente para evacuar el vapor producido por sus ocupantes.

De esta manera obtenemos una vivienda más confortable, con menor consumo energético y con un riesgo de condensaciones muy inferior al que presentaba antes de ser rehabilitada.