Análisis puentes térmicos edificación

JUAN CANTÓ BLANQUER
Ingeniero de edificación, Arquitecto Técnic
Técnico

ANÁLISIS DE PUENTES
TÉRMICOS EN EDIFICACIÓN
SOLUCIONES TRADICIONALES E INNOVADORAS

Análisis de puentes térmicos en edificación

Ingeniero de edificación, Arquitecto Técnico

ÍNDICE
1.

INTRODUCCIÓN ................................................................................................. 1
1.1
1.2

2.

Generalidades .................................................................................................... 1
Objeto ................................................................................................................ 2

ANÁLISIS............................................................................................................ 3
2.1

Planteamiento.................................................................................................... 3

2.2

Memoria constructiva........................................................................................ 5

2.2.1

Detalle constructivo T-01 ........................................................................... 7

2.2.2


2.2.3


2.2.4


2.2.5


2.2.6

Detalle constructivo N-01 ......................................................................... 10

2.2.7


2.2.8


2.2.9


2.2.10


2.3

Metodología ..................................................................................................... 12

2.3.1
2.3.2
3.

Generalidades ........................................................................................... 12
Procedimiento de cálculo ......................................................................... 14

CÁLCULO ......................................................................................................... 15
3.1

Memoria de materiales ................................................................................... 15

3.2

Coeficientes de película ................................................................................... 17

3.3

Condiciones de contorno ................................................................................. 17

3.4

Puente térmico T-01 (encuentro forjado-fachada) ......................................... 18

3.5

Puente térmico T-02 (dintel) ........................................................................... 19

3.6

Puente térmico T-03 (vierteaguas) .................................................................. 20

3.7

Puente térmico T-04 (pilar intermedio)........................................................... 21

3.8

Puente térmico T-05 (jamba de ventana) ........................................................ 22

3.9

Puente térmico N-01 (encuentro forjado-fachada)......................................... 23

3.10 Puente térmico N-02 (dintel) ........................................................................... 24
3.11 Puente térmico N-03 (vierteaguas) ................................................................. 25
3.12 Puente térmico N-04 (pilar intermedio) .......................................................... 26
3.13 Puente térmico N-05 (jamba de ventana) ....................................................... 27


4.

RESULTADOS E INTERPRETACIÓN ..................................................................... 28
4.1

5.

Pérdida total calorífica ..................................................................................... 29

EVALUACIÓN DE COSTES .................................................................................. 33
5.1

PRESUPUESTO COMPARATIVO DE CERRAMIENTOS ........................................ 33

5.2

Ahorro energético ............................................................................................ 35

6.

CONCLUSIÓN ................................................................................................... 36

7.

BIBLIOGRAFÍA .................................................................................................. 36



1. INTRODUCCIÓN
1.1 Generalidades
¿Qué es un puente térmico?, En edificación, se denomina “puente térmico” al
elemento, conjunto de elementos o disposición de los mismos, que aumentan
puntualmente la transmisión de energía calorífica a través de los cerramientos de los
edificios, es decir, son zonas de la envolvente en las que se presenta una variación de
la uniformidad de la construcción, ya sea por un cambio de espesor, por los materiales
empleados, por su conductividad térmica, etc… lo que implica una minoración de la
resistencia térmica y por tanto un aumento del flujo de calor.

Imagen captada con una cámara termográfica mostrando claramente los puentes térmicos

Antiguamente, cuando el elemento estructural conocido como “viga” no se había
implantado en la edificación como tal, el sistema portante de las construcciones se
basaba en forjados unidireccionales y muros de carga, siendo estos últimos los que
realizaban la función estructural del elemento que hoy denominamos “viga”. Debido a
la función estructural de los cerramientos y la falta de conocimientos y potentes
herramientas de cálculo para optimizar sus espesores, éstos se convirtieron en anchos
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elementos de división, que durante años cumplieron su función de estabilidad y
confort sin mayor problema.
Conforme fueron apareciendo nuevos avances en los sistemas constructivos, la
estructura de los edificios se convirtió en una entidad capaz de soportar todos los
esfuerzos por sí misma, por lo que los anchos “muros de carga” que antes formaban
parte de la estructura, pasaron a tener una función meramente de cerramiento, por
tanto su espesor se vio notablemente reducido. A raíz de la reducción del espesor de
los cerramientos, las personas que habitaban sus viviendas comenzaron a notar
grandes disconformidades con su confort, tanto desde un punto de vista térmico,
como acústico.
En este análisis nos centraremos en el aspecto térmico. En aquella época, fue cuando
surgió la necesidad de introducir nuevos materiales en la edificación que solucionen
dicho problema, materiales llamados aislantes térmicos. Existen numerosos sistemas,
materiales, tipologías, disposiciones constructivas y estudios para implantar el
aislamiento térmico de un edificio. Sin embargo, a lo largo de la última mitad de siglo,
los sistemas constructivos empleados, han dado lugar a aislamientos térmicos
insuficientes, muchas veces debido a los puentes térmicos, casi eternamente
ignorados por la legislación, proyectistas y constructores.

1.2 Objeto
Se redacta el presente análisis, con la finalidad de evaluar el impacto de los puentes
térmicos en la edificación, empleando los conocimientos físicos adquiridos por el
técnico que suscribe, así como las herramientas de cálculo necesarias para una
correcta valoración. Con este estudio se pretende ir más allá de la mera interpretación
de los datos higrotérmicos y realizar una clasificación de “bien” o “mal”, sino que
también se pretende establecer un criterio elaborado, introduciendo más parámetros
a la ecuación tales como costos, facilidad de ejecución, amortización, calidad y confort
del usuario, para obtener una valoración óptima de los sistemas constructivos.

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2. ANÁLISIS
2.1 Planteamiento
El planteamiento para realizar el estudio, se basará en extraer parte de la fachada de
un edificio convencional, donde aparezcan los puentes térmicos más comunes y
calcular la pérdida total de calor en dicho paño. Cabe decir, que para calcular la
demanda térmica de un edificio, han de calcularse las pérdidas caloríficas por tres
métodos:
a) Pérdidas por transmisión.
b) Pérdidas por filtración.
c) Pérdidas por orientación.
En este estudio tan sólo se analizarán las pérdidas por TRANSMISIÓN, ya que son las
únicas que se ven directamente alteradas por los puentes térmicos.
El cálculo se efectuará dos veces, uno empleando el sistema constructivo tradicional,
conocido como “medio pie, cámara y tabique”, y otro paño exactamente igual pero
empleando un sistema de fachada invertida, que, aun siendo un sistema relativamente
novedoso, sus costes no son elevados.

Alzado esquemático del paño de fachada a estudiar

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En la imagen anterior, podemos observar un esquema del paño de fachada a estudiar,
tanto de un sistema constructivo como del otro. Como puede apreciarse, en un paño
de estas características existen numerosas alteraciones de la continuidad de la
fachada. Sabemos que es absolutamente imposible calcular la pérdida de calor exacta
de una fachada o un paño de fachada, esto es debido a que la cantidad de variables a
estudiar sería inmensa, aparte de que los métodos de cálculo empleados, las
diferentes circunstancias de ejecución y las imperfecciones de los materiales,
incrementarían infinitamente la dificultad.
Es por ello por lo que se hacen necesarias ciertas simplificaciones en los cálculos, pero
a menudo para justificar la demanda térmica de un edificio, dicha simplificación se
exagera demasiado, por ejemplo, en ocasiones tan solo se multiplica el coeficiente de
transmitancia térmica de la fachada por su superficie, el del marco de la ventana por la
suya y el del vidrio igual. Esto es una simplificación tan burda que la diferencia entre
los resultados y la realidad es abismal.
Siempre que se emplean métodos de cálculo de este tipo, ha de definirse un grado de
precisión que permita una aproximación a la realidad razonable, sin complicar
demasiado el proceso.

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2.2 Memoria constructiva
A continuación se describen las disposiciones constructivas de cada uno de los dos
sistemas a estudiar:
Fachada tradicional (T):
El cerramiento de exterior a interior se compone de fábrica de 1/2 pie de ladrillo
caravista perforado de 240x115x53 mm recibido con mortero de cemento y arena de
río, un enfoscado con mortero de cemento y arena de rio de 1,5 cm de espesor,
aislamiento térmico a base de planchas de poliestireno extruido (XPS) de 3 cm de
espesor, tabicón de ladrillo hueco doble de 7 cm de espesor y guarnecido y enlucido de
yesode 1,5 cm de espesor.
El canto del forjado está retranqueado 5 cm respecto a la línea de fachada, por lo que
el cerramiento queda interrumpido en su intersección. El canto del forjado se refrenta
con plaquetas de ladrillo recibidas con mortero de cemento.
Los pilares quedan retranqueados 12 cm respecto a la línea de fachada, dejando libre
el hueco para la hilada de ladrillo caravista, pero quedando interrumpido el
aislamiento térmico.
El forjado es unidireccional de hormigón armado HA-25, de viguetas in situ y bovedilla
cerámica. Los pilares son de 30x30 cm y también de HA-25.
La carpintería que conforma la ventana es de perfiles aluminio lacado sin rotura de
puente térmico con doble vidrio 5-12-5, atornillada sobre premarco de aluminio
recibido en la hoja interior del cerramiento. Su cara interior queda enrasada con la
cara interior del muro de cerramiento.
El dintel se forma con una pletina descolgada del forjado a modo de cargadero y
ladrillo caravista. Existe capialzado sin aislamiento térmico.
El vierteaguas es de piedra natural.
El pavimento es de baldosas de gres sobre mortero de cemento y cama de poliestireno
extruido.

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Fachada invertida (N):
El cerramiento de exterior a interior se compone de un revoco de terminación
reforzado con fibra de vidrio de 1 cm de espesor, capa de 5 cm de poliestireno
extruido (XPS), fábrica de 20 cm de espesor con bloques de hormigón ligero de alto
aislamiento térmico recibido con mortero cola específico del sistema constructivo,
cámara de aire de 3,5 cm y placa de yeso laminar de 1,5 cm de espesor.
El canto del forjado está retranqueado 6 cm respecto a la línea de fachada para
permitir la continuidad del revoco exterior y el aislamiento térmico.
Los pilares quedan retranqueados también 6 cm respecto a la línea de fachada, por lo
que quedan enrasados con los cantos de forjado. Esto permite una mayor precisión en
el replanteo y la ejecución de la estructura, así como también un mejor aplomado del
cerramiento y una perfecta continuidad del aislamiento térmico a lo largo de la
superficie ciega del cerramiento.
El forjado es unidireccional de hormigón armado HA-25, de viguetas in situ y bovedilla
cerámica. Los pilares son de 30x30 cm y también de HA-25.
La carpintería que conforma la ventana es de perfiles aluminio lacado con rotura de
puente térmico con doble vidrio 6-12-4, atornillada sobre premarco de aluminio. Su
cara interior queda enrasada con la cara interior del cerramiento.
El dintel se forma con un cargadero de hormigón armado sobre un bloque especial.
Existe capialzado sin aislamiento térmico, que queda refrentado con planchas de
poliestireno extruido según se muestra en los detalles.
El vierteaguas es de chapa de aluminio pintado.
El pavimento es de baldosas de gres sobre mortero de cemento y cama de poliestireno
extruido.

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En cada uno de los paños de fachada se dan los siguientes puentes térmicos, los cuales
se evaluarán uno por uno:
•

FACHADA TRADICIONAL (T):
o T-01 - Encuentro de fachada y forjado
o T-02 - Dintel y capialzado de ventana
o T-03 - Vierteaguas de ventana
o T-04 - Pilar integrado en fachada
o T-05 - Jamba de ventana

•

FACHADA INVERTIDA (N):
o N-01 - Encuentro de fachada y forjado
o N-02 - Dintel y capialzado de ventana
o N-03 - Vierteaguas de ventana
o N-04 - Pilar integrado en fachada
o N-05 - Jamba de ventana

2.2.1 Detalle constructivo T-01

Detalle de encuentro de fachada con forjado intermedio - Sección vertical

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Detalle de dintel de ventana - Sección vertical


Detalle de encuentro de vierteaguas con ventana - Sección vertical

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Detalle de encuentro de fachada con pilar intermedio - Sección horizontal


Detalle de jamba del hueco de ventana - Sección horizontal

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2.2.6 Detalle constructivo N-01

Detalle de encuentro de fachada con forjado intermedio - Sección vertical


Detalle de dintel de ventana - Sección vertical

Página 10 de 36


Detalle de encuentro de vierteaguas con ventana - Sección vertical


Detalle de encuentro de fachada con pilar intermedio - Sección horizontal

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Detalle de jamba del hueco de ventana - Sección horizontal

2.3 Metodología
2.3.1 Generalidades
Según el Código Técnico de la Edificación; "se consideran puentes térmicos, las zonas
de la envolvente del edificio en las que se evidencia una variación de la uniformidad de
la construcción, ya sea por el cambio de espesor del aislamiento, de los materiales
empleados, por penetración de elementos constructivos con diferente conductividad,
etc.., lo que conlleva necesariamente una minoración de la resistencia térmica respecto
al resto del cerramiento".

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Para evaluar correctamente el impacto de un puente térmico dentro de un sistema
constructivo hay diversos métodos, pero para este estudio, aplicaremos lo establecido
en las siguientes normas:
•

UNE-EN ISO 14683: Puentes térmicos en la edificación, transmitancia térmica
lineal y Métodos simplificados y valores por defecto.

•

UNE-EN ISO 10211: Puentes térmicos en edificación, Flujos de calor y
temperaturas superficiales y Cálculos detallados

De acuerdo a lo establecido en dichas normativas, así como en el Código Técnico de la
Edificación, podemos cuantificar el impacto de un puente térmico sobre un sistema
constructivo con dos parámetros:
Coeficiente de transmitancia térmica lineal (ψ):
ψ
Es un coeficiente que indica el diferencial de transmitancia térmica en régimen
unidimensional de un puente térmico, es decir, es el incremento de la transmitancia
térmica de un cerramiento manifestado de forma lineal a lo largo de la longitud de un
puente térmico. Este incremento puede ser tanto positivo como negativo; si es
positivo, implica que la existencia del puente térmico aumenta la transmitancia
térmica del cerramiento de forma simplificadamente lineal en dicha zona. En caso de
obtener un valor negativo, significa que la existencia de esa discontinuidad en el
cerramiento lo hace "mejor" térmicamente hablando, por lo que disminuye su
transmitancia en esa zona. Se mide en W/m·K
Factor de resistencia superficial interior (frsi):
Es un factor adimensional que se utiliza como indicador de riesgo de condensaciones
superficiales, se calcula mediante la siguiente expresión:

=

−
−

Donde:
=

í

=
=
Sus limitaciones se encuentran establecidas en el CTE-DB-HE1 en función de la zona
climática y la clase de higrometría del local interior.
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2.3.2 Procedimiento de cálculo
Generalmente, la influencia de los puente térmicos puntuales (en cuanto resultan de la
intersección de los puentes térmicos lineales) pueden despreciarse. Los valores de la
transmitancia térmica lineal dependen de las áreas del flujo de calor uni-dimensional.
Puede calcularse según la ecuación siguiente:

ψ=

−Σ(

!

−

!)

Donde:
=#
!

=

!

=

é

á

é
&

&

é

.

Como herramienta para el cálculo del coeficiente de acoplamiento térmico lineal en
régimen bidimensional (L2D), se empleará el programa "THERM 6.3", que empleando el
método de elementos finitos, discretiza cualquier modelado que introduzcamos para
realizar el cálculo de la transmitancia térmica, es por ello por lo que debe introducirse
la geometría lo más parecido posible a lo que será en la realidad, incluso
representando las irregularidades que pudiesen existir después de la ejecución.
También se utilizará el programa "THERM" para el cálculo del factor de resistencia
superficial interior, ya que los valores de temperatura ambiente interior y exterior es
conocido y el valor de temperatura mínima superficial interior puede obtenerse con el
programa.
Una vez calculados ambos parámetros de cada uno de los puentes térmicos existentes,
se calculará la pérdida calorífica total de cada paño de fachada.
Sintetizando mucho el procedimiento para entenderlo mejor, podría decirse que en
primer lugar, se calcula cuánto calor se pierde en un modelo bidimensional concreto, a
partir de ahí, obtenemos su transmitancia térmica y a su vez, el coeficiente de
acoplamiento térmico lineal, en segundo lugar, calculamos el mismo caso de forma
unidimensional, suponiendo la perfecta continuidad en los elementos, con lo que
obtendremos el segundo término de la ecuación. La diferencia entre ambos términos
será la influencia aproximada del puente térmico sobre la pérdida de calor del modelo
real.

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3. CÁLCULO
Durante este capítulo se realizarán y explicarán los detalles para el cálculo de cada
puente térmico, que, como se ha mencionado anteriormente, vienen definidos por los
dos parámetros "ψ" y "frsi".

3.1 Memoria de materiales
Para la definición de los materiales sólidos en el software de cálculo necesitaremos dos
parámetros:
•

Coeficiente de conductividad térmica.

•

Emisividad

Se tomarán las siguientes propiedades para los materiales, todo ello extraído del
Catálogo de Elementos Constructivos del Código Técnico de la Edificación, cabe
mencionar que algunos materiales vienen definidos en el catálogo como "conjunto
constructivo" por lo que el dato que se aporta es el de "Resistencia térmica" (fábricas,
tabiquería, forjados, etc...), dado lo cual, calcularemos un coeficiente de transmitancia
térmica "ficticio" empleando la relación entre el espesor y su resistencia térmica.

()*+,-* =

./+/-*

Donde:
()*+,-* = #
=4
./+/-* = .

0

é

ℎ

&

3

2

3
0

é

3

Página 15 de 36

0

Materiales de la fachada tradicional (T):
•

Ladrillo caravista ................................... λ = 0,5000 W/m²K

•

Mortero de cemento ............................ λ = 1,3000 W/m²K

•

Poliestireno Extruido (XPS) ................... λ = 0,0330 W/m²K

•

Tabicón de LHD (7 cm) .......................... λ = 0,4375 W/m²K

•

Guarnecido de yeso .............................. λ = 0,5700 W/m²K

•

PVC ........................................................ λ = 0,1700 W/m²K

•

Forjado unidireccional .......................... λ = 0,9643 W/m²K

•

Hormigón armado ................................ λ = 2,5000 W/m²K

•

Gres porcelánico ................................... λ = 2,3000 W/m²K

•

Aluminio................................................ λ = 230, 000 W/m²K

•

Piedra caliza dura.................................. λ = 1,7000 W/m²K

•

Acero ..................................................... λ = 50, 000 W/m²K

Materiales de la fachada invertida (N):
•

Revoco reforzado.................................. λ = 1,3000 W/m²K

•

Mortero de cemento ............................ λ = 1,3000 W/m²K

•

Poliestireno Extruido (XPS) ................... λ = 0,0330 W/m²K

•

Bloque de hormigón ligero ................... λ = 0,1100 W/m²K

•

Placa de yeso laminar ........................... λ = 0,2500 W/m²K

•

PVC ........................................................ λ = 0,1700 W/m²K

•

Forjado unidireccional .......................... λ = 0,9643 W/m²K

•

Hormigón armado ................................ λ = 2,5000 W/m²K

•

Gres porcelánico ................................... λ = 2,3000 W/m²K

•

Aluminio................................................ λ = 230, 000 W/m²K

•

Acero ..................................................... λ = 50, 000 W/m²K

Cámaras de aire:
•

Cámaras de aire no ventiladas en el interior de premarcos y trasdosados
interiores (fachada invertida).

•

Cámaras de aire ligeramente ventiladas en el interior de capialzados.

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3.2 Coeficientes de película
La resistencia térmica superficial de los materiales viene definida en la tabla E.1 del
CTE-DB-HE1, en función del sentido del flujo del calor y la disposición de los elementos.
El software de cálculo entiende estos parámetros como "coeficientes de película", y su
valor es el inverso al de la resistencia térmica superficial. Se detallan en el siguiente
cuadro:

Cuadro de resistencias térmicas superficiales y coeficientes de película (valores entre paréntesis)

Al programa se le introducirán dichos valores en los contornos correspondientes.

3.3 Condiciones de contorno
Es importante mencionar, que las condiciones de contorno son despreciables para el
cálculo de puentes térmicos, ya que, tanto los parámetros que han de calcularse como
la pérdida de calor, van en función del diferencial térmico, por lo que los resultados no
varían.
No obstante, se han tomado los siguientes valores para el cálculo:
•

Temperatura interior: 20 ºC

•

Temperatura exterior: -4 ºC

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3.4 Puente térmico T-01 (encuentro forjado-fachada)

Isotermas

Código de colores

= 2,3540 ;/

·>

? = @, ABCA D/E · F
GHIJ = @, CK

Página 18 de 36

3.5 Puente térmico T-02 (dintel)

Isotermas

Código de colores

= 1,0935 ;/

·>

? = @, NONB D/E · F
GHIJ = @, AO

Página 19 de 36

3.6 Puente térmico T-03 (vierteaguas)

Isotermas

Código de colores

= 1,0517 ;/

·>

? = @, NNCB D/E · F
GHIJ = @, KQ

Página 20 de 36

3.7 Puente térmico T-04 (pilar intermedio)

Isotermas

Código de colores

= 2,1383 ;/

·>

? = @, KNOO D/E · F
GHIJ = @, ST

Página 21 de 36

3.8 Puente térmico T-05 (jamba de ventana)

Isotermas

Código de colores

= 1,1000 ;/

·>

? = @, KB@C D/E · F
GHIJ = @, N@

Página 22 de 36

3.9 Puente térmico N-01 (encuentro forjado-fachada)

Isotermas

Código de colores

= 0,7863 ;/

·>

? = @, @QNS D/E · F
GHIJ = @, QO

Página 23 de 36

3.10 Puente térmico N-02 (dintel)

Isotermas

Código de colores

= 0,7675 ;/

·>

? = @, NSAQ D/E · F
GHIJ = @, SC

Página 24 de 36

3.11 Puente térmico N-03 (vierteaguas)

Isotermas

Código de colores

= 0,5454 ;/

·>

? = @, TCSA D/E · F
GHIJ = @, NS

Página 25 de 36

3.12 Puente térmico N-04 (pilar intermedio)

Isotermas

Código de colores

= 0,6936 ;/

·>

? = @, @AOK D/E · F
GHIJ = @, QC

Página 26 de 36

3.13 Puente térmico N-05 (jamba de ventana)

Isotermas

Código de colores

= 0,3791 ;/

·>

? = @, BTTC D/E · F
GHIJ = @, AO

Página 27 de 36


4. RESULTADOS E INTERPRETACIÓN
Una vez con los cálculos finalizados, a continuación se presenta un cuadro resumen
con los parámetros obtenidos de cada puente térmico, en vista del cual, se extraerán
las conclusiones y se podrán establecer comparativas:

CUADRO RESUMEN DE CÁLCULO
TIPO DE
PUENTE
TÉRMICO

CON PUENTE TÉRMICO

SIN PUENTE TÉRMICO

2D

U
LONGITUD
L
U
LONGITUD ∑(U·L)
W/m²·K
m
W/m·K W/m²·K
m
W/m²·K

TEMPERATURAS
θi
ºC

θe
ºC

RESULTADOS

θsi
ºC

frsi
ºC

ψ
W/m·K

T-01

1,1770

2,0000

2,3540

0,6894

2,3750

1,6373 20,00 -4,00 11,30

0,64

0,7167

T-02

1,0182

1,0740

1,0935

0,6894

1,0740

0,7404 20,00 -4,00 14,00

0,75

0,3531

T-03

1,0132

1,0380

1,0517

0,6894

1,0380

0,7156 20,00 -4,00

7,70

0,49

0,3361

T-04

0,8657

2,4700

2,1383

0,6894

2,4700

1,7028 20,00 -4,00 15,60

0,82

0,4355

T-05

1,1000

1,0000

1,1000

0,6894

1,0000

0,6894 20,00 -4,00

3,10

0,30

0,4106

N-01

0,3487

2,2550

0,7863

0,2565

2,7000

0,6926 20,00 -4,00 18,90

0,95

0,0938

N-02

0,5186

1,4800

0,7675

0,2565

1,4800

0,3796 20,00 -4,00 16,60

0,86

0,3879

N-03

0,5056

1,0787

0,5454

0,2565

1,0787

0,2767 20,00 -4,00

5,20

0,38

0,2687

N-04

0,2878

2,4100

0,6936

0,2565

2,4100

0,6182 20,00 -4,00 19,00

0,96

0,0754

N-05

0,3791

1,0000

0,3791

0,2565

1,0000

0,2565 20,00 -4,00 14,10

0,75

0,1226

Como puede apreciarse en el cuadro, los valores de transmitancia térmica lineal de los
puentes térmicos de la solución innovadora son mucho menores, en algunos casos del
orden de casi 8 veces menor.
Si por ejemplo se comparan los dos detalles del puente térmico del pilar integrado en
fachada (T-04 y N-04), claramente apreciamos diferencias notorias:

T-04
(fachada tradicional)

N-04
(fachada invertida)

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En el caso de la izquierda (fachada tradicional), el código de colores de temperatura
del pilar es amarillo y verde prácticamente en su totalidad, por lo que indica que se
encuentra entre 9 ºC y 12 ºC aproximadamente, mientras que en la solución de la
derecha (fachada invertida), el pilar se encuentra bañado de tonos rojos y
rojo-blanquecinos, que, según su leyenda de colores, está entre 17 ºC y 19 ºC. Esto es
debido a la casi perfecta continuidad de la capa de aislamiento térmico por el exterior
del edificio.
Con esto se puede verificar que, un puente térmico no sólo implica una pérdida de
calor, si no que según cómo esté solucionado, puede dar lugar a que los elementos
estructurales intrínsecos estén sometidos a diferenciales térmicos importantes. Lo
cual, cabe decir que no tiene por qué ser un problema si se tiene en cuenta para el
cálculo, pero siempre es una ventaja resguardar la estructura del edificio de cambios
tanto térmicos como de humedad. El mismo caso puede aplicarse en todo el perímetro
de forjados de todas las plantas.

4.1 Pérdida total calorífica
Como se ha comentado en apartados anteriores, en ocasiones, erróneamente algunos
técnicos para calcular la pérdida total calorífica por transmisión1, tan solo multiplican
el coeficiente de transmitancia térmica de la fachada por su superficie, el del marco de
la ventana por la suya y el del vidrio igual y todo ello por el diferencial térmico, sin
tener para nada en cuenta las imperfecciones y variaciones en los sistemas
constructivos.
En este caso se hará exactamente lo mismo, con la salvedad que se sumarán las
pérdidas caloríficas ocasionadas por la existencia de los puentes térmicos, que, como
anteriormente se dijo, se han cuantificado con la transmitancia térmica lineal (ψ)de
todos ellos. Para ello se multiplicarán por sus respectivas longitudes y por el diferencial
térmico. Es importante recordar que los valores de "ψ" son INCREMENTOS de la
transmitancia global de los cerramientos.

1

En este análisis se mencionó anteriormente que sólo se tendrán en cuenta las pérdidas por
transmisión, con lo que se desprecian las pérdidas por filtración y orientación.

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Alzado esquemático del paño de fachada a estudiar

En la imagen anterior, volvemos a tener una vista esquemática del paño de 5,80x3,07
metros de fachada que se está analizando. El procedimiento que se realizará para el
cálculo de la pérdida total calorífica será el siguiente:
a) DETERMINAR SUPERFICIES
Superficie total del paño completo:

23,026 m²

Superficie total de cerramiento ciego:

20,866 m²

Superficie total de marco de ventana:

0,538 m²

Superficie total de vidrio:

1,622 m²

b) DETERMINAR LONGITUDES DE PUENTES TÉRMICOS
Puentes tipo 01 (forjados)

11,600 m

Puentes tipo 02 (dintel)

1,800 m

Puentes tipo 03 (vierteaguas)

1,800 m

Puentes tipo 04 (pilares)

7,940 m

Puentes tipo 05 (jambas)

2,400 m

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c) DETERMINAR VALORES DE TRANSMITANCIA TÉRMICA SUPERFICIAL (U)
Cerramiento de fachada tradicional:

U= 0,6894 W/m²K

Cerramiento de fachada invertida:

U= 0,2565 W/m²K

Marco sin rotura pte. térmico (f. tradicional):

U= 5,7000 W/m²K

Marco con rotura pte. térmico (f. invertida):

U= 2,8000 W/m²K

Vidrio 5-12-5 (f. tradicional):

U= 2,0000 W/m²K

Vidrio 6-12-4 bajo emisivo (f. invertida):

U= 1,6000 W/m²K

d) CÁLCULO DE PÉRDIDAS SIN CONSIDERAR PUENTES TÉRMICOS:

TIPO DE
FACHADA

PÉRDIDAS SIN CONSIDERAR PUENTES TÉRMICOS
PARÁMETROS DE CÁLCULO
RESULTADOS
ZONA DE CÁLCULO
U
S
Δt
Parciales Totales
W/m²·K

CERRAMIENTO CIEGO
TRADICIONAL MARCO DE VENTANA
VIDRIO
CERRAMIENTO CIEGO
INVERTIDA
MARCO DE VENTANA
VIDRIO

m²

K

0,6894
5,7000
2,0000
0,2565
2,8000
1,6000

20,8660
0,5380
1,6220
20,8660
0,5380
1,6220

24
24
24
24
24
24

W

W

345,240
73,598
496,695
77,856
128,451
36,154
226,889
62,285
Dif → 118,91%

e) CÁLCULO DE PÉRDIDAS POR PUENTES TÉRMICOS:

TIPO DE
FACHADA

TRADICIONAL

INVERTIDA

PÉRDIDAS POR PUENTES TÉRMICOS
PARÁMETROS DE CÁLCULO
PUENTE TÉRMICO
ψ
L
Δt
W/m·K

T-01 (FORJADOS)
T-02 (DINTEL)
T-03 (VIERTEAGUAS)
T-04 (PILARES)
T-05 (JAMBAS)
N-01 (FORJADOS)
N-02 (DINTEL)
N-03 (VIERTEAGUAS)
N-04 (PILARES)
N-05 (JAMBAS)

m

K

0,7167
0,3531
0,3361
0,4355
0,4106
0,0938
0,3879
0,2687
0,0754
0,1226

11,6000
1,8000
1,8000
7,9400
2,4000
11,6000
1,8000
1,8000
7,9400
2,4000

24
24
24
24
24
24
24
24
24
24

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RESULTADOS
Parciales
Totales
W

199,522
15,255
14,520
82,981
23,651
26,105
16,758
11,608
14,375
7,062
Dif →

W

335,929

75,907

342,55%

Con todo lo cual, obtenemos los siguientes resultados:
•

Pérdida calorífica total en el paño de fachada tradicional:

832,6 W

•

Pérdida calorífica total en el paño de fachada invertida:

302,8 W

En base a ello, podemos verificar las siguientes afirmaciones:
a) El conjunto de la fachada (sin contar puentes térmicos), es un 119% más eficaz
en el caso de la fachada invertida, es decir, más del doble.
b) En el caso de los puentes térmicos, los de la solución de fachada invertida son
un 343% más eficaces desde el punto de vista térmico, es decir, casi cuatro
veces mejor respecto a los de la solución tradicional.
c) La pérdida calorífica total es un 175% mayor en el caso de la fachada
tradicional respecto a la invertida, es decir, casi tres veces superior.
d) De no haberse tenido en cuenta los puentes térmicos en el cálculo, los
resultados variarían un 68% en el caso de la fachada tradicional y un 33% en
el caso de la invertida. Como puede observarse, la diferencia que supone el
hecho de no considerar los puentes térmicos en el cálculo, es superior cuando
su comportamiento térmico es peor.
Queda por tanto demostrado que para el mismo paño de fachada, con las mismas
condiciones geométricas y geográficas, el resultado es muy distinto dependiendo del
sistema constructivo empleado y el tratamiento de los puentes térmicos.
No obstante, en el siguiente capítulo se detalla un breve análisis económico al efecto.

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5. EVALUACIÓN DE COSTES
Para que el análisis sea verdaderamente objetivo, sin duda han de tenerse en cuenta
los aspectos económicos más significativos, ya que una solución constructiva no puede
considerarse definitivamente mejor que otra, si la diferencia entre sus costes difiere
demasiado respecto a la mejoría aportada.
Básicamente la diferencia entre estos dos sistemas constructivos estudiados radica en
los componentes del cerramiento, tales como muros y ventanas. Ya que tanto la
estructura, como el pavimento son exactamente idénticos no los tendremos en cuenta
puesto que se busca una comparación.
En el siguiente apartado se analizan los costes de ejecución de ambos paños de
fachada, considerando únicamente el cerramiento terminado.

5.1 PRESUPUESTO COMPARATIVO DE CERRAMIENTOS

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Como puede observarse, el coste de la fachada invertida es casi un 20% más caro que
el coste de la tradicional. Hay que mencionar que la ventana colocada en dicha
solución, es de aluminio con rotura de puente térmico, lo cual encarece la solución,
pudiendo haberse adoptado otro tipo de carpintería también con buenas propiedades
aislantes pero a menor precio, por ejemplo, PVC.
No obstante, si tenemos en cuenta las pérdidas térmicas calculadas anteriormente,
podemos considerar lo siguiente:
•

Pérdida calorífica total en el paño de fachada tradicional:

832,6 W

•

Pérdida calorífica total en el paño de fachada invertida:

302,8 W

Éstas pérdidas se han calculado para un diferencial térmico de 24 K, por lo que
podemos obtener la pérdida unitaria mediante su división:
•

Pérdida calorífica por grado en fachada tradicional:

34,69 W/K

•

Pérdida calorífica por grado en fachada invertida:

12,62 W/K

Con estos coeficientes, se puede conocer la pérdida calorífica de esos paños concretos
de fachada por cada grado de diferencia entre el interior y el exterior.

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5.2 Ahorro energético
Aunque se puede afirmar que el coste anual de energía para mantener la temperatura
de confort sería bastante superior en el caso de la fachada tradicional, el ahorro
energético que implica es sensiblemente más difícil de calcular, ya que como se ha
mencionado en un principio, no se tienen en cuenta ni pérdidas por filtración de aire,
por orientación, ni tampoco ganancias de calor por radiación solar, factores de
sombra, emisividad, tipo de instalación, tipo de sistema ni el tipo de aparatos.
Además, en el caso de un edificio de bloques, en una vivienda de planta intermedia y
de características comunes, las pérdidas térmicas por fachada son tan sólo una parte
del total, que varía mucho dependiendo de la geometría de la vivienda, sus
características constructivas de conjunto y otras circunstancias, por lo que debe
interpretarse que si la pérdida de calor por la fachada tradicional es el triple que por la
fachada invertida (en este caso), el coste de la factura de calefacción-refrigeración NO
va a ser el triple.

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6. CONCLUSIÓN
A la vista de los resultados del problema planteado, puede finalizarse el presente
análisis concluyendo que, una correcta evaluación de los puentes térmicos así como
una correcta solución, es de vital importancia si quiere conseguirse una óptima calidad
de confort térmico, así como mejorar notablemente la eficiencia energética de los
edificios.
También cabe decir que es importante realizar un buen control de ejecución de obra,
cuidando los detalles y puntos conflictivos que, como se ha comprobado, en ocasiones
no requiere un coste elevado o ni siquiera un coste adicional, sino simplemente una
buena disposición de los elementos constructivos.

7. BIBLIOGRAFÍA
•

CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN

•

CATÁLOGO DE ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS DEL CTE

•

INSTITUTO NACIONAL DE ESTADÍSTICA

•

UNE-EN ISO 14683: Puentes térmicos en la edificación, transmitancia térmica
lineal y Métodos simplificados y valores por defecto.

•

UNE-EN ISO 10211: Puentes térmicos en edificación, Flujos de calor y
temperaturas superficiales y Cálculos detallados

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