Retardadores de difusión de vapor y barreras de aire


Los retardadores de difusión de vapor, retardadores de aire y retardadores de aire / vapor están relacionados con la interacción de la temperatura y la humedad dentro y alrededor de la envoltura del edificio. Una barrera de vapor o retardador de difusión de vapor (VDR) es un material que reduce la velocidad a la que el vapor de agua puede moverse a través de un material. El término más antiguo "barrera de vapor" todavía puede usarse, sin embargo, esto es incorrecto ya que implica que el material detiene toda la transferencia de humedad. Dado que todo permite que algo de vapor de agua se difunda a través de él hasta cierto punto, el término "retardador de difusión de vapor" es más preciso. No importa cómo los llames, se han convertido en un importante problema de construcción para la mayoría de las regiones. La siguiente información describe qué son, cómo funcionan y cuándo usarlos.

La dinámica de humedad térmica:

  • El vapor de agua entra y sale de un edificio básicamente de tres maneras: con corrientes de aire, por difusión a través de materiales y por transferencia de calor. De estos tres, el movimiento del aire es la fuerza dominante porque, como la mayoría de los fluidos, el aire se mueve naturalmente de un área de alta presión a una más baja por el camino más fácil posible. Esto es generalmente a través de cualquier agujero disponible en el sobre del edificio. La transferencia de humedad por las corrientes de aire es muy rápida (en el rango de varios cientos de pies cúbicos de aire por minuto) y representa más del 98% de todo el movimiento de vapor de agua en las cavidades de los edificios. Por lo tanto, es muy importante que las rutas no intencionadas que se puedan seguir se sellen de manera cuidadosa y permanente. Las otras dos fuerzas impulsoras son procesos mucho más lentos y los materiales de construcción más comunes ralentizan la difusión de la humedad en gran medida, aunque nunca la detienen por completo.
  • En décadas pasadas, los edificios no necesitaban restringir el flujo de humedad en el aire, ya que cuando las cavidades del edificio se mojaban, generalmente también se secaban rápidamente debido a los métodos de construcción "con fugas" que permitían que el aire se moviera libremente a través de la envoltura del edificio. Así que el movimiento del vapor de agua realmente no importó mucho hasta la introducción del aislamiento térmico. Cuando se agrega aislamiento, la temperatura del vapor de agua puede descender muy rápidamente ya que se está aislando del calor del edificio (en invierno) o del exterior en el verano si el edificio tiene aire acondicionado.
  • Ya sea desde el interior o el exterior, el vapor de agua en el aire que entra en la envoltura del edificio a través de los orificios alrededor de las tuberías, conductos, cableado y enchufes son algunos de los puntos menos obvios, pero importantes, donde el aire puede entrar y salir de la térmica. sobre. Durante el invierno en los climas del norte, el aire caliente que ingresa a las paredes de la casa se enfría y condensa el vapor de agua dentro de las cavidades del edificio. En el sur, el aire húmedo hace lo mismo, excepto que proviene del exterior y se condensa dentro de las cavidades de la pared durante la temporada de enfriamiento.
  • Las leyes de la física gobiernan cómo reacciona el aire húmedo en diversas condiciones de temperatura. Este comportamiento se conoce técnicamente como "psicrometría". Los profesionales utilizan un cuadro psicométrico para determinar a qué temperatura y humedad de la humedad del vapor de agua comienza a condensarse. Esto se llama el "punto de rocío". Al comprender cómo encontrar el punto de rocío, comprenderá mejor cómo evitar los problemas de humedad en su casa.
  • La humedad relativa (HR) se refiere a la cantidad de humedad contenida en una cantidad de aire en comparación con la cantidad máxima de humedad que el aire podría contener a la misma temperatura. A medida que el aire se calienta, aumenta su capacidad para retener el vapor de agua. A medida que el aire se enfría, esta capacidad disminuye. Por ejemplo, de acuerdo con el cuadro psicométrico: el aire a 68 ° F (20 ° C) con 0.216 onzas de agua (H2O) por libra de aire (14.8 g H2O / kg de aire) tiene un 100% de HR. El mismo aire a 59 ° F (15 ° C) alcanza el 100% de HR con solo 0.156 onzas de agua por libra de aire (10.7 g H2O / kg de aire). El aire más frío contiene aproximadamente el 28% de la humedad que tiene el aire más caliente. La humedad que el aire ya no puede contener se condensa en la primera superficie fría que encuentra (el punto de rocío). Si esta superficie se encuentra dentro de una cavidad de la pared exterior, se obtendrá un aislamiento húmedo y una estructura.
  • En este ejemplo, podemos controlar dos cosas: temperatura y contenido de humedad. El valor R del aislamiento de la cavidad de la pared modera el efecto de la temperatura en la cavidad de la envoltura del edificio. Un retardador de difusión de vapor hermético, instalado correctamente en el lado cálido de esta cavidad, reduce la cantidad de humedad que entra. Excepto en espacios deliberadamente ventilados, como los áticos, estos dos factores trabajan juntos para reducir la posibilidad de condensación en los techos, paredes y pisos de una casa.

Tipos de retardadores de difusión de vapor:

  • Los retardadores de difusión de vapor (VDR) suelen estar disponibles como membranas o recubrimientos. Las membranas son generalmente materiales delgados y flexibles, pero también incluyen materiales laminares más gruesos a veces denominados retardadores de difusión de vapor "estructurales". Los materiales como el aislamiento rígido, los plásticos reforzados, el aluminio y el acero inoxidable son relativamente resistentes a la difusión de vapor de agua. Estos tipos de retardadores de difusión de vapor generalmente se sujetan mecánicamente y se sellan en las juntas.
  • Los tipos de membrana más delgada de VDR vienen en rollos o como partes integrales de materiales de construcción. Un ejemplo común de esto es el aislamiento del rodillo de fibra de vidrio con revestimiento de aluminio o papel. Tablero de pared con respaldo de aluminio es otro tipo de uso común. El polietileno, un material de lámina de plástico, es el VDR más utilizado en climas muy fríos.
  • La mayoría de los recubrimientos tipo pintura también retardan la difusión de vapor. Aunque una vez se creyó que solo los recubrimientos con calificaciones de permeabilidad baja (ver más abajo) constituían el único VDR efectivo, ahora se cree que cualquier pintura o recubrimiento es efectivo para restringir la difusión de vapor de agua en climas más suaves.

Calificaciones Perm:

  • La capacidad de un material para retardar la difusión de vapor de agua se mide por unidades conocidas como "perms" o permeabilidad. Una permanente a 73.4 ° F (23 ° C) es una medida del número de granos de vapor de agua que pasa a través de un pie cuadrado de material por hora a una presión de vapor diferencial igual a una pulgada de mercurio (1 "WC) Cualquier material con una clasificación de Perm de menos de 1.0 se considera un retardador de vapor. Los profesionales expertos suelen utilizar VDR con calificaciones de 0.1 o menos. Sin embargo, si sella cuidadosamente el VDR del lado cálido y el acabado interior, también puede instalar un material de baja permeabilidad de forma segura. como un panel de aislamiento rígido (una calificación de perm tan alta como 1.4) en el lado frío de las paredes.
  • Una buena regla a recordar es: para evitar que quede humedad en una cavidad, la clasificación de Perm del material del lado frío debe ser al menos cinco veces mayor que el valor del lado cálido.

Instalación de retardadores de difusión de vapor:

  • Es importante que los VDR minimicen los problemas de condensación o humedad en las siguientes áreas de un edificio: paredes, techos y pisos; debajo de losas de concreto; y en espacios de arrastre. Un VDR continuo con sellado de aire confiable es muy importante si tiene una casa construida sobre una losa de concreto. Use un VDR con un valor de perm menos de 0.50 si también tiene un nivel freático alto.
  • En climas con predominio del calentamiento moderado (menos de 4,000 días de grados de calentamiento), los materiales como los paneles de yeso pintados y los revestimientos de paredes de yeso impiden la difusión de la humedad a niveles aceptables y no se necesita más VDR. En climas más extremos, un VDR es recomendable para nuevas construcciones. Los VDR funcionan mejor cuando se instalan más cerca del lado cálido de un conjunto estructural. En climas fríos esto es hacia el interior del edificio. En climas cálidos / húmedos, esto es hacia el exterior del edificio. Las reglas básicas a seguir cuando se colocan retardadores de vapor son:
    • Para climas con 2200 o más días de grado de calentamiento (HDD; un HDD es una unidad que mide la frecuencia con la que las temperaturas diarias de bulbo seco en el exterior caen por debajo de una base supuesta, normalmente 65oF (18oC) ubique el VDR en el lado cálido del conjunto estructural exterior. Si es posible, ubíquelo en el interior del conjunto utilizando la regla de "un tercio, dos tercios": el VDR tiene un tercio del aislamiento de la cavidad en su lado cálido, dos tercios en el lado frío. Esto protege al retardador de daños físicos a través de actividades de construcción o remodelación errantes.
    • Para climas con menos de 2200 HDD (climas dominados por enfriamiento) donde el edificio está cerca, pero no del todo, en la zona de 2200HDD (a.k.a. zona marginal) coloque el VDR en el mismo lugar que los climas más al norte. Más al sur (alrededor de 1900 HDD) no es importante a dónde va. Para climas aún más al sur que este, y uno generalmente más cálido y más húmedo, algunos profesionales recomiendan omitir el VDR por completo. Esto se debe a que las cargas de calefacción de invierno y las cargas de refrigeración de verano son aproximadamente iguales. Cualquier elección de ubicación termina teniendo el VDR en el lado equivocado de la estructura durante la mitad del año. Sin embargo, otras investigaciones sobre ciencia de la construcción indican que se debe aplicar directamente debajo del acabado exterior y, en ocasiones, es el acabado exterior. Un retardador de aire / vapor, que se describe a continuación, puede ser una mejor opción para esta situación.
  • Al instalar un VDR, debe ser continuo y lo más perfecto posible. Esto es especialmente importante en climas muy fríos y en climas cálidos y húmedos. Asegúrese de sellar completamente cualquier desgarro, abertura o perforación que pueda ocurrir durante la construcción. Cubra todas las superficies apropiadas. De lo contrario, corre el riesgo de condensación de aire húmedo dentro de la cavidad, lo que llevaría a un aislamiento húmedo. La resistencia térmica del aislamiento húmedo disminuye dramáticamente, y las condiciones húmedas prolongadas inducirán la pudrición del moho y la madera.
  • Para los espacios de acceso debajo de la casa, cubra cuidadosamente el piso del espacio de acceso. Esto es para reducir la humedad del suelo que se evapora en el espacio de arrastre y se condensa allí. Además, ahora se considera una buena práctica sellar completamente los espacios de acceso y aislar con cuidado la cara interior de los muros de cimentación. Selle todos los respiraderos de la fundación también. Tenga en cuenta que esto puede ser contrario al código de construcción de su comunidad. Las discrepancias entre la ciencia de la construcción actual y los códigos de construcción pueden ser difíciles de resolver satisfactoriamente. Muchas personas han resuelto este problema cambiando el nombre del espacio de acceso como un "sótano corto" en sus planes de construcción. Para evitar conflictos de código de construcción relacionados con los espacios de rastreo, utilice las siguientes pautas:
    • Asegúrese de que la altura del espacio exceda los requisitos reglamentarios locales (generalmente 4 pies o 1.22 m);
    • Instalo un montón de drenaje perimetral y algunos drenajes del piso central en el espacio de arrastre;
    • Inclinar el suelo del espacio hacia los desagües;
    • Coloque al menos dos capas de láminas de plástico de polietileno de seis mil (0.015 cm) de espesor como el VDR.
    • Superponer las costuras al menos 2 pies (0,61 m). Extienda el plástico por los muros de la cimentación (evite cubrir las rejillas de ventilación en caso de que necesite abrirlas nuevamente en el futuro).
    • Estas medidas permiten el drenaje y la ventilación de emergencia. Como opción, también puede verter dos pulgadas (51 mm) de concreto sobre este para proteger el polietileno VDR de daños.

    Retardadores de vapor en casas existentes:

    • A excepción de los proyectos de remodelación extensos, es difícil agregar materiales como láminas de plástico como un VDR a una casa existente. Sin embargo, muchas casas existentes realmente no necesitan un VDR más efectivo que las más que probables numerosas capas de pintura en sus paredes y techos. Estas capas múltiples son bastante efectivas como VDR en todos los climas del norte, excepto en los más extremos.
    • Las pinturas de "barrera de vapor" también son una opción efectiva para climas más fríos. Si la calificación de Perm de la pintura no está indicada en la etiqueta, una alternativa es leer la fórmula de pintura.La etiqueta de la pintura suele indicar el porcentaje de pigmento. Para ser un buen VDR, debe tener un porcentaje relativamente alto de sólidos y espesor en la aplicación. Las pinturas brillantes son generalmente VDR más efectivas que las pinturas planas y las pinturas acrílicas son generalmente mejores que las pinturas de látex. En caso de duda aplicar más capas de pintura. Sin embargo, es mejor usar pintura etiquetada como VDR y seguir las instrucciones para aplicarla.
    • En cualquier caso, la clave para controlar el movimiento de vapor de agua no deseado es el sellado cuidadoso de los huecos en la estructura y no solo el VDR.

    Barreras de aire:

    • Las barreras de aire están destinadas a bloquear el movimiento de aire aleatorio a través de cavidades de edificios. Las barreras de aire se pueden hacer de casi cualquier cosa. Una barrera de aire continua es una característica importante en el diseño de eficiencia energética, no solo por la energía que puede ahorrar, sino también porque el vapor de agua transportado por el aire es la principal forma en que se inicia el daño relacionado con la humedad en las cavidades estructurales. A medida que el vapor de agua se enfría, se condensa y, por lo tanto, promueve el daño estructural, la madera podrida y el crecimiento de otros hongos. Las barreras de aire reducen este problema deteniendo gran parte del movimiento de aire pero permitiendo que el vapor de agua que entra se difunda nuevamente.
    • Algunos materiales comunes utilizados para este propósito son: "envoltura de la casa," madera contrachapada, tablero de yeso (yeso) y foamboard. Muchos de estos materiales también se usan para aislamiento, fines estructurales y superficies terminadas. Lo que debe elegir y cómo usarlo depende principalmente de dónde está construyendo y el clima. Una discusión de todas las opciones está más allá del alcance de este artículo. Consulte la sección de referencia al final de los libros que tratan este problema.
    • El material de barrera de aire más común que se usa hoy en día es la "envoltura de casa". Algunas envolturas tienen mejores capacidades de intemperismo o repelente al agua que otras. Todos vienen en una variedad de tamaños para diferentes propósitos y están hechos de plástico de poliolefina hilado fibroso, engarzados en láminas y enrollados para su envío. A veces, también tienen otros materiales tejidos o pegados a ellos para hacerlos más resistentes a la rotura.
    • Las envolturas de las casas generalmente se envuelven alrededor del exterior de una casa durante la construcción. Sellar todas las juntas con "cinta de envoltura doméstica" es una buena práctica que mejora el rendimiento de la envoltura en aproximadamente un 20%. Todos los fabricantes de envolturas de casa tienen una cinta especial para este propósito.
    • En climas húmedos, la envoltura de la casa a veces reacciona mal con ciertos tipos de revestimiento de madera. La lignina (una sustancia natural en muchas especies de madera) es soluble en agua y actúa como un detergente. Como todos los detergentes, disminuye la tensión superficial y destruye la capacidad de la envoltura de la casa para repeler el agua. Las investigaciones de campo han demostrado que la lignina de madera hace que sea más fácil que el agua líquida pase a la pared. Ciertos tipos de revestimiento de madera como la madera roja, el cedro y el revestimiento de tableros duros parecen acelerar el problema. Para evitar este problema, coloque cuidadosamente papel de construcción pesado (30 libras de asfalto impregnado) en las paredes como sustituto de la urdimbre de la casa o instale papel de fieltro sobre la envoltura de la casa como una superficie repelente al agua que no se ve afectada por la lignina de madera.
    • También es una buena práctica usar el "enfoque de paneles de yeso hermético" en los acabados de las paredes interiores. Ambos métodos juntos construyen efectivamente una pared hermética que no tendrá problemas de humedad. El Centro de intercambio de información sobre eficiencia energética y energía renovable (EREC) tiene más información sobre esta técnica.

    Retardadores de aire / vapor:

    • Un retardador de aire / vapor intenta combinar el vapor de agua y el control del movimiento de aire con un material. Este método es más apropiado para climas del sur húmedos donde es crítico mantener el aire exterior húmedo en las cavidades del edificio durante la temporada de enfriamiento.
    • Generalmente se coloca alrededor del perímetro del edificio justo debajo del acabado exterior, o en realidad puede ser el acabado exterior. En muchos casos, está construido de uno o una combinación de lo siguiente: láminas de plástico de polietileno, papel de aluminio para la construcción, aislamiento de aluminio y otros revestimientos exteriores. La clave para hacer que este método funcione de manera efectiva es sellar de manera permanente y cuidadosa todas las juntas y penetraciones, incluso alrededor de ventanas, puertas, enchufes eléctricos, pilas de plomería y ventiladores.
    • Los huecos perdidos de cualquier tamaño no solo aumentan el uso de energía, sino que también aumentan el riesgo de daños por humedad en la casa, especialmente durante la temporada de enfriamiento. También se debe inspeccionar cuidadosamente un retardador de aire / vapor después de la instalación antes de que otro trabajo lo cubra. Si encuentra pequeños orificios, puede repararlos con masilla o polietileno o cinta de aluminio. Las áreas con agujeros más grandes o rasgaduras deben ser removidas y reemplazadas. Los parches siempre deben ser lo suficientemente grandes para cubrir el daño y superponer cualquier marco de madera adyacente.


    Contenido proporcionado por el DOE