En l’anàlisi energètica d’un projecte de rehabilitació que hem realitzat, hem trobat tres casos que són molt interessants. Us els explicarem en aquest article.

Aïllar no sempre és “posar una manta i ja està”. De vegades, la física d’edificis ens gasta bromes curioses on la geometria i els materials desafien la lògica comuna. En la majoria dels programes —des dels mètodes de càlcul simplificats basats en la UNE-EN ISO 52016-1 (com CE3X o CERMA) fins als més avançats de càlcul dinàmic (EnergyPlus)— es simplifiquen els models reduint l’envolupant a components unidimensionals. Això permet un càlcul ràpid i ajustat, però perdem dades rellevants del flux de calor real.

Per això, la introducció dels ponts tèrmics s’ha d’entendre més com un ajust del model tèrmic (per introduir particularitats geomètriques i constructives) que com una realitat en termes absoluts. No es pot comparar el pont tèrmic d’una solució constructiva amb una altra de manera aïllada; depèn del seu context.

1. L’efecte “embut” en el contorn de buit

La paradoxa: Aïllem la façana per l’exterior (SATE) i també el retorn cap al marc de la finestra, però el valor del pont tèrmic $\Psi$ augmenta.
Per què passa? En aplicar un “superaïllament” a la façana i canviar a una finestra d’altes prestacions, la resistència tèrmica del conjunt augmenta dràsticament. Si el retorn de l’aïllant al buit no és igual de potent o la finestra no està alineada amb l’aïllant, la calor “es concentra” en aquest punt.
El matís del model: Rigorosament, no és que la calor “busqui” la sortida, sinó que, en comparació amb la façana millorada, aquest punt és ara molt més feble. Com que el model unidimensional no havia previst aquesta feblesa, el coeficient $\Psi$ puja per compensar-ho.
La ironia: Si deixéssim la façana sense aïllar (amb una transmitància dolenta), el pont tèrmic d’aquest mateix retorn semblaria “millor” en el càlcul. Per això, el $\Psi$ no és un valor absolut, sinó relatiu al que té al costat.
Conclusió: La posició de la fusteria respecte a l’aïllant és crítica per evitar que el flux de calor es concentri.

Cas 1.1. L’estat inicial: quan encara no hem substituït la fusteria ni hem aïllat amb SATE. La $\Psi$ Transmitància del pont tèrmic = 0,11 W/mK

Cas 1.2. Aïllem amb 12 cm de SATE i canviem les fusteries per unes que tenen una $U_w$ de menys d’1,40 W/m²K (superaïllants!). El contorn del buit (muntants i ampit) es protegeix amb 4 cm d’EPS. La $\Psi$ : Transmitància del pont tèrmic = 0,13 W/mK.

Cas 1.3. Aquest cas consisteix a millorar el Cas 1.2 amb un retorn de 8 cm d’EPS en l’ampit i els muntants. Com veiem, el pont tèrmic millora substancialment; no obstant això, per causes constructives, no sempre és possible fer un retorn amb aquest gruix. La $\Psi$ : Transmitància del pont tèrmic = 0,03 W/mK.

2. El misteriós Pont Tèrmic Negatiu

La paradoxa: En les cantonades interiors (entrants, és a dir, quan l’exterior està en una “concavitat”), el coeficient $\Psi$ sol ser negatiu. Significa això que la cantonada genera calor? No, ja ens agradaria.
Per què passa? És una qüestió de pura geometria i de com mesurem. Normalment, en el càlcul de certificats (com el CE3X), utilitzem dimensions exteriors.
L’explicació: En una cantonada entrant, la superfície exterior és molt més petita que la superfície interior. En calcular les pèrdues totals utilitzant l’àrea exterior, les fórmules estàndard sobreestimen quanta energia s’està escapant.
L’ajust: Per corregir aquest excés de càlcul i que el balanç quadri amb la realitat, el valor $\Psi$ ha de ser negatiu. És un factor de correcció matemàtica per no castigar injustament l’eficiència del mur.

Cas 2.1. És l’estat inicial. Sense la protecció de SATE en el conegut pont tèrmic de “pilar en cantonada”. La $\Psi$ : Transmitància del pont tèrmic = -0,55 W/mK

Cas 2.2. Aïllem amb SATE. La $\Psi$ : Transmitància del pont tèrmic = -0,17 W/mK

3. La paradoxa de l’ampit de coberta: Geometria vs. Resistència

La paradoxa: Un ampit de formigó cel·lular sense ni una sola placa d’aïllant pot ser tèrmicament més eficient que un ampit de formigó armat embolicat en 10 cm d’aïllament.
El concepte clau: La “drecera” de la calor. En un ampit convencional de bloc o formigó armat, per evitar el pont tèrmic, ens veiem obligats a “embolicar” tot el muret. Això genera una superfície d’intercanvi enorme: la calor té una “autopista” pel formigó i una gran superfície de sortida a través de l’aïllant.
L’avantatge del formigó cel·lular: En substituir el bloc per formigó cel·lular (que té una conductivitat molt menor que l’armat, tot i que pitjor que un aïllant pur), eliminem la necessitat d’embolicar-lo.
El balanç final: El flux de calor es limita estrictament a la secció del mur. Encara que el material resisteix menys que la llana de roca o l’EPS, la superfície i la longitud d’exposició són tan petites comparades amb la “envolupant completa” del cas tradicional, que les pèrdues totals són menors.
Menys és més: Una superfície de pèrdua reduïda compensa amb escreix una conductivitat lleugerament superior.

Cas 3.1. És l’estat inicial amb l’ampit de maó perforat, sense la protecció de SATE ni l’aïllament a la coberta. El Psi: Transmitància del pont tèrmic = 0,73 W/mK.

Cas 3.2. Aïllem amb 12 cm d’EPS a la façana i l’ampit amb 4 cm; la coberta està aïllada amb 20 cm de XPS. Obtenim un Psi: Transmitància del pont tèrmic = 0,22 W/mK.

Cas 3.3. Descartem aïllar l’ampit i proposem un bloc de formigó cel·lular de 25 cm d’amplada i una conductivitat de λ = 0,09; la coberta està aïllada amb 20 cm de XPS. Això seria molt més senzill constructivament que el cas anterior. Obtenim un Psi: Transmitància del pont tèrmic = 0,15 W/mK.

Conclusions

Els ponts tèrmics no són només “punts freds”; són nusos de flux d’energia que posen en evidència les limitacions de precisió dels nostres models. Entendre que la geometria (Cas 2) i la resistència intrínseca dels materials (Cas 3) tenen més pes que la simple quantitat d’aïllant (Cas 1) és el que diferencia un expert en eficiència energètica d’un simple comercial de materials.

Els ponts tèrmics poden arribar a representar entre el 20% i el 40% de la demanda energètica total d’un edifici. Per aquest motiu, és vital integrar el seu càlcul i anàlisi des de les primeres fases del disseny, i no com un simple ajust final. En rehabilitació, el detall constructiu no és un complement; és la clau de l’èxit.