Una barrera de vapor en un edificio metálico evita la condensación solo cuando se cumplen tres condiciones a la vez: el revestimiento tiene un valor de perm bajo, todas las juntas y penetraciones permanecen selladas y el aislamiento mantiene ese revestimiento a una temperatura superior a la del punto de rocío interior. Especificar el aislamiento para un edificio metálico por espesor y nombre del revestimiento cubre, como mucho, la primera condición. Un revestimiento de bajo perm con solapes abiertos, pestañas sueltas o una manta demasiado fina detrás puede seguir goteando sobre mercancías almacenadas, maquinaria y la estructura de acero.
El alcance aquí son los sistemas de manta de fibra de vidrio con revestimiento instalados bajo paneles metálicos de cubierta y de pared en edificios de acero preingenierizados. Se presta especial atención a los climas cálidos y húmedos y a los interiores con aire acondicionado, condiciones que se dan en partes del sudeste asiático, África, Sudamérica y México. Las barreras de vapor bajo losas de hormigón, la estructura de madera residencial y los precios de los productos quedan fuera de este alcance. La posición final, la clase y el espesor de la capa de control de vapor corresponden al diseñador local del proyecto, conforme a la normativa aplicable en el sitio.
Qué hace una barrera de vapor bajo paneles metálicos de cubierta y de pared
Una barrera de vapor frena el paso del vapor de agua desde el lado húmedo del aislamiento hacia la chapa metálica, donde de lo contrario se condensaría. Los paneles de acero siguen de cerca la temperatura exterior, por lo que su cara interior puede quedar por debajo del punto de rocío del aire del lado húmedo. Una vez que el agua se condensa dentro de la manta, el aislamiento pierde parte de su rendimiento térmico. Después aparecen gotas, manchas, óxido y moho.
En la bibliografía sobre edificios metálicos, «barrera de vapor» y «retardador de vapor» se usan indistintamente. «Retardador de vapor» es el término más preciso, porque ningún revestimiento detiene el vapor por completo. Las guías de NAIMA sobre aislamiento para edificios metálicos consideran que un material es un retardador de vapor cuando su permeancia es de 1.0 perm o menos. Un perm equivale a un grano de vapor de agua por hora a través de un pie cuadrado de material con una diferencia de presión de vapor de una pulgada de mercurio. Un número menor significa que pasa menos vapor.
El control del aire es una tarea aparte, aunque una misma membrana cumpla ambas funciones. Una barrera de aire debe ser duradera, resistente al flujo de aire y continua, porque su tarea es impedir que el aire se infiltre a través de la envolvente. El perm describe el material, no las juntas. Un revestimiento con un valor excelente puede seguir dejando que el aire húmedo llegue al acero por un solape sin sellar.
Revestimientos de barrera de vapor del aislamiento para edificios metálicos y valores de perm
En la barrera de vapor del aislamiento de un edificio metálico, el control de vapor lo realiza el revestimiento laminado a la manta de fibra de vidrio, de modo que la especificación del revestimiento determina el valor de perm. La publicación de NAIMA 2004 sobre humedad y aislamiento para edificios metálicos recoge valores típicos de permeancia de los revestimientos habituales. También remite a los especificadores a la documentación de cada fabricante de revestimientos para conocer el valor real. Considere los valores siguientes como referencias, no como datos de producto.
| Tipo de revestimiento | Perm típico (NAIMA, 2004) | Nota de selección |
|---|---|---|
| Vinilo | 1.0 | Queda justo en el umbral del retardador de vapor, sin margen cuando la humedad interior es alta |
| Lámina-malla-kraft (FSK) | 0.02 | Revestimiento de bajo perm; la lámina expuesta es adecuada para proyectos que buscan baja emisividad |
| Polipropileno metalizado-malla-kraft blanco | 0.02 | Revestimiento de bajo perm con cara interior blanca |
| Vinilo/malla/lámina | 0.02 | Revestimiento de bajo perm que combina una cara de vinilo con una capa de lámina |
| Polipropileno/malla/lámina | 0.02 | Revestimiento de bajo perm; la capa de lámina necesita protección contra la humedad del hormigón fresco |
| Vinilo/malla/poliéster metalizado | 0.02 | Revestimiento de bajo perm; la película metalizada necesita la misma protección en obra |
NAIMA recomienda revestimientos con un valor de perm de alrededor de 0.02 cuando se prevé una humedad interior alta, y la National Insulation Association (NIA) muestra la misma preferencia para climas fríos. Ninguna de las dos afirma que todos los edificios necesiten el valor más bajo disponible.
Los proveedores también pueden citar una segunda terminología tomada de los códigos modelo estadounidenses. Las guías de NAIMA sobre retardadores de vapor los resumen así: Clase I con 0.1 perm o menos, Clase II por encima de 0.1 hasta 1.0 perm y Clase III por encima de 1.0 hasta 10 perm. Los valores de perm que hay detrás de estas clases proceden de ensayos según ASTM E96. Los proyectos fuera de los Estados Unidos deben tratar estas clases como referencia y comprobar qué clasificación y método de ensayo reconoce la normativa local.
Por qué una barrera de vapor de bajo perm en un edificio metálico puede seguir goteando
Un valor de perm bajo controla solo una de las tres vías de humedad, así que un revestimiento de 0.02 perm no garantiza que una cubierta metálica se mantenga seca. La humedad puede llegar al acero frío de tres maneras:
- Difusión a través del revestimiento, que es lo que regula el valor de perm.
- Infiltración de aire por juntas, pestañas y penetraciones, que el valor de perm no mide en absoluto.
- Condensación superficial sobre el revestimiento, que se produce cuando el propio revestimiento está más frío que el punto de rocío del aire que lo toca.
Las aberturas sin sellar pueden anular un buen revestimiento. NAIMA describe el sellado de costuras, juntas, perforaciones y penetraciones como un requisito de instalación, porque el vapor rodea el aislamiento a través de esas aberturas. En las cubiertas de cavidad rellena, las pestañas del revestimiento deben ser lo bastante anchas para pasar sobre la correa y sellarse sobre el ala. Si las pestañas se tensan demasiado, puede abrirse una rendija a lo largo del alma de la correa, dejando una franja propensa a la condensación.
El revestimiento también debe mantenerse lo bastante cálido. NAIMA señala que el espesor necesario para mantener la superficie del revestimiento por encima del punto de rocío interior no es necesariamente el que se elige para ahorrar energía. Por eso, una cubierta dimensionada solo según un objetivo energético puede presentar condensación en su lado cálido en cuanto sube la humedad interior. Esa es la razón de que una comprobación del punto de rocío deba formar parte de la revisión del diseño, junto al cálculo energético.
Según NAIMA, la ventilación hacia el exterior en el lado frío del aislamiento ayuda a evacuar el vapor que se cuela por el revestimiento. Los procesos húmedos y las zonas de lavado deben revisarse junto con la elección del revestimiento.
Colocación de la barrera de vapor en edificios metálicos cálidos, húmedos y con aire acondicionado
La barrera de vapor va en el lado del que procede el vapor y, en un edificio metálico, ese lado no siempre es el interior. Las guías de NAIMA para edificios metálicos sitúan el retardador en el lado «cálido en invierno», que en la mayoría de los edificios es la superficie interior. Esa regla presupone una temporada de calefacción y se cumple mejor cuando el interior es más cálido y húmedo que el exterior durante la mayor parte del año.
Las largas temporadas de refrigeración en climas húmedos pueden invertir esa dirección. La guía general de NAIMA para muros, redactada para viviendas, sitúa el retardador necesario en el lado exterior en climas húmedos y en zonas con mucho aire acondicionado. La bibliografía sobre edificios metálicos señala algo similar para edificios con aire acondicionado en climas cálidos y húmedos. Las clases de materiales para vivienda no se trasladan directamente a las cubiertas metálicas, pero el principio de dirección sí: cuando el interior refrigerado es el lado seco, una capa interior de bajo perm puede quedar en el lado equivocado.
Los almacenes y talleres pueden quedar entre estos casos, por lo que el régimen de funcionamiento importa más que la ubicación en un mapa. Un cobertizo de almacenamiento con ventilación natural, un taller con refrigeración localizada y una nave de embalaje totalmente climatizada se comportan de forma distinta, y una misma estructura puede albergar los tres. Cada zona necesita su propia comprobación de las condiciones interiores antes de fijar el lado del retardador.
El almacén frigorífico es el caso extremo, porque el lado cálido y húmedo de la envolvente está en el exterior todo el año. Su capa de control de vapor debe formar parte del diseño de un almacén frigorífico, no copiarse de un detalle de cubierta estándar de almacén. En cualquier edificio con refrigeración continua, el lado y la clase del retardador deben derivarse del análisis de humedad del diseñador del proyecto, no de un plano predeterminado.
La mejor barrera de vapor para edificios metálicos, según las condiciones de operación
La mejor barrera de vapor para el aislamiento de un edificio metálico es el revestimiento cuyo perm, resistencia y propiedades superficiales encajan con el modo en que funcionará el edificio. El perm más bajo de una ficha técnica es solo una de esas propiedades. La guía de selección de NIA parte de las condiciones ambientales previstas y del uso previsto de la instalación. Las guías del sector añaden propiedades que rara vez aparecen en una línea de presupuesto:
- Permeancia: los revestimientos de bajo perm de alrededor de 0.02 son adecuados para humedad interior alta e inviernos fríos, una vez que el diseño ha confirmado en qué lado va el retardador.
- Control de aire: si se espera que el revestimiento actúe también como barrera de aire, pregunte si se ha ensayado como material de barrera de aire.
- Resistencia y tenacidad: donde carretillas elevadoras, escaleras o mercancías almacenadas puedan entrar en contacto con el revestimiento, este necesita mayor resistencia a la tracción y al estallido.
- Emisividad: cuando se busca baja emisividad o comportamiento de barrera radiante, NIA recomienda revestimientos con foil de aluminio expuesto.
- Datos de fuego y humo: un revestimiento expuesto debe ir acompañado de datos de ensayo de fuego y humo del compuesto revestido completo, comprobados frente a la normativa de construcción local.
- Aspecto y exposición a los rayos UV: cuando el revestimiento queda a la vista o recibe luz natural, pregunte cómo resiste su superficie esa exposición.
Tres edificios en el mismo sitio pueden justificar tres revestimientos distintos. Un almacén seco y sin climatizar puede necesitar solo una capa de control de condensación resistente, mientras que un taller húmedo con zona de lavado exige un revestimiento de bajo perm y bien sellado. Un edificio de oficinas con aire acondicionado necesita que se confirme la posición del retardador antes de elegir cualquier valor de perm. Los proyectos de edificios metálicos preingenierizados para edificios comerciales, edificios industriales, almacenes, talleres, hangares de aeronaves u edificios de oficinas exigen la misma comprobación: el revestimiento y el lado del retardador deben encajar con el modo en que funcionará cada zona del edificio.
Sellado de juntas, pestañas y humedad de obra en la barrera de vapor de un edificio metálico
La instalación decide si el perm especificado se mantiene en obra, y la mayor parte del trabajo consiste en mantener el revestimiento continuo. Los puntos de control siguientes siguen la secuencia de instalación:
- Mantenga los rollos de aislamiento limpios y secos antes de la instalación y protéjalos de la lluvia mientras la cubierta esté abierta.
- Confirme que el revestimiento quede orientado hacia el lado indicado en el diseño antes de colocar el primer rollo.
- Selle cada junta longitudinal y cada pestaña con el método que especifique el proveedor del revestimiento, sin tensar las pestañas sobre el alma de la correa.
- Repare los desgarros y perforaciones antes de que los paneles los cubran.
- Selle alrededor de tuberías, conductos, soportes y cualquier otra penetración a través del revestimiento.
Pregunte si el sistema de cubierta depende de juntas selladas en obra y defina quién las sella y las inspecciona antes de iniciar la instalación. Las juntas ocultas tras los paneles cerrados son difíciles de verificar después, así que inspeccione cada crujía antes de la colocación de paneles.
La humedad de obra puede echar a perder una barrera sellada antes de que el edificio entre en servicio. El hormigón recién colado libera una gran cantidad de agua durante su curado. NIA advierte que una ventilación deficiente durante y después de las coladas puede provocar condensación en la superficie del retardador de vapor y dentro del aislamiento, sobre todo con tiempo frío. NIA también señala que esta humedad es muy corrosiva para los revestimientos con foil de aluminio o películas metalizadas, por lo que los trabajos de losa y la ventilación deben formar parte de la secuencia de instalación.
Preguntas sobre la barrera de vapor que hay que resolver antes de pedir el edificio metálico
Una especificación útil de barrera de vapor es un conjunto breve de respuestas acordadas entre el proveedor del edificio, el proveedor del aislamiento y el diseñador local antes de que se finalicen los planos de fabricación de los componentes preingenierizados del edificio metálico:
- ¿Qué temperatura interior, humedad y régimen de refrigeración tendrá cada zona, y de qué lado debe ir el retardador de vapor en esas condiciones?
- ¿Qué valor de perm tiene el revestimiento elegido y con qué método de ensayo se midió?
- ¿Se ha comprobado el espesor del aislamiento para mantener el revestimiento por encima del punto de rocío interior, y no solo por su rendimiento energético?
- ¿Quién sella en obra las juntas, pestañas, bordes y penetraciones, con qué cinta o método, y cómo se inspeccionará ese trabajo antes de la colocación de paneles?
- ¿Se espera además que el revestimiento actúe como barrera de aire y hay datos de ensayo que respalden esa función?
- ¿Cómo se ventilará la obra durante las coladas de losa y cómo se mantendrá seco el aislamiento antes y durante la instalación?
Las respuestas a estas preguntas pueden cambiar el revestimiento, el espesor de la manta de fibra de vidrio o la secuencia de instalación. El cumplimiento de la normativa local y el diseño estructural, mecánico y eléctrico que fija las condiciones interiores siguen siendo responsabilidad de los profesionales locales del proyecto.
El control de vapor en edificios de acero se reduce a la continuidad
El valor de perm describe el material del revestimiento, mientras que el control de la condensación depende de todo el envolvente. Antes de aceptar una especificación de revestimiento, hay que hacer tres comprobaciones en este orden: de qué lado viene el vapor en cada zona, si la manta de fibra de vidrio mantiene el revestimiento por encima del punto de rocío interior y quién sella cada junta, pestaña y penetración. Un revestimiento de 0.02 perm con pestañas abiertas sobre las correas puede dejar que el aire húmedo llegue al acero, así que la continuidad de las juntas merece la misma atención que la cifra de la hoja de datos.
Preguntas frecuentes
¿Cómo se instala una barrera de vapor en un edificio metálico?
La barrera de vapor en un edificio metálico se instala como revestimiento de la manta de fibra de vidrio, orientada hacia el lado que indique el diseño y sellada de forma continua. Mantenga los rollos secos, selle las juntas y pestañas sobre las correas, repare los desgarros y selle las penetraciones antes de cerrar los paneles.
¿Hacia qué lado debe orientarse la barrera de vapor en un edificio de acero con aire acondicionado?
La barrera de vapor de un edificio de acero con aire acondicionado debe colocarse en el lado desde el que llega el flujo de vapor, que puede no ser el interior. La regla del lado cálido en invierno de NAIMA apunta hacia el interior en edificios calefaccionados, mientras que un enfriamiento prolongado en un clima húmedo puede empujar el vapor de fuera hacia dentro. El lado debe determinarse a partir del análisis de humedad del proyecto, no de un detalle estándar.
¿Necesito una barrera de vapor en un almacén metálico situado en un clima cálido y húmedo?
Un almacén metálico en un clima cálido y húmedo necesita un control de condensación planificado en función de cómo vaya a operar. NIA sugiere al menos una capa de manta de condensación en la cubierta incluso donde la normativa no exija aislamiento. Que se necesite además una barrera de vapor de baja permeancia, y en qué lado, depende de la refrigeración y de la humedad interior.
¿Basta un revestimiento de vinilo para un taller de humedad elevada?
Un revestimiento de vinilo es una opción marginal para un taller de humedad elevada, porque su valor de permeancia típico de 1.0 perm se sitúa justo en el umbral de la barrera de vapor. NAIMA recomienda revestimientos de alrededor de 0.02 perm cuando existe una humedad interior elevada. La elección final sigue dependiendo de la posición de la barrera de vapor, del valor de permeancia ensayado y de la calidad del sellado de las juntas.
¿Debe sustituirse el aislamiento mojado de un edificio metálico?
El aislamiento mojado de un edificio metálico por lo general se sustituye, no se seca y se reutiliza. NAIMA aconseja sustituir el aislamiento que se ha mojado por una inundación. NIA señala que la prestación térmica se recupera una vez que la manta se seca, pero los contaminantes arrastrados por el agua pueden favorecer la aparición de moho y hongos.
Further Reading
- Datos sobre la humedad y el aislamiento de fibra de vidrio para edificios metálicos (MB 306) — NAIMA, publicación de una asociación del sector. Respalda el umbral de 1.0 perm para la barrera de vapor, los valores típicos de permeancia de los revestimientos, la regla de colocación del lado cálido en invierno y la verificación del espesor por punto de rocío. Los valores datan de 2004 y deben confirmarse con los datos actuales del producto.
- Preguntas frecuentes sobre el aislamiento de edificios metálicos — National Insulation Association. Respalda la selección del revestimiento según las condiciones ambientales y el uso, la recomendación de manta de condensación para edificios sin acondicionar y la ventilación durante el hormigonado. Redactado para el mercado norteamericano.
- Barreras de vapor — NAIMA / Insulation Institute. Respalda las definiciones de permeancia Clase I–III y la colocación de la barrera de vapor en regiones húmedas y con aire acondicionado. Sus directrices están redactadas para muros residenciales, por lo que a los edificios metálicos solo debe aplicarse el principio de colocación.
