¡Aumenta la eficiencia energética de tus ventanas para conseguir una casa ecológica! El estándar Passivhaus.

¿Quieres ventanas de eficiencia energética, pero no sabes si necesitas acristalamiento doble, secundario o triple, recubrimiento de baja emisividad, PVC o ventanas de madera? ¿Y sabes lo que tiene que ver la ganancia solar con eso?

David Thorpe te trae un poco de transparencia al desconcertante rango  de opciones sobre las ventanas y la construcción sostenible.
Un poco de luz sobre el tema de las ventanas …
Optiwin - Passivhaus ventanas y puertas
. Figura 1. Ventanas atractivas marcan la diferencia
Necesitamos acristalamiento para proporcionar luz y calor a un edificio, para un bajo consumo de energía, para reducir nuestras facturas y para mejorar nuestra comodidad.
Vamos a mirar el cristal, el marco y la apertura por separado y averiguar cuál es la mejor ventana según su rendimiento en función del precio, así como otras formas de reducir costos. También vamos a ver como pérgolas, persianas y cortinas se pueden utilizar para moderar la cantidad de luz, frío y calor que permitimos entrar o salir del edificio, y finalmente miraremos los problemas de instalaciónGran parte de lo que expliquemos también se aplicará a las puertas exteriores.

La ganancia solar

. Figura  2.  Los componentes de una ventana.
. Figura 2. Los componentes de una ventana.
El efecto de calentamiento del sol en un edificio se llama ganancia solar. Esto varía con la fuerza del sol, su ángulo y la eficacia del acristalamiento para transmitir o reflejar su energía. El diseño de ventanas eficientes de energía tiene como objetivo maximizar la ganancia solar en el edificio durante el invierno (para reducir la demanda de calefacción) y controlarlo en verano (para minimizar los requisitos de refrigeración y el deslumbramiento).
El tamaño de las ventanas, la posición y el sombreado se pueden usar para optimizar la ganancia solar, mientras que la composición del revestimiento y de cada cara del acristalamiento se pueden manipular para optimizar el efecto invernadero.
La ventana admite el calor y la luz de manera diferente en diferentes épocas del año y el día.Esto depende en parte del ángulo de incidencia: el ángulo en el que la luz del sol incide sobre la superficie del vidrio. Si es a 20 grados de la perpendicular, la luz pasa a través de él, pero en más de 35 grados, la mayor parte de la energía va a rebotar.

La cuantificación de la captación solar

La cantidad de energía solar transmitida a través de una ventana se cuantifica mediante un coeficiente que se llama, en Europa, el “G-valor”, y en América del Norte el “coeficiente de ganancia de calor solar ‘(SHGC). G-valores y valores SHGC van desde 0 a 10 (un valor más alto indica mayor ganancia solar). Se especifica en la etiqueta energética de la nueva ventana.
Los valores de los coeficientes son la suma de la transmitancia de energía solar primario (T-valor: la proporción del aislamiento solar total que entra a través del acristalamiento) más la transmitancia secundaria (la proporción absorbida en la ventana o dispositivo de sombreado).
Para ventanas orientadas al sur en climas templados, como el nuestro, se recomienda un valor de ganancia-G, de 0.76 o mayor. Esto se puede lograr con una categoría E (ver más abajo) o acristalamiento claro. Ventanas grandes orientadas al oeste deben ser recubiertas con una lámina E a un valor inferior a 0,6 T para evitar el sobrecalentamiento.

Las etiquetas energéticas: las mejores ventanas de eficiencia energética son clasificación “A” 

. Figura  3 y 4 - etiqueta energética para las ventanas
. Figura 3 y 4 – etiqueta energética para las ventanas
Las ventanas modernas son calificadas por los organismos nacionales y vienen con una etiqueta energética. Seleccione ventanas con la calificación más alta posible en la etiqueta. ‘C’ es el nivel mínimo para una eco-casa (que la Fundación para el Ahorro de Energía dice que tiene un retorno de la inversión de cinco a seis años). Las ventanas más eficientes energéticamente son ‘A’. La etiqueta muestra la siguiente información:


  • el nivel de clasificación: C
  • la calificación energética:-14kWh / (m2K) / año (= a pérdida de tres kilovatios hora por metro cuadrado al año)
  • el valor U (una medida del valor de aislamiento de la ventana): 1,7 W / (m2K)
  • la pérdida efectiva de calor debido a la penetración de aire L: 0,10 W / (m2K)
  • el valor G: 0.5.


El mejor cristal para las ventanas de energía eficiente

. Figura  5.  Una ventana de triple acristalamiento: señalar el aislamiento dentro del marco.
. Figura 5. Una ventana de triple acristalamiento: señalar el aislamiento dentro del marco.
El triple acristalamiento es el mejor, si se lo puede permitir, para el ahorro de energía a largo plazo, y es necesario para alcanzar una calificación ‘A’.
Pruebe también las ventanas que tienen un gas inerte (argón, criptón o xenón) sellado entre los paneles. El gas reduce al mínimo la conducción de calor hacia fuera del edificio, mejor de lo que lo hace el aire; el xenón es el más eficaz, pero el argón es más barato.
Lo ideal sería que el espacio entre los paneles sea de 16 mm o más, si no contienen gas, pero puede ser menor si se llenan con gas.
No hace falta decir que usted debe asegurarse de que los sellados son perfectos. Hemos tenido algunas ventanas donde entra el aire exterior dentro de la cámara y no sirven para nada, se puede saber, porque se produce condensación en el interior de las ventanas.
Es posible encontrar también ventanas hechas con hasta un 33 por ciento de vidrio reciclado.

. Figura  6.  Un recubrimiento de baja emisividad en el interior de la hoja interior ayuda a reflejar el calor hacia el edificio.
. Figura 6. Un recubrimiento de baja emisividad en el interior de la hoja interior ayuda a reflejar el calor hacia el edificio.

Revestimientos de baja emisividad

Se trata de un revestimiento especial que refleja la radiación infrarroja debe es específico para la superficie interior de un panel. Se llama recubrimiento ‘low-E “(para baja emisividad). En climas más fríos, la baja E se aplica al interior,  para desviar el calor de nuevo en la casa, ayudando a reducir los costos de calefacción. En climas cálidos, bajo-E se aplica al interior y al exterior para desviar el calor fuera de la casa en verano, lo que reduce los costes de refrigeración.

Otros recubrimientos

Un recubrimiento de auto-limpieza se puede añadir a la cara exterior de un vidrio, útil para un techo de invernadero o de una claraboya. Estos utilizan la luz ultravioleta para descomponer materiales orgánicos y la lluvia para lavarlos.
Una amplia gama de recubrimientos adicionales está disponible por los fabricantes: por ejemplo, para permitir que sólo el 6 por ciento de la luz pueda entrar en el edificio, o el 8 por ciento del calor.Paneles individuales diseñados específicamente para casas ecológicas en las latitudes más altas tienen capas externas extra-claras, dejando pasar hasta el 80 por ciento de la luz y el 71 por ciento del calor del sol, aunque la suma de tres paneles de baja emitancia con triple capa de acristalamiento reducirá el número a cerca del 65 por ciento.

Los mejores marcos para ventanas de eficiencia energética

Los marcos para ventanas de eficiencia energética son ideales si se hacen de la madera de origen sostenible, preferiblemente de madera dura o madera blanda tratada. Trate de evitar el PVC debido a su falta de flexibilidad, la responsabilidad de romper y el riesgo de contaminación por dioxinas cuando es objeto de vertido, si no es reciclado al final de su vida (¿cómo se puede saber lo que va a pasar?) .
Un aspecto básico es evitar los marcos clásicos de aluminio u otros marcos de metal debido a que el metal conducirá el calor fuera del edificio y se convierte en un puente térmico. Algo fácil de observar en las termografías. En este caso lo más que se puede pedir son marcos con rotura de puente térmico.
Debe haber aislamiento entre los bastidores interior y exterior (véase la fig. 5 anterior), para evitar los puentes térmicos, que es la conducción de calor desde el interior hacia el exterior, o, a la inversa de frío de afuera hacia adentro.
No debe ser de metal el revestimiento o intermitente en la parte exterior del marco, en particular el umbral, para proporcionar protección contra los elementos. 
Es difícil encontrar un carpintero local que pueda hacer este tipo de ventana, y por lo general provienen de proveedores especializados (véase más adelante).
El total de la superficie ocupado por el marco en la ventana debe ser minimizado para maximizar la cantidad de entrada de luz. Por ejemplo, evite el uso de rejillas o montantes, si es posible.
. Figura  7.  Una ventana de guillotina moderna, bien cerrado, doble cristal hecha de madera de origen sostenible.
. Figura 7. Una ventana de guillotina moderna, bien cerrada, doble cristal hecha de madera de origen sostenible.
Ventanas de guillotina, en general, no se recomiendan debido a la gran superficie dedicada a los cuadros. Sin embargo, si las normas de construcción estipulan su uso, como en un edificio protegido, es posible obtener un buen rendimiento (ver fig. 7), pero es crucial que estén colocadas correctamente.
El posicionamiento del acristalamiento dentro del marco es importante. Se puede colocar más cerca del borde interior o exterior del marco, o se centra igualmente. El ideal es que sea centrado dentro del marco cuando se ve en sección transversal. La colocación en la parte exterior reducirá su rendimiento.

Posicionamiento ventana

. Figura  8.  Diseño de principio de las habitaciones de una casa para minimizar el uso de energía para la luz y el calor.
. Figura 8. Diseño de principio de las habitaciones de una casa para minimizar el uso de energía para la luz y el calor.
Si usted está trabajando en una ampliación o una nueva construcción, debe esforzarse por colocar las ventanas en el sur, el este y el oeste. Esto se puede combinar con un patrón de uso de cada sala como en la figura. 8. Sólo se tienen pequeñas ventanas o sin ventanas en el lado norte (en el hemisferio norte para zonas frías y templadas).
Las figuras 9 y 10 son fotografías de una construcción Passivhaus llamada Alerce House. Tenga en cuenta la forma en que está diseñada, con grandes ventanas en el lado sur  y pequeñas ventanas en la parte posterior.

Fig. 9. Alerce Casa en Gales, una nueva vivienda unifamiliar Passivhaus estándar: frontal, orientada al sur.
. Figura  10.  Alerce House, Wales, una nueva casa Passivhaus estándar: parte trasera, lado norte-frente.
. Figura 10. Alerce House, una nueva casa Passivhaus estándar: parte trasera, lado norte-frente.










Usted no lo pensaría, pero la investigación del especialista en energía Bronwyn Barry también ha demostrado que la posición adecuada de una ventana en el centro de una pared de una habitación puede reducir la demanda de calor hasta en un 22%.
En las paredes que dan al sur, hay una relación óptima para la eficiencia energética (la ganancia de calor frente a la pérdida de calor) de la ventana del área de vidrio y la pared que es de 0.3 (sin sombreado) a 0,45 (con un voladizo).
. Figura  11.  Tres sellos de compresión ayudan a maximizar la hermeticidad
. Figura 11. Tres sellos de compresión ayudan a maximizar la hermeticidad

Marcos y sellados

Utilice sellos de compresión alrededor del marco.
La figura 11 muestra los sellos en una ventana francesa Passivhaus. Al contar con tres series de sellos en todo la puerta, se garantiza la estanqueidad.

Ventanas Passivhaus

Si el edificio está siendo renovado o construido para Passivhaus, el valor-U- (medida del valor de aislamiento de la ventana)se calcula de forma diferente. Incluye no sólo el valor U para el conjunto de la ventana, incluyendo el marco (como en la etiqueta de la energía de más arriba), sino también el puente térmico, que es dependiente de los detalles de instalación de la ventana o puerta en la pared. Las ventanas en los edificios Passivhaus debe tener todas un valor U mínimo de 0,8 W/m2K. (Figura 20 en el extremo de este artículo muestra cómo se calcula).
Las fotos de abajo (Figuras 12, 13 y 14) muestran más detalles de las ventanas estándar Passivhaus. Después de haber comparado precios, me di cuenta de que para el mismo rendimiento garantizado, la compra de estas ventanas Optiwin austríacas era la opción más barata. 
. Figura 12. Inclinación y giro,, ventana de un solo panel triple acristalamiento.
. Figura  13.  Triple acristalamiento, inclinación y giro, de un solo cristal de la ventana francesa que muestra parte del mecanismo de
. Figura 13. Triple acristalamiento, inclinación y giro, de un solo cristal de la ventana francesa que muestra parte del mecanismo de



Estas ventanas de alta eficiencia energética son de inclinación y giro y se pueden hacer a cualquier especificación de diseño.
. Figura 14. Triple acristalamiento, inclinación y giro, de un solo cristal de la ventana francesa que muestra mango y parte del mecanismo.

Reducir el costo

Usted puede reducir el costo en general mediante la reducción del número de aberturas, montantes y manteniendo las ventanas en un tamaño estándar.
Una ventana más alta, más estrecha, con una única abertura, que llene toda la ventana, será más barata y de mejor rendimiento que otra  con un vidrio en la parte superior y dividida en dos paneles inferiores.También tendrá un valor U más bajo.



Acristalamiento secundario

. Figura  15.  Ventanas de doble acristalamiento fácilmente desmontable sobre una hoja de la ventana en una casa de 100 años de antigüedad.
. Figura 15. Ventanas de doble acristalamiento fácilmente desmontable sobre una hoja de la ventana en una casa de 100 años de antigüedad.
Si usted no puede permitirse la sustitución de ventanas, y usted tiene un acristalamiento simple, puede instalar solo doble acristalamiento a un precio inferior (ver fig. 15). Esto será hecho a medida por un carpintero local para adaptarse a las existentes y equiparlas con sellos de compresión.Deben ser fácilmente desmontable para facilitar el acceso a la limpieza y la salida a través de la ventana en caso de emergencia.

Persianas y cortinas

Persianas por fuera (para evitar el efecto invernadero en verano) y cortinas por dentro, se pueden utilizar para mantener el calor dentro de un edificio y evitar corrientes de aire alrededor de las ventanas y puertas, y, si se cierran durante el día, evitar el sobrecalentamiento en verano (Ver Fig. 16). Esta es una práctica común en el sur de Europa. Se pueden usar si usted está reemplazando ventanas.
. Figura  16.  Cortina y persianas en la ventana, en España mantienen el calor durante un día de verano y el calor durante el invierno.
. Figura 16. Cortina y persianas en la ventana, en España mantienen el fresco durante un día de verano y el calor durante el invierno.

Aleros y pérgolas

Usted puede tener una vivienda con demasiada orientación sur u oeste y puede resultar excesiva en verano y primavera, otoño por el exceso de deslumbramiento y el calor excesivo en ciertas épocas del año.Aunque el sol está en la misma altitud seis semanas antes y después del solsticio, las necesidades de calefacción y refrigeración antes y después del solsticio son significativamente diferentes.
Aleros o pérgolas sobre las ventanas son una forma común para generar un dispositivo de sombreado (ver fig. 17). Ellos deben ser de un tamaño en relación con la latitud, la ubicación y el tamaño de la ventana, de modo que la cantidad de luz admitida a través de la ventana en diferentes momentos del año evita el sobrecalentamiento en verano y ayuda a la ganancia solar en invierno.
. Figura  17.  El uso de una pérgola para proporcionar sombra y evitar el exceso de calentamiento.
. Figura 17. El uso de una pérgola para proporcionar sombra y evitar el exceso de calentamiento.

Con luz natural

. Figura  18.  Una revelación en ángulo en este tragaluz maximiza la propagación de la luz de ella, al igual que la pintura blanca.
. Figura 18. Una revelación en ángulo en este tragaluz maximiza la propagación de la luz de ella, al igual que la pintura blanca.
Una casa ecológica tratará de reducir al mínimo el uso de la iluminación artificial mediante el aprovechamiento de la luz natural. Hay varios trucos que pueden ayudar a reducir los costos de iluminación en un 30-50 por ciento, evitando el riesgo de sobrecalentamiento, tales como: 
• poner la pintura, de dintel, antepecho de la ventana y las paredes opuestas de un color claro para reflejar más luz
• Inclinar los lados de la ventana para aumentar la cantidad de luz que entra en la habitación (ver fig. 18) 
• Colocando espejos alrededor y enfrente a la ventana para reflejar más luz en la habitación 
• Añadiendo estanterías ligeras para reflejar más con más profundidad en la habitación.
. Figura  19.  El uso de estantes de luz para reflejar la luz profundamente en una habitación.
. Figura 19. El uso de estantes de luz para reflejar la luz profundamente en una habitación.
Los estantes de luz (Fig. 19) tienen superficies de alta reflectancia que reflejan la luz del día profundamente en una sala de proyecciones horizontales por encima del nivel de los ojos, en el techo y hasta cuatro veces la distancia entre el piso y la parte superior de la ventana en una habitación. Por lo general, consisten en un chasis de aluminio extrusionado y superficies de aluminio de panel compuesto. El efecto es el de un espejo.

Ventanas y puertas (montaje)

El ajuste correcto es importante para preservar la estanqueidad del edificio, y evitar corrientes de aire y los puentes térmicos.
Si el edificio utiliza aislamiento externo, este debe superponerse ligeramente en la parte exterior de los marcos de las ventanas.
Si el edificio utiliza aislamiento interno, el aislamiento en el marco debe reunirse con el aislamiento de la pared. Cuando esto no es posible, la espuma de aislamiento en aerosol se puede utilizar para rellenar el vacío alrededor del marco de la ventana una vez que está en su lugar. Tenga mucho cuidado de no sobre-rellenar ya que esto puede causar daños (porque la espuma se expande!).Cuando el espacio interior del marco es escaso, una delgada capa de aislamiento puede ser utilizada, o el viejo yeso se reemplaza con el nuevo yeso con el que se ha mezclado un aislamiento granular como perlita, vermiculita o bolas de poliestireno o un yeso higroscópico tales como la cal.
Dinteles y alféizares deben estar aislados en el interior o en el exterior, para evitar puentes térmicos, ya que pueden cruzar desde el interior hacia el exterior. Para ver el detalle de ahorro de energía Detalles Constructivos ampliados del fideicomiso (ECD).

La seguridad ante todo

Por último en todos los acristalamientos, debe permitir la limpieza segura y el escape a través de la ventana en caso de incendio.
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  10. Tengo una duda sobre las persinas ó celosias de madera estamos haciendo un proyecto y los arquitectos proponen que poner las puertas con persianas de madera a el exterior de las puertas de la habitación. atras de las persianas de madera el cristal.
    El cual me entra mucho la duda de su funcionalidad de tal forma como las proponen ya que las condiciones del lugar son muy extremas. El salitre es bastante hay mucho viento la humedad la lluvia ya que es un lugar en el caribe el cual esto me representa un costo de mantenimiento muy alto pero no se cual sea la mejor opción tomar que vayan por fueras las puertas con persianas a el exterior o que vayan por dentro y que el cristal sea el que quede expuesto. Ellos comentan que esto tambien va ayudar para conservar el clima de la habitación pero en este caso el sol va estar dando mas de un lado y atras de la habitacíon que lo que le va estar dando de frente durante el dia ya que a las 11 am ya tienes el sol arriba solo le daria directo durante las primeras 4 horas de la mañana. Aquí esta propuesta es para un hotel que se esta elaborando por eso la pregunta de los pros y cons. funcionalidad, mantenimiento. etc.

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