Los nuevos materiales para una construcción basada en el control de desempeños

La RT 2025 no solo cambia la manera de diseñar y evaluar edificios. También redefine las propiedades que deberán ofrecer los materiales y elementos constructivos para responder a exigencias crecientes de eficiencia energética, control higrotérmico, durabilidad, industrialización y sostenibilidad.

La envolvente dejó de ser solamente un elemento estructural

Tradicionalmente, la envolvente de un edificio fue entendida como el conjunto de elementos destinados a separar el ambiente interior del exterior, sostener las cargas correspondientes y limitar las pérdidas de calor. Bajo esa mirada, el muro se concebía fundamentalmente como soporte estructural complementado con aislamiento térmico.

Las nuevas exigencias obligan a concebir de forma distinta las envolventes de las edificaciones, ya que éstas deben controlar de manera simultánea y coordinada el flujo de calor, el movimiento incontrolado del aire, la difusión de vapor de agua, el ingreso de lluvia, el transporte de humedad líquida y los efectos de la radiación solar. Al mismo tiempo, debe contribuir al confort térmico, la calidad del aire interior, la durabilidad de los materiales y la eficiencia energética del edificio.

Estas funciones no pueden abordarse de manera independiente, porque una decisión adoptada para controlar un flujo puede modificar el comportamiento de los demás. Aumentar la aislación térmica, mejorar la hermeticidad o incorporar una barrera de vapor puede alterar las condiciones de secado, las temperaturas internas de las capas y el riesgo de condensación. Por ello, las soluciones deben evaluarse como sistemas y no como una simple agregación de productos.

En consecuencia, la envolvente deja de ser una suma de materiales y pasa a convertirse en un sistema integrado de control de flujos.

Cambia el rol de las propiedades de los materiales

La transformación actual significa complementar las propiedades tradicionales destinadas a asegurar la estabilidad, seguridad y vida útil con otras necesarias para asegurar la habitabilidad, el desempeño energético, el control de la humedad, la calidad ambiental interior y la durabilidad higrotérmica de los sistemas constructivos.

Adquieren así una importancia creciente la conductividad térmica, la permeabilidad al vapor, la capacidad de almacenar y liberar humedad, el transporte capilar, la variación de la conductividad con el contenido de agua y la capacidad de secado. Estas variables permiten anticipar cómo se comportará un material no solo de manera aislada, sino también una vez incorporado dentro de una solución multicapa y expuesta a condiciones climáticas variables.

Tabla 1. De propiedades tradicionales a propiedades estratégicas

Propiedades tradicionalmente controladas

Nuevas propiedades de interés estratégico

Resistencia mecánica

Conductividad térmica

Resistencia al fuego

Permeabilidad al vapor de agua, μ

Durabilidad

Espesor de aire equivalente, Sd

Densidad

Capacidad higroscópica

Estabilidad dimensional

Curva de sorción

Absorción de agua

Transporte capilar

Acabado superficial

Conductividad dependiente de la humedad

Resistencia química

Capacidad de secado

-

Porosidad (m3/m3)

-

Calor específico (J/kgK)

De la interacción espontánea al diseño consciente de las capas

Los materiales nunca han trabajado realmente de manera aislada. Incluso en las soluciones tradicionales, sus propiedades interactuaban naturalmente y determinaban el comportamiento final de los muros, cubiertas y pisos. La diferencia es que esa interacción muchas veces no era conocida, prevista ni diseñada. El cambio actual consiste en que esas interacciones deben anticiparse. Las propiedades relevantes de cada material deberán conocerse antes de integrarlo a la envolvente, y el proyectista o especificador deberá disponerlas en una secuencia coherente con las funciones que cada capa debe cumplir.

Un ejemplo claro es la hermeticidad. Mientras los edificios eran naturalmente permeables al aire, parte de la renovación interior se producía mediante infiltraciones no controladas. Cuando la reglamentación exige aumentar la hermeticidad para disminuir las pérdidas energéticas, la ventilación deja de producirse accidentalmente y debe ser diseñada de manera deliberada. Algo equivalente ocurre con la humedad: al modificar la aislación, las barreras o los revestimientos, también debe diseñarse la capacidad de la solución para controlar el vapor, almacenar humedad transitoriamente y secarse hacia el interior o el exterior.

Por ello, no basta con que un producto tenga buenas propiedades consideradas individualmente. Es necesario comprender cuál será su función, cómo interactuará con las capas contiguas y si su posición favorece o dificulta el desempeño global de la solución.

Tabla 2. Funciones de las capas dentro de una envolvente moderna

Función requerida

Propiedades o condiciones necesarias

Limitar las pérdidas de calor

Baja conductividad térmica

Controlar las infiltraciones

Continuidad de la capa hermética

Permitir el secado interior

Baja resistencia al vapor, cuando corresponda

Permitir el secado exterior

Secuencia de resistencias al vapor compatible

Evitar condensaciones perjudiciales

Correcta secuencia higrotérmica

Almacenar humedad transitoria

Capacidad higroscópica

Transportar y redistribuir humedad

Propiedades capilares conocidas

Resistir el ingreso de lluvia

Baja absorción superficial y drenaje

Mejorar el confort interior

Inercia térmica e higrotérmica

Mantener la durabilidad

Compatibilidad física, química e higrotérmica

Ya no basta seleccionar buenos materiales; ahora es necesario seleccionar materiales compatibles entre sí. Ese concepto resume adecuadamente el enfoque prestacional.

Una oportunidad para la industria chilena

La RT 2025, la industrialización de la construcción, las políticas de eficiencia energética, la descarbonización y la economía circular están configurando un nuevo escenario para los fabricantes nacionales. Más que una carga normativa, este proceso puede convertirse en una oportunidad para innovar, agregar valor y diferenciar productos mediante prestaciones que hasta ahora rara vez aparecen de forma completa en las fichas técnicas.

La industria del yeso, por ejemplo, puede poner en valor no solo su comportamiento frente al fuego o su terminación superficial, sino también su capacidad higroscópica, su contribución a la regulación de la humedad interior y su comportamiento frente a la difusión de vapor. La industria de la madera puede destacar su capacidad de almacenar y liberar humedad, su función como amortiguador higrotérmico, su menor carbono incorporado y su aptitud para procesos industrializados.

El hormigón, además de su resistencia y durabilidad, puede ser caracterizado por su inercia térmica, su capacidad de almacenamiento de calor y la influencia de la humedad sobre su desempeño. Las lanas minerales deberán informar con mayor precisión su resistencia térmica y su comportamiento bajo distintos contenidos de humedad. Las membranas podrán diferenciarse por su resistencia al vapor fija o variable y por su capacidad para favorecer el secado estacional de los cerramientos.

Cada sector productivo puede comenzar a declarar prestaciones que hoy prácticamente no se encuentran disponibles, transformando la caracterización técnica en un activo de innovación y competitividad.

¿Qué deberán comenzar a medir los fabricantes?

Para que proyectistas, especialistas y evaluadores puedan seleccionar correctamente los materiales y predecir su comportamiento, las fichas técnicas deberán evolucionar desde catálogos descriptivos hacia documentos de desempeño.

La simulación higrotérmica avanzada requiere conocer no solo valores constantes, sino también funciones que representen cómo cambian las propiedades cuando varía el contenido de humedad del material. Esta información es indispensable para modelar el almacenamiento, transporte y secado de agua dentro de una solución constructiva y para utilizar herramientas de simulación acoplada de calor y humedad, como WUFI

Tabla 3. Propiedades que deberían incorporarse progresivamente a las fichas técnicas

Propiedad

Aplicación principal

Conductividad térmica seca, λ

Diseño térmico

Conductividad dependiente de la humedad, λ(w)

Simulación higrotérmica HAM

Factor de resistencia al vapor, μ

Difusión de vapor de agua

Espesor de aire equivalente, Sd

Diseño y ordenamiento de capas

Isoterma de sorción

Modelación del almacenamiento de humedad

Capacidad higroscópica

Regulación de humedad interior

Coeficientes de transporte líquido

Absorción, redistribución y secado

Calor específico

Simulación térmica dinámica

Densidad aparente

Caracterización y modelación

Porosidad

Almacenamiento y transporte de humedad

La disponibilidad de estas propiedades permitirá desarrollar productos más confiables, formular soluciones compatibles y disminuir la dependencia de supuestos o valores genéricos obtenidos de bases de datos extranjeras, que no siempre representan adecuadamente los materiales fabricados en Chile.

El desafío para proyectistas, especificadores y fabricantes

Los proyectistas deberán conocer las funciones requeridas, seleccionar materiales con propiedades demostrables y definir una secuencia higrotérmica coherente con el clima, la orientación, las condiciones interiores y el tipo de uso del edificio. El fabricante, por su parte, deberá aportar información suficiente para que sus productos puedan ser correctamente especificados y evaluados dentro de sistemas constructivos reales.

La transición hacia una construcción basada en desempeño verificable requiere, por tanto, una industria capaz de caracterizar rigurosamente los materiales con que construye. Determinar propiedades como permeabilidad al vapor, curvas de sorción, capacidad higroscópica, transporte capilar o conductividad dependiente de la humedad deja de ser un ejercicio exclusivamente académico para transformarse en una necesidad de diseño, especificación, innovación y acceso al mercado.

En este contexto, CITEC UBB dispone de capacidades experimentales para caracterizar materiales y elementos constructivos mediante técnicas de laboratorio, monitoreo, modelación, simulación y evaluación prestacional. Estas capacidades permiten apoyar a fabricantes, proyectistas y organismos públicos en el desarrollo de productos, la validación de soluciones constructivas, el diagnóstico y prevención de patologías y la generación de evidencia técnica para una construcción de mayor desempeño, productividad, durabilidad y sostenibilidad.

Para obtener mayor información o contactar a un profesional de CITEC UBB, los interesados pueden escribir al correo citec@ubiobio.cl, visitar el sitio web www.citecubb.cl o comunicarse al teléfono +56 41 311 1127