Condensación y manchas en el muro exterior de una vivienda en Quetzaltenango
En un módulo de vivienda en Quetzaltenango, a 2,330 m de altitud, los propietarios reportan humedad y manchas oscuras en la esquina inferior del dormitorio principal, sobre todo entre junio y septiembre, cuando el aire interior se mantiene a 20 °C y 65% de humedad relativa y el exterior desciende a 6 °C durante la noche. El muro exterior es de block de concreto de 0.15 m (λ = 0.55 W/m·K), repellado con 0.02 m de mortero de cal y arena por ambas caras (λ = 0.40 W/m·K), sin aislamiento. La resistencia superficial interior es 0.13 m²·K/W y la exterior, 0.04 m²·K/W. El punto de rocío del aire interior, a 20 °C y 65% HR, es aproximadamente 13.2 °C. El fabricante ofrece un panel rígido de lana mineral de 0.025 m (λ = 0.030 W/m·K) para el lado interior; el presupuesto alcanza para 18 m² y el muro afectado mide 3.20 m de alto por 4.00 m de largo. La familia cocina con leña en un cuarto contiguo sin extracción.
1. Calcula la transmitancia térmica del muro y la temperatura de su superficie interior en el campo del muro. ¿Se predice condensación superficial?
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Resistencias en serie.
- Superficie interior: 0.13
- Mortero interior: 0.02 / 0.40 = 0.05
- Block: 0.15 / 0.55 = 0.2727
- Mortero exterior: 0.02 / 0.40 = 0.05
- Superficie exterior: 0.04
R total = 0.13 + 0.05 + 0.2727 + 0.05 + 0.04 = 0.5427 m²·K/W
Transmitancia. U = 1 / 0.5427 = 1.84 W/m²·K
Flujo de calor. q = U · ΔT = 1.84 × (20 − 6) = 25.8 W/m²
Temperatura superficial interior. Tsi = Ti − q · Rsi = 20 − (25.8 × 0.13) = 20 − 3.35 = 16.65 °C
Comparación con el punto de rocío. 16.65 °C > 13.2 °C, con un margen de 3.45 K. En el campo del muro no se predice condensación superficial.
Conclusión diagnóstica. Las manchas no se explican por el comportamiento del paño de muro. Eso obliga a mirar otros dos factores: (1) la esquina es un puente térmico geométrico -la relación entre área expuesta al exterior y área interior es mayor, y la temperatura superficial cae del orden de 2 a 3 K respecto al campo, hasta ~14 °C, mucho más cerca del rocío-; (2) la fuente de humedad interior (cocina de leña sin extracción) eleva la humedad relativa real por encima del 65% supuesto. Con 75% HR el punto de rocío sube a ~15.4 °C y la esquina condensa.
2. Calcula el efecto de colocar el panel de lana mineral de 0.025 m en la cara interior. ¿Cuánta área se necesita y alcanza el presupuesto?
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Resistencia añadida. R panel = 0.025 / 0.030 = 0.833 m²·K/W
Nuevo R total. 0.5427 + 0.833 = 1.376 m²·K/W
Nueva transmitancia. U = 1 / 1.376 = 0.727 W/m²·K (menos de la mitad que antes: 0.727 vs 1.84)
Nuevo flujo. q = 0.727 × 14 = 10.2 W/m²
Nueva temperatura superficial. Tsi = 20 − (10.2 × 0.13) = 18.68 °C
Lectura del resultado. El margen contra el rocío pasa de 3.45 K a 5.5 K en el campo, y en la esquina (≈2–3 K menos) queda en torno a 16 °C, todavía por encima de 13.2 °C. El panel resuelve el problema incluso si la humedad relativa sube, porque el punto crítico ya no está en la superficie.
Cuantificación del área. Muro afectado: 3.20 × 4.00 = 12.80 m². Si el panel se devuelve 0.60 m en las dos juntas laterales para cubrir el puente térmico de esquina: 12.80 + 2(0.60 × 3.20) = 12.80 + 3.84 = 16.64 m². El presupuesto alcanza para 18 m², así que sí alcanza, con 1.36 m² de reserva. Cubrir solo el paño y dejar la esquina sin aislar repetiría el problema: el panel debe ser continuo sobre la esquina y los retornos.
3. El propietario quiere solo pintar con pintura antimoho y aislar un parche de 2 m² en la esquina. Ordene las intervenciones según su eficacia real y justifique.
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1. Controlar la fuente de vapor (primero). La cocina de leña sin extracción es la causa de que la humedad relativa interior esté por encima de lo supuesto. Instalar extracción en la cocina y ventilar el dormitorio 10–15 minutos por la mañana reduce la HR interior; bajar de 65% a 55% lleva el punto de rocío de 13.2 °C a ~11 °C. Es la intervención de menor costo y mayor efecto sobre el margen de condensación. Sin esto, cualquier aislamiento trabaja contra una carga que no se controla.
2. Aislar el muro completo con el panel (segundo). Baja la temperatura superficial del campo de 16.65 °C a 18.68 °C y sube el margen a 5.5 K. Debe ser continuo sobre la esquina y los retornos, con barrera de vapor en la cara caliente (interior) para que el vapor no migre y condense dentro del panel o en la interface con el block. Este último punto es crítico: aislar por dentro sin barrera de vapor traslada el problema al interior del muro.
3. Pintura antimoho (último y cosmético). No cambia temperaturas ni flujos; solo retarda la aparición visible del hongo. Sirve después de corregir la causa, no antes.
4. Parche de 2 m² en la esquina (descartar). Es la peor opción: deja el resto del muro frío y crea una discontinuidad térmica en el borde del parche, donde aparecerá una nueva línea de condensación. Un parche no reduce el puente térmico; lo desplaza a su perímetro.
Recomendación. Extracción en la cocina + ventilación + panel continuo de 16.64 m² sobre el muro completo y la esquina, y pintura antimoho al final. Antes de intervenir, conviene medir HR y temperatura superficial en la esquina con un termohigrómetro durante una semana, para confirmar el diagnóstico con datos y no solo con el cálculo.