Al grupo de investigación al que pertenezco, dentro de la Universidad Miguel Hernández de Elche, nos acaban de publicar un nuevo artículo científico en la revista Energy Efficiency, centrado en un aspecto del comportamiento energético de los edificios que a menudo se da por supuesto: las infiltraciones de aire.
Más allá de medir la estanqueidad de un edificio mediante un ensayo Blower Door, el trabajo analiza algo menos visible, pero muy relevante: cómo el modelo matemático utilizado para representar esas infiltraciones puede influir de forma significativa en la demanda de calefacción calculada.
De qué trata el artículo
Las infiltraciones de aire son entradas no controladas de aire exterior a través de la envolvente del edificio (juntas, encuentros, huecos, etc.). Aunque su importancia es bien conocida, en la práctica diaria muchas veces se simplifican o se asumen de forma implícita en las simulaciones energéticas.
En el artículo se comparan cuatro modelos ampliamente utilizados en el ámbito técnico y normativo para estimar las infiltraciones a partir de un ensayo de presurización:
- Modelo N-factor (N = 20): aproximación simplificada que asume un caudal prácticamente constante.
- Modelo LBL (Lawrence Berkeley Laboratory): relaciona las infiltraciones con el viento y el efecto chimenea.
- Modelo AIM-2 (Alberta Air Infiltration Model): una formulación más avanzada para condiciones variables de viento y temperatura.
- Modelo según EN 16798-7: basado en redes de flujo de aire (airflow networks), conforme a normativa europea.
Importante: en España, las herramientas oficiales de certificación y simulación energética no permiten elegir libremente el modelo de infiltración, ya que este viene fijado internamente en cada software. Precisamente por eso resulta relevante conocer qué modelo hay detrás y cómo puede estar influyendo en los resultados.
Caso de estudio y metodología
El análisis se ha realizado a partir de una vivienda unifamiliar real («La Casa de la Tierra”, situada en Murcia), modelizada energéticamente con TRNSYS y caracterizada experimentalmente mediante un ensayo Blower Door conforme a la UNE-EN ISO 9972.
- El valor obtenido fue n₅₀ = 4,64 h⁻¹, dentro de los límites exigidos por el CTE DB-HE para este tipo de edificio.
- A partir de ese valor, se estiman las infiltraciones en condiciones reales de uso mediante cada uno de los cuatro modelos.
- El estudio no se limita a un único clima: se repite el análisis para ocho ciudades españolas (Almería, Málaga, Murcia, Alicante, Barcelona, Bilbao, Madrid y Burgos), cubriendo desde climas suaves hasta climas fríos.
De este modo, se evalúa no solo el efecto del modelo, sino también la influencia del clima y del viento en los resultados.
Resultados principales
- Las infiltraciones tienen un impacto energético muy relevante
Incluso en una vivienda con ventilación mecánica controlada y recuperación de calor, la inclusión de infiltraciones provoca un aumento de la demanda de calefacción de entre el ≈27% y el ≈32% respecto a un escenario ideal sin infiltración.
Esto pone de manifiesto que ignorar o simplificar en exceso las infiltraciones puede llevar a subestimar de forma importante el consumo real.
- El modelo de infiltración sí importa
Al comparar los distintos modelos entre sí, se observan diferencias en la demanda de calefacción de hasta el ≈ 6% – 12%, dependiendo de la ciudad y de las condiciones climáticas.
Estas diferencias no son marginales y pueden ser comparables al efecto de determinadas mejoras constructivas de la envolvente.
- El clima condiciona el comportamiento de los modelos
Los resultados muestran que:
- En climas fríos y con menor intensidad de viento, las diferencias entre modelos son mayores.
- En estos casos, los modelos AIM-2 y EN 16798-7 ofrecen estimaciones más equilibradas.
- El modelo LBL tiende a proporcionar valores de infiltración (y por tanto demandas de calefacción) más elevados en escenarios de invierno severo.
¿Por qué es relevante este trabajo?
Porque en la práctica profesional el modelo de infiltración no es una elección neutra, aunque venga “oculto” dentro del software. Su influencia puede afectar a:
- la estimación de la demanda energética,
- la comparación entre alternativas de diseño,
- la evaluación de medidas de mejora,
- y, en proyectos ajustados, incluso al cumplimiento de determinados requisitos energéticos.
Conocer qué hipótesis hay detrás de los resultados es clave para interpretar correctamente una simulación energética.
Referencia del artículo
Ícaro Vera Alvez, Manuel Romero Rincón, Juan A. Tudela y Pedro Martínez Beltrán
Comparison of models for estimating air infiltration in dwellings and their impact on heating demand.
Energy Efficiency, 19:10. Enlace DOI