La adopción de códigos de construcción residencial que requieren más eficiencia energética es uno de los desarrollos más emocionantes en la política energética estatal durante los últimos cuatro años. Más de 30 estados han adoptado códigos que cumplen o superan los requisitos de eficiencia energética del modelo 2009 International Energy Conservation Code (IECC). Y para fines de 2015, se estima que hasta ocho estados habrán adoptado el IECC 2012 aún más desafiante. Una fuerza impulsora importante detrás de la reciente adopción estatal de nuevos códigos de construcción ha sido la Ley de Recuperación y Reinversión de los Estados Unidos (ARRA). Como parte de un acuerdo para recibir fondos de ARRA, los gobernadores de cada estado tuvieron que comprometerse a adoptar un código de construcción residencial que fuera al menos tan bueno como el IECC de 2009, y desarrollar e implementar un plan para lograr el 90% de cumplimiento en 2017. Desafortunadamente, cuatro años después, 18 estados aún no tienen un código de construcción residencial, o tienen un código que no cumple con los requisitos de ARRA. Pero para los 32 estados que ya han tomado medidas concretas para cumplir con sus compromisos, los mejores códigos ofrecen un aumento dramático en la eficiencia energética de las nuevas casas. La adopción de la nueva IECC tiene muchos beneficios. Estos incluyen la reducción obvia del uso de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero asociados, mayor comodidad y durabilidad de las casas nuevas, y una reducción en la responsabilidad y las devoluciones para los constructores. El IECC de 2009 representa una mejora del 15% en la eficiencia energética sobre su predecesor de 2006, mientras que el IECC de 2012 eleva el listón un 15% adicional. Un componente importante de esta mejora ha sido la introducción de requisitos de hermeticidad obligatorios tanto para los edificios como para los sistemas de conductos. Si bien la comunidad científica de la construcción conoce desde hace tiempo los beneficios de reducir la infiltración en el edificio y la fuga de conductos, el conocimiento en el proceso de adopción del código está retrasado desde hace mucho tiempo.
Requisitos de hermeticidad
Entonces, la buena noticia es que los requisitos de hermeticidad están ahora integrados en el IECC. Desafortunadamente, una serie de detalles muy importantes no están incluidos en el lenguaje de código, y esta falta de especificidad podría dificultar la aplicación significativa de esos requisitos. Como con todas las iniciativas importantes de política pública, el diablo está en los detalles. Antes de hablar sobre lo que falta, resumamos brevemente lo que se incluye en el lenguaje IECC.
Envoltura de edificios
Tanto los códigos de 2009 como de 2012 incluyen una lista de verificación de sellado de aire obligatoria detallada. El código de 2009 brinda a los constructores dos opciones de cumplimiento: una prueba de puerta soplante que muestra una medida de hermeticidad de menos de 7 ACH50 o una inspección visual basada en la lista de verificación de sellado de aire por parte de un funcionario del código o un tercero aprobado. tasa de fuga de envolvente permisible significativamente (a menos de 5 ACH50 en las zonas climáticas 1 y 2, y menos de 3 ACH50 en cualquier otro lugar) y requiere que se pruebe su cumplimiento a través de una prueba del ventilador de puerta. Los funcionarios del código también pueden requerir una inspección visual de los elementos de la lista de verificación además de la prueba de hermeticidad.
Tabla 1. Tasas de fuga de conducto permitidas.
* Área de piso acondicionada.
Sellado de conductos
Tanto los códigos de 2009 como 2012 requieren que todos los conductos, controladores de aire y cajas de filtro estén sellados. El código de 2012 exige que los controladores de aire cumplan con un estándar de diseño de fuga de aire. Tanto los códigos de 2009 como de 2012 requieren que se realice una prueba de hermeticidad de los conductos, a menos que todos los conductos y controladores de aire se encuentren dentro del espacio acondicionado. Ambos códigos permiten varias opciones de prueba de cumplimiento (ver Tabla 1).
¿Qué le falta al IECC?
Como dijimos anteriormente, el diablo siempre está en los detalles. Cualquiera que haya realizado pruebas de conductos y envolturas de edificios (DET) sabe que se deben abordar numerosas preguntas para que las pruebas de estanqueidad sean precisas e igualmente importantes, para que las pruebas sean repetibles. Estos son solo algunos ejemplos:
– ¿Cómo se debe preparar el edificio y el sistema de conductos antes de la prueba?
– ¿Qué protocolos de prueba DET se deben usar (como ajustes de punto único, multipunto, línea de base y temperatura, y presurización versus despresurización)?
– ¿Podemos probar la construcción de sobres en tiempo ventoso?
– ¿Cuándo hace demasiado viento?
– ¿Qué datos de prueba deben registrarse e informarse?
– ¿Cómo deberíamos evaluar edificios multifamiliares cubiertos por el código?
– ¿Qué tipo de capacitación o certificación se requiere antes de que alguien pueda realizar una prueba de fuga de conducto o puerta de soplador?
– ¿Cuáles son los requisitos de precisión para el equipo de prueba?
Aunque el lenguaje de código proporciona algunas instrucciones básicas sobre la preparación del edificio, la mayoría de las preguntas enumeradas anteriormente no se abordan. Los resultados de la prueba de estanqueidad deben ser precisos y repetibles (dentro de lo razonable) de lo contrario se perderá la credibilidad en el proceso de prueba y la frustración y la incertidumbre limitarán la efectividad de los requisitos. Y los procedimientos de prueba deben entenderse fácilmente y no ser demasiado complicados; de lo contrario, los costos de las pruebas serán excesivos y no muchas personas podrán pasarlos.
Cómo agregar los detalles necesarios
Cuando un estado adopta un código modelo, a menudo adopta suplementos y enmiendas que completan detalles importantes de implementación y cumplimiento del código, o realiza cambios específicos en los requisitos del código que se consideran los mejores para los intereses del estado. Por ejemplo, cuando el estado de Georgia adoptó el IECC 2009 en 2010, requería que todas las casas nuevas se sometieran a pruebas de ventiladores de puertas con el estándar 7 ACH50, en lugar de permitir una inspección visual como una opción de cumplimiento aceptable. Georgia también adoptó disposiciones que abordan muchas de las cuestiones planteadas anteriormente. Estas disposiciones incluyen:
– Instrucciones más detalladas para la preparación de la casa.
– Referencia a los protocolos de prueba de los fabricantes de puertas de ventilación para pruebas de conductos y edificios, y proporciona un lenguaje aclaratorio sobre ciertos procedimientos de prueba.
– Especificando que las pruebas DET pueden ser realizadas por individuos certificados como calificadores HERS , BPI Building Analysts, Home Performance con contratistas Energy Star, o cualquier persona que esté certificada por un curso de verificador DET aprobado por el Departamento de Asuntos Comunitarios de Georgia.
– Instrucciones sobre métodos de muestreo para probar envolventes de edificios en edificios multifamiliares de baja altura (y permitir inspecciones visuales de envolventes como una opción de cumplimiento alternativa).
Si bien estos suplementos y enmiendas son muy importantes para proporcionar claridad, aún pueden dejar espacio para la ambigüedad a la hora de especificar protocolos de prueba que proporcionen resultados de prueba DET confiables, consistentes y repetibles. Entonces, ¿qué recomendaríamos para los estados que recién están comenzando a lidiar con el problema de implementar las pruebas DET en sus requisitos de código? Primero, alentaríamos a los estados a considerar la posibilidad de hacer referencia al “Estándar RESNET para Pruebas de desempeño” recientemente adoptado (Capítulo 8 de los códigos de construcción RESNET National Home Energy).
Pruebas estándar de RESNET
Las “Normas nacionales de sistemas de calificación de energía doméstica RESNET” se desarrollaron para garantizar que las calificaciones de energía doméstica realizadas en todo el país se realicen de manera precisa y consistente. El Capítulo 8 del estándar RESNET, titulado Estándar para pruebas de rendimiento, contiene protocolos detallados de pruebas de conductos y envolventes que fueron desarrollados por un comité técnico de científicos expertos en construcción, utilizando un enfoque de consenso. El objetivo del comité técnico era crear un conjunto de estándares que proporcionaran suficiente especificidad al proceso de prueba para garantizar resultados precisos y repetibles, sin hacer que sea prohibitivo. El comité decidió no hacer referencia simplemente a los estándares existentes de pruebas técnicas de ductos y envolventes (como ASTM E779-10), porque consideró que esos estándares eran demasiado complejos y no abordaban ciertos problemas importantes, como la forma de lidiar con los resultados de las pruebas de envoltura con viento. clima. El comité también decidió que simplemente hacer referencia a los protocolos de prueba recomendados por un fabricante era problemático, porque las diferentes compañías tienen protocolos diferentes y porque estos protocolos se cambian periódicamente.
Prueba de envoltura
El Capítulo 8 del estándar RESNET proporciona tres opciones de prueba de envoltura: una prueba simple de un solo punto, una prueba de múltiples puntos y una prueba repetida de un solo punto. Proporciona instrucciones detalladas de configuración del edificio, procedimientos de medición de referencia y requisitos de recopilación de datos e informes. También proporciona una manera simple de determinar cuándo los resultados de la prueba se ven afectados negativamente por el viento. Por ejemplo, con la prueba de un solo punto, el técnico registra cinco lecturas de referencia de construcción promedio de diez segundos y usa esas lecturas para determinar el nivel de precisión de la prueba. Así es como se hace:
– Calcule el rango de referencia determinando la diferencia entre la lectura de referencia más alta y más baja. Supongamos que sus cinco lecturas de referencia son – 3.2 Pa, – 2.5 Pa, – 2.9 Pa, – 1.0 Pa, y + 0.8 Pa. El rango de referencia en este caso es 4.0 Pa (–3.2 a 0.8 Pa).
– Luego determine el nivel de precisión.
– Rango de referencia inferior a 5 Pa rango = nivel estándar de precisión.
– Entre 5 Pa y 10 Pa = nivel de precisión reducido.
– Mayor de 10 Pa = no se puede realizar la prueba de un solo punto. El técnico debe realizar pruebas multipunto o repetidas de un solo punto.
Para el caso anterior, la prueba se clasifica como un nivel estándar de precisión. Pero, ¿qué pasaría si el rango de referencia fuera mayor (debido al viento) y la prueba se clasificara como un nivel de precisión reducido? En ese caso, el Capítulo 8 requiere que ajuste el resultado de su prueba de hermeticidad agregando una penalidad de incertidumbre del 10%. Este ajuste para las pruebas de precisión reducida explica la mayor incertidumbre en los resultados de las pruebas debido al viento, y proporciona una mayor confianza de que el umbral de hermeticidad se ha cumplido realmente. Finalmente, si hace mucho viento afuera (rango de más de 10 Pa), se le prohíbe usar una prueba de un solo punto y debe usar un procedimiento de prueba que funcione mejor en condiciones de viento fuerte. Tanto la prueba multipunto como la repetida de un solo punto tienen sus propios métodos para determinar la precisión de la prueba y las penalidades de incertidumbre.
¿Qué pasa con las correcciones de temperatura y altitud? El Capítulo 8 del estándar RESNET proporciona instrucciones simples sobre cómo hacer estas correcciones, pero también permite que las correcciones se omitan bajo ciertas condiciones (diferencia de temperatura interior-exterior inferior a 300F y altitudes por debajo de 5,000 pies). Cuando se realiza una prueba en condiciones climáticas más extremas y a alturas más altas, el no tener en cuenta las diferencias en la densidad del aire puede tener un efecto significativo en los resultados de la prueba.
Por ejemplo, si realizó una prueba de la puerta del ventilador en una casa cuando la temperatura interior era de 70°F y la temperatura exterior era de 0°F, y luego realizó otra prueba en la misma casa (en la misma condición física) cuando la temperatura interior era de 70°F y la temperatura exterior era de 90°F, esperaría ver diferencias en los resultados de la prueba de aproximadamente 8% si no hiciera correcciones de temperatura. La presión barométrica también afecta la densidad del aire, y el Capítulo 8 del estándar RESNET hace una corrección simple basada en la altitud del sitio. Si se siente intimidado por los requisitos de cálculo, no se preocupe. Hay software gratuito disponible que hará los cálculos por usted. El software le permite ingresar los datos de prueba manualmente o automatizar completamente todo el procedimiento de prueba de envolvente.
Prueba de fuga de ductos
El Capítulo 8 del estándar RESNET incluye procedimientos de prueba específicos tanto para la fuga total como para la fuga a pruebas al aire libre a las que se hace referencia en el IECC de 2009 y 2012. Se detallan cuestiones importantes, como la preparación de la casa y los conductos, junto con orientación sobre los procedimientos de prueba clave, como dónde medir la presión del conducto y dónde conectar el sistema de prueba de fugas del conducto. Y, por supuesto, los requisitos de recopilación de datos e informes se detallan. Los cálculos de precisión de la prueba no están incluidos en los estándares de fuga del conducto porque estas pruebas tienden a verse mucho menos afectadas por las condiciones del viento.
Precisión y calibración de equipos
El Capítulo 8 del estándar RESNET también especifica los requisitos de precisión y calibración de la puerta del ventilador y el equipo de prueba de fugas del conducto, por lo que hacer referencia al estándar RESNET incorpora estas especificaciones importantes en el lenguaje de código.
Otros factores
Hay otros factores a considerar al aplicar el IECC 2009 y 2012 que no se abordan en el estándar RESNET.
Pruebas de edificios multifamiliares
Las pruebas DET en edificios multifamiliares pueden aumentar considerablemente la complejidad de las pruebas, por lo que es importante proporcionar orientación a los evaluadores. Las siguientes son algunas preguntas que debe hacerse. ¿Se requieren pruebas de sobres? ¿Debería probarse toda la envolvente del edificio como una zona única? ¿O se puede evaluar la compartimentación de los apartamentos individuales (es decir, todas las fugas cuentan, incluso las fugas entre las unidades)? El suplemento del código de Georgia alcanza lo que creemos que es un buen equilibrio al permitir la prueba de muestra de una de cada cuatro unidades de vivienda (compartimentación mental) o una inspección visual obligatoria en todas las unidades.
Puesta en marcha de ventilación mecánica
Para los estados que se están mudando al IECC 2012, la ventilación mecánica en nuevas viviendas pronto se convertirá en la norma. Mientras que el IECC de 2012 no dice nada sobre el tema de la ventilación mecánica, el Código Residencial Internacional (IRC) de 2012 requiere ventilación mecánica para toda la casa para cualquier casa nueva con una prueba de estanqueidad de menos de 5 ACH50. Independientemente de si la jurisdicción de su código aplica el IRC 2012, la mayoría de los constructores comprenderán rápidamente que la ventilación mecánica es una necesidad en cualquier casa construida según el estándar de estanqueidad IECC 2012. Proporcionar reglas y estándares para medir las tasas de flujo de aire en estos sistemas mecánicos es imprescindible si desea que funcionen correctamente.
Seguridad de la combustión
Los nuevos códigos aún permiten la instalación de electrodomésticos de tiro natural para calentar agua y espacios. Este tipo de artefacto tendrá muchos más problemas para ventear adecuadamente cuando compita con dispositivos de escape (como secadores y campanas extractoras) en las casas mucho más estrechas que se construirán bajo el IECC 2009 y 2012. La única solución real será convencer a los constructores de que dejen de instalar este tipo de electrodomésticos en casas nuevas. Pero cuando se instalan, los probadores DET deben ser conscientes de los posibles problemas de ventilación y ser capaces de realizar pruebas de despresurización excesiva, derrames y corrientes de aire. RESNET, BPI y el Código Nacional de Gas Combustible ANSI Z223.1 tienen procedimientos de prueba para verificar la ventilación adecuada del aparato.
Un punto más con respecto a los dispositivos de tiro natural es que el procedimiento de prueba de envoltura RESNET especifica que cualquier conducto no humedecido, aberturas de aire de reposición o aberturas de aire de combustión deben dejarse en su estado normalmente abierto para la prueba de hermeticidad. Esto significa que la construcción de sobres en casas con este tipo de artefactos tendrá que hacerse más ajustada, para compensar el aumento de fugas debido a las aberturas intencionales, para pasar el estándar de hermeticidad.
Requisitos de capacitación para probadores DET
Una vez más, nos gustan las reglas que Georgia ha puesto en su lugar. Es probable que cada estado quiera crear su propio curso de capacitación DET aprobado que cubra los requisitos de prueba específicos para ese estado. Pero también es importante reconocer la experiencia existente en cada estado mediante el reconocimiento de los evaluadores certificados de HERS, los analistas de construcción BPI y el desempeño del hogar con los contratistas de Energy Star. Y no se olvide de los requisitos de capacitación para los funcionarios de código que harán cumplir los estándares de desempeño. Mirar hacia adelante, adoptar mejores códigos de energía estatales es un logro muy significativo. Pero tener esos códigos aplicados a nivel local será la parte difícil. Hay muchas cosas que deben ir bien para que la aplicación del código se convierta en realidad. Asegurarse de que existan estándares y procedimientos de prueba adecuados hará que sea más fácil de lograr. En el futuro, es posible que los estándares de prueba RESNET (o alguna variación de ellos) se conviertan en parte de futuras revisiones IECC. RESNET está trabajando actualmente para que el estándar del Capítulo 8 sea acreditado por el American National Standards Institute. Pero hasta que se modifique el IECC para abordar estas preocupaciones, recuerde que los pequeños detalles realmente importan.