La influencia de la solera (placa-mortero) en la eficiencia energética de los sistemas de calefacción/refrigeración por suelo radiante, es la encargada de la distribución y emisión del calor por Iñaki Isusi Navarro

1. Introducción

La calefacción por suelo radiante se ha consolidado como uno de los sistemas de climatización más eficientes y confortables en edificación residencial y terciaria. Su funcionamiento a baja temperatura, la distribución homogénea del calor y su elevada compatibilidad con sistemas de generación eficientes, como las bombas de calor aerotermia, la convierten en una solución alineada con los objetivos actuales de eficiencia energética y descarbonización del parque edificatorio.

El Código Técnico de la Edificación (CTE), a través del Documento Básico DB-HE Ahorro de Energía, establece exigencias cada vez más estrictas en cuanto a la limitación del consumo energético y la mejora de la eficiencia de las instalaciones térmicas. En este contexto, los sistemas de emisión a baja temperatura adquieren un papel relevante.

Sin embargo, en la fase de diseño y ejecución de las instalaciones de suelo radiante, la atención suele centrarse en parámetros como el tipo de generador térmico, las características de la capa aislante, la separación y diámetro de los tubos, la regulación del sistema o la resistencia térmica de los revestimientos. Otros elementos, igualmente determinantes para el rendimiento global de la instalación, quedan en un segundo plano.

Uno de estos elementos es la solera o placa-mortero, como indica la norma UNE EN 1264, que cubre el sistema radiante, cuya función no se limita solo como soporte mecánico, sino que actúa como capa de distribución y emisión de calor. La correcta elección del material para elaborar esta capa, su espesor y su conductividad puede marcar diferencias significativas en términos de eficiencia energética, confort térmico y coste de funcionamiento del sistema.

2. Función de la solera en un sistema de suelo radiante

La norma UNE EN 1264-1 define los componentes que integran un sistema de calefacción por suelo radiante, incluyendo la denominada placa-mortero de distribución y emisión de calor. Esta capa desempeña una doble función: por un lado, soporta las cargas de uso y sirve de base para el revestimiento final; por otro, facilita la transmisión del calor desde el circuito hidráulico hasta la superficie del pavimento.

Desde el punto de vista térmico, la solera forma parte del camino de transmisión del calor entre la fuente de generación y el ambiente interior. Un diseño inadecuado de esta capa puede introducir resistencias térmicas adicionales que penalicen el rendimiento global del sistema, obligando a trabajar con temperaturas de impulsión más elevadas.

Tal y como se establece en la UNE EN 1264, la eficiencia de un sistema de suelo radiante no depende únicamente del diseño hidráulico, sino del comportamiento conjunto de todos los elementos constructivos implicados, entre los que la solera desempeña un papel fundamental.

3. Requisitos normativos de la placa-mortero

La norma UNE EN 1264-4, relativa a la instalación de sistemas de calefacción por suelo radiante, establece los requisitos mínimos que debe cumplir la solera que recubre el sistema. Entre los más relevantes se encuentran una resistencia mecánica a compresión superior a 20 N/mm² y un espesor mínimo del mortero sobre la tubería de 30 mm para mortero de cemento, para morteros de sulfato cálcico-anhidrita, se permite un espesor menor debido a sus mejores prestaciones mecánicas.

Estos requisitos garantizan la integridad mecánica de la solera. No obstante, la norma no define las características térmicas del mortero, si lo hace con las características térmicas de los revestimientos. Ambos componentes deben tenerse en cuenta en los cálculos de la calefacción, resultan determinantes para optimizar el rendimiento energético del sistema

De forma complementaria, el Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE) establece la obligación de diseñar y ejecutar las instalaciones térmicas de manera que se optimice su eficiencia energética a lo largo de toda su vida útil, reforzando la necesidad de considerar la solera como un elemento activo del sistema.

4. Propiedades térmicas y mecánicas de la placa-mortero

Desde el punto de vista del comportamiento térmico de la instalación, dos parámetros resultan especialmente relevantes en la capa de mortero: la conductividad térmica y el espesor aplicado.

Los morteros autonivelantes de elevada fluidez permiten una mejor compactación del material y reducen significativamente la presencia de aire ocluido en la masa. El aire atrapado actúa como uno de los mejores aislantes térmicos, por lo que su eliminación mejora la conductividad térmica efectiva de la solera.

Los morteros a base de sulfato cálcico (anhidrita) presentan valores de conductividad térmica superiores a los de soluciones tradicionales, favoreciendo una transmisión más eficiente del calor.

La evolución de los morteros autonivelantes de altas prestaciones permite aplicar placas de mortero con menor espesor, gracias a sus mejores prestaciones mecánicas. La reducción del espesor y la conductividad térmica contribuyen a obtener un confort en menor tiempo y con mayor control. En este sentido, es de reseñar la alta resistencia mecánica que alcanzan los morteros autonivelantes de anhidrita (C30F8: 30 N/mm2 a compresión y 8 N/mm2 a flexión) lo que permite reducir los espesores de mortero sobre el tubo a 15mm) mejorando muy significativamente la reactividad del sistema y la reducción de la temperatura de impulsión lo que permite una fuerte reducción de los consumos de energía con el consiguiente ahorro en la factura.

5. Importancia de la regularidad del soporte

La correcta ejecución de la solera comienza con la preparación del soporte previo sobre el que se instala la capa aislante y la tubería del sistema radiante. Un soporte con deficiencias de planimetría y cotas genera espesores excesivos e irregulares de mortero.

Estas variaciones pueden provocar una emisión de calor no uniforme, zonas que alcanzan el confort térmico en menor tiempo que otras, debido a que requieren mayor aporte energético. Desde el punto de vista del cumplimiento del CTE DB-HE, estas deficiencias pueden comprometer los objetivos de consumo energético previstos en fase de proyecto.

La regularización previa del soporte permite garantizar un espesor homogéneo de la capa de mortero, optimizando tanto la emisión térmica como el consumo energético de la instalación.

6. Análisis comparativo del comportamiento energético

Para evaluar la influencia del tipo de mortero en el rendimiento del sistema, se puede realizar un análisis comparativo manteniendo constantes el resto de los parámetros de la instalación, conforme a las directrices de cálculo establecidas en la UNE EN 1264 y los diferentes documentos técnicos sobre sistemas de suelos radiante.

Considerando una vivienda tipo con una superficie calefactada de 100 m², se pueden comparar dos escenarios: una solera ejecutada con un mortero convencional aplicado en un espesor elevado y otra ejecutada con un mortero de mayor conductividad térmica aplicado en un espesor reducido conforme a normativa.

El método de cálculo se basa en la determinación de la temperatura de impulsión necesaria para alcanzar una determinada densidad de flujo térmico, considerando factores correctores relacionados con el espesor del mortero, su conductividad térmica, el paso de la tubería y el acabado superficial. Los resultados muestran que la combinación de alta conductividad térmica y menor espesor permite reducir de forma significativa la temperatura de impulsión del agua, manteniendo el mismo nivel de confort térmico.

7. Impacto en el consumo energético y la operación del sistema

La reducción de la temperatura de impulsión repercute directamente en el consumo energético anual de la instalación, especialmente cuando se emplean sistemas de generación de alta eficiencia, cuyo rendimiento mejora a menores temperaturas de trabajo.

Este efecto es coherente con los objetivos establecidos tanto en el RITE como en el CTE DB-HE, orientados a reducir el consumo de energía primaria y las emisiones asociadas a los edificios. Los ahorros obtenidos se mantienen a lo largo de toda la vida útil de la instalación, reforzando la importancia de las decisiones adoptadas en la fase de diseño y ejecución.

8. Conclusiones

El diseño de una instalación de calefacción por suelo radiante requiere una visión global del sistema, en la que todos los componentes constructivos desempeñan un papel relevante.

La solera que recubre el sistema radiante actúa como un elemento térmico activo, condicionando la eficiencia energética, la uniformidad de la emisión de calor y el coste de operación del sistema. La selección de morteros con elevada conductividad térmica y la aplicación de espesores controlados, permiten optimizar el rendimiento del sistema sin incrementar la complejidad constructiva, conforme con los principios de las normativas (UNE EN 1264, el RITE, CTE, etc.)

Las decisiones adoptadas en la fase de diseño y ejecución de la solera acompañarán al sistema durante toda su vida útil, influyendo de manera recurrente en el consumo energético y en el confort de los usuarios.

9. Referencias normativas y técnicas

UNE EN 1264-1. Sistemas de calefacción y refrigeración por superficies radiantes empotradas. Parte 1: Definiciones y símbolos.
UNE EN 1264-2. Sistemas de calefacción y refrigeración por superficies radiantes empotradas. Parte 2: Sistemas de calefacción por suelo.
UNE EN 1264-3. Sistemas de calefacción y refrigeración por superficies radiantes empotradas. Parte 3: Dimensionado.
UNE EN 1264-4. Sistemas de calefacción y refrigeración por superficies radiantes empotradas. Parte 4: Instalación.
Reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios (RITE). Real Decreto 1027/2007 y posteriores modificaciones.
Código Técnico de la Edificación (CTE). Documento Básico DB-HE Ahorro de Energía.
Documentos Técnicos sobre Sistemas de calefacción y refrigeración por superficies radiantes.
Directiva (UE) 2018/844 relativa a la eficiencia energética de los edificios.