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Aislamiento Térmico en Construcciones: Fundamentos Fundamentales

Al momento de abordar cualquier construcción o renovación, la selección de los materiales es un paso fundamental. Al momento de abordar cualquier construcción o renovación, la selección de los materiales es un paso fundamental. Una de las propiedades más importantes que debemos tener en cuenta al seleccionar los materiales que vamos a utilizar es su capacidad para aislar el calor.

Definición

En Panel Sandwich Group tenemos productos de alta calidad, incluyendo aquellos que proporcionan el mejor aislamiento térmico. Este concepto se puede resumir como una propiedad relacionada con la capacidad de transmitir calor. En otras palabras, al evaluar la eficacia del aislamiento térmico de un material, debemos considerar su capacidad para reducir la transmisión de calor. Este término, que describiremos con más detalle más adelante, también se conoce como resistencia térmica.

Por lo tanto, la clave del aislamiento térmico de un material radica en su capacidad para reducir la transferencia de calor. Para determinar si un material es buen aislante, solo se necesita conocer su resistencia térmica. Pero antes de entender qué es la resistencia térmica, es importante explicar cómo se propaga el calor. La propagación del calor es el proceso que ocurre cuando dos o más objetos entran en contacto y su energía térmica se transfiere por medio de diferentes movimientos de partículas y conceptos químicos. Estos procesos varían dependiendo del tipo de transmisión que se esté produciendo, cada uno de los cuales implica diferentes funciones y procesos.

Maneras en que el calor se transmite

El calor se puede propagar entre materiales de tres maneras diferentes, siempre siguiendo el mismo patrón de dirección de transferencia (de mayor a menor temperatura):

Conceptos básicos del aislamiento térmico en edificiosAislamiento Térmico por Conducción

Conducción

Este proceso se refiere al flujo de calor que se produce directamente a través de la materia como resultado de su contacto físico. Este contacto directo implica la transferencia de energía térmica entre dos cuerpos o partes de estos que generalmente están a diferentes temperaturas. Las zonas más calientes son aquellas que tienen una mayor cantidad de energía térmica, mientras que las zonas más frías tienen menos energía térmica.

Este proceso de propagación del calor, que implica el movimiento de átomos dentro de un cuerpo, es común en materiales sólidos. Por lo tanto, es crucial para el aislamiento térmico de edificios, ya que la mayoría de los elementos de construcción se colocan en contacto entre sí y el proceso de conducción térmica afectará su capacidad de aislamiento.

Convección

Este proceso se basa en la propagación del calor dentro de gases o líquidos. Por lo tanto, el calor se propaga a través del movimiento de moléculas calientes presentes en zonas con temperaturas altas hacia zonas con temperaturas más bajas y viceversa. De esta manera, se logra un equilibrio térmico entre las distintas zonas. La convección natural es causada por la disparidad en la densidad que resulta de una variación en las temperaturas.

En los edificios, el flujo de calor se eleva mediante convección. Por eso, tener un techo con un buen aislamiento térmico nos ayudará a aprovechar el calor producido dentro de la casa.

Además de los elementos gaseosos, el proceso de convección tiene una gran importancia en los fluidos. Por eso, hay un proceso que se llama conducción superficial. Y es que el paso de calor que ocurre entre la superficie de un objeto y un líquido, por ejemplo, entre la parte de afuera de la teja y el agua de la lluvia o el rocío, causa una transmisión de calor por conducción a través de una fina capa del líquido que está en contacto con la superficie.

Este proceso muestra lo importante que es tener una buena ventilación y evitar la humedad por condensación. Esto es porque, aunque el aislamiento térmico de la cubierta o la pared sea el adecuado, la aparición de humedad en partes que están en contacto con materiales aislantes térmicos causará una mayor conducción superficial. De igual manera, si hay humedad en una estructura de construcción, esto aumentará el consumo de energía para enfriar la temperatura dentro del edificio.

Aislamiento Térmico por ConvecciónAislamiento Térmico por Radiación

Radiación

El proceso de radiación se basa en la transmisión a través del espacio de ondas electromagnéticas. Estas ondas no se pueden ver y la energía calórica se emite mediante radiación infrarroja por cualquier objeto con temperatura superior a 0ºC. La Radiación Térmica se refiere a la que proviene únicamente de la temperatura.

La radiación depende de la temperatura del cuerpo emisor y no tiene relación con la temperatura del cuerpo receptor o del ambiente. En otras palabras, la energía que emiten todos los objetos es el resultado directo de su temperatura.

Conceptos importantes a considerar

Cuando examinamos y evaluamos la capacidad de aislamiento térmico de cualquier material de construcción, es importante entender cómo interpretar ciertos valores. 

A continuación, les explicaremos de manera breve la Resistencia Térmica, la Conductividad Térmica y la Transmitancia Térmica.

Resistencia Térmica

Este es un concepto importante para medir el grado de aislamiento térmico de un material de construcción, porque se refiere a la capacidad del material para aislar el calor. Es decir, su capacidad para evitar que el calor se transmita por conducción.

Para su cálculo, es necesario conocer también el espesor del material (e) y su conductividad térmica (λ):

 R = e/λ

Si tienes un material de construcción compuesto por varias capas de aislamiento térmico homogéneo, puedes sumar la resistencia térmica de cada capa para obtener un valor total de resistencia térmica (RT).

Conductividad Térmica

A partir del concepto anterior, podemos entender la importancia de la conductividad térmica (λ). La conductividad térmica (λ) es una propiedad térmica propia de un material uniforme. Se refiere a la cantidad de calor que pasa a través de una capa de espesor y superficie unitaria de un material, por unidad de diferencia de temperatura y tiempo. Esto significa que la conductividad térmica (λ) es la capacidad de un material para permitir el paso del calor por conducción en una unidad de medida de un metro. Mientras más bajo sea el valor de la conductividad térmica, significa que el material tiene menos capacidad de transferir calor y, por lo tanto, será un mejor aislante térmico.

Pero no sólo es importante que el material aislante térmico tenga una buena conductividad térmica. Para lograr el objetivo de aislamiento térmico, es fundamental elegir el grosor adecuado del aislante.

Su unidad de medida en el Sistema Internacional es el Vatio dividido entre metro por grado Kelvin (W/m.ºk). Como norma general, consideraremos un material de construcción con buen aislamiento térmico sólo si λ < 0,065 W/m.ºk.

Calidad de los Materiales Aislantes

En la siguiente tabla, podrás encontrar los valores aproximados de conductividad térmica (λ) de los principales materiales utilizados como aislantes térmicos (Es importante tener en cuenta que estos datos pueden cambiar dependiendo de la densidad del material):

AISLANTES TÉRMICOS

Material

λ (W/m2.k)

Poliestireno Expandido

0, 031 - 0, 050

Poliestireno Extruido

0, 029 - 0, 033

Lana de Roca

0, 031 - 0, 045

Poliuretano (PUR)

0, 022 - 0, 028

Poliisocianurato (PIR)

0, 022 - 0, 035

 

Transmitancia Térmica (U)

No puede terminar de leer este artículo sin saber qué significa este término tan utilizado en el campo de la construcción. La Transmitancia Térmica (U = W/m2K) se refiere a la cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo y superficie a través de un material de construcción cuando hay una diferencia de temperatura de 1ºC o 1ºK entre los dos ambientes que separa. Entonces, podemos entender que la Transmitancia Térmica es inversamente proporcional a la Resistencia Térmica: entre mayor resistencia tengan los materiales que conforman una estructura, menor será la cantidad de calor que se pierde a través de ella. Es decir, estamos hablando de la habilidad que tiene un material de construcción para transferir calor en su ubicación real:

  • Cuanto mayor sea U, menor es el efecto de aislamiento térmico del elemento.
  • Cuanto menor sea U, mejor aislamiento térmico y menor pérdida de calor a través del elemento.

En resumen, el aislante perfecto sería aquel que no permite la transmisión de calor (U= 0).


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