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Aislamiento Térmico en Construcciones: Ideas Fundamentales

Cuando se trata de cualquier construcción o renovación, elegir los materiales adecuados es un paso clave. Es esencial seleccionar los materiales de mejor calidad para asegurarnos de que nuestro proyecto no tenga fallas. Una de las principales características que debemos tomar en cuenta es la capacidad de aislamiento térmico de los materiales que vamos a usar.

Definición

En Panel Sandwich Group tenemos productos de la mejor calidad posible, incluyendo aquellos que ofrecen el mejor aislamiento térmico. Nuestros productos son de primera calidad y brindan un excelente desempeño para satisfacer sus necesidades. Podemos resumir este concepto como una propiedad relacionada con la capacidad de transferencia de calor. O sea, al medir el nivel de aislamiento térmico de un material, debemos considerar su habilidad para disminuir la transferencia de calor.  Más adelante explicaremos este término, que también es conocido como resistencia térmica.

Entonces, la clave del aislamiento térmico de un material está en su capacidad para disminuir la transferencia de calor. Si conocemos la resistencia térmica del material, podemos determinar fácilmente si es bueno para aislar o no. Pero primero, antes de explicar qué es la resistencia térmica, es importante entender cómo se transmite el calor. La transmisión de calor es el proceso en el que la energía térmica se transfiere entre dos o más objetos por medio de diferentes tipos de movimientos de partículas y conceptos químicos. Estos varían dependiendo del tipo de forma de transmisión que se presente, cada una de ellas implica diferentes funciones y procesos.

Maneras en que se transmite el calor

El calor se transmite entre materiales de tres formas diferentes, siempre siguiendo la misma dirección de transferencia (de mayor a menor temperatura):

Conceptos básicos del aislamiento térmico en edificiosAislamiento Térmico por Conducción

Conducción

Este proceso se basa en la transferencia de calor directa a través de la materia debido a su contacto físico. Este contacto directo implica la transferencia de la energía térmica entre dos objetos, o partes de ellos, que por lo general están a diferentes temperaturas. Las zonas más calientes son aquellas que tienen una mayor cantidad de energía térmica, mientras que las zonas más frías poseen menos energía térmica.

Este método de transferencia de calor, que implica el movimiento de átomos dentro de un cuerpo, es más común en objetos sólidos. Por lo tanto, es crucial en la construcción de edificios, ya que la mayoría de los elementos constructivos están en contacto unos con otros y el proceso de conducción del calor afecta su capacidad de aislamiento térmico.

Convección

Proceso que se da cuando el calor se transfiere en elementos gaseosos o líquidos. Por lo tanto, el calor se transfiere por el movimiento físico de moléculas calientes que están en áreas con una temperatura alta a áreas con temperatura baja y viceversa. Esto hace que las diferentes temperaturas se equilibren. La convección natural ocurre cuando hay una diferencia de temperatura, lo que provoca una diferencia de densidades.

En las construcciones, el flujo de calor por convección se mueve hacia arriba. Por esta razón, contar con una techumbre con un buen aislamiento térmico permitirá aprovechar el calor producido dentro de la casa.

Además de los componentes gaseosos, el proceso de convección tiene una gran relevancia en los fluidos. Por lo tanto, hay un proceso conocido como conducción superficial. El intercambio de calor que ocurre entre la superficie de un material y un fluido, por ejemplo, entre la parte de afuera de una teja y el agua de lluvia o rocío, ocasiona una transmisión de calor por conducción a través de esa delgada capa del fluido que está cerca de la superficie.

Este proceso resalta la importancia de mantener una buena ventilación y eliminar la humedad causada por la condensación. Esto se debe a que, aunque el aislamiento térmico de la cubierta o fachada esté bien hecho, si aparecen humedades en elementos en contacto con materiales aislantes térmicos, se producirá una mayor conducción de calor. De igual manera, la presencia de humedad en una solución constructiva en particular aumenta el consumo de energía al enfriar la temperatura interior del edificio.

Aislamiento Térmico por ConvecciónAislamiento Térmico por Radiación

Radiación

El proceso de radiación se refiere a la transmisión de ondas electromagnéticas a través del espacio. Estas ondas son imperceptibles a simple vista y el calor se emite en forma de radiación infrarroja desde cualquier objeto o sustancia que tenga una temperatura mayor a 0ºC.

Se le llama Radiación Térmica a la energía que se emite a partir del calor y la temperatura. La radiación está relacionada con la temperatura del cuerpo que emite la energía, y no depende de la temperatura del cuerpo que la recibe o del entorno que lo rodea. En otras palabras, todos los objetos irradian energía debido a su calor interno.

Consideraciones importantes a tener en cuenta

Cuando se analiza la capacidad de aislamiento térmico de un material de construcción en Guatemala, es importante comprender algunos valores específicos.

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

Resistencia Térmica

Este es un término muy importante para medir cuánto aísla térmicamente un material de construcción. Se refiere a la habilidad que tiene un material para mantener la temperatura, evitando cambios bruscos. En otras palabras, su habilidad para evitar que el calor se transmita por medio de la conducción.

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

 R = e/λ

Si tienes un elemento de construcción que consta de varias capas de aislamiento térmico homogéneas, se suman las resistencias térmicas de cada material para obtener un valor total de resistencia térmica (RT).

Conductividad Térmica

A partir de la idea anterior podemos entender la relevancia de la conductividad térmica (λ). Es una propiedad térmica única de un material homogéneo. Representa la cantidad de calor que pasa por una capa de espesor y área de superficie unitarias del material, en una unidad de tiempo y por cada unidad de diferencia de temperatura. En otras palabras, la conductividad térmica representa la habilidad de un material para permitir el paso del calor por conducción, y se mide por unidad de longitud, usualmente por metro. Si el valor de la conductividad térmica es menor, entonces el material tendrá menos capacidad para permitir el paso del calor y, por lo tanto, será un mejor aislante térmico.

Pero no sólo importa que el material aislante térmico tenga una conductividad térmica adecuada. Para lograr el propósito de aislamiento térmico, también es fundamental determinar el espesor adecuado del aislamiento.

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 dejar de leer este artículo sin saber qué significa este término tan utilizado en el ámbito de la construcción. La Transmitancia Térmica (U = W/m2K) se refiere a la cantidad de calor que fluye a través de un elemento de construcción, por unidad de tiempo y superficie, cuando hay una diferencia de temperatura de 1ºC o 1ºK entre los dos ambientes que separa.

Podemos deducir entonces que la Transmitancia Térmica es inversamente proporcional a la Resistencia Térmica: entre más resistente sean los materiales que forman una envolvente, menos cantidad de calor se pierde a través de ella.

Es decir, nos referimos a la capacidad de un elemento constructivo para transmitir 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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