AISLAMIENTO TÉRMICO DE CUBIERTAS
AISLAMIENTO TÉRMICO DE CUBIERTAS
Un aislante térmico es un material usado en la construcción y caracterizado por su alta resistencia térmica. Establece una barrera al paso del calor entre dos medios que naturalmente tenderían a igualarse en temperatura.
SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS
El aislamiento de cualquier elemento constructivo está vinculado a los cuatro mecanismos que utiliza la naturaleza para transferir el calor: la conducción, la convección, la radiación y el orgánico. Por lo tanto, las soluciones constructivas de aislamiento deberán abordar cada uno de ellos.
Conductivo
El aislamiento conductivo mediante materiales aislantes es el más habitual, reduce el ritmo de transmisión de calor a través de los cerramientos y es eficaz cuando hay grandes diferencias de temperaturas entre el interior y el exterior. Si bien nunca sobra, la presencia de un material aislante, resulta imprescindible cuando la diferencia de temperaturas supera los 10 º C; por ello es más efectivo en invierno que en verano
Convectivo
Las cámaras de aire ventiladas, nunca pueden sustituir a un material aislante, de hecho, los cerramientos con cámaras de aire ventiladas térmicamente se comportan peor que los cerramientos, incluso, sin cámaras. Su empleo está recomendado en lugares donde la carga solar sea elevada y se desee romper la onda térmica que se establece entre el exterior y el interior.
Reflexivo
El aislamiento a la radiación evita que las superficies se calienten al reflejar la energía radiante que llega hasta ellos. Es aplicable, tanto por el interior como por el exterior. Por el interior, en forma de superficies o tratamientos reflectantes, sirve para conservar el calor interior, que de otro modo calentaría la superficie interior y se transmitiría hacia fuera. Por el exterior en forma de colores claros, porque evita el calentamiento solar de la cubierta o cerramiento.
Orgánico
El aislamiento orgánico, en forma de vegetación activa, para proteger los cerramientos, fundamentalmente las cubiertas de la radicación solar. La vegetación absorbe la radicación solar pero, a diferencia de una superficie inorgánica, no se calienta, sino que invierte esa energía en los procesos fotosintéticos, conservando la temperatura al disipar el resto mediante la evapotranspiración que se produce en sus hojas.
UNIDADES DE MEDIDA
El coeficiente de conductividad térmica es una característica de cada sustancia y expresa la magnitud de su capacidad de conducir el calor. Su símbolo es la letra griega λ (lambda)
En el Sistema Internacional de Unidades (SI) se mide en vatio / metro × kelvin (W/(m•K)), en kilocaloría / hora × metro × kelvin (kcal/(h•m•K)) en el sistema técnico, y en BTU / hora × pie × Fahrenheit (BTU/(h•ft•°F)) en el sistema anglosajón.
El coeficiente de conductividad térmica expresa la cantidad o flujo de calor que pasa a través de la unidad de superficie de una muestra del material, de extensión infinita, caras planoparalelas y espesor unidad, cuando entre sus caras se establece una diferencia de temperaturas igual a la unidad, en condiciones estacionarias.
Este coeficiente varía con las condiciones del material (humedad que contiene, temperatura a la que se hace la medición), por lo que se fijan condiciones para hacerlo, generalmente para material seco y 15 °C (temperatura media de trabajo de los materiales de construcción) y en otras ocasiones, 300 K (26,84 °C)
| TRANSMITANCIA TERMICA (U) | UNIDAD SI |
| XW/m2KV | |
| 1 kcal/hr m2 ºC | 1,162 222 |
| 1 BTU/hr pie2 ºF | 5,678 264 |
| CONDUCTIVIDAD TERMICA | UNIDAD SI |
| W/m K | |
| 1 kcal/hr m ºC | 1,162 222 |
| 1 BTU/hr pie ºF | 1,730 735 |
La efectividad de un aislante está indicado por su Transmitancia (U) que es la inversa de la RESISTENCIA térmica de un material.
La resistencia de un material es el inverso del coeficiente de conductividad térmica (k) multiplicado por el grosor (d) del aislante. Las unidades para la resistencia en el Sistema Internacional son: (K•m²/W).
La resistencia térmica R de una capa homogénea de material sólido, en metro cuadrado por kelvin y por vatio, viene dada por:
Donde e es el espesor de la capa (m) y λ (lambda) la conductividad térmica del material, W/(K•m).
MATERIALES AISLANTES
Espuma de poliuretano
La materia prima es el petróleo. Se obtiene de la polimerización del isocianato (altamente dañino para el ser humano) y del poliol. Como agente espumante utiliza un HCFC (dañino para la capa de ozono), diclorometano (peligroso para las personas que lo manipulan) o CO2 (causante del efecto invernadero). Es un material no recomendado si utiliza HCFC. No admite reciclado.
Como alternativa, se ha desarrollado la llamada espuma de poliisocianurato (PIR) que presenta un mejor comportamiento frente al fuego. Este material, está teniendo especial aplicación para las cubiertas deck, así como núcleo para los paneles sandwich.
Fibra de Vidrio
Las materias primas son arenas silíceas, cuarcitas y calizas. El impacto medioambiental radica en la energía necesaria para la fusión y la presencia ocasional de plomo o sosa cáustica. En la fusión se libera SO2, y en el hilado fenol, formaldehído y amonio (aunque en procesos cerrados controlados). Mala degradación natural, pero reciclado posible.
Lana de Roca
Las materias primas son arenas basálticas y escorias de alto horno. El impacto medioambiental radica en la energía necesaria para la fusión. El aglutinante, a diferencia de las lanas de vidrio, es un aceite mineral, menos problemático. Mala degradación natural pero reciclado posible.
Poliestireno Extruído
La materia prima es el petróleo. Se obtiene de la polimerización del pentano y el estireno. Como agente espumante utiliza un HCFC o CO2. Precisa más energía en su fabricación que el poliestireno expandido. Admite el reciclado, aunque aún no se ha experimentado.
Poliestireno Expandido
La materia prima es el petróleo. Se obtiene de la polimerización del pentano y del estireno. Como agente hinchante utiliza el agua. Admite el reciclado, aunque aún no se ha experimentado.
TABLA RESUMEN PROPIEDADES
| Aislamiento | λ | Comportamiento al Fuego |
Absorción Humedad |
|---|---|---|---|
| Poliuretano | 0,023 | Muy Mala | Muy Baja |
| Poliisocianurato | 0,023 | Regular | Muy Baja |
| Fibra de Vidrio (15 Kg/m3) |
0,040 | No arde | Muy Alta |
| Lana de Roca (35 kg/m3) |
0,037 | No arde | Nula |
| Poliestireno Expandido (15 kg/m3) |
0,037 | Mala | Baja |
| Poliestireno Extruido | 0,028 | Mala | Muy Baja |