Aislamiento Térmico en Edificios: Conceptos Esenciales

Al enfrentar cualquier construcción o remodelación, la selección de los materiales es un paso esencial. Es sumamente importante escoger los mejores materiales para que nada falle en nuestro proyecto. Una de las propiedades principales que debemos cuidar es la capacidad de aislamiento térmico de los materiales que vamos a usar.

Definición

En Panel Sandwich Group tenemos productos de la más alta calidad posible, incluyendo aquellos que brindan el mejor aislamiento térmico. Este concepto se puede resumir como una propiedad relacionada con la capacidad de transmitir calor. Es decir, para evaluar el nivel de aislamiento térmico de un material, debemos considerar su capacidad para disminuir la transmisión de calor. Este término, que explicaremos más adelante, también es conocido como resistencia térmica.

Entonces, la clave del aislamiento térmico de un material se encuentra en su capacidad para reducir la transmisión de calor, por eso solo hay que saber qué resistencia al calor tiene el material para saber si es un buen material que aísle. Pero antes de saber qué es la resistencia al calor, hay que explicar cómo se pasa el calor.

La transmisión de calor es lo que pasa cuando dos o más cosas interactúan y su energía de calor se pasa por diferentes tipos de movimientos de partículas y conceptos químicos. Estos cambian según el tipo de forma de transmisión que se dé, cada una de las cuales implica diferentes funciones y procesos.

Maneras de transmitir el calor

La transmisión del calor entre materiales puede pasar de tres formas diferentes, siguiendo siempre el mismo patrón de dirección de transferencia (de más a menos temperatura):

Conducción

Este proceso se basa en el paso de calor directo a través de la materia por causa de su contacto físico. Este contacto directo implica el paso de la energía de calor entre las dos cosas, o parte de estas, que suelen estar a diferentes temperaturas. Las zonas más calientes son las que tienen más energía de calor, mientras que las zonas más frías tienen menos energía de calor.

Este sistema de transmisión del calor, que consiste en el movimiento de átomos dentro de una cosa, se da más en cosas sólidas. Entonces, es muy importante en el aislamiento térmico de edificios porque la mayoría de cosas que se usan para construir se ponen en contacto unas con otras y el proceso de conducción va a afectar su aislamiento.

Convección

Proceso que se basa en el paso de calor dentro de elementos gaseosos o líquidos. Entonces, el calor se transmite por el movimiento físico de moléculas calientes presentes en zonas con una temperatura alta a zonas de baja temperatura y viceversa. De esta manera, las distintas temperaturas se equilibran. La convección natural es producida por la diferencia de densidades que se produce debido a una diferencia de temperaturas.

En los edificios, el flujo de calor se mueve hacia arriba debido a la convección. Por lo tanto, tener una cubierta con un buen aislamiento térmico permitirá aprovechar el calor generado dentro de la vivienda.

Además de los elementos gaseosos, el proceso de convección es muy importante en fluidos. Por lo tanto, existe un proceso llamado conducción superficial. Y es que, el flujo de calor que se produce entre la superficie de un material y un fluido, por ejemplo, entre la parte exterior de la teja y el agua de lluvia o rocío, produce una transmisión de calor por conducción a través de esa fina capa del fluido que se encuentra junto a la superficie.

Este proceso muestra la importancia de la ventilación y la eliminación de humedades por condensación. Esto se debe a que, aunque el aislamiento térmico de la cubierta o fachada sea el correcto, la aparición de humedades en elementos que estén en contacto con materiales aislantes térmicos supondrá una mayor conducción superficial. Además, la presencia de humedad en una determinada solución constructiva conlleva un elevado consumo de energía al enfriar la temperatura interior del edificio.

Radiación

El proceso de radiación se basa en la transmisión a través del espacio de ondas electromagnéticas. Estas ondas son invisibles y la energía de calor se emite por medio de radiación infrarroja por toda materia con temperatura mayor a 0 grados Celsius.

Se le llama Radiación Térmica a la energía que se emite únicamente por la temperatura de un objeto o sustancia. La radiación está relacionada con la temperatura termodinámica del objeto que la emite, y no depende de la temperatura del objeto que la recibe o del entorno en el que se encuentra. Esto significa que la energía que emiten los objetos se debe directamente a su temperatura, es decir, a medida que la temperatura aumenta, la cantidad de energía que emiten también aumenta.

Aspectos importantes a considerar

Cuando se trata de examinar y entender la capacidad de un material de construcción para aislar el calor es importante saber cómo interpretar ciertos valores.

Ahorita, vamos a explicar de manera breve la Resistencia Térmica, Conductividad Térmica y Transmitancia Térmica

Resistencia Térmica

La Resistencia Térmica es un término muy importante para determinar el nivel de aislamiento térmico que ofrece un material de construcción, porque se refiere a su capacidad para aislar el calor. En otras palabras, se refiere a la habilidad de un material de construcción para evitar que el calor se transfiera por conducción.

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

 R = e/λ

En el caso de tener un elemento de construcción formado por varias capas de aislamiento térmico homogéneas, se calcula el valor total de resistencia térmica (RT) al sumar la resistencia térmica de cada material involucrado.

Conductividad Térmica

A partir del concepto anterior, podemos inferir la importancia de la conductividad térmica (λ) aquí en Costa Rica. s una propiedad térmica única de un material uniforme, y representa la cantidad de calor que pasa por una capa de material de un espesor y área de superficie unitarias por unidad de diferencia de temperatura. En otras palabras, indica la habilidad de un material para permitir el paso de calor por conducción por cada metro de medida. Si el valor de conductividad térmica es menor, esto indica que el material tiene menos capacidad para permitir el paso del calor, lo que a su vez lo hace un mejor aislante térmico.

Pero no solamente es importante que el material aislante térmico tenga una buena conductividad térmica. Para lograr el objetivo de mantener una temperatura adecuada, es necesario determinar el grosor adecuado del aislamiento térmico.

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):

Transmitancia Térmica (U)

No puedes concluir la lectura de este artículo sin conocer el significado de este término tan utilizado en el campo de la construcción. La Transmitancia Térmica (U= W/m2K) hace referencia a la cantidad de calor que fluye, por unidad de tiempo y de superficie, a través de un elemento constructivo cuando hay un gradiente térmico de 1ºC o 1ºK de temperatura entre los dos ambientes que este separa. Por lo tanto, podemos inferir que la Transmitancia Térmica y la Resistencia Térmica son inversamente proporcionales entre sí: si la envolvente está compuesta por materiales con una mayor resistencia térmica, se perderá menos calor a través de ella. En otras palabras, nos referimos a la capacidad de un elemento constructivo para transmitir calor en su posición 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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