Conceptos básicos del aislamiento térmico en edificios 1

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Estrenamos el Blog de cubiertas y tejados para profesionales con este artículo sobre los conceptos básicos del aislamiento térmico en edificios que esperamos te resulte interesante. Se trata de un artículo técnico, compuesto de dos partes, en el que revisamos, desde una perspectiva genérica y sin demasiada profundidad, el concepto del aislamiento térmico en la edificación.

El objetivo del artículo es facilitar la comprensión de los principios fundamentales del aislamiento térmico para formar, o recordar, la base de conocimiento sobre la que luego poder profundizar si así se desea. Para ello, nos centraremos en el concepto de la resistencia térmica de los materiales de construcción de edificios, en las diferentes formas de transmisión de calor y en su consiguiente efecto en la calidad de los materiales aislantes.

 

El Aislamiento Térmico

Antes de comenzar, y por si todavía quedaba alguna duda, vamos a introducir brevemente el concepto de aislamiento térmico de los materiales de construcción. El aislamiento térmico es una propiedad asociada a la capacidad de transmisión de calor. Por ello, cuando queremos medir el nivel o el grado de aislamiento térmico de un material concreto nos basamos en su capacidad de reducción de la transmisión de calor o, dicho de otra forma, su resistencia térmica.

Esta función aislante se produce a través de la “barrera” o resistencia que el propio material aislante ofrece, por ejemplo, separando dos espacios o elementos constructivos. Por ello, es mediante la instalación del material aislante, sea en solitario o en conjunto como parte de un sistema constructivo completo, como se genera esta reducción de la transmisión de calor y el consiguiente denominado: "aislamiento térmico".

Dicho esto, resulta evidente que la clave del aislamiento térmico de un material está en la capacidad de reducción de la transmisión de calor y que, por lo tanto, con saber qué resistencia térmica tiene sabremos si es un buen material aislante. Efectivamente, y como veremos en la segunda parte del artículo, para el cálculo de la resistencia térmica se requiere del conocimiento de un coeficiente presente en todos los materiales de construcción y muy característica de los materiales aislantes, la lambda λ. Pero antes de llegar a ese punto, conviene conocer, al menos de forma general, las diferentes formas de transmisión de calor existentes.

 

Formas de transmisión de calor

La transmisión de calor es el fenómeno que se produce cuando dos o más objetos interactúan y su energía calorífica se transmite por diferentes tipos de movimientos de partículas y conceptos químicos. Estos varían en función del tipo de forma de transmisión que se dé y es que son tres las distintas formas de transmisión de calor existentes:  la conducción, la convección y la radiación. Cada forma implica diferentes funciones y procesos que abordaremos, a continuación, de una forma sencilla y enfocada a los materiales aislantes de construcción.

 

Conducción

El proceso de conducción se basa en el flujo de calor directo a través de la materia como consecuencia de su contacto físico. Esto implica que la energía calorífica se transmita por dicho contacto directo entre diferentes cuerpos, o partes de estos y que, generalmente, se encuentran a distintas temperaturas. Las zonas más calientes cuentan con una mayor energía térmica y las zonas más frías cuentan con una menor energía térmica.

Lógicamente, se trata de una forma de transmisión de calor muy relevante en cuerpos sólidos, y menos importante en cuerpos líquidos y gaseosos, donde la convección es la forma de transmisión predominante. Por lo tanto, esta forma de transmisión de calor resulta muy importante en el aislamiento térmico de edificios ya que la mayoría de elementos constructivos se instalan en contacto unos con otros y el proceso de conducción va a influir en su aislamiento.

Un ejemplo clásico que facilita su comprensión es el siguiente: si se calienta el extremo de una barra de hierro el calor se mueve por conducción, a través del metal, hasta el otro extremo.

ejemplo conducción barra de hierro por calor

Otro ejemplo es el siguiente: podemos observar mediante técnicas termográficas como la transmisión de calor que se produce entre la mano descubierta y la mano con guante es muy diferente. El guante actúa como aislante impidiendo que el calor de la mano se transmita a la mesa.

Transmisión calor por conducción ejemplo mano guante

 

Convección

El proceso de convección se basa en la transmisión de calor dentro de elementos gaseosos o líquidos. Esto implica que la energía calorífica se transmita por el movimiento físico de moléculas calientes presentes en zonas con una temperatura alta a zonas de baja temperatura y viceversa, equilibrándose de esta manera las distintas temperaturas. La convección natural se produce por la diferencia de densidades consecuencia de una diferencia de temperaturas. 

En los edificios la convección del flujo de calor es ascendente, no descendente. Por ejemplo, el contar con un buen aislamiento térmico en cubierta va a permitir aprovechar el calor generado dentro de la vivienda, evitando pérdidas de calor.

Transmisión calor por convección ejemplo fuego

Además de los elementos gaseosos, el proceso de convección tiene una gran importancia en fluidos, de ahí que exista un proceso denominado 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 pone de manifiesto la importancia de la ventilación y la eliminación de humedades por condensación ya que, aunque el dimensionamiento del aislamiento térmico de cubierta o fachada sea el correcto, la aparición de humedades en elementos que estén en contacto con materiales aislantes térmicos implicará una mayor conducción superficial. La presencia de humedad en una determinada solución constructiva lleva a un consumo muy grande de energía enfriando la temperatura interior del edificio.

Transmisión calor por convección ejemplo humedad tejado

 

Radiación

Por último, el proceso de radiación se basa en la transmisión de rayos electromagnéticos a través del espacio y, como las ondas de radio, es invisible. En este caso, la energía calorífica es emitida mediante radiación infrarroja por toda materia que tenga una temperatura por encima del cero absoluto (por ejemplo, el sol, los humanos y los animales, los muebles, los techos, las paredes y suelos, etc.). Por ello, la termografía se sirve de esta forma de transmisión de calor para captarla y transformarla a valores de temperatura en grados.

 

Aislamiento térmico de edificios, Eficiencia energética y Rehabilitación energética de viviendas

Antes de despedirnos, y aunque damos por hecho que ya conoces conceptos como la limitación de la demanda energética, el aislamiento térmico y la eficiencia energética de edificios, quisiéramos compartir contigo dos fuentes de información interesantes al respecto: la asociación ANDIMAT y el Instituto IDAE. En sus sitios web podrás encontrar diversa información técnica, ejemplos de aplicaciones, recomendaciones, etc. sobre el aislamiento térmico de edificios, la rehabilitación energética y la certificación energética.

Por otro lado, dado que nuestra actividad principal se centra en la rehabilitación energética de cubiertas, y contamos con una dilatada experiencia, podemos ofrecerte asesoramiento técnico sin compromiso a través de nuestro Departamento Técnico en el 94 636 18 65 o a través del email tecnico-onduline@onduline.es.

Por otro lado, también puedes consultar toda la información técnica disponible sobre nuestros sistemas de rehabilitación energética de cubierta haciendo clic aquí o informarte sobre casos reales de aplicaciones en diversos tipos de edificios visitando nuestra sección de Proyectos haciendo clic aquí.

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¡Nos vemos en la siguiente entrada!

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