Aislamiento térmico

El aislamiento térmico es un tema vital en las construcciones modernas, cada día más buscamos el confort térmico en nuestros hogares, y uno de los principales objetivos es mantener la temperatura ideal con el mínimo gasto energético. Para ello debemos tomar decisiones a la hora de elegir los materiales o sistemas térmicos a emplear, considerando el coste de la implementación del aislamiento en comparación con los beneficios que nos aportara a largo plazo.

Estudiar todas las variables que afectan a conseguir un buen aislamiento no es fácil, pero vamos a intentar explicarlo de la manera mas sencilla posible, para que por lo menos podamos entender las nociones básicas.

Aislamiento térmico con lana de roca por el interior
Aislamiento térmico por el interior

Conceptos básicos de aislamiento térmico: La transmisión del calor

Vamos a empezar con algunos conceptos básicos para entender mejor el aislamiento térmico, en primer lugar hablaremos de las formas en las que el calor se transfiere en la naturaleza, son tres formas, conducción, la convección, la radiación. La que afecta más al aislamiento de un edificio es la conducción.

La conducción térmica

La conducción es la transmisión de temperatura entre dos objetos por contacto entre ellos, podríamos pensar en muchos ejemplos de conducción térmica, por ejemplo si tocamos con nuestras manos un cubito de hielo estamos transmitiendo nuestro calor corporal a el cubito de hielo que está a una temperatura inferior por conducción térmica, haciendo que se caliente y se derrita.

La conductividad térmica de un material se calcula a partir de un coeficiente que representamos con la letra griega «λ«, para no complicarnos la vida lo que nos interesa por ahora en cuanto a aislamiento térmico es que el material que usemos tenga un coeficiente lo menor posible, para hacernos una idea podemos ver el coeficiente de varios materiales:

  • Plomo λ=35 W/(K.m).
  • Madera λ=0,13 W/(K.m).
  • Lana mineral λ=0,037 W/(K.m).
  • Poliestireno extruido λ=0,032 a 0,036 W/(K.m).

Ya veremos mas adelante como influye la conductividad térmica a la hora de elegir los materiales.

Convección térmica

La convección térmica es la transmisión de calor a través del aire, de un gas o del agua, en el caso de los edificios las transmisiones de calor por convección suelen producirse al ventilar una habitación o al existir filtraciones de aire. La convección puede ser natural o forzada, un ejemplo de convección forzada sería un ventilador o una máquina de aire acondicionado.

Radiación térmica

En lo que a aislamiento de edificios se refiere es muy fácil entender este concepto, la radiación térmica proviene del sol y los materiales reciben las ondas «solares» pueden actuar de tres maneras, reflejándolas, absorbiéndolas o transmitiéndolas.

La radiación no es calor, pero se convierte en calor al ser absorbida y después se transmite por conducción.

Cómo afectan la conducción, la convección y la radiación a el aislamiento térmico de nuestros edificios

Ahora que ya entendemos un poco de los tres tipos de transferencia de calor vamos a intentar entender cómo afectan a nuestros edificios, ya sabemos que queremos evitar que en nuestra casa la temperatura sea la misma que en el exterior, en verano queremos bajar la temperatura interior y en invierno subirla, y también sabemos que si no hacemos nada por evitarlo las temperaturas tienden a igualarse

Los procesos de transmisión de calor siempre son una combinación de los tres tipos de transmisión, vamos a ver algunos ejemplos:

  • El sol por radiación hace que el envolvente del edificio absorba energía y que por conducción la transfiera al interior de la envolvente, para posteriormente por convección calentar el aire del interior.
  • Una estufa por convección calentará el interior de la habitación, pero por radiación calentará las paredes que llevaran el calor por conducción hacia el exterior.
  • Una rendija en una puerta provocará por convección que el aire frío entre desde el frío invierno a nuestro cálido hogar.

La resistencia térmica

La resistencia térmica es uno de los conceptos más utilizados a la hora de elegir un aislamiento, es un dato que nos va a dar el fabricante y está relacionado con el concepto de conducción térmica del que ya hemos hablado.

Podríamos decir que la resistencia térmica es la capacidad de un material a oponerse a que el calor pase por él, es decir contra más resistencia térmica tenga un material aguantará más el cambio de temperatura entre un lado y otro.

Para determinar la resistencia de un material influirá la conducción térmica del material y el grosor.

La resistencia se mide con la letra R y es la división entre el espesor del material y su conducción, su fórmula es: R= e/ λ

Ejemplos de resistencia térmica de algunos materiales

Poliestireno extruido de 4cm – R=1,20 m² K/W

– Poliestireno extruido de 6cm – R=1,80 m² K/W

– Poliestireno espandido de 4cm – R=1,02 m² K/W

– Poliestireno espandido de 6cm – R=1,62 m² K/W

– Lana mineral de 5cm – R=1,35 m² K/W

– Lana de Roca de 4cm – R=1,05 m² K/W

Hay que tener en cuenta que estos datos pueden variar de un fabricante a otro, por lo que deberemos mirarlo siempre a la hora de elegir el material que más nos interese, en ocasiones es mejor perder algo de resistencia térmica para conseguir algunas otras ventajas del material a usar.

Enlaces sobre aislamiento térmico

  1. La importancia de las ventanas en el aislamiento térmico
  2. Materiales aislantes existentes en el mercado
  3. artículo Wikipedia