La envolvente y los aislamientos de fachada (continuación)

En proyectos de rehabilitación energética lo más recomendado es el SATE, sistema de aislamiento térmico por el exterior, para mejorar el aislamiento térmico de las fachadas minimizando las pérdidas de energía.

 

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES AISLANTES

 

El aislamiento que se coloca en los muros de los edificios mejora las condiciones de habitabilidad en el interior de estos. Sirve para aislar el ambiente interior de las temperaturas exteriores, tanto del calor excesivo, como del frío en invierno.

 

Los materiales que se utilizan para aislar son varios, diferenciándose entre ellos por unas características que los hacen más adecuados para unos usos u otros.

Entre las características que más se valores de los materiales aislantes son:

Ø     Coeficiente de conductividad térmica (λ), cantidad de calor necesario por metro cuadrado, para que atravesando durante la unidad de tiempo, el espesor de 1 metro de material homogéneo obtenga una diferencia de 1 °C de temperatura entre las dos caras

 

Ø     Coeficiente de Resistencia térmica, (R = e/λ), unidades,  m²K/W ó en m²C/ W. Es la capacidad de un material para oponerse al flujo de calor. Se obtiene al dividir el espesor en metros de un material por su lambda. En el caso de un cerramiento con diferentes capas de materiales, se suman las resistencias de cada capa de material además de las resistencias superficiales interior y exterior resultando la Resistencia total.

 

Ø     Coeficiente de transmitancia térmica, (U = 1/R), unidades, W/m²K ó en W/m²°C. Cantidad de calor que fluye por unidad de tiempo y superficie, transferido a través de un sistema constructivo, formado por una o más capas de material, de caras plano paralelas, cuando hay un gradiente térmico de 1°C (1 K) de temperatura entre los dos ambientes que éste separa. Es el inverso de la Resistencia Térmica.

 

Ø     Resistencia a la difusión del vapor (µ)

 

Ø     Densidad (ρ) (kg/m)

 

 

Ø     Calor específico (cp) (J/kg·K).

 

EJEMPLO PRÁCTICO DE MURO MULTICAPA

Determinaremos la transmitancia de un cerramiento exterior opaco, es decir, de la parte de fachada que no es ventana.

 

parámetros transmitancia CTE

 

Valores límites de transmitancia establecidos en el CTE para fachadas, suelos y cubiertas, con la zona climática correspondiente a Madrid marcada

 

Problema. Establecer el coeficiente de transmisión térmica de una fachada vertical ubicada en Madrid.

Para el desarrollo del cálculo de la transmitancia térmica del cerramiento se precisarán  los siguientes datos:

1.- Espesor y naturaleza de cada una de las capas del cerramiento vertical.

capialzado-problema-transmitancia
Sección constructiva de ejemplo de transmitancia


2.- Conductividad λ en W/m²K de los materiales que compongan la fachada, que podrá obtenerse de:

Ø       Ministerio de Fomento
Ø       Catálogo de Elementos Constructivos del CTE
Ø       Dentro de la sección de Ayuda y pestaña de Materiales
Ø       Características de los materiales de construcción.
 

3.- Establecer los valores de resistencia térmica superficial en m²K/W  según el CTE

 
 
Rs exterior
Rs interior
Cerramientos verticales o con pendiente >60 grados y flujo de calor horizontal
0,04
0,13
 
4.- Se obtienen los resultados totales como suma de los parciales de cada capa:
 

 

Se obtendrá la resistencia térmica de cada capa de la fachada en función de su espesor. Coeficientes de resistencia térmica según la fórmula siguiente.

Ri = e / λ

Donde:

Ri, es la resistencia térmica de la capa i de la fachada, expresada en m2 K/W
λ, es la conductividad térmica del material en W/m K.
e, espesor del material en m. 

 

 
Planteamiento del problema
1.   ———-
2.       Exterior
3.       1/2 pie LP métrico o catalán 60 mm< G < 80 mm
4.       1,5 cm de guarnecido mortero de cemento d=1900
5.      5 cm de Poliuretano proyectado (PUR) CO2 celda cerrada [ 0.035 W/[mK]]
6.       Cámara de aire sin ventilar vertical 2 cm
7.       Tabicón de LH doble Gran Formato 60 mm < E < 90 mm
8.       1 cm enlucido de yeso 1000 < d < 1300
9.       Interior
10.   ———-

 

 
 
Espesor (m)
Conducti
 -vidad 
(W/K·m)
Resist. Térmica (m2 K/W)
Exterior
 
 
0,04
LP métrico o catalán  60 mm< G < 80 mm
0,12
0,567
0,212
Guarnecido mortero de cemento d=1900
0,015
1,30
0,012
Poliuretano proyectado (PUR) CO2 celda cerrada [ 0.035 W/[mK]]
0,05
0,035
1,429
Cámara de aire sin ventilar vertical 2 cm
0,02
 
0,17
Tabicón de LH doble Gran Formato 60 mm < E < 90 mm
0,07
0,432
0,162
1 cm enlucido de yeso 1000 < d < 1300
0,01
0,570
0,018
Interior
 
 
0,13
 
 
 
 
TOTAL
0,285 m
 
2,173 m2 K/W
         
* Sin cámara, es decir restando los 0,17 m²K/W de la resistencia de la cámara, quedaría una resistencia total de 2,00 m²K/W.
** También, si la cámara fuera ventilada, disminuiría la resistencia.
 
5.- Calcular la Transmitancia de la fachada (U) a partir del dato de su Resistencia Térmica total (R):
 
R=  2,173  m2 K/W
 
U=0,460 W/K m2
Si el CTE marca para fachadas en Madrid una transmitancia MÁXIMA de  0,27 W/Km²; quiere decir que esta tipología de fachada, bastante habitual, está incumpliendo con los valores marcados por la norma y obligatorios desde 2006 sólo para proyectos nuevos. Por tanto habría que mejorar el aislamiento con mayor espesor de los materiales o reemplazándolos con otros de menor transmitancia.

 

EJEMPLOS DE MATERIALES AISLANTES

87f4d-img_0012
Edificio en construcción con aislante de espuma de poliuretano proyectado



Los materiales más utilizados en aislamiento térmico junto con sus intervalos de valores λ de conductividad son:
·         Lana de roca (MW)                 λ = 0,031 – 0,050 W/m•K
·         Espuma de Poliuretano (PUR)                  λ = 0,029 – 0,039 W/m•K
·         Poliestireno Extruído (XPS)             λ = 0,029 – 0,039 W/m•K
·         Poliestireno Expandido (EPS)                   λ = 0,029 – 0,039 W/m•K
·         Poliestireno Expandido Elastificado (EEPS)        λ = 0,029 – 0,046 W/m•K
·         Otros (Corcho, vidrio celular, espuma de polietileno reticular…)         λ = 0,033 (guata) – 0,148 (arcilla expandida) W/m•K
 
En el Código Técnico de la Edificaciónse encuentra una tabla con los valores de transmisividad y resistencia térmica de los diferentes materiales.
 
835f0-materiales2bcat25c325a1logo2bmin2btransmitancia2bcte
Propiedades de los materiales aislantes según el Código Técnico de Edificación. Tabla de densidad, conductividad térmica, calor específico y resistencia a la difusión de vapor
 

FICHA DE UN MATERIAL ASILANTE: POLIESTIRENO EXPANDIDO (CORCHO BLANCO)

Guía de Aplicaciones de Aislamiento en Edificación

 

UNE-EN-13163.
Productos aislantes Térmicos para aplicaciones en Edificación.
 
Productos manufacturados de poliestireno expandido (EPS).
 
La resistencia térmica mínima es 0,25 m2·K/W y la conductividad térmica máxima es 0,060 W/m·K para asegurar un mínimo efecto de resistencia térmica. Para productos con conductividad térmica superior a 0,040 W/m·Khan de tener cómo mínimo un espesor de 10 mm.
 
Los productos de EPS tienen una serie de propiedades independientemente de su aplicación final. Otras propiedades sólo se requieren en caso de aplicaciones muy particulares.
 
El fabricante declara las especificaciones del producto que considera oportuno para la aplicación prevista del mismo y la recoge en su declaración de Conformidad con el Marcado CE, así como en el marcado y etiquetado adjunto al producto.
 
4.2.1.- Resistencia térmica y conductividad térmica

 

La conductividad térmica se declara a una temperatura de 10ºC. Para cualquier otra temperatura de ensayo ha de hacerse una conversión de temperatura (según UNE-EN-ISO 10456).

 

Los valores de Resistencia Térmica Declarada(RD) y Conductividad Térmica (λD) (voluntario) se obtienen por redondeo:

 

RD (0,05 m2 K/W a la baja)

 

λD (0,001 W/mK al alza)

 

Y por ello los valores de resistencia y conductividad térmica que se encuentren en el mercado corresponderán a múltiplos de dichos redondeos.



A continuación se indica una tabla con los valores más habituales de la conductividad térmica, para una serie de densidades.
Densidad Kg/m3
Conductividad térmica – W/m·K
 
MEDIA
PREVISTA
9
0,045
0,047
10
0,043
0,045
12
0,040
0,042
15
0,038
0,040
18
0,036
0,038
20
0,035
0,037
 

1 thought on “La envolvente y los aislamientos de fachada (continuación)”

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *