¿Cuál es el coeficiente de conductividad térmica? por que es tan importante?

¿Cuánto calor se escapa por las paredes y cuánto por el tejado o las ventanas? No hace falta que nos basemos en estimaciones. Para calcular con precisión las pérdidas de calor de cada componente y material de la envolvente del edificio, podemos utilizar el coeficiente de conductividad térmica (el llamado factor U). ¿Cómo se calcula y por qué es tan importante? ¡Lea este artículo y descúbralo!

Publicado: 5-09-2023

¿Qué es el coeficiente de conductividad térmica?

El factor U lo especifican, por ejemplo, los fabricantes de carpintería para puertas y ventanas y también se calcula al diseñar nuevos edificios. ¿Qué significa este término? La definición más simple del coeficiente de conductividad térmica es la siguiente: es la cantidad de energía (expresada en vatios) que penetra a través de 1 m2 de la superficie de un componente de la envolvente del edificio cuando la diferencia de temperatura entre sus dos lados es de 1 kelvin (K ). Los componentes de la envolvente del edificio a los que se hace referencia en la definición son elementos del edificio que están en contacto con el aire exterior: paredes, techo, ventanas y puertas. El término "conductividad térmica" puede parecer bastante abstracto. De hecho, el factor U proporciona información fiable y universal sobre si un determinado componente de la envolvente garantizará un aislamiento térmico adecuado.

¿Cómo calcular el factor U? Conozca la fórmula de conductividad térmica

Los fabricantes de puertas y ventanas están obligados a declarar el coeficiente de conductividad térmica de sus productos. Pero, ¿qué ocurre con otros componentes de la envolvente, como las paredes o el tejado, que pueden estar construidos con muchos tipos de materiales y, además, diferir en espesor? Puede calcular el valor de conductividad térmica usted mismo. Solo necesitará un parámetro clave: el índice λ (lambda) para el tipo particular de material de construcción. Esta información siempre se puede encontrar en la documentación proporcionada por el fabricante. Aparte de este valor, para calcular el coeficiente de conductividad térmica, también debe conocer el espesor del material. Esto le permitirá calcular la resistencia térmica (R) . Esto se hace según la siguiente fórmula: R = d/λ, donde d es el espesor expresado en metros y λ es el coeficiente de conductividad térmica expresado en W/K (vatios/kelvin). ¿Cómo se relaciona la resistencia térmica con el coeficiente de conductividad térmica? Este último es el inverso del primero. Entonces es suficiente hacer un cálculo simple: dividir 1 por el valor de la resistencia térmica según la fórmula U = 1/R. El resultado de esa ecuación será el factor U.

¿Cuáles son los valores de conductividad térmica requeridos para los componentes de la envolvente del edificio?

Estos cálculos son muy útiles en la práctica. Sobre todo, permiten comparar los parámetros del edificio con los estándares establecidos en las condiciones técnicas que deben cumplir los edificios y su ubicación. Debemos saber que estos valores (aplicables a los inmuebles nuevos) son cada vez más restrictivos. Desde 2021, el factor U debe ser :

  • para paredes exteriores: no más de 0,2 W/ m2K ;
  • Para ventanas y puertas de balcones: no más de 0,9 W/ m2K ,
  • Para ventanas de tejado: no más de 1,1 W/ m2

Debemos tener en cuenta que los valores de conductividad térmica requeridos seguirán cambiando en el futuro y se irán reduciendo gradualmente.

¿Por qué es tan importante calcular el factor U?

No solo debemos conocer el valor de conductividad térmica de cada elemento del edificio para asegurarnos de que nuestro diseño cumple con la normativa. Existe otra razón por la que debemos intentar reducir la pérdida de calor y proporcionar un buen aislamiento. Si reducimos el valor U, el edificio puede volverse más eficiente energéticamente y, por lo tanto, más ecológico y menos costoso de mantener. Un techo o paredes con un espesor adecuado, hechas de materiales con buenos parámetros, protegerán su hogar contra el frío y evitarán que el aire caliente salga al exterior. Esto implica menos energía térmica necesaria para garantizar el confort térmico, ya que su equipo de calefacción puede funcionar a un nivel de potencia más bajo y consumir menos electricidad, gas u otros servicios.

¿Qué podemos hacer para mejorar la conductividad térmica del edificio?

Los parámetros relacionados con la conductividad térmica siempre se pueden mejorar, incluso si el edificio es antiguo y está muy dañado. Esto no implica necesariamente una reforma importante o una intervención en su estructura. La forma más sencilla de reducir rápidamente la conductividad térmica es sellar los puentes térmicos, es decir, las zonas por las que se escapa el aire caliente al exterior del edificio. ¿Cómo se hace? El aislamiento por pulverización con espuma de PUR produce excelentes resultados. El poliuretano penetra fácilmente incluso en los huecos más pequeños y de difícil acceso, además de ser resistente a la humedad, el moho y los hongos. La espuma de PUR se puede utilizar como aislamiento térmico de tejados, cielorrasos , cimientos o paredes exteriores en edificios nuevos, así como para aislar adicionalmente o rehabilitar térmicamente propiedades antiguas. Para mejorar el coeficiente de conductividad térmica en superficies más grandes, se deben utilizar paneles de aislamiento térmico PIR , hechos de poliisocianurato. Se pueden cortar a medida rápidamente e instalar en una pared, techo, tejado o suelo. Las espumas PIR muestran un alto índice de aislamiento térmico . En este sentido, superan a otros materiales populares utilizados para el aislamiento de edificios: el poliestireno o la lana mineral . Además, son más finos; la capa no necesita ser tan gruesa para proporcionar un aislamiento eficiente de las paredes y otros elementos. Gracias a su resistencia al fuego y a los daños mecánicos, los paneles aislantes PIR se pueden utilizar no solo en edificios residenciales, sino también en entornos más exigentes, como naves de producción o almacenes. Debemos recordar que un aislamiento bien realizado reduce la cantidad de calor que se escapa al exterior, lo que puede traducirse en ahorro. Por eso, debemos invertir en materiales de alta calidad que garanticen propiedades adecuadas, una larga vida útil y seguridad. El Grupo PCC es uno de los proveedores más conocidos de paneles PIR, espumas de PUR y otros materiales de construcción o aislamiento térmico . ¡Consulte nuestra oferta de productos químicos para la construcción disponible en el Portal de productos!

Fuentes:
  1. https://www.sciencedirect.com/topics/chemical-engineering/heat-transfer-coefficient
  2. https://unacademy.com/content/kerala-psc/study-material/fermentation-technology/overall-heat-transfer-coefficient/
  3. https://www.muratorplus.pl/technika/izolacje/wspolczynnik-przenikania-ciepla-od-czego-zalezy-wspolczynnik-u-przegrod-budowlanych-aa-iTn4-bLg6-hCpS.html

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