Medir la eficiencia del aislamiento térmico de la envolvente de la vivienda
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Medir la eficiencia del aislamiento térmico de la envolvente de la vivienda

375249 • 18/01/2019

Los valores U, también llamado coeficiente de transferencia de calor o transmitancia térmica, se utilizan para medir la eficiencia de los elementos de la envolvente de una vivienda, como el aislamiento térmico.

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U se emplea para medir qué tan efectivo es el aislamiento térmico del edificio para evitar que el calor se transmita entre el interior y el exterior de un edificio.

La resistencia térmica R se puede describir como recíproca de los valores de U, sin embargo,  los valores de resistencia térmica R no incluye las transferencias de calor de la superficie.

Cuanto más bajo sea el valor U de un elemento de la envolvente de un edificio más lentamente podrá transmitir el calor a través del material, mejor se desempeñará como aislamiento térmico.

En general, cuanto menor es U de la estructura de un edificio o vivienda, menos energía se requiere para mantener las condiciones de confort dentro.

A medida que aumentan los precios de la energía, y hay una mayor conciencia de la sostenibilidad, los valores de U se han vuelto más importantes, los reglamentos de construcción están requiriendo que se alcancen valores de U más y más bajos.

Se están teniendo cambios en el diseño de los edificios,  en el uso de los materiales, el aislamiento térmico, los materiales de los elementos de construcción, agregando paredes con cavidad o cámara y  doble acristalamiento,  la composición general de la envolvente de un edificio, incluyendo una reducción de la proporción de acristalamiento.

Los valores típicos del aislamiento térmico U

Los valores de U se miden en watts por metro cuadrado por grado de Kelvin (W/m²K), si una ventana de doble acristalamiento con un valor de U de 2.8 tenemos que por cada grado de diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la ventana, se transmitirán 2.8 watts por cada metro cuadrado de superficie de la ventana.

A los fines de comparación se tienen valores de U:

  • Pared de ladrillo macizo: 2 W/m²K
  • Muro de cavidades sin aislamiento: 1.5 W/m²K
  • Pared aislada: 0.18 W/m²K
  • Acristalamiento simple: 4,8 a 5,8 W/m²K
  • Doble acristalamiento: 1.2 a 3.7 W/m²K
  • Triple acristalamiento a continuación: 1 W/m²K
  • Puerta de madera maciza: 3 W/m²K

Se previenen ciertas formas de construcción al establecer estándares limitantes, considerando U máximos, para los elementos de construcción.

Debe tenerse en cuenta que estos son valores máximos permitidos, y que las especificaciones para el edificio tiene valores considerablemente más bajos, como por ejemplo:

  • Pared externa: 0.18 W/m²K
  • Piso: 0.13 W/m²K
  • Techos: 0.13 W/m²K
  • Ventanas, ventanas de techo, lucernarios y trampillas de vidrio: 1.4 W/m²K

Es importante distinguir entre valores U para materiales como el vidrio, y ensamblajes como ventanas, que tienen marcos, huecos de aire,  o elementos como paredes, que pueden tener construcciones complejas que comprende una serie de diferentes componentes.

Calcular el aislamiento U

El valor U de un elemento, en W/m²K, se calcula a partir de la suma de las resistencias térmicas, o sea los valores R en m²K/W, de las capas que forman el elemento más sus resistencias térmicas internas y externas (Ri y Ro).

Valor U = 1 / (ΣR + Ri + Ro)

Vemos que la resistencia térmica de las capas del elemento R está dada por el espesor de cada capa / (dividido) la conductividad térmica de esa capa (su valor k o valor lambda (λ) en W/mK).

Esto puede convertirse en un cálculo complicado cuando hay un gran número de capas, se introducen cavidades ventiladas o sin ventilación, o el elemento está inclinado.

Los métodos de cálculo para valores U apropiados para demostrar el cumplimiento con las regulaciones de construcción se basan en estándares desarrollados por el Comité Europeo de Normalización (CEN) y la Organización Internacional de Normalización (ISO).

Hay que decir también que el rendimiento térmico general de los edificios ahora se evalúa utilizando procedimientos de modelado más complejos.

Si bien los valores U y los métodos de modelado del desempeño térmico de los edificios son invaluables para establecer estándares y proporcionar un medio para comparar soluciones alternativas, son simplificaciones de la realidad y el desempeño en uso rara vez coincide con lo que se predijo.

Una mano de obra deficiente puede reducir la resistencia térmica, del mismo modo si hay detalles deficientes y la presencia de humedad en el aislamiento.

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