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

¿Cuánto calor se escapará por las paredes y cuánto por el techo o las ventanas? No tenemos que basarnos aquí 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 calcularlo y por qué es tan importante? ¡Lee este artículo y descúbrelo!

Publicado: 5-09-2023

¿Cuál es el coeficiente de conductividad térmica?

El factor U lo especifican, por ejemplo, los fabricantes de carpintería de puertas y ventanas y también se calcula en el diseño de nuevos edificios. ¿Qué significa ese 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 m 2 de la superficie de un componente de la envolvente de un edificio cuando la diferencia de temperatura entre ambos lados es de 1 kelvin (K ). Los componentes de la envolvente del edificio a que se refiere 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 componente concreto 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 deben declarar el coeficiente de conductividad térmica de sus productos. Pero ¿qué pasa con otros componentes de la envolvente, como las paredes o el tejado, que pueden estar construidos con muchos tipos de materiales y, además, difieren en grosor? Puede calcular el valor de conductividad térmica usted mismo. Sólo 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 ese valor, para calcular el coeficiente de conductividad térmica, también hay que 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 basta con hacer un cálculo sencillo: 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 de construcción con los estándares establecidos en las condiciones técnicas que deben cumplir los edificios y su ubicación. Debemos saber que esos valores (aplicables para inmuebles nuevos) son cada vez más restrictivos. Desde 2021, el factor U debe ser :

  • para paredes exteriores: no más de 0,2 W/m 2 K;
  • para ventanas y puertas balconeras: no más de 0,9 W/m 2 K,
  • para ventanas de tejado: no más de 1,1 W/m 2

Debemos tener en cuenta que los valores de conductividad térmica requeridos seguirán cambiando en el futuro. Se irán reduciendo progresivamente.

¿Por qué es tan importante calcular el factor U?

Debemos conocer el valor de conductividad térmica de cada elemento de construcción no sólo para garantizar que nuestro diseño cumpla con las normas. Hay una razón más por la que deberíamos 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 tanto, más ecológico y menos costoso de mantener. Un tejado con el espesor adecuado o unas paredes con materiales de buenos parámetros protegerán tu hogar del frío y evitarán que el aire caliente salga al exterior. Esto implica que se requiere menos energía térmica 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 públicos.

¿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 tiene por qué suponer 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 el aire caliente escapa al exterior del edificio. ¿Como hacer eso? El aislamiento por pulverización con espuma PUR producirá excelentes efectos. El poliuretano penetra fácilmente incluso en los huecos más pequeños y de difícil acceso, además es resistente a la humedad, el moho y los hongos. La espuma PUR se puede utilizar como aislamiento térmico de tejados, techos , cimientos o paredes exteriores en edificios nuevos, así como para aislar adicionalmente o reequipar térmicamente propiedades antiguas. Para mejorar el coeficiente de conductividad térmica en áreas más grandes, conviene utilizar paneles aislantes térmicos PIR , fabricados con poliisocianurato. Se pueden cortar rápidamente a medida e instalar en una pared, techo, tejado o suelo. Las espumas PIR presentan un alto índice de aislamiento térmico . En este sentido, superan a otros materiales populares utilizados para el aislamiento de edificios: espuma de poliestireno o lana mineral . También son más delgados; No es necesario que la capa sea tan gruesa para proporcionar un aislamiento eficaz de paredes y otros elementos. Gracias a su resistencia al fuego y a los daños mecánicos, los paneles aislantes PIR se pueden utilizar no sólo 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 un ahorro. Es por esto que debemos invertir en materiales de alta calidad que garanticen propiedades adecuadas, larga vida útil y seguridad. El Grupo PCC es uno de los proveedores más conocidos de paneles PIR, espumas PUR y otros materiales de construcción o de aislamiento térmico . ¡Consulte nuestra oferta de productos químicos para la construcción que está 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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