Aislamiento térmico

Existen muchas situaciones en las que es conveniente reducir el flujo de calor en una dirección determinada. El caso más común es el aislamiento de edificios para minimizar las pérdidas de calor en invierno y las ganancias en verano, aunque existen otros muchos como el aislamiento de cámaras frigoríficas, de tuberías de distribución de líquidos calientes o fríos, de hornos y calderas y en general de todos aquellos aparatos, elementos o espacios, en los que se utiliza energía y en los que se necesita mejorar la eficiencia en su consumo.

Aislar térmicamente una vivienda consiste en lograr que sus elementos en contacto con el exterior aumenten su resistencia al paso del frío/calor, lo que se consigue incorporando materiales aislantes en: muros exteriores, cubiertas, suelos, tabiques y huecos. El aislamiento térmico es la primera, más barata y más efectiva medida para el ahorro energético. A la hora de seleccionar el material, la propiedad principal a tener en cuenta es la conductividad, pero no hay que olvidar: la densidad, la estabilidad química, la rigidez estructural, la degradación y lógicamente el coste, que son fundamentales para que el material pueda culminar la función para la que se instaló. Muchos materiales pierden entre el 5 % y el 20 % de su calidad aislante durante el primer año de uso. En los materiales que absorben humedad, aumenta considerablemente su conductividad y pierden, o cuando menos, disminuye su funcionalidad. Los aislantes sueltos pueden apelmazarse. Todo ello hace, que al seleccionar un aislante haya que fijarse atentamente en sus propiedades, las cuales deben de estar reflejadas en la documentación que el fabricante debe, preceptivamente, acompañar al material y que son:
  • Conductividad: expresada en W/(m.K). Tendrá que estar indicada la temperatura para la que es válido el valor de conductividad indicado.
  • Permeabilidad: expresada en g/(m.s.Pa). Algunos materiales pueden incorporar barreras de vapor
  • Densidad: expresada en kg/m3. Si el material tiene un espesor fijo, puede indicarse en kg/m2.
  • Capacidad calorífica: No es necesario en caso de transmisión de calor en régimen estacionario, pero es importante para casos de análisis de comportamiento del aislante durante un tiempo.
  • Propiedades mecánicas: resistencia a la compresión, resistencia a la flexión y coeficiente de dilatación térmica.
  • Absorción de agua: puede expresarse en % de volumen de agua por volumen de material. Es importante, porque la humedad hace variar valores como; la conductividad, la densidad y la capacidad calorífica.
  • Estabilidad: frente al fuego, a los agentes químicos y a los microorganismos.
  • Datos económicos: tiempo de vida del material, facilidad de instalación, coste unitario, etc.
A la vista de estas propiedades, se selecciona el más idóneo y se procede al cálculo del espesor óptimo para conseguir la mejor relación coste/ahorro energético. Se utilizan materiales con baja conductividad térmica y aunque existen muchos aislantes, se pueden simplificar o englobar en tres tipos de materiales: 
  • Fibrosos: se componen de filamentos con partículas pequeñas o de baja densidad. Tienen una porosidad muy alta de alrededor del 90 %. Se usan, en función de la temperatura; la fibra de vidrio para temperaturas hasta 200º C, la lana mineral hasta 700º C y la fibra de madera.
  • Celulares: son materiales que se conforman en celdas cerradas o abiertas, por lo general formando placas rígidas o flexibles, aunque también se pueden conformar in situ por proyección o riego. Sus ventajas son; baja capacidad de calentamiento y resistencia a la compresión aceptable. Los más usados son el poliuretano, poliestireno extruido, poliisocianurato, vidrio celular y poliestireno expandido.
  • Granulares: son pequeñas partículas de materiales inorgánicos aglomeradas en formas prefabricadas o utilizadas sueltas, como la perlita y la vermiculita.
  • Ecológicas: son proyectables en soportes verticales y cámaras como la fibra de celulosa y lana de oveja.
En NAPLITEX trabajamos con los siguientes materiales:

1. Poliestireno extruido

El poliestireno extruido (XPS) es el producto ideal para el aislamiento de edificios (cubiertas, fachadas, suelos), proporciona un aislamiento térmico óptimo contra el frío y el calor. Gracias al alto poder aislante del XPS los edificios son eficientes energéticamente, ya que permiten un gran ahorro de energía, manteniendo el máximo nivel de confort en su interior en cualquier época del año. Los paneles de poliestireno extruido tienen una estructura celular cerrada. Es una espuma rígida, aislante, de carácter termoplástico y exenta de cloro y flúor en su fabricación.

2. Lana de roca

La lana de roca, perteneciente a la familia de las lanas minerales, es un material fabricado a partir de la roca volcánica. Se utiliza principalmente como aislamiento térmico y como protección pasiva contra el fuego en la edificación, debido a su estructura fibrosa multidireccional, que le permite albergar aire relativamente inmóvil en su interior.

Propiedades de la lana de roca.

Comportamiento térmico

La estructura de la lana de roca contiene aire seco y estable en su interior, por lo que actúa como obstáculo a las transferencias de calor caracterizándose por su baja conductividad térmica, la cual está entre los 0.050 y 0.031 W/(m.K), aislando tanto de temperaturas bajas como altas.

Comportamiento acústico

Debido a su estructura multidireccional y elástica, la lana de roca frena el movimiento de las partículas de aire y disipa la energía sonora, empleándose como acondicionador acústico para evitar reverberaciones y ecos excesivos. Asimismo, se emplea como absorbente acústico en sistemas «masa-muelle-masa».

Comportamiento ante el fuego

La lana de roca es un material no combustible, siendo Clase A1 según la clasificación europea de reacción al fuego de los materiales de la construcción (Euroclases). Se utiliza como protección pasiva contra el fuego en edificios, pues conserva sus propiedades mecánicas intactas incluso expuesta a temperaturas superiores a 1000 ºC.

3. Vidrio celular

El vidrio celular, llamado también en ocasiones vidrio expandido, es un material de construcción de aparición relativamente reciente, creado a partir de polvo de vidrio cocido. Se utiliza fundamentalmente como aislante térmico o como protección contra el fuego, y también en falsos techos de lugares muy húmedos o con necesidad de mantener buenas condiciones de asepsia.

Características

El material es similar en aspecto y peso a la piedra pómez volcánica, pero con una textura más porosa.

Las placas de vidrio celular son rígidas y muy ligeras: el material es impermeable al agua y al vapor de agua, y es un muy buen aislante térmico. También es incombustible y ofrece gran resistencia al fuego. Otra característica del vidrio celular es que, al ser un material compuesto exclusivamente por vidrio, es aséptico e imputrescible; motivo por el cual se utiliza en falsos techos de laboratorios, hospitales o centros de salud.

El vidrio celular común es de color negro, aunque se puede colorear, comercializándose en una limitada gama de colores.

Aplicaciones

Se emplean para evitar puentes térmicos o como aislamiento de suelos, paredes o techos, donde gracias a su resistencia al paso de vapor de agua no necesitan cámara de aire.

También se aprovechan sus características para utilizarlo como falso techo en lugares muy húmedos o en ambientes sanitarios, pues es un material imputrescible y en el que no prosperan hongos ni bacterias.