Aislante térmicu

Un aislante térmicu ye un material usáu na construcción y na industria, carauterizáu pola so alta resistencia térmica. Establez una barrera al pasu del calor ente dos medios que naturalmente tenderíen a igualase en temperatura, torgando que'l calor trespase los separadores del sistema qu'interesa (como una vivienda o una nevera) col ambiente que lo arrodia.

Polo xeneral, tolos materiales ufierten resistencia al pasu del calor, esto ye, son aislantes térmicos. La diferencia ye que de los que se trata tienen una resistencia bien grande, de manera, qu'espesures pequeñes de material presenten una resistencia abonda al usu que quier dáse-y. El nome más correutu d'estos sería aislante térmicu específicu. Considérase que son aislantes térmicos específicos aquellos que tien una conductividá térmica, λ < 0,08 W/m·°C.

Unu de los meyores aislantes térmicos ye'l vacíu, nel que'l calor namái se tresmite por radiación, pero por cuenta de la gran dificultá pa llograr y caltener condiciones de vacíu emplegar en bien poques ocasiones. Na práutica utilízase mayoritariamente aire con baxu mugor, que torga'l pasu del calor por conducción, gracies a la so baxa conductividá térmica, y por radiación, gracies a un baxu coeficiente d'absorción.

L'aire tresmite calor por conveición, lo qu'amenorga la so capacidá d'aislamientu. Por esta razón utilícense como aislamientu térmicu materiales porosos o fibrosos, capaces d'inmovilizar l'aire seco y confinarlo nel interior d'alvioles más o menos enllanques. Anque na mayoría de los casos el gas zarráu ye aire común, n'aislantes de poru zarráu —formaos por burbuyes non comunicaes ente sigo, como nel casu del poliuretano proyeutáu—, el gas utilizáu como axente espumante ye'l que queda finalmente zarráu. Tamién ye posible utilizar otres combinaciones de gases distintes, pero'l so emplegu ta bien pocu estendíu.

Cuantificación de les sos propiedaes editar

La cuantificación de les propiedaes d'un aislante ye complexa, yá que cada material reacciona de manera distinta ante les distintes trasmisiones del calor: radiación, conveición, conducción, calor latente/calor sensible y tamién según la temperatura a la que s'atope.

Pa comparar materiales y realizar cálculos utilízase davezu'l coeficiente de conductividá térmica, que mide namái la conducción. Por que la comparanza del coeficiente de dos materiales seya correuta, este tien de ser midíu a la mesma temperatura en dambos.

Families de materiales aislantes térmicos llegalmente válidos n'Europa editar

Llana mineral (llana de roca), según la norma EN 13162
Poliestireno espandíu, según la norma EN 13163
Poliestireno extruido, según la norma EN 13164
Espluma de poliuretano, acordies cola norma EN 13165
Espluma de resina fenólica, acordies cola norma EN 13 166
Espluma de vidriu (llana de vidriu), según la norma EN 13 167
Lloses de llana de madera, según la norma EN 13168 (Holzwolle-Leichtbauplatte)
Plaques de perlina espandida acordies cola norma EN 13169
Corchu espandíu según EN 13170
Fibres de la madera según la norma EN 13171 (Wood wool).

Otros materiales tienen de llograr una aprobación especial del país en concretu, o de la Organización Europea pa les Aprobaciones Téuniques EOTA (European Organization for Technicals Approvals), asitiada en Bruxeles (www.eota.be).

Pal comportamientu ante incendio de los materiales, síguese la normativa EN 13501.

Materiales aislantes térmicos editar

Esisten munchos tipos d'aislante térmicu, dalgunu de los cualos abandonóse a lo llargo de la historia. son materiales usaos que se caractericen pola so alta resistencia térmica

Aluminiu editar

Anque l'aluminiu ye un metal d'alta conductividá térmica (λ= 204 W/m·°C), puede utilizase como aislante en ciertes condiciones. Los aislantes d'aluminiu consisten en delles capes delgaes xuníes por otres llámines plegaes formando daqué paecíu al cartón allixeráu. Les perdes térmiques pueden ser por cambéu d'estáu (evaporación), por contautu (o conveición) o por radiación (que crez cola cuarta potencia de la diferencia de temperatures), llogrando l'aluminiu reflexar, y asina amenorgar, nun 97 % les perdes por radiación térmico (tantu pa esfrecer protexendo del sol, como ante'l fríu, pa caltener el calor interior), siendo esta propiedá independiente de la espesura de la capa d'aluminiu. Amás l'aluminiu ufierta otra ventaya, al ser totalmente estancu/impermeable, y torgar el pasu d'agua y aire, bloquiando asina les perdes por evaporación. El plegáu de les llámines encargar de llindar la conveición.

Corchu editar

Ye'l material emplegáu más d'antiguo p'aisllar. Vien de la corteza del sufrera. De normal úsase en forma de tremaos, formando paneles. Davezu, estos paneles fabricar a partir de corchu esmagayáu y fervíu a altes temperatures. Polo xeneral, nun ye necesariu añader nengún aglomerante p'amacerar los paneles.

El so conteníu n'agua ye inferior al 8 %, y ta compuestu nun 45 % por suberina. Estos dos condiciones faen que seya un productu imputrescible, al que nun hai que tratar pa protexelo de fungos o microorganismos, al contrariu que la madera.

Otra ventaya al respective de otros materiales aislantes ye la elevada inercia térmica que presenta. Esta carauterística convertir nun material aparente pa sistemes d'aislamientu térmicu pel esterior.

El 53 % de la producción mundial de corchu vien de Portugal, y el 32 % d'España.

Opciones d'usu según DIN 4108-10.

Densidá: 110 kg/m³ normal, 100-160 (en placa), 65-150 (del árbol)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,039 W/(m·K) (según EN 13170 - 0,04 a 0,055)
μ (resistividad al pasu de vapor d'agua) - 30 a 75 (del árbol), de 92 MN·s/g·m (en placa tremada)
c (calor específico) de 1600 a 1800

Algodón editar

Trátase de papel d'un cobertor d'algodón.

Densidá: 25-40 kg/m³ (llana soplao), 20-60 kg/m³ (llana en cobertor)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,04 W/(m·K)
μ - 1 a 2 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 840 J/(kg·K)

Arlita editar

La arlita ye un grebu cerámicu de gran llixereza por cuenta de la so porosidá.

Densidá: 300-800 kg/m³ (densidá aparente)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,08 W/(m·K)
μ = 0 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 1100 J/(kg·K)

Vermiculita editar

La vermiculita ye un mineral formáu por silicatos de fierro o magnesiu, del grupu de les miques; mientres la so fabricación álzase rápido la so temperatura, espandiéndose hasta 30 vegaes el so tamañu, por aciu un procesu denomináu "exfoliación".

Densidá: Bazcuya ente 60 y 140 kg/m³, según granulometrías.
Coeficiente de conductividá térmica: 0,053 kcal/h/m °C
Aislamientu acústicu: al incidir les ondes sonores sobre les laminuques multidireccionales de la vermiculita espandida, estes son reflexaes n'ensame de direiciones y absorbíes pola estructura microscópica de burbuyes d'aire del mineral. Por estes razones la vermiculita ye un escelente aislante acústicu pa una peramplia gama de frecuencies.
Resistencia al fueu: el puntu de fusión de la vermiculita ye 1.370 °C y la temperatura de reblandecimiento ye 1.250 °C. Ye un mineral incombustible y químicamente bien estable a altes temperatures lo que lo convierte nun material aparente pa la proteición contra'l fueu, polo que s'utiliza principalmente como aislante en fornos d'alta temperatura y en calderes en forma de plancha de distintes espesures (tremada con resines).
Inalterabilidad: la vermiculita ye insensible a los axentes atmosféricos y al pasu del tiempu. Ye estable, químicamente neutra (pH = 7,2) y inerte, nun ye higroscópica y nun produz nenguna aición sobre'l fierro o l'aceru.

Pulgos de trigu, escanda editar

Densidá: 90 kg/m³ (prensado)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,06 W/(m·K)
μ - 1 a 2 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao - J/(kg·K)

Llinu editar

Densidá: 40-50 kg/m³ (materia primo), 20-40 kg/m³ (en cobertor)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,04-0,05 W/(m·K)
μ - 1 a 2 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 1500 J/(kg·K)

Pellas de ceberes editar

Feches a partir de ceberes (n'alemán - Getreidegranulat).

Densidá: 105-115 kg/m³ (densidá aparente)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,05 W/(m·K)
μ - 1 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao - J/(kg·K)

Cáñamu editar

Densidá: 150 kg/m³ (raspaduras), 20-40 kg/m³ (en cobertor)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,04-0,08 W/(m·K)
μ - 1 a 2 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 1500 J/(kg·K)

Forgaxes de madera editar

Densidá: 70 kg/m³ (densidá aparente)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,045 W/(m·K)
μ - 2 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao - J/(kg·K)

Celulosa editar

Trátase de papel de periódicu recicláu molíu, al que se-y añadieron unes sales de borax, pa da-y propiedaes ignífugas, insecticides y antifúngicas.

Se insufla nes cámares o se proyeuta n'húmedu. Ye un potente aislante branizu ya ivernizu, y tien tamién propiedaes d'aislamientu acústicu. La so mayor ventaya ye que se porta como la madera, permediando puntes de temperatures al empar que tien una gran capacidá térmica d'almacenamientu, portar de forma anticíclica mientres 12 hores, calteniendo asina'l frescor matutín pel branu mientres les tardes. En iviernu protexe contra'l fríu de forma similar a como lo fai la madera.

Densidá: 30-60 kg/m³ (o según otres fontes, de 25 a 90 kg/m³)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,039 W/(m·K)
μ - 1 a 2 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 1900 J/(kg·K)

Fibra de madera editar

Según la EN 13171. Opciones d'usu según DIN 4108-10.

Densidá: 30-60 kg/m³ (sopláu), 130-250 kg/m³ (en cobertor)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,04-0,06 W/(m·K)
μ - 5 a 10 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 1600-2100 J/(kg·K)

Llana de madera editar

Según EN 13168, opciones d'usu según DIN 4108-10

Densidá: 350-600 kg/m³ (normal), 60-300 kg/m³ (múltiples capes)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,09-0,1 W/(m·K)
μ - 2 a 5 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 2100 J/(kg·K)

Cocos editar

Densidá: 70-110 kg/m³
Coeficiente de conductividá térmica: 0,045-0,05 W/(m·K)
μ - 1 a 2 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 1500 J/(kg·K)

Cañes editar

(Anguaño nun esiste nengún productu a base de caña aprobáu pal so usu n'Alemaña).

Densidá: 190-220 kg/m³ (raspaduras), 20-40 kg/m³ (en cobertor)
Coeficiente de conductividá térmica: 0,045-0,065 W/(m·K)
μ - 2 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 1300 J/(kg·K)

Algues editar

Usáu en teyaos y parés.

Densidá: 70-80 kg/m³
Coeficiente de conductividá térmica: 0,045 W/(m·K)
mu -
c (calor específico) aproximao 2000 J/(kg·K)

Paya editar

Densidá: 80 a 600 kg/m³
Coeficiente de conductividá térmica: 0,045-0,13 W/(m·K)
mu - 1 a 10 (prensado de 35 a 40)
c (calor específico) aproximao - J/(kg·K)

Yerba editar

Densidá: 25 a 65 kg/m³
Coeficiente de conductividá térmica: 0,04 W/(m·K)
mu - 1 a 2
c (calor específico) aproximao 2100 J/(kg·K)

Llana de roca editar

La llana de roca ye un material aislante térmicu, incombustible y imputrescible. Esti material estremar d'otros aislantes en que ye un material resistente al fueu, con un puntu de fusión cimera a los 1200 °C.

Les principales aplicaciones son l'aislamientu de cubierta, tanto inclinada como plana (cubierta europea convencional, con llámina impermeabilizante autoprotegida), fachaes ventiladas, fachaes monocapa, fachaes pel interior, particiones interiores, suelos acústicos y aislamientu de forxaos. Cuando se tien un techu de texa con machihembrado, utilízase un fieltru ensin revestimiento o bien otru con un papel kraft nuna cara, lo que favorez l'allugamientu. Amás, utilizar pa la proteición pasiva tantu d'estructures, como d'instalaciones y penetraciones.

La llana de roca comercializar en paneles ríxidos o semirígidos, fieltros, cobertores armaos y coquillas. Tamién ye un escelente material p'aislamientu acústicu en construcción llixera, pa suelos, techos y parés interiores.

Densidá: 30-160 kg/m³. Según EN 13162, en fibra de 20 a 150, en piedra de 25 a 220.
Coeficiente de conductividá térmica: 0,034 a 0,041 W/(m·K). Según EN 13162, 0,035 a 0,05
μ = 9 MN·s/g·m
c (calor específico) aproximao 840 J/(kg·K)

Cobertor editar

Trátase de fibres de llana de roca enxareyaes. Ye afecha p'aisllar elementos constructivos horizontales, siempres que se coloque na parte cimera. En vertical precisa de sujección o grapes pa evitar qu'acabe amacigar na parte inferior del elementu y na parte inferior d'un elementu horizontal descolgado. Suelen venir protexíes per papel Kraft, papel embreado, o malla metálica llixera.

Paneles ríxidos editar

Trátase de paneles tremaos con dalguna resina epoxídica, que da una cierta rixidez al aislante. Sirve pa elementos constructivos verticales y horizontales pela parte inferior, en cuenta de tener un coeficiente de conductividá llixeramente inferior al del cobertor.

Coquillas editar

Son tubos premoldeados con distintos diámetros y espesures. Como tou bon aislante térmicu, la seición debe d'escoyese de cuenta que quede perfeutamente afecha a la superficie esterior de la conducción que se trata d'aisllar. Como toa llana mineral, ye incombustible. La llana de roca aguanta temperatures hasta 1000 °C.

Llana de vidriu editar

Cuando se tien un techu de texas con un machihembrado y deseyar aisllar con llana de vidriu tien d'usase un productu pa tal fin, que ye una llana de vidriu en paneles con mayor densidá, hidrófugo y higroscópico. Cuando se tien un techu de chapa, la llinia de productu que se debe utilizar ye'l trasdosado con una fueya d'aluminiu reforzao nuna cara por qu'actúe de resistencia mecánica, como barrera de vapor y como material reflectivo. Como nel casu anterior vender en forma de cobertor, de paneles tremaos y coquillas d'aislamientu de tuberíes.

Coeficiente de conductividá térmica lana vidrio: 0,032 W/(m·ºK) a 0,044 W/(m·ºK) ^{[ensin referencies]}

Llana natural d'oveya editar

Ye la versión natural y ecolóxico de los aislamientos llanudos. A diferencia de la llana de roca o la llana de vidriu, la llana d'oveya llograr de forma natural y nun precisa d'un enfornáu d'altes temperatures. Ye bien resistente y un potente regulador de mugor, fechu que contribúi descomanadamente nel confort interior de los edificios. Apenes s'utiliza en construcción en comparanza coles llanes de vidriu o roca.

Como nos casos anterior vender en forma de cobertor, de paneles tremaos y a falopos.

Densidá: 20-80 kg/m³.^[1]
Coeficiente de conductividá térmica: 0,043 lana vidrio tipu I W/(m·K)^[2]
μ de 1 a 2
c (calor específico) aproximao 1000 J/(kg·K)

Vidriu espandíu editar

Amás d'aislante ye una barrera de vapor bien efectiva, lo que nun suel ser normal nos aislantes térmicos y fai-y bien afechu p'aisllar pontes térmiques na construcción, como pilastres en murios de fachada. Ta formáu por vidriu, xeneralmente recicláu y ensin problemes de tratar el color, yá que nun importa'l color del productu, que se fai una espluma en caliente, dexando alvioles con gas zarráu, qu'actúen como aislante. La so rixidez fai-y más fayadizu qu'otros aislantes pa poder anubrilo de yelsu. Ye pocu utilizáu na construcción. Ye conocíu tamién como Vidriu Celular y entá se fabrica anguaño, 2013, n'España so esta última denominación.

Densidá: 20 kg/m³.
Coeficiente de conductividá térmica: 0,045 W/(m·K)

Poliestireno espandíu (EPS) editar

Fragmentu de poliestireno espandíu.

El material d'espluma de poliestireno ye un aislante deriváu del petroleu y del gas natural, de los que se llogra'l polímeru plásticu estireno en forma de gránulos. Pa construyir un bloque incorporar nun recipiente metálicu una cierta cantidá del material que tien rellación cola densidá final del mesmu ya inyéctase vapor d'agua qu'espande los gránulos hasta formar el bloque. Esti cortar en plaques de la espesura deseyada pa la so comercialización por aciu un alambre metálicu caliente.

Por cuenta del so combustibilidad incorpórense-y retardantes de llapada, y denominar Difícilmente Inflamable.

Tien un bon comportamientu térmicu en densidaes que van de 12 kg/m³ a 30 kg/m³
Tien un coeficiente de conductividá de 0,034 a 0,045 W/(m·K), que depende de la densidá (por regla xeneral, a mayor densidá menor coeficiente de conductividá)
μ de 140 a 250 MN·s/g·m según densidá *

Ye fácilmente atacable pola radiación ultravioleta polo cual débese protexer de la lluz del sol

Tien una alta resistencia a l'absorción d'agua *

Nun forma llapada yá qu'al quemar se sublima

Espluma celulósica editar

El material d'espluma de celulosa, tien un aceptable poder aislante térmicu y ye un bon absorbente acústicu. Ye ideal p'aplicar pela parte inferior de galpones por ser un material dafechu ignífugo de color blancu y pola so rapidez al ser asitiáu. Fundir a temperatures cimeres a 45 °C. Utilízase pocu en construcción.

Coeficiente de conductividá térmica: 0,065 a 0,056 W/(m·K)

Espluma de polietileno editar

Estructura química del polietileno, dacuando representada namái como (CH₂-CH₂)_n.

La espluma de polietileno carauterizar por ser económica, hidrófuga y bono d'asitiar. Con al respective del so rendimientu térmicu puede dicise que ye de calter mediu. La so terminación ye de color blancu o aluminiu.

Coeficiente de conductividá térmica: 0,036 a 0,046 W/(m·K)

Film alveolar de polietileno editar

De la mesma manera, que la espluma de polietileno, como aislante térmicu utilízase a cencielles el plásticu de burbuyes recubiertu col papel d'aluminiu. Les ventayes que tien frente los otros aislantes son: espesura bien amenorgada (3-5 mm), instalación senciella, el so costu bien amenorgáu; amás ye non inflamable y reciclable. Ésti filme utilizar en construcción, y más davezu en equípos d'aire acondicionáu.

Espluma de poliuretano editar

Amuesa d'espluma de poliuretano d'alta densidá.

La espluma de poliuretano ye conocida por ser un material aislante de bien bon rendimientu. Tien múltiples aplicaciones como aislante térmicu tantu en construcción como en sectores industriales. Destaca en tola cadena del fríu pola so alta eficiencia enerxética * Coeficiente de conductividá térmica: 0,023 W/(m·K)

μ de 96 a 180 MN·s/g·m según densidá

Espluma elastomérica editar

Ye un aislante con un escelente rendimientu en baxa y media temperatura y de bona instalación, amenorgando al máximu los costos de mano d'obra. Tien na so estructura una barrera de vapor y un comportamientu totalmente ignífugo.

Coeficiente de conductividá: 0,035 W/(m·K)
Temperatura de trabayu óptima: -40 a 115 °C

Ye fácilmente atacable pola radiación ultravioleta polo cual débese protexer de la lluz del sol.

Aerogel editar

Como aislante térmicu, el aerogel presentar en cobertores flexibles (rangu de serviciu: -40 °C a 650 °C o -270 °C a 90 °C). Solo preséntase n'espesures de 5 mm y 10 mm. Tien propiedaes mecániques grandes pal rendimientu qu'ufierta, ye hidrófobu (repele el mugor), ye permeable (dexa pasar l'aire/vapor), previén l'escomiu sol aislamientu, ye ignífugo (nun s'ambura) y ye por demás resistente al tratu duru (pisotaes, golpes, etcétera). La so instalación ye intuitiva como senciella, el material puede cortase con tisories o cúteres, menguando'l tiempu y los costos de mano d'obra escesivos.

Densidá: 0,020 g/cm³ (Aerogel monolíticu), de 0,13 g/cm³ a 0,18 g/cm³ (Aerogel en cobertor flexible)

Comparancia d'espesura aislamientu ente distintos materiales editar

Pa consiguir l'aislamientu de 2 cm d'aislante clásicu (0,045 W/(m·K)), comparando con:

Bloques llixeros de formigón, ríquense 6 cm.
Madera, precisamos 6,5 cm.
Cerámica porosa ríquense 8 cm.
Adobe, ríquense 23,5 cm.
Lladriyos con furacos verticales precísense 29 cm.
Lladriyu recocido compautu normal son 90 cm.
Y con un bloque masivu de formigón, la espesura equivalente d'aislamientu ye 105 cm.

Referencies editar

↑ Kai Schild, Wolfgang M. Willems. Wärmeschutz: Grundlagen, Berechnung, Bewertung.
↑ «Copia archivada». Archiváu dende l'orixinal, el 23 de marzu de 2012. Consultáu'l 2 de febreru de 2011., Ens. Applus CTC.LGAI Technological Center, Espediente nº06 / 32300346. Victermofitex

Enllaces esternos editar

Catálogu d'Elementos Constructivos del CTE, ellaboráu pol Ministeriu de la Vivienda d'España.
Aislantes, esperimentu senciellu de comparanza, El Rincón de la Ciencia.

[1] Kai Schild, Wolfgang M. Willems. Wärmeschutz: Grundlagen, Berechnung, Bewertung.

[conductividá_oveya-2] «Copia archivada». Archiváu dende l'orixinal, el 23 de marzu de 2012. Consultáu'l 2 de febreru de 2011., Ens. Applus CTC.LGAI Technological Center, Espediente nº06 / 32300346. Victermofitex

[1]

[2]