Promueve: Con el apoyo de: http://www.atecos.es/ MATERIALES AISLANTES TÉRMICOS DESCRIPCIÓN Los materiales aislantes térmicos son productos naturales (minerales, vegetales) o sintéticos, que presentan una elevada resistencia al paso del calor reduciendo la transferencia de éste a su través. PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS Las funciones y características que debe cumplir un material aislante térmicamente son: FUNCIONES CARACTERÍSTICAS Ahorro en la utilización de energía al Contienen en su interior aire o algún gas aumentar la resistencia térmica de seco encapsulado, en estado inerte y la envolvente. quieto. Mejora del confort térmico. Poseen baja conductividad térmica. Existen en el mercado una gran variedad de materiales aislantes con diferencias entre ellos, siendo la principal característica la conductividad térmica (λ) que distingue un material aislante de otro. El DB HE-1 del Código Técnico de la Edificación establece que los productos para los muros y la parte ciega de las cubiertas se definen mediante las siguientes propiedades higrométricas: a) Conductividad térmica λ (W/mK). Es la propiedad física que mide la capacidad aislante de un material; cuanto más bajo sea su valor más capacidad aislante tiene el material. Es una característica intrínseca de cada material que no tiene un valor fijo, sino que éste depende de varios factores, tales como la temperatura, la densidad, la humedad, y el deterioro o envejecimiento del material. b) Factor de resistencia a la difusión del vapor de agua μ. Debe ser tenido en cuenta especialmente en los aislamientos que pretenden preservar una superficie fría; si el aislamiento permite que la humedad del aire se ponga en contacto con la superficie fría, ésta se irá condensando y mojando todo el aislamiento, creando problemas de pérdidas de capacidad de aislamiento, superficies mojadas, e incluso problemas higiénicos y de mohos. c) Densidad ρ (kg/m3). Es la masa de material que existe por unidad de volumen. d) Calor específico cp (J/kg.K). -1– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es Otra característica que se utiliza para evaluar el aislamiento es la resistencia térmica (cociente entre el espesor y la conductividad térmica del producto). Ésta es propia de cada producto y cuanto mayor sea su valor mayor es la capacidad aislante del producto. Los valores de diseño de las propiedades citadas se obtendrán de valores declarados para cada producto, según marcado CE, o de Documentos Reconocidos para cada tipo de producto. Las especificaciones de los productos deben quedar recogidas en las etiquetas y en la información suministrada por el fabricante. Dicha información debe recoger de forma expresa aquellas especificaciones necesarias para cada aplicación constructiva (Figura 1). Figura 1. Ejemplo de etiqueta con las especificaciones del producto Poliestireno expandido, EPS (IDAE, 2008a) En el Catálogo de elementos constructivos del CTE (Ministerio de Fomento, 2010) se pueden consultar los valores de estas propiedades para cada tipo de material aislante. CLASIFICACIÓN DE LOS MATERIALES AISLANTES Los materiales aislantes se pueden clasificar de diversas formas: a. Según su estructura: granular, fibrosa, alveolar, etc. b. Según su origen: vegetal, mineral, sintético, etc. c. Según su resistencia en las diferentes zonas de temperaturas. -2– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es a) Clasificación por su origen i. ii. iii. Materiales de origen sintético orgánico • Poliestireno expandido (EPS) • Poliestireno extruido o extrusionado (XPS) • Poliuretano (PUR) • Espuma de urea-formol • Espuma fenólica • Espuma elastomérica • Espuma de polietileno • Espuma de polipropileno • Espuma de melanina • Espuma de poliisocianurato • Plancha de policarbonato aislante Materiales de origen inorgánico • Lanas minerales: lana de vidrio y lana de roca • Vidrio celular • Arcilla expandida • Vermiculita • Perlita • Hormigón celular • Arcilla aislante • Polvo cerámico consolidado Materiales de origen natural orgánico • Corcho aglomerado expandido • Madera: fibra de madera, virutas de madera, etc. • Fibra de cáñamo • Fibra de lino • Balas de paja • Pasta de celulosa • Lana de oveja b) Clasificación según las temperaturas máximas de empleo • Aislante cerámico hasta 1.500°C -3– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es • Lana de Roca o Mineral hasta 750°C. • Lana de vidrio hasta 500°C sin encolar y hasta 250°C encolado. • Espuma elastomérica a base de caucho sintético desde –50°C hasta 175°C • Espumas de polietileno desde 10°C hasta 90°C. • Espumas de poliuretano desde –150°C hasta 100°C • Poliestireno extruido hasta 75°C • Poliestireno expandido hasta 70°C APLICACIÓN EN LA EDIFICACIÓN El aislamiento de fachadas, cubiertas y suelos reduce las pérdidas de energía debidas a la diferencia de temperatura entre recintos con independencia de cómo se ha generado el frío o el calor, es decir, independiente de que la fuente de energía sea renovable o no. Algunas de las aplicaciones de los distintos tipos de materiales aislantes utilizados en la edificación son: o Aislantes cerámicos: recubrimiento para todo tipo de hornos, cámaras, calderas, puertas industriales, paredes, techos, conductos, chimeneas, barrera contra incendio y como recubrimiento secundario sobre el refractario para mejorar su eficiencia térmica. o Lana de roca: excelente aislamiento térmico a altas temperaturas, se aplica en tuberías de fluidos muy calientes, tubos de humos de combustión, protección de elementos constructivos para el fuego, aislamiento acústico en construcción y aislamiento térmico. o Lana de vidrio: Excelente aislamiento térmico a medias temperaturas; se aplica en tuberías de fluidos calientes, aislamiento acústico, en construcción de viviendas e industriales como aislamiento térmico. Se coloca en falsos techos, cámaras de aire, tuberías, cubiertas, etc. o Espuma elastomérica: excelente aislamiento térmico a medias temperaturas y bajas; se aplica en tuberías de fluidos calientes y fríos, necesita protección exterior contra los rayos ultravioletas; fácil de instalar, se suministra en forma de coquillas y planchas. o Espuma de polietileno: Aplicación en aislamiento de tuberías de calefacción e hidrosanitaria. Evita en gran medida los ruidos y vibraciones de las instalaciones. o Espuma de poliuretano: Aplicado in situ tiene aplicaciones de aislamientos de cámaras de aire en la edificación, etc. o Poliestireno expandido: Es usado en forma de placas en edificación para la construcción de cámaras de aire, falsos techos, panel sándwich fabricados in situ o en fábrica, etc. o Poliestireno extruido: Recomendado especialmente en casos de humedad extrema y donde hay congelamiento. Usos más comunes: en techos, lámina, -4– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es madera, fibrocemento, muros y suelos, mampostería, estructura metálica o de madera, así como en cámaras refrigerantes, edificios, y una gran variedad de usos. VENTAJAS E INCONVENIENTES La incorporación del aislamiento térmico en las edificaciones contribuye a: • Un ahorro energético y económico: al incorporar aislamiento térmico se reducen las pérdidas de calor o frío (invierno/verano) dentro de la vivienda; por tanto, la energía necesaria para calentar o enfriar las habitaciones será menor y supondrá un ahorro en la factura energética. • Una mejora en el confort y bienestar del usuario, ayudando a mantener una temperatura de confort dentro de la vivienda. • La disminución en las emisiones de gases de efecto invernadero (principalmente CO2): una casa bien aislada térmicamente contribuye a reducir el consumo de energía y, por tanto, la emisión de gases con efecto invernadero (emitidos por las calderas de gas, derivados del petróleo y carbón). • La eliminación de las condensaciones y humedades interiores que conllevan la aparición de moho. • Una mejora en el aislamiento acústico del edificio y, en algunos casos, en la protección contra el fuego. MEJORA DE EFICIENCIA ENERGÉTICA Según el IDAE, la mejora del aislamiento térmico de un edificio puede suponer ahorros energéticos, económicos y de emisiones de CO2 del 30% en el consumo de calefacción y aire acondicionado, por disminución de las pérdidas. REFERENCIAS TÉCNICAS ANDIMAT (2010) Aislamiento térmico en edificios. En: Soluciones energéticamente eficientes en la edificación. Publicado por la Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Comunidad de Madrid: 49-70. Dirección General de Industria, Energía y Minas de la Comunidad de Madrid (2008) Guía de rehabilitación energética de edificios de viviendas. 337 pp. IDAE (2008a) Soluciones de Aislamiento con Poliestireno Expandido (EPS). Guía técnica para la Rehabilitación de la Envolvente Térmica de los Edificios, nº1. Redactada por Asociación Nacional de Industriales de Materiales Aislantes (ANDIMAT). 70 pp. IDAE (2008b) Soluciones de Aislamiento con Poliestireno Extruido (XPS). Guía técnica para la Rehabilitación de la Envolvente Térmica de los Edificios, nº2. Redactada por Asociación Nacional de Industriales de Materiales Aislantes (ANDIMAT). 46 pp. -5– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es IDAE (2008c) Soluciones de Aislamiento con Lana Mineral. Guía técnica para la Rehabilitación de la Envolvente Térmica de los Edificios, nº3. Redactada por Asociación Nacional de Industriales de Materiales Aislantes (ANDIMAT). 32 pp. IDAE (2008d) Soluciones de Aislamiento con Poliuretano. Guía técnica para la Rehabilitación de la Envolvente Térmica de los Edificios, nº4. Redactada por Asociación Nacional de Industriales de Materiales Aislantes (ANDIMAT). 57 pp. IDAE (2008e) Guía práctica de la energía para la rehabilitación de edificios. El aislamiento, la mejor solución. Redactada por Asociación Nacional de Industriales de Materiales Aislantes, ANDIMAT. 40 pp. Ministerio de Fomento (2010) Catálogo de elementos constructivos del CTE. Aplicación web. Diciembre 2010. Rougeron, C. (1977) Aislamiento acústico y térmico en la construcción. Editores técnicos asociados, S.A. 309 pp. -6– Documento procedente de ATECOS, http://www.atecos.es