Resistencia térmica de los materiales de construcción

La resistencia térmica de los materiales de construcción es un valor que mide la capacidad de un material para resistir a la transferencia de calor. Junto a la conductividad térmica, esta medida se emplea para determinar la eficiencia con la que un material aísla o retiene el calor. 

La transferencia de calor se puede producir por tres mecanismos: conducción, convección y radiación. La resistencia térmica se emplea para evaluar, principalmente, la conducción del calor a través de un material, indicando la dificultad para el calor de pasar a través del material. Cuanto mayor sea la resistencia térmica de un material, más lento será el flujo de calor a través de este. Un material con una resistencia elevada actuará como buen aislante, reduciendo la transmisión de calor entre dos medios con diferentes temperaturas. 

La importancia de esta medida radica en aspectos como la eficiencia energética, el confort interior, los riesgos de condensación y humedad, así como la durabilidad de los materiales de construcción. Los materiales con alta resistencia térmica, como los del sistema SATE, minimizan la pérdida de calor en invierno y evitan su entrada en verano, ayudando a ahorrar en la climatización.  

También, los materiales con baja resistencia térmica pueden propiciar la condensación de vapor de agua en la superficie o en las capas internas de la estructura, lo que puede derivar en problemas de humedad, deterioro y aparición de moho. Una alta resistencia térmica contribuye a prevenir estos problemas, así como también los relacionados con la integridad de los materiales, disminuyendo los esfuerzos y tensiones térmicas que pueden causar daños a largo plazo. 

En definitiva, la resistencia térmica de los materiales de construcción es una unidad de medida fundamental, sobre todo, en los referido a aislamiento térmico, oposición a la aparición de humedades o la durabilidad de la estructura.

Propiedades del aislamiento térmico en la construcción 

El aislamiento térmicos en la construcción, como los componentes que forman parte del sistema SATE, son materiales diseñados, específicamente, para reducir la transferencia de calor. Estos materiales cuentan con ciertas propiedades que los hacen efectivos. A continuación, te contamos qué propiedades son fundamentales en este tipo de materiales.  

Resistencia térmica 

La resistencia térmica es la medida que evalúa la capacidad de un material a resistir la transmisión de calor. Esta unidad determina la facultad de un material de limitar las pérdidas de calor en invierno y prevenir la entrada de calor en verano.  

La unidad de medida de la resistencia al calor es el kelvin por vatio (K/W) y se calcula dividiendo el espesor del material entre su conductividad térmica. 

Conductividad térmica 

La conductividad térmica de los materiales de construcción, como por ejemplo los que conforman el sistema SATE, es una propiedad física que indica la capacidad para conducir el calor. Esta medida evalúa la velocidad a la que el calor se transmite a través del material cuando hay una diferencia de temperatura. 

La conductividad térmica se expresa en unidades de vatios por metro-kelvin. Cuanto mayor sea la conductividad, más rápido se propaga el calor a través de este.  

 
Densidad 

La densidad es la propiedad física a través de la cual se mide la masa de un material en relación con el volumen que ocupa. Esta característica de los materiales de construcción es importante de considerar, puesto que influyen directamente en aspectos como el diseño, la carga estructural, la capacidad del aislamiento térmico y acústico o su manejo a la hora de instalarlo, entre otros. 

La densidad se expresa en kilogramos por metro cúbico o en unidades equivalentes. 

Calor específico 

El calor específico de los materiales de construcción es una propiedad que indica la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de una unidad de masa del material aislante. Representa la capacidad para retener el calor y la respuesta que ofrece a los cambios de temperatura. 

Expresado en unidades de energía por unidad de masa por grado Celsius o Kelvin (J/kg·°C o J/kg·K), los materiales con alto calor específico son aquellos que necesitan más calor para elevar su temperatura. De esta manera, este tipo de materiales pueden actuar como retenedores de calor, absorbiendo y liberando energía térmica gradualmente. 

 
Difusividad térmica 

La difusividad térmica representa la rapidez con la que el calor se propaga a través de un material y se distribuye en él. Se trata de una propiedad física que combina la conductividad térmica y la capacidad calorífica de un material. Cuanto mayor sea la difusividad térmica, más rápida será la propagación del calor. 

Esta unidad se expresa en metros cuadrados por segundo (m²/s) o en unidades equivalentes y se emplea para analizar el rendimiento energético, así como para comprender y optimizar el comportamiento térmico de sistemas de construcción y edificios. 

Efusividad térmica 

La efusividad térmica es la capacidad de un material para intercambiar calor con su entorno en un periodo de tiempo determinado. Se trata de una propiedad física que combina la conductividad térmica y la densidad aparente del material y que determina la capacidad para absorber y liberar calor rápidamente. 

Esta propiedad, expresada en unidades de raíz cuadrada de vatios por metro cuadrado-kelvin por segundo (W/(m²·K·s), no suele ser muy empleada en relación a los materiales de construcción como sí ocurre con otras propiedades como la conductividad térmica. No obstante, puede ser útil a la hora de requerir de un análisis detallado del comportamiento de los materiales. A mayor efusividad térmica, mayor rapidez para cambiar su temperatura en respuesta a entornos de cambios térmicos. 

Resistencia térmica en los componentes del SATE 

En el sistema de aislamiento térmico por el exterior (SATE), la resistencia térmica es una propiedad importante, puesto que se refiere a la capacidad del sistema para limitar la transferencia de calor a través de las paredes del edificio. No obstante, a la hora de evaluar las capacidades térmicas de los aislantes se suele tener en cuenta la conductividad térmica. 

Para calcular la resistencia térmica total del sistema SATE se calcula sumando las resistencias térmicas individuales de cada componente. De esta manera, cuanto mayor sea la resistencia térmica del sistema, menor será la pérdida de calor a través de las paredes y mejor será la eficiencia energética del edificio. 

Respecto a los componentes del SATE, y que influyen en esta capacidad: 

• Aislamiento térmico: Se utiliza un material aislante de alta densidad y baja conductividad térmica como puede ser el poliestireno expandido (EPS) o la lana mineral. El espesor SATE y la densidad influyen en este sentido. 
• Anclajes y mortero adhesivo: Los paneles de aislamiento se fijan a la fachada mediante anclajes mecánicos o mortero adhesivo. Estos elementos pueden afectar a la resistencia térmica, ya que pueden crear puentes térmicos. 
• Revestimiento decorativo y recubrimiento base: Las capas que completan el sistema SATE actúan como una barrera adicional para limitar la transferencia de calor a través de las paredes y proteger el aislamiento térmico. 

Relevancia para el aislamiento térmico en construcción

La resistencia al calor del sistema SATE es una medida importante en la evaluación del rendimiento energético de un edificio y en el cumplimiento de los requisitos de eficiencia energética, según lo establecido en los códigos de construcción. La alta resistencia del SATE ayuda a reducir la demanda energética para la climatización, mejorar el confort dentro de los edificios, reducir los costes de energía y contribuir al cuidado del planeta. 

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