En la selección del valor de la transmitancia térmica de la envolvente de un edificio realizado con un sistema constructivo con núcleo de poliestireno expandido (eps) tenemos dos variables de ajuste principales en cuanto al elemento termoaislante:

  1. Densidad
  2. Espesor

El costo del EPS deriva fundamentalmente de la cantidad de materia prima (Styropor) por unidad de volumen.

Pero la conductividad térmica del EPS no varía linealmente con la densidad. Es por ello que una combinación adecuada entre espesor y densidad puede resultar más beneficiosa que otra desde el punto de vista económico.

Las espumas orgánicas celulares aislantes como el EPS retienen, en su estructura, aire u otros gases de conductividad baja. Entonces, la transferencia de calor a través de ellas implica del siguiente modo a los tres mecanismos clásicos de transferencia de calor:

» Convección: inapreciable, dado el mínimo tamaño de las células o celdas que habitualmente forman las espumas.

» La conducción es menor cuanta menos materia (la materia plástica que forma la estructura celular) haya para conducir el calor, pero a la vez, la radiación aumenta, al disminuir la materia que puede absorberla.

» Cuanta más materia, el efecto contrario también ocurre (conducción excesiva a pesar de una radiación baja), por lo que ambos mecanismos se compensan.

El resultado, para este tipo de productos es que se verifica un mínimo de conductividad, en una gráfica con dos ramas ascendentes, tanto en densidades bajas (por debajo de unos 25 kg/m3) como altas (por encima de unos 50 kg/m3).

Si representamos la variación continua del valor de la resistividad del EPS, en función de la densidad del mismo, obtendremos una curva que presenta un valor máximo en correspondencia con un valor de la densidad cercano a 13 kg/m3, es decir entre las Clases II y III.

Es entonces muy frecuente encontrar soluciones económicas y efectivas con las densidades más bajas.  La tabla adjunta muestra los diferentes valores de Resistencia térmica U cuando variamos el espesor desde 4 hasta 20 cm para las cinco clases de EPS.

Los dos ejemplos siguientes demostraran lo antedicho:

Ejemplo 1º

Consideramos dos muros que designaremos como M1 y M2

M1 es un muro que tiene un aislamiento térmico en el medio, de 100 mm de espesor de EPS con una densidad de 25 Kg/m3

El valor de su transmitancia térmica U será:

U1 = 0,312 W/m2 K

El segundo muro M2 lo haremos duplicando el espesor del aislamiento térmico, o sea 200 mm, pero rebajaremos su densidad a la mitad, es decir a 12 Kg/m3

El valor de su transmitancia térmica U será:

U2 = 0,212 W/m2 K

Vale decir que con prácticamente el mismo costo de material aislante dado que duplicamos el espesor pero redujimos la densidad a la mitad, hemos logrado reducir la transmitancia térmica desde el valor 0,312 hasta 0,212

El muro M2 ha mejorado su comportamiento térmico respecto del M1 en más del 32%

Veamos el otro ejemplo

Ejemplo 2º

Ahora compararemos dos nuevos muros que designaremos M3 y M4

El muro M3 posee un aislamiento térmico constituido por un núcleo de eps de 110 mm de espesor con una densidad de 25 Kg/m3

El valor de su transmitancia térmica U será:

U3 = 0,285 W/m2 K

El siguiente muro M4 lo consideramos con un núcleo de eps de 190 mm de espesor y una densidad de 10 Kg/m3

El valor de su transmitancia térmica U será:

U4 = 0,285 W/m2 K

En éste caso vemos que los dos muros M3 y M4 tienen igual valor de transmitancia térmica, pero hemos aumentado la densidad 2,5 veces mientras que el espesor lo hemos reducido solamente 1,73 veces.

Es decir, que será más económico optar por el muro M4 que el muro M3 para ese valor seleccionado de transmitancia térmica.

En el cuadro se muestran los diferentes valores de transmitancia térmica de muros realizados con el sistema Baupanel en las cinco densidades normalizadas de poliestireno expandido para espesores de núcleo termo aislante desde 4 hasta 30 cm.

Debido a lo explicado precedentemente Baupanel opta siempre por las densidades de las Clases II y III (12 y 15 Kg/m3 respectivamente) para todos los productos que fabrica pues esas densidades son las más cercanas a la densidad optima desde el punto de vista costo-uso.

Las otras densidades las produce solamente bajo pedidos especiales que pudieran responder a necesidades de limitación del espesor final aceptable de muro o forjado según proyecto arquitectónico.

Quienes piensen que aumentando la densidad del núcleo aislante térmico de los muros o forjados de cubierta por encima de 50 Kg/m3 tendrán mejores resultados, se encontrarán con todo lo contrario, es decir que estarían utilizando una espuma con mayor conductividad térmica y por lo tanto menos eficiente como aislamiento térmico.

No siempre lo que abunda no daña!

Referencias:

  • Asociación Ibérica de Poliestireno Extruido
  • IDAE – Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía – Ministerio de Industria, Turismo y Comercio – Gobierno de España

Autor: Marcelo Zolezzi

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