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Ventajas del poliuretano como aislante térmico (con ejemplo práctico)

La alta capacidad aislante del poliuretano no se consigue en la construcción con ningún otro de los materiales aislantes comúnmente empleados. Esta característica especial se debe a la estructura de pequeñas celdas que forma la espuma, y a la composición del gas aislante ocluido en el interior de dichas celdas.

Gracias a esta baja conductividad térmica, el poliuretano alcanza los valores de aislamiento térmico exigidos en el CTE con el mínimo espesor, lo que permite dejar una mayor superficie habitable, con el consiguiente beneficio económico.

Por otra parte, si se incorporan espesores de poliuretano similares al de otros materiales, se consigue mayor resistencia térmica y mayor ahorro energético, lo que redunda también en un beneficio económico para el usuario.

La conductividad térmica del poliuretano depende de varios factores, como el porcentaje de celda cerrada, el tamaño de la celda, el gas espumante utilizado, o el espesor de aislamiento instalado. Además, la resistencia térmica depende de la conductividad y del espesor del aislamiento instalado. Por eso, los fabricantes de sistemas de poliuretano declaran la resistencia térmica en el Marcado CE y en la Declaración de Prestaciones mediante una tabla de prestaciones.

La Conductividad Térmica y Resistencia Térmica del poliuretano proyectado e inyectado se declara mediante una tabla de prestaciones en función del espesor.

El mejor valor de conductividad térmica, unido a la estanqueidad, ausencia de juntas o huecos, adaptabilidad a cualquier sustrato y adherencia hacen del poliuretano proyectado el aislamiento más eficaz.

aislante termico poliuretano

Valor de conductividad térmica robusto

El valor de conductividad térmica de la espuma de poliuretano es muy robusto frente a los efectos de envejecimiento como presencia de humedad, suciedad, falta de estanqueidad al aire, presencia de huecos en el aislamiento, deterioro del mismo o la falta de integridad física.

Presencia de humedad

La conductividad térmica de un producto aislante húmedo es mayor que la de un aislante térmico seco, de la misma forma que un jersey húmedo abriga menos que un jersey seco. Será necesario evitar que un aislamiento pueda coger agua ya que un aislamiento térmico con un contenido de agua del 1% en volumen puede incrementar su conductividad térmica entre un 75% y un 105%. (Building Regulations for the Conservation of Fuel and Power. Impact Assessment, BRUFMA). El poliuretano proyectado de celda cerrada presenta impermeabilidad al agua.

Disminución de la capacidad aislante por efecto del agua.
Disminución de la capacidad aislante
por efecto del agua.

Suciedad

La conductividad térmica se verá gravemente perjudicada por la presencia de suciedad en el interior del aislamiento por lo que será preferible que el producto utilizado mantenga sus propiedades térmicas independientemente de la suciedad presente en el ambiente. La estructura de celdas cerradas del poliuretano proyectado impide la entrada de partículas en su interior.

Disminución de la capacidad aislante por efecto de la suciedad
Disminución de la capacidad aislante por efecto de la suciedad

Falta de estanqueidad al aire

Si la hoja principal está compuesta de fábrica de ladrillo, o de bloque aligerado, es posible que existan infiltraciones de aire desde el exterior al interior de la cámara. El poliuretano evitará estas infiltraciones de aire frío. Los movimientos de aire a través de un aislante no estanco o con juntas pueden reducir los valores de aislamiento hasta en un 40%. (“Experimental and theoretical investigation of the influence of natural convection in walls with slab type insulation” y ”Sensitivity of insulation wall and ceiling cavities to workmanship”).

Disminución de la capacidad aislante por efecto de las infiltraciones de aire.
Disminución de la capacidad aislante por efecto de las infiltraciones de aire.

Presencia de huecos en el aislamiento

Las juntas, la terminación superior e inferior, los huecos de persianas… etc., podrían producir corrientes de convección que comunicarían ambas caras del aislamiento y reducirían su efectividad. Será necesario asegurar la ausencia total de huecos en el aislamiento, ya que la presencia de huecos en el 6% de la superficie aislada provocaría un incremento de la conductividad térmica del 30% (Retrofitting: Wall insulation and roof spraying. BRUFMA conference 2004). El poliuretano proyectado o inyectado, al ser un producto adherido, en continuo y sin juntas, no se verá perjudicado por este efecto.

Disminución de la capacidad aislante por efecto de las juntas
Disminución de la capacidad aislante
por efecto de las juntas

Deterioro del aislamiento

En todos los productos aislantes la instalación es el aspecto más importante para que el producto final alcance todas las prestaciones térmicas declaradas. Una mala instalación podría provocar despegues y descuelgues que perjudicarán gravemente la efectividad de aislamiento.

Disminución de la capacidad aislante por efecto del deterioro.
Disminución de la capacidad aislante por efecto del deterioro.

Integridad física

El paso del tiempo puede provocar asentamientos y compactación en productos poco consistentes. El poliuretano proyectado o inyectado, al ser un material rígido, no puede sufrir estos efectos.

Disminución de la capacidad aislante por efecto del asentamiento
Disminución de la capacidad aislante por efecto del asentamiento

Todos estos efectos pueden darse de forma combinada

Gran disminución de la capacidad aislante por la combinación de diversos efectos.
Gran disminución de la capacidad aislante
por la combinación de diversos efectos.

Al ser el poliuretano proyectado o inyectado un producto continuo y sin juntas, hay ausencia total de puntes térmicos
ocasionados por las juntas, los solapes, o los encuentros con los forjados, y resulta muy sencillo tratar los puentes térmicos integrados en fachada como pilares, cajas de persiana y contorno de huecos.

Resistencia térmica

A partir del valor de conductividad declarada, y conociendo el espesor aplicado, se puede conocer la resistencia térmica aplicando la siguiente relación.

R = e / λ

Donde:

  • R es la resistencia térmica, en m²·K/W
  • e es el espesor, en m
  • λ es la conductividad térmica, en W/m·K

Valor de Resistencia Térmica, en m²·K/W, en función de la conductividad y el espesor. Para valores intermedios, se puede interpolar.

valores poliurestano

Espesor equivalente

El espesor equivalente de un material aislante es aquel que iguala la resistencia térmica de otro material aislante de espesor conocido. Es decir, es aquel espesor que hace que ambos materiales tengan la misma capacidad aislante.

Para calcular el espesor equivalente es necesario igualar las resistencias térmicas de ambos productos.

R = e1 / λ1 = e2 / λ2

Donde:

  • R es la resistencia térmica, en m²·K/W
  • e1 es el espesor del material 1, en mm
  • λ1 es la conductividad térmica del material 1, en W/m·K
  • e2 es el espesor del material 2, en mm
  • λ2 es la conductividad térmica del material 2, en W/m·K

Ejemplo de comportamiento térmico del poliuretano como material aislante

Se quiere establecer la equivalencia entre un producto dado de conductividad térmica 0.036 W/m·K y espesor 80 mm y el poliuretano proyectado de conductividad 0.028 W/m·K.

Datos de partida:

  • e1 Espesor del producto dado: 80 mm
  • λ1 Conductividad térmica del producto dado: 0.036 W/m·K
  • ePU Espesor del poliuretano proyectado
  • λPU Conductividad térmica del poliuretano proyectado: 0.028 W/m·K

ejemplo poliuretano

Es decir que sustituyendo 80 mm del producto dado por 60 mm de poliuretano proyectado, conseguiremos igualar la resistencia térmica.

Conclusiones del uso del poliuretano como material aislante térmico

  • El poliuretano es un material aislante con un valor de conductividad térmica muy bajo.

  • La capacidad de aislamiento del poliuretano es muy robusta frente a los efectos de envejecimiento a los que están expuestos habitualmente los aislamientos térmicos.

  • Con el poliuretano proyectado es muy fácil el tratamiento de puentes térmicos.

  • El poliuretano proyectado alcanza el máximo nivel de aislamiento con el mínimo espesor.

     

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