¿Qué aislantes existen para Steel Frame?

¿Cuál es el mejor?

Existen muchos aislantes en el mercado para aislar tu casa. Poliestireno expandido (EPS), celulosa proyectada, poliuretano proyectado, lana de vidrio, etc. Puede resultar un poco confuso saber cuál elegir. Veamos, pues, los tres que son más usados actualmente:

La pregunta es simple: ¿cuál es el mejor?

Algunos materiales simplemente conducen mejor el calor que otros, así como el cobre conduce mejor la electricidad que la goma. Lo que nos interesa de un material, para reputarlo por buen aislante, es que precisamente sea un mal conductor del calor. Debe impedir o dificultar la transmitancia de calor. Existe una manera de medir cuánto calor puede conducir un material, y se conoce como Factor de Conductividad Térmica (F.C.T.), y se simboliza con la letra griega λ (Lambda).

El Factor de Conductividad Térmica mide la cantidad de calor que atraviesa un metro cuadrado de material, de un metro de espesor, en un segundo, cuando la diferencia de temperatura entre ambas caras paralelas es de un grado.

Entonces, para poder calcular el F.C.T. de cualquier material tenemos que poder medir el calor y la temperatura. El problema es... ¿Cómo se mide el calor? ¿Y cómo se mide la temperatura?

Como es energía, el calor se mide en las unidades de energía: K caloría, Kwh, BTU, Joule, etcétera, dependiendo del sistema de unidades que se utilice. En nuestro caso, como el F.C.T. mide la cantidad de calor que transmite un m3 de material en un segundo, para medir el calor usamos el Vatio (W), también conocido como Watt, que equivale a un Joule por segundo.

Ya sabemos entonces cómo medir el calor. ¿Qué pasa con la temperatura? La temperatura es una magnitud física que mide el grado de actividad (energía cinética de traslación y rotación) de las moléculas y átomos. Sus unidades son el °C, (grado centígrado), el °F (grado Fahrenheit) o el °K (grado Kelvin). Cuanto más se mueven las moléculas y átomos, tanto más alta es la temperatura, y a la inversa. En nuestro caso medimos la temperatura en grados Kelvin.

La fórmula de cálculo es la siguiente:

Fórmula del Factor de Conductividad Térmica
Fórmula de cálculo del coeficiente de Conductividad Térmica. Este coeficiente calcula la cantidad de calor, medida en joules por segundo, que pasan a través de un metro de un determinado material, cuando media una diferencia de temperatura entre ambas lados paralelos de un grado Kelvin. Un mayor valor implica una mayor capacidad del material para dejar pasar el calor, en tanto que un valor menor implica que el material es más aislante, porque inhibe el paso de calor.

La misma fórmula se puede expresar de manera más intuitiva:

Fórmula del Factor de Conductividad Térmica expresada en unidades que la componen
La misma fórmula, pero escrita de manera más amigable. Simplemente expresa cuánto calor por segundo pasa por metro de material por cada grado de diferencia de temperatura, medida en grados Kelvin.

En Argentina, la norma Iram 11.601 estandariza los factores de conductividad térmica de distintos materiales de construcción. Para establecer los F.C.T. de cada material se mide el paso de calor a una temperatura constante de 20 grados centígrados y una humedad relativa de 60%. Así, según los ensayos de laboratorio del Iram, la conductividad térmica del acero es de 58, en tanto que la del poliestireno expandido es 0,035. Esto significa que en un segundo, a través de un cubo de acero de un metro por un metro, de un metro de espesor, pasan 58 vatios por cada grado kelvin de diferencia de temperatura, que es mucho más calor que los 0,035 vatios por Kelvin por metro que deja pasar el poliestireno.

Para evaluar la capacidad aislante de un determinado material, debemos conocer, entonces, su factor de conductividad térmica. Comparemos pues los F.C.T. de los tres aislantes más usados:

Material Aislante Densidad (kg/m3) Conductividad Térmica (W/m⋅K)
Poliuretano 20 0,022
Poliestireno expandido 20 0,035
Lana de vidrio 20 0,037
Según tabla A.1. de norma IRAM 11601. Aislamiento térmico de edificios. Métodos de cálculo. Propiedades térmicas de los componentes y elementos de construcción en régimen estacionario. Los métodos de ensayo utilizados para obtener los valores son los establecidos en la IRAM 11559 y la ASTM C 177. Las condiciones de ensayo corresponden a una atmósfera de temperatura media de (20 ± 1) °C y humedad relativa de (60 ± 10) %. En el caso de morteros y hormigones, siempre que no estén indicadas expresamente otras condiciones, el material se ensaya sin humedad en la condición de seco en estufa.

Como vemos en la tabla, a igual densidad y espesor, los tres materiales poseen casi la misma capacidad aislante, pero el poliuretano es mejor, porque ofrece los siguientes beneficios:

-El poliuretano posee menor conductividad al calor que otro aislantes. Es decir, a iguales espesores y densidades, aísla más que la lana de vidrio y el poliestireno expandido. Si bien la diferencia no es significativa, y en general los tres materiales son buenos aislantes, con todo el poliuretano tiene una ventaja importante. La veamos a continuación:

-Ya vimos que los tres aislantes poseen casi la misma capacidad de resistir la transmitancia de calor. Esta propiedad permite que el calor generado en la casa durante el invierno no se escape afuera y a su vez en verano el calor del exterior no ingrese adentro. Pero el poliuretano, cuando se aplica, es una espuma que se expande, y así ocupa y rellena todos los mínimos resquicios que sería imposible obturar con otro aislante. Esto tiene dos ventajas: la primera, no existen puentes térmicos (puntos por donde hay ganancia o pérdida de calor), y la segunda, no existen filtraciones de aire. Poco se habla y poco se sabe de las filtraciones de aire (siempre el protagonismo se lo lleva las filtraciones de agua), pero son importantes. La mejor analogía es comparar una filtración de aire con cocinar con la tapa del horno un poco abierta. A la larga, la comida se termina cocinando igual, pero tarda más tiempo y se consume más energía, porque parte del calor escapa. Lo mismo sucede en un techo que no es estanco. Así, el poliuretano es mejor aislante porque impide los puentes térmicos y las filtraciones de aire. Sería imposible que la lana de vidrio, por ejemplo, se instale en todos los ínfimos recovecos que hay en una cubierta, como por ejemplo, el espacio que queda entre las alas de las vigas y la cubierta, o entre las correas y la cubierta.

Techo de Steel Frame con poliuretano proyectado sin puente térmico.
Aquí se observa cómo el poliuretano cubre y rellena los espacios que otro aislante no puede. Los círculos rojos indican puntos típicos donde, de no ser por el poliuretano, habría puentes térmicos, como el encuentro entre la cubierta y la correa, y el encuentro entre la cubierta y el ala de la viga, puntos que quedan obturados porque la espuma de poliuretano, cuando es proyectada, se expande y los sella.

-Otra ventaja del poliuretano es que, cuando cura, se endurece, y rigidiza y consolida el sustrato sobre el cual se aplica. Así, si se proyecta sobre una cubierta, la rigidiza. Lo mismo si se tratase de un muro.

-El poliuretano, proyectado sobre la cubierta, la mantiene por encima del punto de rocío, y evita la condensación de agua. De no usar poliuretano como aislante, como no es posible evitar la condensación, es necesario colocar la membrana de agua y aire. La mejor solución a un problema es evitarlo en primer lugar... Aquí el poliuretano cumple una doble función en un solo material: aísla y evita la condensación. En el siguiente enlace puedes aprender más sobre los tipos de techos de Steel Frame y los aislantes que usamos: Techos de Steel Frame

En conclusión, el mejor aislante es el poliuretano.

En Acedur usamos Poliuretano para aislar los techos, y lana de vidrio de 100 mm. de espesor con barrera de vapor en el interior de los muros, y poliestireno expandido de 30 mm. de espesor y 20 kilos por metro cúbico de densidad en el exterior.

Así logramos la mejor aislación posible, al mejor costo posible, combinando los aislantes donde prestan más rendimiento.

El poliuretano que aplicamos en el techo se proyecta desde adentro y hacia la cubierta. Es de alta densidad (25 kilogramos por metro cúbico) y tiene una pulgada de espesor (2,54 cm.).

Ya no caben dudas... el poliuretano es el mejor aislante conocido. Aísla contra la temperatura y el sonido. Ofrece otras ventajas como rigidizar la cubierta (pues cuando cura se endurece) y evita que se condense el agua sobre la chapa porque la mantiene por encima del punto de rocío. A diferencia de una lana de vidrio, como es una espuma que se expande, obtura todos los resquicios y espacios que la lana no puede cubrir, sellando así todos los puntos que potencialmente pueden ser filtraciones de aire. En fin, es lo mejor que existe hoy para aislar. Y por eso lo colocamos por defecto en nuestra Obra Gris en el elemento de la casa por donde más ganancia de calor se da en verano y mayor pérdida de calor en invierno: el techo



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