El aislamiento térmico es la reducción de la transferencia de calor (la transferencia de energía térmica entre objetos de diferente temperatura) entre objetos en contacto térmico. (19)
cuestiones clave
• reducir la cantidad de energía utilizada a partir de combustibles fósiles es el factor más importante para promover la sostenibilidad.el aislamiento tiene el mayor potencial para reducir las emisiones de CO2.la energía conservada a través del uso del aislamiento supera con creces la energía utilizada en su fabricación., Solo cuando un edificio alcanza un estándar de ‘baja temperatura’, el carbono incorporado del aislamiento (ver más abajo) se vuelve significativo.
rendimiento
el aspecto más importante de un material de aislamiento es su rendimiento-que proporciona constantemente el diseñado-para la resistencia al paso del calor a lo largo de la vida útil del edificio., Aunque las expectativas de rendimiento publicadas por el fabricante de aislamiento serán una guía esencial, otros factores asociados con la instalación «en la vida real» del material deben considerarse como parte del proceso de diseño:
• facilidad de instalación: el rendimiento final estará determinado por la eficacia con la que un constructor puede instalar un material utilizando habilidades convencionales., Por ejemplo, las losas de aislamiento deben instalarse para que no haya huecos entre las losas adyacentes o entre las losas y otros componentes de construcción que forman parte de la envoltura de aislamiento general, como vigas o viguetas. Cualquier hueco que quede permitirá el paso del aire y resultará en una reducción en el rendimiento.contracción• compactación, asentamiento: es probable que algunos materiales sufran un grado de inestabilidad dimensional durante su vida útil instalada. En muchos casos, esto se anticipa y se puede superar a través de métodos de diseño e instalación cuidadosos., En todos los demás casos, el especificador debe buscar orientación sobre los riesgos asociados del fabricante de aislamiento, especialmente cuando los materiales no han tenido un registro establecido de rendimiento instalado.protección contra la humedad: algunos materiales de aislamiento sufrirán una degradación del rendimiento cuando estén húmedos o mojados. El diseñador debe, a través de detalles cuidadosos, asegurarse de que el aislamiento vulnerable esté protegido de la humedad. Si la humedad es un riesgo alto (ingreso o más del 95% de HR), entonces se debe especificar un material adecuadamente resistente.,
a continuación echamos un vistazo a las actuaciones exhibidas por una gama de materiales de aislamiento de construcción comunes y cada vez más comunes. los materiales de aislamiento, en particular cuando se trata de especificaciones «verdes», se dividen en materiales llamados «naturales» y materiales «artificiales». cuando se considera cómo especificar un material aislante en términos de impacto ambiental, a menudo se da el caso de que el material «natural» es el más beneficioso en términos de atributos ambientales., Sin embargo, en algunos casos, las eficiencias inherentes de los materiales artificiales se pueden incluir en la ecuación ambiental para proporcionar un beneficio ambiental más amplio, por ejemplo, cuando el espacio para el aislamiento es muy alto, como en la modernización.
¿cuáles son los términos de rendimiento y qué significan?
conductividad térmica / λ (lambda)
la conductividad térmica mide la facilidad con la que el calor puede viajar a través de un material por conducción. La conducción es la forma principal de transferencia de calor a través del aislamiento (lea más sobre la transferencia de calor). A menudo se denomina el Valor λ (lambda)., Cuanto menor sea la cifra, mejor será el rendimiento.
resistencia térmica (R)
La resistencia térmica es una figura que conecta la conductividad térmica de un material a su ancho-proporcionando una figura expresada en resistencia por unidad de área (m2K / W) un mayor espesor significa menos flujo de calor y también una conductividad más baja. Juntos estos parámetros forman la resistencia térmica de la construcción. Una capa de construcción con una alta resistencia térmica, es un buen aislante; una con una baja resistencia térmica es un mal aislante.,
La ecuación es resistencia térmica ( m2K / W) = Espesor (m) / conductividad (W/mK)
capacidad térmica específica
La capacidad térmica específica de un material es la cantidad de calor necesaria para elevar la temperatura de 1 kg del material en 1K (o en 1oC). Un buen aislante tiene una mayor capacidad calorífica específica porque toma tiempo absorber más calor antes de que realmente se caliente (aumento de temperatura) para transferir el calor. La alta capacidad calorífica específica es una característica de los materiales que proporcionan masa térmica o amortiguación térmica (retardo de decremento).,
Densidad
La densidad se refiere a la masa (o peso) por unidad de volumen de un material y se mide en kg/m3. Un material de alta densidad maximiza el peso total y es un aspecto de difusividad térmica ‘ baja ‘y masa térmica’ alta’.
difusividad térmica
la difusividad térmica mide la capacidad de un material para conducir energía térmica en relación con su capacidad para almacenar energía térmica. Por ejemplo, los metales transmiten energía térmica rápidamente (frío al tacto), mientras que la madera es un transmisor lento. Los aisladores tienen baja difusividad térmica. Cobre = 98.8 mm2/s; Madera = 0.082 mm2/s.,
La ecuación es: difusividad térmica (mm2 / s) = conductividad térmica / densidad x Capacidad calorífica específica
carbono incorporado (también conocido como energía Emodiada)
aunque no es un aspecto del rendimiento térmico de un material aislante, El carbono incorporado es un concepto clave para equilibrar los gases de calentamiento global en la producción del material con el que se conserva a lo largo de la vida útil del aislamiento., El carbono incorporado se considera generalmente como la cantidad de gases liberados de combustibles fósiles y utilizados para producir energía gastada entre la extracción de materia prima, a través del proceso de fabricación a las puertas de la fábrica. En realidad, por supuesto, va mucho más allá de eso, incluido el transporte al sitio, la energía utilizada en la instalación hasta la demolición y la eliminación. La ciencia del carbono incorporado aún está evolucionando, por lo que es difícil obtener datos firmes y fiables. Busque EPDs que detallan las entradas y salidas de los procesos industriales. Leer más…..,
permeabilidad al vapor
• la permeabilidad al vapor es la medida en que un material permite el paso de agua a través de él. Se mide por la velocidad de transmisión de vapor a través de un área unitaria de material plano de espesor unitario inducida por una diferencia de presión unitaria de vapor entre dos superficies específicas,en condiciones específicas de temperatura y humedad.el aislamiento térmico suele caracterizarse como permeable al vapor o no permeable al vapor., Las paredes y los techos, a menudo denominados erróneamente «construcción respirable», se caracterizan por su capacidad para transferir vapor de agua del interior al exterior del edificio, lo que reduce el riesgo de condensación.
cómo funciona el aislamiento
aislamiento comúnmente a través de una combinación de dos características:
* la capacidad natural del material de aislamiento para inhibir la transmisión de calor &
* El uso de bolsas de gases atrapados que son aislantes naturales.,
Los Gases poseen propiedades de conducción térmica pobres en comparación con líquidos y sólidos, por lo que son un buen material de aislamiento si pueden quedar atrapados. Con el fin de aumentar aún más la eficacia de un gas (como el aire) puede ser interrumpido en células pequeñas que no pueden transferir calor de manera efectiva por convección natural. La convección implica un flujo mayor de gas impulsado por diferencias de flotabilidad y temperatura, y no funciona bien en celdas pequeñas donde hay poca diferencia de densidad para impulsarlo., En los materiales de espuma se producen pequeñas celdas de gas o burbujas dentro de la estructura; en el aislamiento de la tela, como la lana, se producen pequeñas bolsas variables de aire de forma natural para formar celdas de gas.
materiales de aislamiento de construcción
fibra de madera
El aislamiento de fibra de madera producido industrialmente se introdujo hace unos veinte años después de que ingenieros de las zonas productoras de madera de Europa idearan nuevas formas de transformar los residuos de madera de raleos y fábricas en tableros de aislamiento. Leer más….,
Rigid (available in: boards, semi-rigid boards)
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.038
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 2.5
Specific Heat Capacity J / (kg ., K)= 2100
Density kg / m3 = 160
Thermal diffusivity m2/s = n/a
Embodied energy MJ/kg = n/a
Vapour permeable: Yes
Flexible (available in: batts)
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.038
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 2.6
Specific Heat Capacity J / (kg ., K)= 2100
Densidad kg / m3 = 50
difusividad Térmica m2/s = n/a
energía Incorporada MJ/kg = n/a
permeable al Vapor: Sí
(Fuente: Steico)
Celulosa (soplado/rociado)
aislamiento de Celulosa es un material hecho a partir de periódico reciclado. El papel se tritura y se agregan sales inorgánicas, como el ácido bórico, para resistir el fuego, el moho, los insectos y las alimañas. El aislamiento se instala soplado o rociado con humedad dependiendo de la aplicación.,
conductividad térmica / λ (lambda) W / m . K = 0,035 en lofts; 0,038 – 0,040 en paredes.
resistencia térmica a 100 mm K⋅m2 / W = 2.632
capacidad térmica específica J / (kg . K)= 2020
Densidad kg / m3 = 27-65
difusividad Térmica m2/s = n/a
energía Incorporada MJ/kg = 0.,45
permeable al vapor: SÍ
(fuente: Warmcel y otros)
lana (Disponible en batts; rollos)
El aislamiento de lana está hecho de fibras de lana de oveja que se mantienen unidas mecánicamente o Unidas utilizando entre un 5% y un 15% de adhesivo de poliéster reciclado para formar batts y rollos aislantes. Las ovejas ya no se crían principalmente por su lana; sin embargo, necesitan ser recortadas anualmente para proteger la salud del animal. La lana utilizada para la fabricación de aislamiento es la lana desechada como desecho por otras industrias debido a su color o grado.,(19)
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.038
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 2.63
Specific Heat Capacity J / (kg ., K)= 1800
densidad kg / m3 = 23
difusividad térmica m2/s = = n/a
energía incorporada MJ/kg = 6
permeable al vapor: SÍ
(fuente: thermafleece)
cáñamo (disponible en: Batts; rollos)
Las fibras de cáñamo se producen a partir de paja de cáñamo de la planta de cáñamo. La mayor parte del cáñamo se importa, pero cada vez hay más cultivos autóctonos disponibles. El cáñamo crece hasta una altura de casi 4 metros en un período de 100-120 días., Debido a que las plantas sombrean el suelo, no se requiere protección química ni aditivos tóxicos para el cultivo de cáñamo. El producto se compone de, por lo general, 85% de fibra de cáñamo con el ballance compuesto de unión de poliéster y 3-5% de soda añadida para la protección contra el fuego.
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conductividad térmica / λ (lambda) W / m . K = 0.039-0.040
resistencia térmica a 100 mm K⋅m2 / W = 2.5
capacidad térmica específica J / (kg ., K)= 1800 – 2300
Densidad kg / m3 = 25 – 38
difusividad Térmica m2/s = n/a
energía Incorporada MJ/kg = 10
permeable al Vapor: Sí
(Fuente: Thermafleece y Ecológica)
Hempcrete (disponible en: bloques; in-situ)
Hempcrete es una mezcla de cáñamo hurds (agramizas) y lima (posiblemente incluyendo cal hidráulica natural, arena, pozzolans o cemento) utilizado como material de construcción y aislamiento., El Hempcrete es más fácil de trabajar que las mezclas de cal tradicionales y actúa como aislante y regulador de la humedad. Carece de la fragilidad del hormigón y, en consecuencia, no necesita juntas de dilatación. Las paredes de Hempcrete deben usarse junto con un marco de otro material que soporte la carga vertical en la construcción de edificios, ya que la densidad del hempcrete es del 15% de la del hormigón tradicional. (19)
conductividad Térmica/ λ (lambda) W / m.K = 0.06
resistencia Térmica en 100mm K⋅m2/W = 1.,429
capacidad térmica específica J / (kg . K)= 1500 – 1700
densidad kg / m3 = 275
difusividad térmica m2/s = 1.5 10-7
energía incorporada MJ/kg = n/a
permeable al vapor: SÍ
(fuente: tecnología de cal)
vidrio celular (disponible en: tableros)
fabricado principalmente a partir de vidrio reciclado (por ejemplo, parabrisas) y materiales minerales básicos como arena y sin el uso de agentes aglutinantes.,(21) los ingredientes se funden en vidrio fundido, que se enfría y se tritura en un polvo fino. El vidrio en polvo se vierte en moldes y se calienta (por debajo del punto de fusión) en un proceso de «sinterización» que hace que las partículas se adhieran entre sí. A continuación, se agrega una pequeña cantidad de negro de carbón finamente molido y el material se calienta en un proceso de «celulación». Aquí, el carbono reacciona con el oxígeno, creando dióxido de carbono, que crea las burbujas aislantes en el (material). El CO2 representa más del 99% del gas en los espacios celulares.,(20)
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.041
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = n/a
Specific Heat Capacity J / (kg . K)= 1000
Density kg / m3 = 115
Thermal diffusivity m2/s = 4.,2 · 10-7
energía incorporada MJ/kg = n/a
permeable al vapor: No
(fuente: Foamglas (losa T4))
Paja (disponible en : pacas, unidades prefabricadas)
La Paja es una-Producto, Los tallos secos de las plantas de cereales, después de haber eliminado el grano y la paja. La paja representa aproximadamente la mitad del rendimiento de los cultivos de cereales como el trigo, la avena, el arroz, el centeno y el trigo.
conductividad térmica / λ (lambda) W / m . K = 0.,08 (para construcción de carga)
resistencia térmica a 350 mm K⋅m2 / W = 4.37 a 350 mm
capacidad térmica específica J / (kg. K)= no disponible
Densidad kg / m3 = 110 – 130
difusividad Térmica m2/s = no disponible
energía Incorporada MJ/kg = 0.,91(fuente ICE database 2011)
permeable al vapor: SÍ
(fuente: BRE + FASBA + otros )
lana mineral de vidrio (disponible en : batts, rolls)
hecha de vidrio fundido, generalmente con 20% a 30% de Residuos Industriales Reciclados y contenido post-consumo. El material está formado por fibras de vidrio dispuestas utilizando un aglutinante en una textura similar a la lana. El proceso atrapa muchas pequeñas bolsas de aire entre el vidrio, y estas pequeñas bolsas de aire resultan en altas propiedades de aislamiento térmico., La densidad del material se puede variar a través de la presión y el contenido de aglutinante.
conductividad térmica/ λ (lambda) W / m . K = 0.035
resistencia térmica a 100 mm K⋅m2/W = 2.85
capacidad térmica específica J / (kg . K)= 1030
Densidad kg / m3 = circa 20
difusividad Térmica m2/s = 0.,0000016
energía incorporada MJ/kg = 26
permeable al vapor: SÍ
(fuente: Knauf (Earthwool OmniFit Slab) )
lana mineral (piedra) la lana mineral es un producto de horno de roca fundida a una temperatura de aproximadamente 1600 °C, a través del cual se sopla una corriente de aire o vapor. Las técnicas de producción más avanzadas se basan en el hilado de roca fundida en cabezas giratorias de alta velocidad, algo similar al proceso utilizado para producir hilo dental de caramelo., El producto final es una masa de fibras finas entrelazadas con un diámetro típico de 2 a 6 micrómetros. La lana Mineral puede contener un aglutinante, a menudo un Ter-polímero, y un aceite para reducir el polvo.(19)
conductividad térmica/ λ (lambda) W / m . K = 0.032 – 0.044 (18)
resistencia térmica a 100 mm K⋅m2/W = 2.70 – 2.85
capacidad térmica específica J / (kg ., K) = N/A
densidad kg / m3 = n/a
difusividad térmica m2/s = n/A
energía incorporada MJ/kg = n/a
permeable al vapor: SÍ
(fuente: varios)
icynene h2foamlite / LD-C-50 (disponible en: spray húmedo; vertido)
h2foamlite es un aislamiento patentado fabricado por icynene, una empresa con sede en Canadá. H2FoamLite es una espuma de poliuretano de baja densidad de celda abierta, soplada con agua y aplicada por pulverización., El producto se prepara a partir de dos componentes líquidos, isocianato (sello base) y resina (h2foamlita), y es de color amarillento. (22)
conductividad térmica/ λ (lambda) W / m . K = 0.039
resistencia Térmica en 100mm K⋅m2/W = n/a
Capacidad de Calor Específico J / (kg . K)=N/a
densidad kg / m3 = 7,5 – 8.,3
difusividad térmica m2/s = n/A
energía incorporada MJ/kg = n/a
permeable al vapor: SÍ
(fuente: Icynene)
espuma fenólica (disponible en: tableros)
El aislamiento de espuma fenólica está hecho de una resina resolada en presencia de un catalizador ácido, agentes espumantes (como pentano) y surfactantes.
conductividad térmica/ λ (lambda) W / m . K = 0.020
resistencia térmica a 100 mm K⋅m2 / W = 5.,00
capacidad térmica específica J / (kg . K) = N/A
densidad kg / m3 = 35
difusividad térmica m2/s = n/a
energía incorporada MJ/kg = n/a
permeable al vapor: no
(fuente: Kingspan (kooltherm K3 floorboard )+ otros)
poliisocianurato/ espuma de poliuretano (PIR/PUR)
el poliuretano (PUR y PU) es un polímero compuesto por unidades orgánicas unidas por enlaces de carbamato (uretano)., El poliuretano se puede fabricar en una variedad de densidades y durezas variando el isocianato, el poliol o los aditivos.
El poliisocianurato, también conocido como PIR, es un plástico termoestable típicamente producido como espuma y utilizado como aislamiento térmico rígido. Su química es similar al poliuretano (PUR), excepto que la proporción de diisocianato de metileno difenilo (MDI) es mayor y se utiliza un poliol derivado de poliéster en la reacción en lugar de un poliol de poliéter. Los catalizadores y aditivos utilizados en las formulaciones de PIR también difieren de los utilizados en PUR., Los paneles sándwich prefabricados PIR se fabrican con revestimientos de acero corrugado protegidos contra la corrosión Unidos a un núcleo de espuma PIR y se utilizan ampliamente como aislamiento de techos y paredes verticales (por ejemplo, para almacenes, fábricas, edificios de oficinas, etc.).).(19).jpg)
conductividad térmica/ λ (lambda) W / m . K = 0.023-0.026 (18)
resistencia térmica a 100 mm K⋅m2/W = 4.50
capacidad térmica específica J / (kg ., K) = N/A
densidad kg / m3 = 30 – 40
difusividad térmica m2/s = n/A
energía incorporada MJ/kg = 101 (17)
permeable al vapor: no
(fuente: TPM industrial insulation & otros)
poliestireno expandido (EPS) (disponible en: tableros, relleno suelto)
El poliestireno es un polímero aromático sintético hecho del monómero estireno. El poliestireno puede ser sólido o espumado. El poliestireno expandido (EPS) es una espuma rígida y resistente de células cerradas., Por lo general, es blanco y está hecho de perlas de poliestireno pre-expandido. El poliestireno es uno de los plásticos más utilizados, ya que la escala de su producción es de varios miles de millones de kilogramos por año. las espumas de poliestireno se producen utilizando agentes de soplado que forman burbujas y expanden la espuma. En el poliestireno expandido, estos son generalmente hidrocarburos como el pentano
Aunque es una espuma de celda cerrada, tanto el poliestireno expandido como el extruido no son completamente impermeables o a prueba de vapor.
El poliestireno desechado no se biodegrada durante cientos de años y es resistente a la fotólisis., (19)
conductividad térmica/ λ (lambda) W / m . K = 0.034 – 0.038 (18)
resistencia térmica a 100 mm K⋅m2/W = 3.52
capacidad térmica específica J / (kg . K)= 1300
Densidad kg / m3 = 15 – 30
difusividad Térmica m2/s =
energía Incorporada MJ/kg = 88.,60(16)
permeable al vapor: No
(fuente: DOW y otros)
poliestireno extruido (XPS) (disponible en: tableros)
La espuma de poliestireno extruido (XPS) consiste en celdas cerradas, ofrece una rugosidad superficial mejorada y una mayor rigidez y una conductividad térmica reducida. (19) es un poco más denso y por lo tanto un poco más fuerte que los EPS.
La resistencia a la difusión del vapor de agua (μ) Del XPS es muy baja, lo que lo hace adecuado para su aplicación en entornos más húmedos.,(19)
Boards
Thermal conductivity/ λ (lambda) W / m . K = 0.033–0.035 (18)
Thermal resistance at 100mm K⋅m2/W = 3
Specific Heat Capacity J / (kg . K)= n/a
Density kg / m3 = 20 – 40
Thermal diffusivity m2/s = n/a
Embodied energy MJ/kg = 88.,6(16)
permeable al vapor: No
(fuente: DOW y otros )
Aerogel
Aerogel es un material sintético poroso ultraligero derivado de un gel, en el que el componente líquido del gel ha sido reemplazado por un gas. El resultado es un sólido con muy baja densidad y baja conductividad térmica. Los apodos incluyen humo congelado y aire sólido, o humo azul debido a su naturaleza translúcida y la forma en que la luz se dispersa en el material. Se siente como poliestireno expandido frágil al tacto. Los aerogeles se pueden hacer de una variedad de compuestos químicos.,los aerogeles son buenos aislantes térmicos porque casi anulan dos de los tres métodos de transferencia de calor (convección, conducción y radiación). Son buenos aislantes conductores porque están compuestos casi en su totalidad de gas, y los gases son conductores de calor muy pobres. Son buenos inhibidores convectivos porque el aire no puede circular a través de la red. Los aerogeles son aislantes radiativos pobres porque la radiación infrarroja (que transfiere calor) pasa a través de ellos.
El Aerogel de sílice es el tipo más común de aerogel., La sílice se solidifica en grupos tridimensionales entrelazados que comprenden solo el 3% del volumen. Por lo tanto, la conducción a través del sólido es muy baja. El 97% restante del volumen está compuesto de aire en nanoporos extremadamente pequeños. El aire tiene poco espacio para moverse, inhibiendo tanto la convección como la conducción en fase gaseosa. (19)
conductividad térmica/ λ (lambda) W / m . K = 0.014
resistencia Térmica a 50 mm K⋅m2/W = 3.8 para 50mm
Capacidad de Calor Específico J / (kg ., K)= 1000
Density kg / m3 = 150
Thermal diffusivity m2/s =
Embodied energy MJ/kg = 5.,BBA Cert 08/4598
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