Cálculo Térmico/ Conceptos Físicos y de Cálculo

Las membranas reflectivas en el aislamiento térmico

El principio general de funcionamiento consiste en crear cámaras de aire cerradas y mejorar su capacidad aislante con la reflectividad.

Históricamente las cámaras de aire han sido empleadas para mejorar el aislamiento de los cerramientos, el aire es un excelente aislante, sin embargo la transmisión de calor por radiación. Sobre este último punto actúan los aislantes reflectivos. Efectivamente, la reflectividad en las cámaras de aire disminuye la mayor parte de la transmisión de calor por radiación.

Por sus características mecánicas las membranas reflectivas permiten construir cámaras de aire de un modo económico y efectivo, mejorando su eficiencia aislante del sistema.

Sumado a lo anterior, la membrana POLYBUBTECH®, se compone de un un cochon de burbujas de aire encapsulado en polietileno, de muy eficiente Coeficiente de conductividad (λ=0.031 / 0.038 W/mK), lo que le confiere la característica adicional o complementaria como aislante térmico de masa.

Posee además la característica de impermeable y barrera de vapor (m=0.013g/m2.h.hPa.).
En pocas palabras, ¿En que consiste la reflectividad, o baja emisividad?:
Es la propiedad de algunas superficies de abastecer o emitir (irradiar) una pequeña parte del calor que reciben, confiriéndole a las cámaras de aire contiguas mayor capacidad de resistencia térmica al flujo del calor: Este efecto se conoce como aislamiento.

Consideraciones sobre los valores de los aislantes

La reflectividad de las superficies, que en la generalidad de los casos está asociada al brillo, es la variable en la efectividad de las cámaras como aislantes. Por lo tanto es razonable pensar que el polvillo reduce su efectividad, al disminuir su brillo.

Aunque siempre estamos tratando de cámaras de aire cerradas, es posible que se deposite algún tipo de polvillo.
Existiría entonces una diferencia entre los valores que se obtienen de un ensayo de laboratorio y el que resultaría en obra si entrase polvillo.

Ocurre algo semejante cuando se considera el coeficiente de conductividad de la lana de vidrio (0.04 W/m k); este valor se considera en condiciones de laboratorio, cuando por el método de ensayo hace que el material este completamente seco. La realidad en la obra, muestra que la lana de vidrio en condiciones de uso presenta una humedad importante (coeficiente de conductividad del agua = 0.50 W/mk), que penetra en su interior poroso y lo modifica sensiblemente con tendencia hacia este último coeficiente (según fuente de EEUU se reduce hasta el 50 % la capacidad de aislación por este motivo).

Además, debe considerarse que el espesor (e) original de la L de V. experimenta con el acondicionamiento, transporte, montaje y/o tiempo, una reducción. Esto también contribuye a modificar el valor de conductividad original y por ende el R del aislamiento.

Otro tanto ocurre con las espumas de poliuretano expandido cuando el vapor de agua al ingresar en sus poros, le produce importantes modificaciones en su poder aislante, cambiando los valores de ensayo de laboratorio. En este sentido, son validas las responsable recomendaciones de los fabricantes de este material, aconsejando impermeabilizar con pinturas especiales, las aplicaciones de poliuretano. Esto, para preservar del ingreso la humedad que además de incrementar la conductividad, expondría la vida útil de las chapas galvanizadas de las cubiertas donde se aplica este aislante térmico de masa.

También cuando se colocan planchas de poliestireno en un techo, difícilmente se consiga evitar los huecos que cortan la continuidad del aislamiento. Esto provoca que existían puentes térmicos dinámicos de gran continuidad que reducen el valor de la resistencia (R) total del aislamiento.

En nuestro país y en general, desgraciadamente, solo se emplean para el calculo valores de laboratorio, que por otra parte son únicos disponibles. Es decir los valores ideales de laboratorio, sin ningún ajuste a la obra.

En otros países se dispone de valores reales medidos en obra, con muchas cantidades de muestras.

Para actuar responsablemente ante esta circunstancia, POLYBUBTECH®, propone las siguientes precauciones:
Conformando cámaras estancadas e instalando la lámina superior reflectiva, con la cara hacia abajo, se elimina el riesgo de depósito de polvillo. Entonces, los valores originales SI pueden considerarse estables en el tiempo.

Cuando la cara reflectiva queda hacia arriba, existe la posibilidad de depósito de polvillo sobre la membrana reflectiva. Entonces, NO tomar valores de emitancia originales. Es decir no considerar emitancias de 0.02 ni de 0.05, ni siquiera de 0.10, cuando no se pueda garantizar la estanquedad de la cámara. Considerar, para la cara reflectiva expuesta hacia arriba, una emisividad restringida por posibilidad de polvillo de 0.20.

Esta modificación se puede apreciar en el cuadro que sigue

IRAM 11.601 de 1988 (id. ASHRAE 1997) IRAM 1601 de 1996
Emitancia 0.03 0.05 0.10 0.20 Baja Alta
Verano 0.63 0.58 0.52 0.37 0.43 0.18
Invierno 0.41 0.39 0.37 0.30 0.25 0.14
Valores de laboratorio para membranas aluminizadas flecha-diagonal flecha-vertical flecha-diagonal-2Emplear estos valores
-40% en verano // -23% en invierno

Cuadro de resistencias térmicas, de cámara de aire horizontales, cerradas para distintas emisividades según versiones de norma IRAM

Unidades de R en m2. ºC/W

Veamos un ejemplo como resumen:
Se desea conocer el aislamiento, medido como resistencia térmica R, de una cámara de aire cerrada de 2 cm de espesor, conformada por membranas aluminizadas. Empleando valores de tabla correspondiente a una emitancia de 0.10 (como prescribe el cap. 24 del ASHRAE 1997, y la Norma IRAM11601, versión de 1988) es de R=0.57 m2. ºC/W en verano, y de 0.37 m2. ºC/W en invierno.

POLYBUBTECH® propone para estar del lado de la seguridad tomar los valores que propone la norma IRAM 11601, 1996 para cámaras de baja emitancia, es decir R=0.43 m2. ºC/W en verano, y de R=0.25 m2. ºC/W en invierno
Con lo cual se contempla la posibilidad de que ingrese polvillo y disminuya la efectividad.

Hay que tener presente que la efectividad de la cámara se puede deber a la baja emitancia de la cara superior, sobre donde no hay posibilidad de polvillo.

Finalmente:
Sería aconsejable tomar precaución similar cuando usen otros aislantes.
Cuando un aislante poroso se satura de humedad no aísla, se anula y puede ser nocivo para los elementos de su entorno.
En el caso de las cámaras de aire siempre seguirán funcionando.

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