Materiales que revolucionan el mercado

La aislación térmica sigue siendo una de las claves del mundo de la construcción a la hora de definir la mejora energética de un edificio, por ello los fabricantes continuan incorporando materiales capaces de dar respuestas cada vez más prácticas y eficientes. En este artículo veremos algunas de las alternativas que se utilizan en la actualidad.

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btener una buena eficiencia energética es uno de los objetivos que se proponen los proyectistas en la actualidad, un concepto que ha llevado a diversos desarrollos a incorporar diseños, tecnologías y materiales que reducen significativamente el consumo energético y ayudan a la preservación del medioambiente. En este plano, la aislación resulta clave para disminuir el consumo de energía por calefacción y refrigeración. También se incrementa la vida útil de los materiales y disminuye la proliferación de microorganismos dañinos para la salud.

Entendiendo esta situación, muchos países han establecido la obligatoriedad de la aislación térmica, normando la aislación en techos, muros, pisos y ventanas. También se han dividido muchos países en zonas térmicas, por ubicación climática y cotas, de manera de escoger el material aislante sobre la base de su resistencia térmica (espesor / conductividad). Así, el lugar físico en que se ubique la edificación determinará la cantidad y el espesor del aislante a utilizar. Los investigadores también lograron desarrollos tecnológicos que responden a estas necesidades, sumando nuevos materiales de fácil aplicación, menos contaminantes y con aditivos especiales.

Cambio de fase: Innovación total

El consumo energético en la climatización de los edificios es cada vez mayor, por ello se desarrollan y aplican materiales de cambio de fase (Phase Change Materials o PCM) para el óptimo control de temperatura. Se trata de una tecnología ideada por la NASA, para la resistencia térmica extrema aplicada para la construcción. Estos materiales funcionan a partir de la transformación de una fase líquida a una sólida o viceversa. Su comportamiento es simple y difiere segun la temperatura a la que se encuentra expuesto.

Así, con el calor se presenta en estado sólido y con el frío cambia a líquido, permitiendo que el calor que la vivienda absorbe durante el día sea liberado durante las horas más frescas, por la noche, según se vaya enfriando.

Estas propiedades físicas regulan el exceso o defecto de calor interior, minimizando las fluctuaciones térmicas y reduciendo el consumo energético.

Aerogel: líquido más gas

La innovación tecnológica ha buscado, también, reducir el espesor de los aislantes sin perder su conductividad térmica. Este es el caso del aerogel, un producto también desarrollado por la NASA a base de nanotecnología y presentado como uno de los últimos avances en materia de aislantes. Se trata de una sustancia coloidal similar al gel, donde el componente líquido es cambiado por un gas, obteniendo un sólido de muy baja densidad (3 mg/cm3 o 3 kg/m3) y altamente poroso.

La solución comercializada es un aislante de mantas flexibles de aerogel, que reduce la pérdida de energía, al tiempo que conserva el espacio y el confort interior en edificios residenciales y comerciales.

Este aislante combina aerogel de sílice con fibras de refuerzo, proporcionando el funcionamiento térmico y una fácil manipulación e instalación.

Se destaca por su poco peso al estar compuesto por un 99,8% de aire. Al tacto, tiene una consistencia similar a la espuma plástica, con un óptimo comportamiento mecánico.

Puede soportar más de mil veces su propio peso. Se presenta en rollos y entre sus principales beneficios destacan la resistencia al fuego, la respirabilidad y la hidrofobicidad, lo que facilita su instalación en lugares donde el agua es un problema para los aislantes tradicionales.

Tiene una conductividad térmica de 0,014 W/m°C a temperatura ambiente, y puede trabajar a temperaturas desde -200 °C hasta 200 °C, con una variación de conducción térmica muy baja. El valor R (resistencia térmica) por pulgada es de 10,3 y viene en 5 y 10 mm de espesor.

Los diseñadores y constructores destacan dos cualidades de este producto: primero, su extrema delgadez, con la que logra una excelente aislación térmica con un mínimo espesor, facilitando, además, su uso en sectores muy estrechos; y segundo, su comportamiento hidrofóbico, pues rechaza el agua pero permite la transpiración del vapor.

Una novedad en EPS

The Chemical Company ha perfeccionado el clásico poliestireno expandido (EPS). Se trata de un aislante térmico con mejores propiedades que el EPS, conservando los mismos formatos. La diferencia radica en que incluye partículas de grafito a nivel de materia prima, compuesto que le otorga un color gris plateado y le permite absorber y reflejar la radiación térmica, haciéndolo más eficiente que el poliestireno expandido tradicional en aproximadamente un 20%. Las partículas de grafito reflectan y absorben los rayos infrarrojos, reduciendo la conductividad térmica. Así, las planchas aislantes pueden ser muy delgadas, al tiempo que ofrecen un alto rendimiento, logrando prácticamente neutralizar el efecto de la radiación de calor mediante absorbedores o reflectores infrarrojos incorporados a nivel de polímero. Por consiguiente, se logra un efecto de aislación mayor con los mismos niveles de densidad que el poliestireno expandido tradicional.

Con una densidad aparente de 15 kg/m3, este material consigue una conductividad de 0,032 W/m°C.

Estos aislantes no contienen CFC, HCFC, fluorocarburos halogenados ni gases de aislamiento halogenados, utilizando el aire como elemento aislante. Su nula absorción de humedad, autoextinguibilidad y estabilidad dimensional garantizan una conductividad térmica inalterable durante la vida útil de la construcción. Puede ser utilizado de la misma forma que el poliestireno expandido tradicional.

Un sistema que se ofrece al mercado incorpora una placa adherida al exterior del muro, confinada entre otras de morteros elastoméricos, las que se refuerzan con una malla de fibra de vidrio. Este sistema termina cubriendo la solución con una capa delgada de revestimiento acrílico texturizado, la que otorga el color y la apariencia final de la edificación. Es una envolvente térmica que protege la estructura de la edificación ante las inclemencias del medio ambiente. Técnicamente también aprovecha la masa del edificio para conservar el calor. El aporte térmico depende de la materialidad y, en específico, de su capacidad para guardar calor.

Lana de Poliéster

La lana de poliéster es una tela no tejida de forma de napa gruesa, construida con fibras cortadas de poliéster ligadas entre sí mediante un proceso llamado “thermobonding” (soldaduras de fibras por calor), consiguiendo la formación de una estructura resistente. De este proceso resulta un colchón poroso formado por tres tipos de fibras: una sólida, una hueca y una engomada. Esta última, al pasar la mezcla por el horno, con el calor, une al resto de las fibras formando el producto final.

La fibra hueca y sus bicomponentes brindan al producto propiedades de alta respuesta a la compresión. En su interior contiene millones de burbujas de aire que aportan en la conductividad térmica y en su mecánica. Su conductividad es de 0,063 W/m°C y se presenta en un formato de 15 m de largo por 2,40 m de ancho. Cubre así 36 m2, reduciendo la aparición de puentes térmicos y acústicos. Es un material liviano (6,1 kg/m3), que no contamina, absorbiendo el 0,4% de humedad y es autoextinguible. Siguiendo la tónica de los aislantes, no es inflamable ni produce gases tóxicos. La aislación que brinda este material previene la condensación en los puntos de unión que normalmente necesitan otros aislantes, evitando la aparición de manchas en revestimientos, murales o terminaciones de techo, debido al exceso de humedad por condensación. Resiste hasta 200°C, manteniendo inalterables sus propiedades y características.

Se utiliza en la construcción de viviendas, edificios, bodegas e industrias. En éstas, se utiliza, además, para aislar cañerías, calderas y espacios que por sus requerimientos específicos necesitan temperaturas adecuadas para su óptimo funcionamiento. Es fácil de instalar porque las fibras de poliéster no son atacadas por lo pegamentos. Su estructura porosa permite el anclaje de los adhesivos.

Este producto es compresible hasta pocos milímetros, por tanto, es posible adherirlo con corchetes, clavos o tornillos.

Un bloque aislante

Otra alternativa consiste en un bloque de fibras de poliéster, aglomeradas mecánicamente y unidas por medio del mismo proceso de “thermobonding”, formando una colchoneta resistente dirigida a la solución de perfiles, estructuras metálicas, tabiques y pisos.

Este producto es capaz de deformarse y adecuarse a las líneas del cuerpo de la construcción, para luego retomar su forma original. Su conductividad térmica es de 0,068 W/m°C. Con un espesor de 55 mm y con medidas que van de los 10 m. de largo por 0,40 y 0,60 m. de ancho, cubriendo una superficie de entre 4 y 6 metros cuadrados.

Poliolefina reticulada

Las nuevas técnicas de construcción, junto con la tendencia hacia el uso de productos de rápida aplicación y la necesidad de crear materiales no contaminantes, requieren el uso de espumas especiales de plástico acabado y semi acabado. Un ejemplo es la poliolefina reticulada, que se utiliza en estructuras sobre y bajo el suelo.

Estas espumas permiten utilizar el producto para cada necesidad concreta, dentro del segmento de la construcción, desde una elevada a una baja resistencia a la compresión, de la rigidez a la blandura o elasticidad, y desde espesores finos a planchas gruesas. Este material tiene una conductividad cercana a los 0,40 W/m°C.

El cumplimiento de normas contra incendio, la resistencia al envejecimiento, a sustancias químicas y unos niveles reducidos (prácticamente nulos) de absorción de agua, así como una buena estabilidad térmica, son algunas de las características adicionales que ofrece. Sus aplicaciones van desde la instalación de conductos de aire, aislación de ductos y cañerías, cintas para acristalamiento de ventanas, hasta la aislación de túneles, aislación entre losa y sobrelosa, bajo suelo laminado y en perfiles de tabiquerías, por mencionar algunas. La combinación de dos o más de estas funciones principales, convierten la espuma de poliolefina en la elección ideal en muchas aplicaciones de construcción, y en una alternativa ideal frente a otros tipos de espumas más tradicionales.

Volver a lo natural: paja y lana

La aislación térmica de las viviendas ha sido un tema que ha preocupado desde años. Existen técnicas constructivas milenarias que se mantienen hasta hoy, como el uso de fardos de paja. Si bien la conductividad de este material no es tan baja y varía según la densidad y tipo, un muro construido con estos fardos revestido por estuco de barro puede llegar a un valor U de 0,196 W/m2°K, diez veces mejor que la reglamentación térmica.

Al norte de Inglaterra, en Gales, de la crisis han visto una oportunidad. La baja demanda de la lana de oveja ha obligado a los criaderos galeses a redirigir su producción a la confección de aislantes térmicos. Su conductividad es de 0,040 W/m°C.

Conclusiones

Como hemos visto, la búsqueda de la aislación en la construcción posibilita el uso de distintos materiales aislantes, desde los más novedosos y raros hasta los más tradicionales, con el objetivo de brindar el mayor confort de los usuarios.