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Fundamentos del aislamiento térmico
Por aislamiento térmico se entiende la reducción selectiva de la transferencia de calor entre zonas de temperaturas diferentes. Dentro de los edificios, protege del calor en verano y del frío en invierno. Las mayores inversiones se realizan en los sectores de la construcción, los envases y la industria, pero la ropa y la piel de los animales también funcionan según el mismo principio. El objetivo es siempre minimizar la conducción del calor en particular, pero también la convección y la radiación.
El parámetro más importante es la conductividad térmica (λ, lambda) de un material. Indica la facilidad con que se transporta el calor a través de un material. Cuanto menor sea la conductividad térmica λ, más eficaz será el material como aislante.
Conductividad térmica y materiales aislantes en comparación
La conductividad térmica describe cuánto calor fluye a través de un material. Los valores muy bajos (entre 0,013 y 0,040 W/m-K) se encuentran en las espumas, la lana mineral y los aerogeles. En cambio, la piedra, el hormigón o el metal aíslan muy mal. La mayoría de los materiales aislantes habituales (PUR, EPS, lana de roca, lana de vidrio) utilizan bolsas de aire (poros) para reducir el flujo de calor. Los materiales fabricados con materias primas renovables, como la fibra de madera, el cáñamo o la celulosa, son cada vez más populares, ya que ofrecen ventajas ecológicas adicionales (Verbraucherzentrale 2025)
Ejemplos de conductividades térmicas y aplicaciones típicas:
| insulation material | Type | λ value [W/m·K] | Typical application |
|---|---|---|---|
| air | gas | 0,026 | window |
| Polyurethane (PUR) | rigid foam | 0,025–0,030 | Plates, pipes, tanks |
| EPS (styrofoam) | polystyrene | 0,030–0,040 | Facades, packaging |
| rock wool | mineral fiber | 0,035–0,045 | Roofs, walls, facades |
| glass wool | mineral fiber | 0,032–0,040 | Roofs, walls, facades |
| aerogel | high tech | 0,013–0,020 | Windows, special applications |
| Wood fiber, hemp | natural fiber | 0,040–0,050 | eco-construction |
Valor U y valor R
El valor U (coeficiente de transferencia de calor) se expresa en W/m²-K. Describe cuánta energía calorífica se pierde por segundo a través de un metro cuadrado de un componente del edificio cuando la diferencia de temperatura es de 1 grado. Un valor U bajo significa un buen aislamiento.
La resistencia térmica o valor R (K-m²/W) es el recíproco del coeficiente de transmisión de calor (valor U). Se calcula dividiendo el espesor de un componente en metros por su conductividad térmica.
Recomendación práctica 2025:
- Nuevos muros exteriores ≤ 0,24 W/m²-K
- Reformas a menudo ≤ 0,20 W/m²-K (Energy Experts 2025)
Ejemplo de cálculo:
Para una pared con 20 cm de aislamiento de EPS, λ = 0,035 W/m-K:
R = 0,20 m / 0,035 W/mK = 5,71 K⋅m2/W
U = R-1 =0,18 W/m2K
Por tanto, se cumplen los dos requisitos actuales.
Sin embargo, el aislamiento con un espesor de lana de vidrio de 20 cm a λ = 0,045 W/m-K sólo cumple los requisitos para muros exteriores nuevos:
R = 0,20 m / 0,045 W/mK = 4,44 K⋅m2/W
U = R-1 =0,23 W/m2K
Ámbitos de utilización y aplicaciones prácticas
Construcción y renovación: el EPS (poliestireno), la espuma rígida de PUR y la lana mineral se utilizan en el sector de la construcción, en función de las necesidades. Las renovaciones modernas y los edificios nuevos recurren cada vez más a materiales ecológicos, como la fibra de madera o la celulosa. La espuma de poliuretano predomina en el aislamiento de tuberías y depósitos de agua caliente.
Envasado: Para las cadenas de frío (alimentos, vacunas, etc.), se utilizan materiales aislantes multicapa, láminas térmicas y tecnología de vacío.
Ropa y vida cotidiana: La ropa de invierno de alta calidad utiliza el efecto aislante del aire atrapado en los rellenos de fibra o plumón. La piel de los animales, las plumas y los materiales sándwich para las colchonetas también funcionan según el mismo principio.
Métodos modernos de medición
Medidor de flujo de calor (HFM): Medición de la cantidad de calor que fluye a través de una muestra de material a una diferencia de temperatura definida. Ideal para paneles aislantes y materiales de construcción: proporciona resultados fiables con relativa rapidez para uso práctico y producción.
Placa caliente protegida (GHP): Método de referencia para obtener la máxima precisión de medición. Especialmente útil para mediciones comparativas exactas o en investigación. Este método se utiliza sobre todo con temperaturas de medición elevadas.
Puente caliente transitorio (THB): Es, con diferencia, el método de medición más rápido y permite realizar ensayos eficaces incluso con materiales pequeños. Especialmente útil para el desarrollo y la garantía de calidad.
Materiales aislantes sostenibles y tendencias ecológicas
La sostenibilidad también es una tendencia clave en los materiales aislantes. Además de las fibras de madera, cáñamo, celulosa, corcho y lana de oveja, también se utilizan espumas rígidas reciclables. Además de sus propiedades aislantes, características como la huella de carbono, la conservación de recursos y la reciclabilidad desempeñan un papel cada vez más importante. El uso de muchos materiales ecológicos está subvencionado por el Estado (Expertos en Energía 2025).
Conclusión
El éxito del aislamiento térmico requiere un conocimiento profundo de los materiales, un conocimiento actualizado de las normas y el uso de métodos de medición modernos. Con soluciones ecológicas, tablas prácticas, metodología científica y la consideración de todas las condiciones del marco legal, se puede garantizar una alta eficiencia energética y un valor sostenible de los edificios.
Lista de fuentes
- 42 vatios (2024): Obligación de renovación de la UE
- Centro de Asesoramiento al Consumidor (2025): Aislamiento térmico ecológico con materiales aislantes alternativos | Verbraucherzentrale.de
- Expertos en energía (2025): Aislamiento térmico – financiación y materiales
- BAFA (2025): Costes subvencionables – BEG
