El intercambio de calor entre dos cuerpos a diferente temperatura puede tener lugar a través de diferentes procesos: por conducción, convención o radiación. Los intercambios térmicos pueden venir determinados por uno o varios modos de transmisión de calor. Por ejemplo, en los materiales plásticos expandidos, como el poliuretano, los intercambios térmicos se producen principalmente mediante conducción, a través de la fase gaseosa dentro de las células y a través de las paredes sólidas, pero también por radiación.
La espuma de poliuretano utilizada como aislamiento térmico, normalmente, tiene densidades comprendidas entre 30 y 40 kg/m3. Dentro de este rango, se encuentran los valores más bajos de conductividad térmica, sin diferenciaciones evidentes. Otro parámetro significativo es el porcentaje de células cerradas que, en las espumas de poliuretano utilizadas como aislante térmico es normalmente superior al 90 %.
Sin embargo, las lanas minerales, a pesar de su menor rendimiento en términos de resistencia térmica, ofrecen mejores valores de desfase térmico, que deben ser considerados, desde un punto de vista económico, a la hora de elegir la combinación correcta de capas dependiendo del contexto geográfico y de aplicación.
El panel sándwich puede tener una aplicación arquitectónica directa, visible y, por lo tanto, utilizarse como acabado de la envolvente exterior de un edificio; puede servir como una estructura para el revestimiento final, de ventilación y estética; o bien puede formar parte de una cubierta.
En general, la envolvente debe responder a las siguientes puntos críticos:
Para lograr prestaciones térmicas, es necesario añadir diferentes niveles de estratificación, como pueden ser todos los materiales interiores con propiedades adicionales de aislamiento, pero también de desfase térmico y atenuación, con el fin de conseguir confort tanto en invierno como en verano y lograr un alto rendimiento energético, de acuerdo con los estándares europeos NZEB (Nearly Zero Energy Buildings) y Active House. No hay que olvidar el componente acústico y la necesidad de separar la envolvente interna, que normalmente soporta las placas de yeso revestido con la barrera de vapor interpuesta, de la envolvente exterior (donde se ubican los paneles).
Todas las normas europeas relativas a los materiales aislantes exigen informar al mercado (mediante la etiqueta que incluye el marcado CE para productos individuales) sobre el valor de la resistencia térmica declarada y, posiblemente, el de la conductividad declarada. Estos valores deben incluir las correcciones estadísticas, que representan el 90% de la producción con el 90% de confianza estadística, y deben corresponder al coeficiente medio de conductividad térmica durante 25 años de funcionamiento. En las espumas de poliuretano rígidas, el factor que más determina la variación de las propiedades aislantes a lo largo del tiempo es el fenómeno del intercambio de difusión con el exterior de los agentes espumantes contenidos en las células, conocido como «envejecimiento». Para otros tipos de aislamiento, las causas del envejecimiento y la disminución del rendimiento son múltiples.
Para comprobar si existe condensación en el interior de la estratigrafía, se utiliza el método de Glaser, que considera el espesor, la resistencia térmica y el factor de resistencia a la difusión de vapor.
Todos los materiales no metálicos son más o menos permeables al vapor de agua. La permeabilidad al vapor de agua de un material puede considerarse, dependiendo del tipo de aplicación y de sus condiciones de funcionamiento, pudiendo ser esta propiedad positiva, ya que permite el flujo normal de vapor, o negativa. De hecho, en algunas aplicaciones puede ser necesario, además del dimensionamiento correcto de la resistencia térmica, prever también la inserción de una pantalla o barrera de vapor de agua en el lado caliente de la estructura para evitar fenómenos de condensación intersticial.
Cuando se combinan diferentes paneles o porciones resultantes de cortes y formas realizados in situ, siempre se debe tener especial cuidado en repasar las líneas de corte y luego cubrirlas con juntas estéticas y protectoras.
Una operación similar se debe llevar a cabo en las líneas de unión entre paneles, puertas y ventanas, tanto horizontales como verticales. Aquí las estructuras secundarias (marcos fijos) conectadas a las primarias deben protegerse cuidadosamente, mediante chapado o espuma a lo largo de las líneas de transición porque, de lo contrario, darían lugar a puentes térmicos lineales.
Estas líneas están también protegidas y enmascaradas estéticamente con un acolchado y perfiles metálicos con acabado de silicona en las esquinas. Los acolchados son, por lo tanto, elementos primarios e imprescindibles para la composición, la funcionalidad y la estética de una fachada con paneles sándwich a la vista.
Se trata de una especia de “mecano” (en el sentido original de «saber y hacer») donde todo se puede contar y calcular en términos exactos, comenzando por el rendimiento térmico; de hecho, las cantidades se pueden diseñar y después medir y verificar porque están discretizadas.
Los elementos, que se pueden desmontar, desensamblar y reutilizar o reciclar según convenga, combinan el ahorro energético con otras claves importantes de una elección sostenible.
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