13.2.13

AISLANTES TÉRMICOS

Bobran Ingenieure es una consultoría en materia de acústica, termodinámica y protección antihumedad aplicadas a la construcción. Ingrid Bobran-Wittfoht y Dirk Schlauch son respectivamente directora y jefe de proyectos de este despacho situado en Stuttgart.

Hasta el segundo tercio del siglo veinte el objetivo primordial del aislamiento consistía en evitar patologías constructivas y asegurar la higiene del espacio habitable. Desde 1977,con la aparición de la primera norma de aislamiento térmico, el ahorro energético ha pasado a primer término. Si en el 2002 se aprueba la nueva ley de ahorro energético, el modelo de casa de consumo bajo de energía se convertirá en algo totalmente estándar. Este proceso ha conducido a exigencias siempre crecientes en el nivel de aislamiento y, por tanto, también en el de los materiales aislantes. Entretanto, éstos están tan desarrollados que no es posible pensar en una mejora sustancial de sus condiciones técnicas.
Incluso se opta por una progresiva disminución de la capacidad aislante de algunas espumas para no usar materiales que son contaminantes.
En lo sucesivo se expondrá un compendio de los materiales actualmente más empleados en aislamiento térmico y también de otros alternativos.
Además de su comportamiento térmico se podrán contemplar propiedades y aplicaciones de éstos. Los valores técnicos extraidos de las normas correspondientes pueden leerse en el texto original, así como las listas de fabricantes que se ofrecen al final de cada producto.
Compendio de los aislantes más utilizados
Inorgánicos
· Fibras minerales
· Vidrio expandido
· Perlita expandida
· Paneles de perlita*
· Vermiculit*
Orgánicos
a) Sintéticos
· Poliestireno expandido
· Poliestireno extruido
· Espuma rígida de poliuretano
· Espuma in situ de poliuretano*
· Espuma in situ de aldehido fórmico*
· Resina fenólica, espuma rígida*
b) Naturales
· Algodón
· Lana de madera
· Corcho
· Fibra de celulosa
· Lino*, Cáñamo*, Fibra de coco*, Junco*
Fibras minerales (Lana mineral)
Normativa técnica:
DIN 18165-1 (julio 1991)
Materias primas:
· Lana de vidrio: contiene hasta un 70% de cristal reciclado, minerales arena de cuarzo, piedra caliza, dolomita, soda y productos químicos para la fusión.
· Lana rocosa: basalto, piedra caliza, feldespato, dolomita, arena y, en ocasiones, vidrio reciclado.
Definición del término (según el ministerio de medio ambiente – Texto 30/94):
· Lana de vidrio: Lana mineral con una base de cristales de sosa cálcica según DIN 1259-1, en parte con ácido bórico (hasta un 5%)
· Lana rocosa: lana mineral resultante de la fusión de rocas naturales con ayuda de productos químicos. Estos cristales contienen menos de un 57% de ácido silícico y menos ácidos alcalinos que la lana de vidrio, pero más ácidos alcalinos (18-40 %) y más arcilla de alúmina (hasta un 20%)
Fabricación:
Las materias primas se funden para obtener las fibras por inyección o centrifugado.
Estas se reunen en cintas transportadoras y transforman, con ayuda de un aglomerante, en telas y paneles.
Capacidad de conducción de calor λR
0,035-0,040 W/mK.
Densidad:
Aprox. 15-200 kg/m3
Clasificación del material según DIN 4102-1:
no inflamable.
Temperatura máxima:
100-200°C (brevemente 250°C)
Coeficiente de dilatación:
0-0,7 mm/m para Δϑ = 100 K
Resistencia a la difusión del vapor de agua:
Valor orientativo según DIN 4108-4: μ =1
Propiedades:
· Capacidad aislante muy alta
· Sensible a la humedad: Los paneles expuestos a la humedad pierden su gran capacidad aislante y su resistencia a compresión (cubiertas planas!)
· Estable frente a los agentes atmosféricos y las temperaturas.
· Prácticamente no se deforma por acción del calor.
· Difusor
· Gran capacidad de absorción acústica
· Las fibras de sección critica no degradables son cancerígenas . Por este motivo la industria ha desarrollado fibras que no pueden aspirarse por los pulmones (lana de vidrio de índice cancerígeno ≥ 40) y menos resistentes.
· Las fibras minerales pueden producir irritaciones en mucosas, vías respiratorias y ojos y desencadenar alergias.
· Las fibras aislantes no deben quedar en contacto con el aire y para su montaje deben cumplirse las normas de higiene pertinentes.
Campo de aplicación:
· Cubiertas entre y sobre la estructura.
· Fachadas ventiladas, bicapas o de paneles
· Construcciones de madera.
· Capa separadora en muros de hormigón in situ o de fábrica.
· Relleno de paredes ligeras, falsos techos o mamparas de absorción acústica.
· Aislante térmico y acústico en pavimentos flotantes.
Fabricantes:
· Isover
· Rockwool
Vidrio expandido
Normativa Técnica:
DIN 18174 (enero 1981)
Fabricación:
Arena de cuarzo, feldespato y carbonato cálcico se funden a 1400 °C para obtener un vidrio bruto que posteriormente se muele.
Al polvo resultante se le añade carbono.
La mezcla es introducida en moldes y calentada. El carbono produce burbujas gaseosas formando una espuma estanca a los gases. Una vez enfriado, el producto se corta en paneles.
Capacidad de conducción de calor λR:
0,040-0,055 W/mK
Densidad:
105-165 kg/m3
Resistencia a compresión:
0,50-1,70 N/mm2
Tensión permitida para el cálculo:
· sobre la solera 0,23-0,57 N/mm2
· como aislante resistente a cargas 0,16-0,38 N/mm2
Casificación del material según DIN 4102-1:
no inflamable
Temperatura máxima:
430 °C (brevemente 750 °C)
Coeficiente de dilatación:
0,85 mm/m para Δϑ = 100 K
Resistencia al vapor de agua:
Practicamente estanco al vapor (sd ≥1500 m)
Propiedades:
· Estanco al vapor
· Forma estable, no se encoge
· Estable ante la acción de agentes químicos, ácidos (excepto aguas fluoradas) y disolventes orgánicos
· Resistente al envejecimiento
· Seguro ante parásitos
· Desmontado es quebradizo y colocado muy resistente
Campo de aplicación:
· Cubiertas planas y vegetales
· Elementos constructivos sometidos a grandes cargas como terrazas y aparcamientos en tejados
· Aislamiento bajo soleras, losas de cimentación
· Aislamiento de elementos en el nivel de aguas freáticas
· Aislamiento intermedio de muros bicapa
· Aislante interior
Fabricantes:
· Pittsburgh Corning (FOAMGLAS)
· Vedag-Villas (CORIGLAS)
Perlita expandida
Normativa técnica:
Tanto propiedades como pruebas de comportamiento y calidad están definidas en Alemania en el control de productos de obra.
Materia prima:
Roca volcánica (perlita) originada mediante un enfriamiento rápido (vidrio natural).
Fabricación:
El producto se obtiene calentando polvo de este material a 1000°C. La evaporación del agua contenido en este tipo de roca hace que el volumen final de sus partículas sea 20 veces mayor al original. Según cual sea la posterior aplicación, el producto puede hidrofugarse o revestirse con otro material.
También se combina con fibras orgánicas e inorgánicas para obtener paneles aislantes.
Capacidad de conducción de calor λR:
0,050-0,18 W/mK
Densidad:
90-600 kg/m3
Resistencia a compresión:
0,15-1,0 N/mm2
Casificación del material según DIN 4102-1:
(según el revestimiento) no inflamable hasta normalmente inflamable
Temperatura máxima:
700-800 °C (brevemente 900-1000 °C)
Coeficiente de dilatación:
No existe ningún dato efectivo por tratarse de un material de vertido
Resistencia al vapor de agua:
μ = ninguna indicación
Propiedades:
· Sensible a la humedad si no está impregnado (efecto capilar)
· Estable frente descomposición y parásitos
· No necesita tratamiento antiinflamable
· Bajo pavimentos flotantes, el material puede sufrir adherencias si está revestido de bitúmenes, resinas o yeso
· Empleado en cámaras de aire verticales existe riesgo de sedimentación
· Es necesario tomar medidas de protección cuando se trabaja con el material por el polvo que libera
· Reciclable
Campo de aplicación:
· Aislante térmico y aislante para ruido de impacto en suelos. Material de nivelación de diferentes alturas
· Aislamiento en forjados de vigas de madera
· Aislamiento de muros bicapa
· Árido ligero para enfoscados y morteros
· También hay paneles aislantes de perlita expandida y fibras orgánicas o inorgánicas
Fabricantes (selección):
· Deutsche Perlite GmbH
Poliestireno expandido
Normativa Técnica:
DIN 18164-1 (agosto 1992)
Materia prima:
Poliestireno o polímeros mixtos con predominio de poliestireno (obtenido del petróleo)
Fabricación:
A partir de poliestireno y un propelente, como por ejemplo pentano, se obtiene un granulado espumoso. Este se introduce en bloques y expande mediante la acción conjunta del calor y el vapor de agua, proceso que provoca la fusión de los gránulos.
Según el tipo de espuma el producto final viene en forma de paneles, bloques o placas de gran tamaño para cortar.
Capacidad de conducción de calor λR:
0,035-0.040 W/mK
Densidad:
· PS 15 SE: ≥ 15 kg/m3
· PS 20 SE: ≥ 20 kg/m3
· PS 30 SE: ≥ 30 kg/m3
Resistencia a compresión:
Para un aplastamiento del 10%:
· PS 15 SE: 0,07-0,12 N/mm2
· PS 20 SE: 0,12-0,16 N/mm2
· PS 30 SE: 0,18-0,26 N/mm2
Casificación del material según DIN 4102-1:
dificilmente inflamable
Temperatura máxima:
80-85 °C (brevemente 100 °C)
Coeficiente de dilatación:
5-7 mm/m para Δϑ = 100 K
Resistencia al vapor de agua
· PS 15 SE: μ = 20/50
· PS 20 SE: μ = 30/70
· PS 30 SE: μ = 40/100
Propiedades:
· Poca absorción capilar
· Posible concentración de humedad por difusión de vapor.
· Gran dilatación longitudinal. Para evitar un cizallamiento en los aislantes multicapa, se combina el poliestireno con materiales de poca densidad que soporten las deformaciones.
· No se corroe ni pudre
· Lo muerden los roedores
· Pérdida de volumen debido al intercambio del gas propelente por aire ( hay que respetar los plazos de montaje).
· No resiste los rayos UVA (su superficie se pone amarillenta y se resquebraja).
· No es estable frente a disolventes (pegamentos),
· Sensible a altas temperaturas; no puede pegarse a bitúmenes calientes ni emplearse bajo asfalto vertido.
· Arde; no puede exponerse a la acción directa de llamas u otras fuentes de calor.
· Por su dureza, las placas normales no sirven como aislante acústico.
Aplicación:
· Sistemas de aislantes térmicos combinados
· Aislante exterior ventilado
· Cubiertas inclinadas, entre y sobre los rastreles.
· Cubiertas planas (sólo PS 20/PS 30 SE)
· Amortiguación de pisadas y aislamiento térmico bajo suelos flotantes
· Drenajes
Fabricantes:
· Mitglieder des IVH, Industrieverband Hartschaum e.V.aceites, betunes o grasas.

Bobran Ingeniure. Ingrid Bobran-Wittfoht, Dirk Schlauch