Implementation
17. LUXEMBOURG
De la tabla 7; en la cual se presentan los coeficientes de conductividad térmica de diferentes materiales usados en la construcción, se han seleccionado los de más fácil acceso y mayormente usados en la región de estudio o localidades cercanas a esta, así como algunos otros de referencia del sistema tradicional de concreto-tabique.
De esta sub-lista de materiales aislantes, los de origen vegetal presentan ventajas ecológicas sobre las placas de poliestireno y la fibra de vidrio, ya que los primeros son biodegradables y reutilizables. No obstante la energía incorporada debido al transporte necesario de materiales no existentes en la zona, como las fibras de coco, de lino o la fibra de cáñamo los vuelven poco sustentables.
En el aspecto de accesibilidad a los materiales, en la actualidad, es fácil conseguir fibra de vidrio, y placas de poliestireno en la región de estudio o en las ciudades cercanas a estas. Sin embargo, debido al elevado costo que implica el aislamiento con fibra de vidrio, esta es poco usada en las zonas serranas. Por otro lado, las placas de poliestireno son de fácil acceso, se pueden conseguir en diferentes espesores, son de costo moderado a comparación con la fibra
de vidrio, y su transporte es económico debido a la densidad de este material.
En el aspecto de durabilidad, el tratamiento de que se lleva a cabo en el proceso de elaboración de los paneles de fibra de madera, le confiere cualidades anti ignifugas e imputrescibles, al igual que en el caso de los paneles de corcho y los paneles de celulosa reciclada.
En resumen, analizando diferentes factores como la accesibilidad a los materiales, la economía de estos, la facilidad de instalación, la responsabilidad ante el cambio climático, la durabilidad y principalmente los coeficientes de conductividad térmica, se puede decir que los materiales con más ventajas son:
a) Los paneles de fibra de Madera b) Los paneles de fibra de corcho y c) las placas de poliestireno.
A continuación se muestra un análisis numérico del flujo de calor en muros de entramado de madera utilizando los aislantes mencionados, así como el flujo de calor presente en un muro de tabique rojo recocido con aplanados de mortero y otro de concreto armado.
5.2.2.1 Análisis del flujo de calor.
La fórmula utilizada para el cálculo del coeficiente de calor K es:
En la cual:
α1 : Coeficiente del cambio de calor a la superficie más caliente, expresado en Cal / m 2
/ h / ºC
α2 : Coeficiente de cambio de calor a la superficie más fría, expresado en Cal / m 2
/ h / ºC
e1, e2… , en : Son los espesores, expresados en metros, de los materiales que componen la pared.
λ1 λ2…, λn : Son los coeficientes de conductividad térmica de los mismos.
Muros de entramado de madera
1) forjado a base de barrotes de madera de pino de 2 x 4” (sección real = 4.12 cm x 9.20 cm) y contrachapados de madera de 12 mm de espesor en ambas caras. Panel de fibra de madera con un espesor de 9 cm en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo.
λ contrachapado de madera de pino = 0.140
λ panel de fibra de madera de pino = 0.050 Sustituyendo en la fórmula:
1/K = 1/7 + 0.012 m/ 0.140 + 0.09 m/ 0.050 + 0.012 m/ 0.140 + 1/25 = 2.15
K = 1/ 2.15 = K = 0.465
Sustituyendo en la fórmula del flujo de calor y usando una temperatura interior de la vivienda de 20 º C y una temperatura exterior de 3 º C, el flujo de Calor es:
Q = (0.465 ) (1 m2 de muro ) (20º C – 3ºC) = 7.90 Calorías.
2) forjado a base de barrotes de madera de pino de 2 x 4” (sección real = 4.12 cm x 9.20 cm) y contrachapados de madera de 12 mm de espesor en ambas caras. Panel de fibra de madera con un espesor de 2.5 cm en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo y una cámara de aire de 6.5 cm de espesor.
λ contrachapado de madera de pino = 0.140
λ panel de fibra de madera de pino = 0.050
λ en cámara de aire = 0.280 Sustituyendo en la fórmula:
K = 1/ 1.09 = K = 0.92
Sustituyendo en la fórmula del flujo de calor y usando una temperatura interior de la vivienda de 20 º C y una temperatura exterior de 3 º C, el flujo de Calor es:
Q = (0.92 ) (1 m2 de muro ) (20º C – 3ºC) = 15.64 Calorías.
3) forjado a base de barrotes de madera de pino de 2 x 4” (sección real = 4.12 cm x 9.20 cm) y contrachapados de madera de 12 mm de espesor en ambas caras. Panel de aglomerado de corcho con un espesor de 2.5 cm en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo y una cámara de aire de 6.5 cm de espesor.
λ contrachapado de madera de pino = 0.140
λ panel de aglomerado de corcho = 0.042
λ en cámara de aire = 0.280 Sustituyendo en la fórmula:
1/K = 1/7 + 0.012 m/ 0.140 + 0.025 m/ 0.042 + 0.065 / 0.280 + 0.012 m/ 0.140 + 1/25 = 1.18
K = 1/ 1.18 = K = 0.84
Sustituyendo en la fórmula del flujo de calor y usando una temperatura interior de la vivienda de 20 º C y una temperatura exterior de 3 º C, el flujo de Calor es:
Q = (0.84 ) (1 m2 de muro ) (20º C – 3ºC) = 14.28 Calorías.
4) forjado a base de barrotes de madera de pino de 2 x 4” (sección real = 4.12 cm x 9.20 cm) y contrachapados de madera de 12 mm de espesor en ambas caras. Placas de poliestireno de 2.5 cm en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo y una cámara de aire de 6.5 cm de espesor.
λ contrachapado de madera de pino = 0.140
λ placas de poliestireno = 0.024
λ en cámara de aire = 0.280 Sustituyendo en la fórmula:
K = 1/ 1.18 = K = 0.61
Sustituyendo en la fórmula del flujo de calor y usando una temperatura interior de la vivienda de 20 º C y una temperatura exterior de 3 º C, el flujo de Calor es:
Q = (0.61) (1 m2 de muro ) (20º C – 3ºC) = 10.37 Calorías.
5) forjado a base de barrotes de madera de pino de 2 x 4” (sección real = 4.12 cm x 9.20 cm) y contrachapados de madera de 12 mm de espesor en ambas caras. Sin material aislante en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo
λ contrachapado de madera de pino = 0.140
λ en cámara de aire = 0.280 Sustituyendo en la fórmula:
1/K = 1/7 + 0.012 m/ 0.140 + 0.09m/ 0.280 + 0.012 m/ 0.140 + 1/25 = 0.68
K = 1/ 0.68 = K = 1.47
Sustituyendo en la fórmula del flujo de calor y usando una temperatura interior de la vivienda de 20 º C y una temperatura exterior de 3 º C, el flujo de Calor es:
Q = (1.47 ) (1 m2 de muro ) (20º C – 3ºC) = 25 Calorías.
Muros de referencia sistema concreto-tabique
6) Muro de tabique rojo recocido de 12 cm de espesor asentado al hilo con aplanados de mortero cemento-arena en ambas caras de 1.5 cm de espesor.
λ tabique = 0.750
λ aplanado de mortero = 0.750 Sustituyendo en la fórmula:
1/K = 1/7 + 0.015 m/ 0.750 + 0.12m/ 0.750 + 0.015 m/ 0.750 + 1/25 = 0.38
K = 1/ 0.38 = K = 2.61
Sustituyendo en la fórmula del flujo de calor y usando una temperatura interior de la vivienda de 20 º C y una temperatura exterior de 3 º C, el flujo de Calor es:
7) Muro de concreto armado de 10 cm de espesor sin aplanados. λ concreto armado = 1.300
Sustituyendo en la fórmula:
1/K = 1/7 + 0.1 m/ 1.300 + 1/25 = 0.26
K = 1/ 0.26 = K = 3.85
Sustituyendo en la fórmula del flujo de calor y usando una temperatura interior de la vivienda de 20 º C y una temperatura exterior de 3 º C, el flujo de Calor es:
Tabla 11. Resumen de la Revisión del flujo de Calor de diferentes tipos de muro.
Numero
Tipo de muro
Coeficiente Q. flujo
de calor en Cal / h
1 Muro de entramado de madera aislado con paneles de fibra de madera conun espesor de 9 cm en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo.
7.90
2 Muro de entramado de madera aislado con paneles de fibra de madera con un espesor de 2.5 cm en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo y una cámara de aire de 6.5 cm de espesor.
15.64
3 Muro de entramado de madera aislado con paneles de aglomerado de corcho con un espesor de 2.5 cm en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo y una cámara de aire de 6.5 cm de espesor.
14.28
4 Muro de entramado de madera aislado con placas de poliestireno de 2.5 cm en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo y una cámara de aire de 6.5 cm de espesor.
10.37
5 Muro de entramado de madera. Sin material aislante en las cámaras resultantes entre los barrotes y las crucetas de contraventeo
25
6 Muro de tabique rojo recocido de 12 cm de espesor con aplanados de mortero de 1.5 cm de espesor.
44.37