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Calculadora de aislamiento térmico

Created by Kenneth Alambra
Reviewed by Bogna Szyk and Jack Bowater
Translated by Gabriela Diaz and Luis Hoyos
Last updated: Jan 18, 2024


Esta calculadora de aislamiento térmico responde a las preguntas:

  • ¿Qué es el valor R?
  • ¿Cuál es el valor R de una pared determinada? ¿Cuánto aislamiento necesito?
  • ¿Cómo calcular el valor R (valor R total) de cualquier material de aislamiento de paredes, áticos o barreras?

Puedes jugar con esta calculadora para averiguar las mejores combinaciones de aislamientos de pared que se ajusten a tus necesidades. Elige los materiales que ya estés utilizando (o los materiales que desees utilizar), e indica sus espesores para hallar el valor R total de tu barrera.

También puedes consultar nuestra calculadora de pérdida de calor 🇺🇸, que trata del "valor U", que quizá también quieras conocer. Si quieres saber más sobre el aislamiento y el valor R, sigue leyendo este artículo.

¿Qué es el aislamiento y cuánto aislamiento necesitas?

Material aislante instalado en un ático.

Vivir en lugares que experimentan un calor extremo durante el verano hace que la gente utilice aparatos de aire acondicionado para mantener sus casas frescas. Las paredes, tejados, suelos, ventanas y puertas exteriores de nuestras casas actúan como barreras que nos protegen de las temperaturas exteriores. La capacidad de nuestras casas de bloquear el intenso calor exterior depende de los materiales utilizados en estas barreras. El calor, o energía térmica, fluye a través de los materiales por conducción, convección y radiación. Llamamos a los materiales buenos para resistir el flujo de calor materiales aislantes, o aislamiento.

También es muy aconsejable utilizar aislamiento en las viviendas que experimentan temperaturas bajo cero durante el invierno. El uso de calefactores se vuelve más eficiente cuando las paredes y techos cuentan con aislamiento, ya que permite retener el calor generado en el interior. También es esencial mantener una casa herméticamente cerrada para evitar fugas de calor. Sorprendentemente, una capa de nieve puede actuar como aislante en nuestro tejado. Cuanto más gruesa sea, más aislada estará tu casa (¡aunque es algo peligroso por el peso de la nieve sobre el tejado 🇺🇸! Sin embargo, es crucial contar con un adecuado aislamiento en el tejado y el ático para evitar la acumulación de humedad en el interior, que podría ocasionar daños en el futuro

🙋 Aprende más sobre la termodinámica de la transferencia de calor consultando nuestra calculadora de coeficiente de transferencia de calor.

¿Qué es el valor R?

Cualquier material que frene eficazmente el flujo de calor puede funcionar como aislante (bueno, incluso los que son malos resistentes pueden funcionar, pero ¿por qué elegir uno que no funcione bien?). El valor R es una medida numérica dada a un material que representa su resistencia al flujo de calor con un espesor determinado. También podemos calcular el valor R total de todas las capas de material en nuestras casas. Cuanto mayor es el valor R de una barrera, mayor es su resistencia térmica. El espesor del material también afecta a su valor R total. Cuanto más grueso sea el material, mejor será su resistencia térmica, siempre que tenga un buen valor R.

Por otro lado, el valor-U, también conocido como coeficiente global de transferencia de calor U, es el recíproco del valor R y describe la capacidad de un material para conducir el calor. En este caso, valores U más bajos son mejores, ya que limitan el paso del calor a través de las barreras de la casa.

Cómo calcular el valor R de una barrera

Calcular el valor R total de una barrera es tan sencillo como sumar el valor R de cada material en una sección transversal determinada. Como los valores R de los materiales se expresan en unidades de °F·ft²·hr/BTU por unidad de pulgada de espesor, primero tenemos que multiplicar el valor R del material por su espesor para obtener el valor R total del material. Dicho esto, podemos calcular el valor R total de una barrera (con varias capas de materiales) mediante la siguiente ecuación:

valor Rtotal=R1t1+R2t2+R3t3+ ...+Rntn\footnotesize \begin{split} \text {valor R}_\text{total} = \text R_1\text t_1 + \text R_2\text t_2 + \text R_3\text t_3\\ +\ ... + \text R_n\text t_n \end{split}

Donde Rₙ representa el valor R de un material en °F·ft²·hr/BTU/in, y tn es su correspondiente espesor en pulgadas. También podemos expresar los valores R en unidades métricas o SI como m²·K/W. Podemos convertir los valores R en RSI (el valor R en unidades SI) dividiendo el valor R por la constante 5.6785917.

Para entender mejor cómo calcular el valor R total, consideremos una pared de muestra con las mismas capas que la imagen de abajo:

Sección transversal de una pared de muestra con aislamiento de un espesor determinado para cada material.

Esta pared de muestra incluye paneles de yeso típicos con aislamiento de fibra de vidrio de 3 pulgadas (valor R: 3.40) entre dos placas de cemento de 3/4 pulgadas (valor R: 0.05). Este panel de yeso tiene un espacio de aire (valor R: 1.43) de 1 pulgada antes de llegar a un muro de concreto de 3 pulgadas (valor R: 0.08). La pared también viene con un revestimiento exterior de ladrillo de 2 pulgadas (valor R: 0.20), con una capa de 1 pulgada de grava (valor R: 0.60) intercalada entre el concreto y los ladrillos. Utilizando la tabla siguiente, podemos ver cuáles son los valores R de otros materiales utilizados habitualmente en la construcción de edificios:

Material

Valor R por pulgada de espesor

Material

Valor R por pulgada de espesor

Plafón acústico

2.90

Espuma de isocianurato

7.00

Cámara de aire

1.43

Tablero de fibra de madera laminada

2.38

Concreto con aire incluido

3.90

Papel/pulpa macerado

3.57

Placa de fibrocemento

0.25

Mármol

0.05

Ladrillo (90 PCF)

0.20

Mármol

0.09

Alfombra y almohadilla fibrosa

2.10

Lana mineral/de roca (relleno suelto)

3.20

Troncos de cedro

1.33

Placa de lana mineral/roca

3.30

Celulosa (paquete denso)

3.20

Tablero de partículas (baja densidad)

1.41

Celulosa (relleno suelto)

3.50

Tablero de partículas (densidad media)

1.06

Tablero de cemento

0.05

Tablero de partículas

1.10

Mortero de cemento

0.20

Madera contrachapada

1.25

Baldosas de cerámica

0.08

Espuma de poliisocianurato PIR con lámina

7.20

Bloque de concreto (hueco)

1.00

PIR espuma de poliisocianurato en spray

6.50

Ladrillo común (120 PCF)

0.11

Espuma de poliuretano en spray PU (alta densidad)

6.50

Tablero de corcho

3.45

Espuma de poliuretano PU (baja densidad)

3.70

Perlita expandida (relleno suelto)

2.63

Concreto vertido

0.08

Espuma de poliestireno expandido EPS

4.00

Arena y grava

0.60

Espuma de poliestireno extruido XPS

5.00

Aserrín o virutas

2.22

Fibra de vidrio (relleno denso)

4.00

Madera blanda (abeto, pino)

1.25

Fibra de vidrio (relleno suelto) 0.7 PCF

2.20

Estuco

0.20

Fibra de vidrio (relleno suelto) 2.0 PCF

4.00

Espuma de terpolímero de urea

4.48

Placa de fibra de vidrio (ligera)

4.00

Vermiculita (relleno suelto)

2.20

Placa de fibra de vidrio (estándar)

3.40

Madera

1.25

Granito

0.05

Fibra de madera

4.00

Placa de yeso

0.90

Tejas de madera

1.00

Madera dura (arce, roble)

0.91

Dados los valores R y los espesores de los materiales de nuestro ejemplo, ahora podemos introducirlos en nuestra calculadora de aislamiento térmico, que resuelve la ecuación del valor R total, como se muestra a continuación:

valor Rtotal=(0.05)×(0.75")+ (3.40)×(3")+(0.05)×(0.75")+ (1.43)×(1")+(0.08)×(3")+ (0.60)×(1")+(0.20)×(2")\footnotesize \begin{split} \text{valor R}_\text{total} = (0.05) \times (0.75")\\ +\ (3.40) \times (3") + (0.05) \times (0.75")\\ +\ (1.43) \times (1") + (0.08) \times (3")\\ +\ (0.60)×(1") + (0.20) \times (2") \end{split}
valor Rtotal=12.948 °Fft2hr/BTUvalor RSItotal=valor Rtotal5.6785917=2.2801 m2K/W\footnotesize \begin{split} \text {valor R}_\text{total}& = 12.948\ \mathrm{ °F \cdot ft^2 \cdot hr / BTU}\\[0.3em] \text {valor RSI}_\text{total}& = \cfrac{\text {valor R}_\text{total}}{5.6785917} \\[0.8em] &= 2.2801\ \mathrm{m^2·K/W} \end{split}

Podemos decir entonces que el valor R total de la pared de 11.5 pulgadas con el aislamiento de pared descrito anteriormente es de 12.948 °F·ft²·hr/BTU, o que tiene un valor R de R-12.9. En el sistema internacional esto equivale a un valor RSI de 2.2801 m²·K/W para un aislamiento de espesor de 29.21 cm.

Comprender los valores R de aislamiento

Los valores R recomendados para cada tipo de barrera que tenemos en nuestras casas dependen de dónde vivamos. Además, es buena idea revisar el código de construcción local para conocer las recomendaciones de valores R para el aislamiento de paredes, áticos e incluso suelos, de modo que puedas determinar la cantidad de aislamiento necesaria. También puedes encontrar los valores R recomendados impresos en el empaque del aislamiento y tu proveedor local estará encantado de asesorarte sobre los valores R adecuados para tus necesidades. Con la ayuda de nuestra calculadora de aislamiento térmico, podrás encontrar el espesor adecuado del aislamiento que necesita tu casa.

Si nuestra calculadora de aislamiento térmico te resulta útil para determinar los valores R del aislamiento de la pared y del ático, quizá también te interese probar nuestra calculadora del tamaño de la habitación con aire acondicionado, que te ayudará a determinar el tamaño adecuado del aire acondicionado para tu habitación. Sin embargo, si estás pensando en construir una casa energéticamente eficiente, te recomendamos encarecidamente nuestra calculadora de ahorro en casas pasivas 🇺🇸.

FAQ

¿Cómo limita el aislamiento la transferencia de calor?

El aislamiento limita la transferencia de calor conductiva y convectiva al crear una barrera entre un objeto caliente y otro frío. Puede reflejar la radiación térmica o reducir la conducción y convección térmicas entre ambos objetos. La eficacia del aislamiento dependerá del tipo de material utilizado en la barrera.

¿Qué es el valor R en el aislamiento?

El valor R del aislamiento mide cuánta resistencia tiene un aislamiento de un espesor determinado frente al flujo de calor. La unidad del valor R es °F·ft²·hr/BTU/in o K⋅m²/W (RSI). Generalmente, un valor R más alto indica mayor resistencia y mejor aislamiento del material. Por desgracia, los materiales aislantes con valores R más altos son más caros que los que tienen valores R más bajos.

¿Cuál es el valor R de un aislamiento de fibra de vidrio densa de 6 in?

4.226 m²·K/W o 24 °F·ft²·hr/BTU. Para calcularlo:

  1. Multiplica el valor R de la fibra de vidrio densa por el espesor de su capa en pulgadas:

    4 × 6" = 24 °F·ft²·hr/BTU

  2. Para obtener el valor en unidades del sistema internacional (SI), divide este resultado entre 5.6785917:

    (24 °F·ft²·hr/BTU)/5.6785917 = 4.226 m²·K/W

  3. ¡Y listo! Ya tienes el valor de R, en ambas unidades.

¿Qué afecta al valor R de un aislamiento?

El tipo de material, su espesor y su densidad. Otros factores que afectan al valor R son los efectos de la temperatura, el envejecimiento y la exposición a la humedad. Todos estos factores pueden modificar el valor R de un producto y reducir el aislamiento global de una estructura.

¿Cómo puedo aislar la puerta del garaje?

Aquí tienes algunos consejos profesionales sobre cómo aislar la puerta del garaje:

  1. Opta por un kit de aislamiento de puerta del garaje listo para instalar.
  2. Utiliza paneles aislantes de espuma rígida y ajustalos a las dimensiones de la puerta.
  3. Considera probar aislamiento de bateo flexible, ya sea en tiras o rollos.
  4. Sustituye el barrido de goma de la parte inferior de la puerta.
  5. No olvides proteger el techo y las paredes laterales para evitar que se escape el calor.
Kenneth Alambra
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