Calcular Valor U – Definición + Tabla Para Ventanas/Puertas Y Paredes

Calcular Valor U – Definición + Tabla Para Ventanas/Puertas Y Paredes

Alemania está en la fiebre del crepúsculo. El estado está dando majestuosos incentivos para que la renovación térmica de sus casas sea aceptable para los propietarios. Sin embargo, muchas personas que quieren aislar quieren pasarse de la raya: existen límites físicos para el aislamiento térmico de fachadas y cubiertas. Estos no se pueden superar, no importa cuánto material de aislamiento. Es por eso que el conocimiento preciso del valor U es esencial. En este texto, aprenderá todo lo que necesita saber sobre el cálculo de los materiales de aislamiento para su casa.

¿Qué es el valor U?

El valor U es el «coeficiente de transferencia de calor». Es el recíproco de “Lambda” – la conductividad térmica. Ambos son valores que se aplican específicamente a un material muy concreto. En términos generales, se pueden asumir los siguientes valores límite:

  • Todo lo que tiene un valor lambda de 0,004 a 0,07 W/(m²K) se considera “material aislante”.
  • Todo lo que tiene un valor lambda de 0,1 a 2,3 W/(m²K) se considera “material de construcción”.
gradiente de temperatura

¿Le gustaría aprender más sobre el aislamiento de paredes interiores? Aquí puede encontrar toda la información importante:   Aislamiento de paredes interiores

El valor R se puede determinar primero a partir de la lambda y el grosor del componente, así como la dirección del flujo de calor. El valor R es la «resistencia térmica». Se calcula dividiendo el espesor del material de construcción o material aislante por su valor lambda determinado física y técnicamente. En consecuencia, la fórmula para el valor R es:

  • R = d / λ (lambda)
  • La unidad para R es en consecuencia [m²K/W]

U ahora es puramente matemáticamente hablando, el valor recíproco de R. No indica la resistencia térmica, pero da una indicación de qué tan bien un componente conduce el calor. El valor también se denomina «valor de transferencia de calor» o «valor de aislamiento». Su unidad de medida es W/(m²K). W significa «vatio» y denota energía irradiada. m² significa metro cuadrado y se refiere al área iluminada. K es una unidad de temperatura, aquí Kelvin. Se eligió la unidad de medida Kelvin debido a su precisión superior a Celsius.

Lo que suena tan terriblemente complicado es en realidad muy fácil de usar: cuanto menor sea el valor de transferencia de calor, mejores serán las propiedades aislantes del material y viceversa.

Ejemplo:

Un ladrillo macizo tiene un valor de transferencia de calor de aprox. 1,5 W/(m²K). Corresponde a una lámina de espuma dura de poliestireno de unos dos centímetros.

Calcular el valor de aislamiento

En primer lugar: no es posible calcular el valor de aislamiento de un material o componente usando remedios caseros. Tienes que confiar en la información del fabricante sobre este punto. Sin embargo, dado que los productores de materiales de construcción deben proporcionar certificados para sus productos y los métodos de prueba utilizados, la información en el empaque es bastante creíble.

La entrada algo complicada en el cálculo del valor de aislamiento se vuelve más clara cuando se tiene en cuenta el flujo de calor. Esto es parte del cálculo de un ETICS. El valor R asociado se asume de la siguiente manera:

La dirección en la que fluye el flujo de calor.

  • hacia arriba: 0,10 (m²K/W)
  • horizontales: 0,13 (m²K/W)
  • hacia abajo: 0,17 (m²K/W)

Además, se supone un valor Rse de 0,04 (m²K/W).

Pero lo que puede hacer es encontrar el material aislante adecuado para su aplicación en función de la información proporcionada por el fabricante. La fórmula para calcular un sistema compuesto de aislamiento térmico es:

U = (Rsi + Rse + 1 / λ1 + 1 / λ2 + 1 / λ3…) ^ – 1

Ahora solo necesita conocer el grosor y los valores característicos de los componentes individuales antes de poder calcular el valor U.

ejemplo

Un edificio con una pared exterior tiene la siguiente estructura:

  • Interior: Revoque normal de cal-cemento de 1,5 cm de espesor y λ de 0,7
  • Muro exterior portante: ladrillo perforado de 37,5 cm de espesor y λ de 0,25
  • Exterior: yeso aislante con aditivo de poliestireno de 3 cm de espesor y λ de 0,13

La pared, por tanto, tiene una resistencia térmica total de
R tot = 0,13 (Rsi) + 0,04 (Rse) + 0,015m/0,7 + 0,375m/0,25 + 0,03m/0,13 = 1,92 m²K/W

El recíproco de esto da  U = 0,52 W/(m²K)

Incluso si el cálculo puede ser un poco difícil, esta fórmula deja una cosa muy clara: mucho no ayuda mucho. No sirve de nada poner metros de material aislante en una pared. El efecto aislante tiende a cero después de una corta distancia. No importa cuánto aislamiento adicional se agregue, no se ahorra ni un solo vatio adicional de energía.

Consecuencias si no calculas el valor U

El cálculo exacto del valor U tiene otra gran ventaja: evita que el punto de rocío se desplace hacia la pared debido a una combinación incorrecta de materiales de aislamiento. Eso tendría consecuencias fatales: el aislamiento se humedecería permanentemente. Esto no solo reduce todo el efecto aislante. También favorece la formación de moho, tanto en la fachada como en la vivienda.

usa la calculadora correctamente

Aunque las calculadoras online tampoco hacen más que aplicar la fórmula nombrada, utilizar estas herramientas también tiene sus ventajas. Solo necesita ingresar «calculadora de valor U» en un motor de búsqueda y obtendrá numerosas sugerencias. En la calculadora solo se dan el grosor y el valor característico del material, y se obtiene un resultado correcto. Si le encantan los desafíos, puede programar fácilmente una calculadora de este tipo usted mismo con la ayuda de una hoja de cálculo de Excel. Solo es importante obtener los valores lambda correctos. Hemos recopilado para usted los materiales de construcción y aislamiento más comunes en la siguiente tabla.

λ – valores en (W/mk)
revoque Revoque de yeso sin suplemento 0,35Revoque de yeso a la cal 0,70 – 0,87Revoque de cemento 1,4Revoque mineral ligero 0,31
Muro de carga Hormigón normal según DIN 1045 2,1 Hormigón ligero según DIN 4219, 80 kg/m³ 0,390 – 1,60 Pared exterior de ladrillo ligero 0,160 – 0,27 Mampostería de ladrillo perforado 0,330 – 0,45 Mampostería de ladrillo macizo 0,5 – 0,81 Clinker de revestimiento resistente a la intemperie 0,68 – 0,96 Mampostería de ladrillo macizo silicocalcáreo 0,7 – 1,1 Mampostería de hormigón celular 0,24 – 0,29
materiales aislantes Styrofoam y Styrodur 0,025 – 0,04 Lana de vidrio o lana de roca 0,035 – 0,045

Puntos débiles de puertas y ventanas

Las aberturas en una fachada son, por supuesto, siempre un desafío en términos de aislamiento. Interrumpen el ETICS y, por lo tanto, son siempre un punto potencial en el que el costoso calor puede escapar al exterior. Sin embargo, se ha investigado mucho sobre estos elementos de construcción, por lo que puertas y ventanas a veces pueden superar el efecto aislante de las fachadas.

A diferencia de los materiales aislantes y de construcción, el valor U suele darse para ventanas y puertas.

Consulte la tabla a continuación para conocer los valores típicos de ventanas y marcos de ventanas disponibles en la actualidad:

  • Acristalamiento aislante, doble, separación de 24 mm, relleno de argón:  1,1 W/(m²K)
  • Acristalamiento aislante, doble, separación de 36 milímetros de ancho, relleno de argón:  0,7 W/(m²K)
  • Acristalamiento aislante, triple, separación de 44 milímetros de ancho, relleno de argón:  0,6 W/(m²K)
  • Acristalamiento aislante, triple, separación de 36 milímetros de ancho, relleno de argón:  0,5 W/(m²K)

Aquí puede ver que una buena ventana en el ejemplo anterior no provoca ninguna interrupción de la superficie aislante. El valor U de la pared y la ventana es el mismo. Esto también evita de forma fiable la formación de puntos de rocío. Sin embargo, el valor U de 0,5 W/(m²×K) dado en la tabla es actualmente el máximo de lo que es técnicamente factible para una ventana. A modo de comparación: una ventana de un solo acristalamiento tiene un valor U de unos increíbles 5,5 W/(m²×K). Desde un punto de vista térmico, un valor tan bajo apenas hace ninguna diferencia si mantiene la ventana abierta o cerrada.

marco

Los marcos de las ventanas ahora están diseñados para que coincidan con la ventana. Los marcos de las ventanas de aluminio también tienen un interesante valor U gracias a un sofisticado sistema de cámaras huecas. Las ventanas de plástico tienen una buena relación calidad-precio. sin embargo, deben ser de alta calidad. Las ventanas baratas se deforman fácilmente. Si la ventana siempre permanece un poco abierta en el lateral, el mejor valor de la mesa no sirve de nada. El calor inevitablemente se escapa al exterior.

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puerta principal

Las puertas delanteras deben cerrar de forma segura un edificio a la calle. Por eso las puertas de entrada suelen ser bastante grandes, pesadas y macizas. Desde un punto de vista térmico, el alto uso de metal no es ideal. Pero definitivamente hay fabricantes que han sabido combinar solidez, seguridad y aislamiento en la puerta de entrada. El líder es actualmente un producto de Steinhagen: una puerta de entrada con un valor U de 0,45 y un valor de resistencia adicional contra el robo de RC4. Esta es la segunda mejor clasificación y solo es superada por las puertas de acero.

Usa calculadoras y hojas de cálculo inteligentemente

Puedes ver: El uso de una calculadora y una tabla vale la pena en cualquier caso. Con el instinto de un detective y el deseo de ahorrar, puede lograr mucho en el curso de la planificación de un nuevo edificio o una renovación energéticamente eficiente. Porque hay que tener una cosa clara: un aislamiento bueno y sostenible consigue mucho más que el uso de una tecnología de calefacción costosa y complicada.