INFORME FINAL - TECNOLOGÍA.pdf

UNIVERSIDAD SAN IGNACIO DE LOYOLA

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CONTENIDO

1.0 INTRODUCCIÓN ........................................................................................................................ 2

2.0 OBJETIVOS: ............................................................................................................................. 3

2.1 OBJETIVO GENERAL ............................................................................................................. 3

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................... 3

3.0 AISLANTES TÉRMICOS: ........................................................................................................... 4

3.1 AISLAMIENTO POR CONDUCCIÓN ........................................................................................ 5

3.2 AISLAMIENTO POR CONVECCIÓN ........................................................................................ 6

3.3 AISLAMIENTO POR RADIACIÓN ........................................................................................... 7

4.0 MATERIALES AISLANTES TÉRMICOS ...................................................................................... 8

5.0 CONCLUSIONES ..................................................................................................................... 24

6.0 BIBLIOGRAFÍA ........................................................................................................................ 25


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1.0 INTRODUCCIÓN

La necesidad de aislamiento es tan antigua como la actividad de la construcción. La gente prehistórica construyeron refugios. La razón principal para esta actividad era la protección contra los animales salvajes y refugiarse ante los inviernos fríos y veranos calientes, es decir, el aislamiento de los alrededores. Debido a la forma de vida sedentaria y el desarrollo de la agricultura en aquellos tiempos, se necesitaban materiales más duraderos para la vivienda, como la piedra, madera y tierra. Pero se descubrió que las casas de tierra se comportaban como una magnífica manta aislante, ya que debido a la alta densidad de la tierra, la temperatura en el interior cambiaba muy lentamente, así como también la paja, que se usó muchas veces como vestimenta en los crudos inviernos, puesto que se comportada como un aislador calorífico, conservando así una temperatura de equilibrio en el cuerpo, de donde se determinó que ciertos tipos e materiales eran constituyentes de baja conductividad térmica, lo cual hacía que la conducción del calor era mínima, pero su esperanza de vida era limitada. Al final del siglo 19 las técnicas de planificación y la construcción se había desarrollado y cambiado drásticamente en un relativamente período corto. Nuevos materiales de construcción surgieron (de hierro fundido), En un primer momento, el principal problema fue causado por la inusual expansión térmica de estos nuevos materiales, las grietas y daños, eran evidentes, se determinó que estas estructuras necesitaban una protección térmica adicional. Además, la capacidad de aislamiento térmico de algunos elementos de las construcciones como el hormigón y acero era mucho más bajo que una gruesa pared de adobe o ladrillos que resulta en una mayor pérdida de calor y por ende calentamiento superior. Un enfoque de las tecnologías en desarrollo y sus innovaciones era mejorar el confort humano en los edificios. Era evidente que la tarea pronto se convirtió en la forma de mantener el calor, o mantener el frío. Diversos equipos de Calefacción y ventilación mostraron un extraordinario desarrollo en la década de 1880. El cálculo de la pérdida de calor y la ganancia de calor de los edificios se convirtió en el problema clave para los ingenieros mecánicos como también para la ingeniería de la construcción que fueron evolucionando de la mano.


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2.0 OBJETIVOS:

2.1 OBJETIVO GENERAL

El objetivo general de este trabajo es dar a conocer de los diversos materiales aislantes térmicos de construcción como sus tipos, fuentes de materia prima, sus propiedades y aplicaciones, así como también sus múltiples beneficios, para facilitar un estudio minucioso y completo que contribuya al aprendizaje y su fácil comprensión de esta área fundamental para el campo de la Ingeniería Civil.

2.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Elaborar una fuente de información actualizada, y que cubra la mayor parte de materiales aislantes utilizados en construcción

Clasificar de manera ordenada y detallada los materiales aislantes de construcción para su fácil comprensión

Establecer las características básicas y los requerimientos de los materiales de los

materiales para su identificación y empleo adecuado en la ejecución.


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3.0 AISLANTES TÉRMICOS:

Todos los materiales ponen resistencia al paso del calor, ya sea en mayor o menor grado, pero

se les llama aislantes térmicos aquellos que tienen una alta resistencia térmica.

Un aislante térmico es un material que establece una barrera respecto a la transferencia del calor

entre dos medios, evita la pérdida o ganancia de calor porque está compuesto de materiales

básicos con un coeficiente de transmisión de calor bajo, conformado de tal forma, que quedan

atrapadas celdillas de aire en reposo, rodeadas de paredes sólidas.

Según la normativa aceptada internacionalmente, un material se considera aislante térmico si

cumple dos características:

1. Coeficiente de conductividad térmica (λ< 0,6 W /m.K).

2. Resistencia térmica (R> 0,5 m2·K/W.)

R-valor

El valor R de un material es su resistencia al flujo de calor y es una indicación de su capacidad de

aislamiento térmico. Se utiliza como una forma estándar de decir lo bueno que va a aislar un

material. Cuanto mayor sea el valor R, mejor será el aislamiento.

Un hecho interesante es que los malos conductores de la electricidad también son malos

conductores del calor (buen aislante térmico).


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3.1 AISLAMIENTO POR CONDUCCIÓN

La conducción se produce cuando los materiales especialmente sólidos están en contacto directo

entre sí. Átomos de energía cinética alta y moléculas chocan con sus vecinos, aumentando la

energía del vecino. Este aumento en la energía puede fluir a través de materiales. Para reducir la

transferencia de calor por conducción de un sólido a otro, los aislantes se colocan entre estos.

Ejemplo:

Fibra de vidrio, se utilizan como aislamiento entre las paredes exterior e interior de una casa.

Ilustración 1. Aislamiento por Conducción.


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3.2 AISLAMIENTO POR CONVECCIÓN

La convección es la transferencia de calor cuando un fluido está en movimiento. Puesto que el aire y el agua no conducen fácilmente el calor, a menudo se transfieren el calor (o el frío) a través de su movimiento. Un horno ventilador

impulsado es un ejemplo de esto.

Ilustración 2. Aislamiento por Convección.


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3.3 AISLAMIENTO POR RADIACIÓN

Los objetos calientes irradian ondas electromagnéticas infrarrojas, que pueden calentar objetos a distancia. Aislamiento contra la transferencia de calor por radiación generalmente se realiza mediante el uso de materiales reflectantes.

Ilustración 3. Aislamiento por Radiación.

PUENTE TÉRMICO: Zona no aislada.


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4.0 MATERIALES AISLANTES TÉRMICOS

A. LANA DE ROCA

La lana de roca, es un material fabricado a partir de la roca volcánica. Se utiliza principalmente

como aislamiento térmico y como protección pasiva contra el fuego en la edificación, debido a su

estructura fibrosa multidireccional, que le permite albergar aire relativamente inmóvil en su interior.

Este tipo de aislamiento evita utilizar aparatos de aire o calor para mantener el confort en hogares

u oficinas, contribuye al ahorro de energía, traducido en el ahorro de millones de euros en la factura

energética y millones de toneladas de CO2 a la atmósfera. La lana de roca también es un producto

ideal para absorber y regular el ruido.

Aplicación

Como aislamiento térmico y acústico para la industria pesada, aplicándose donde halla severas condiciones de calor y vibraciones. También se usa para el forrado de tuberías, bridas válvulas, tanques, calderas, hornos y chimeneas, este producto es ideal para recubrir grandes superficies y curvas de estructuras.

Materia prima Propiedades

Roca volcánica

Conductividad térmica de 0.03 – 0.05 Ambiente interior sano Ahorra más energía Ahorra CO2 y contaminantes atmosféricos

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MATERIA PRIMA

Roca Volcánica

PRODUCTO

Paneles de lana de rocaAPLICACIÓN


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B. LANA DE VIDRIO

La lana de vidrio es una fibra mineral que se obtiene al fundir a 1450 °C, arenas con alto contenido

de sílice más vidrio reciclado. El resultado final de este proceso de fundición es un producto fibroso

de óptimas propiedades de acondicionamiento acústico y aislamiento térmico. También se destaca

por su gran resistencia a la tracción, resiliencia y resistencia a los golpes y vibraciones. El espacio

libre con aire atrapado entre las fibras aumenta la resistencia a la transmisión de calor. El agua y

la humedad no lo afectan. Por lo tanto se mantiene inalterable ante cualquier filtración de agua.

Gracias a sus características, se obtiene aislamiento térmico y acústico y una total garantía de

seguridad frente al fuego

Aplicación

Aislación térmica para instalar sobre cielorrasos suspendidos y entretechos en posición horizontal, vertical o inclinada sin cargas.


Vidrio Reciclado

Conductividad térmica de 0.03 – 0.05 Resistencia a la humedad Resistente al ataque de agentes químicos Excelente resistencia a la tracción Buenas propiedades como aislante eléctrico


MATERIA PRIMA

Vidrio reciclado

PRODUCTO

Paneles de lana de rocaAPLICACIÓN


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C. EL CORCHO:

El corcho es un material ligero de origen natural. Es la corteza de ciertas plantas de nombre

alcornoques. Su extracción es un proceso muy respetuoso y de bajo impacto, puesto que no es

necesario talar el árbol, ya que la corteza se regenera.


Árbol alcornoque

Conductividad térmica de 0.034 – 0.100 Muy buen aislante térrmico Ligero Presenta muy buena elasticidad Es muy resistente a la compresión Es impermeable


MATERIA PRIMA

Arbol Alcornoque

PRODUCTO

Paneles de lana de roca

APLICACIÓN


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D. LANA DE OVEJA

La lana de oveja es una fibra natural renovable que proviene de la esquila regular del animal

durante su ciclo de vida. Es un excelente aislante que amortigua los cambios bruscos de

temperatura por lo que es de gran importancia las construcciones bioclimáticas. Es apropiado en

los casos de soportes de poca resistencia, se adapta perfectamente a las irregularidades del

armazón para garantizar un aislamiento de calidad.

Por ser un material higroscópico absorbe y libera la humedad, ayudando a crear ambientes secos

y a evitar daños en materiales de paredes y techos. Actúa como un termorregulador natural;

cuando la temperatura exterior sube y las fibras se calientan, liberan humedad y se enfrían,

refrescándose el ambiente. Cuando la temperatura exterior baja las fibras se enfrían, absorben

humedad y se calientan, templándose el ambiente.


La Oveja

Conductividad térmica de 0.035 – 0.050 Tiene muy buena resistencia Es un material higroscópico Presenta muy buena elasticidad Es flexible


MATERIA PRIMA

La Obeja

PRODUCTO

Fibra de lana de obeja APLICACIÓN


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E. POLIESTIRENO EXPANDIDO

El Poliestireno Expandido es un material plástico con textura esponjosa muy utilizado en

Construcción como aislamiento térmico y acústico, se obtiene a partir del poliestireno expandible.

Muchos productos médicos y farmacéuticos sensibles a la temperatura emplean empaques de

poliestireno expandido para su cuidado y manejo porque ningún otro ofrece el mismo nivel de

aislamiento térmico.

El poliestireno expandido es altamente resistente al flujo de calor. Su uniforme estructura de

células cerradas limita la transferencia de calor conductiva, convectiva y radiante. Gracias a esta

propiedad el poliestireno expandible es usado en todos los climas extremosos como aislante para

las construcciones.

Es un material inerte e inocuo que no ataca al medio ambiente ni a la salud de las personas, ni es

valor nutricional para hongos, bacterias u otros organismos vivos, por lo que no facilita su aparición.


Poliestireno Expandible

Conductividad térmica de 0.029 – 0.053 Alto nivel de aislamiento térmico Resistencia al envejecimiento Es hidrófobo


MATERIA PRIMA

Poliestireno Expandible

PRODUCTO

Paneles de lana de roca

APLICACIÓN


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F. POLIESTIRENO EXTRUIDO (XPS)

Es una espuma rígida resultante de la extrusión del poliestireno en presencia de un gas

espumante, el único aislante térmico capaz de mojarse sin perder sus propiedades. Se usa

profundamente como aislamiento en suelos y también en paneles de fachada; pero sobre todo, ha

permitido la aparición de una nueva solución constructiva: la cubierta invertida. En este tipo

de cubierta, el aislamiento térmico se coloca encima del impermeabilizante, una disposición que

alarga la vida útil de la cubierta, pues el impermeabilizante no sufre las tensiones de la intemperie

ni de los cambios bruscos de temperatura que con el tiempo terminan por deteriorarlo


Poliestireno Extruido

Conductividad térmica de 0,033 – 0.036 Elevada resistencia mecánica Resistencia al envejecimiento Es hidrófobo

http://es.wikipedia.org/wiki/Extrusi%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/Poliestireno

http://es.wikipedia.org/wiki/Cubierta_invertida

http://es.wikipedia.org/wiki/Cubierta_(construcci%C3%B3n)

http://es.wikipedia.org/wiki/Aislamiento_t%C3%A9rmico

http://es.wikipedia.org/wiki/Impermeabilizante

http://es.wikipedia.org/wiki/Temperatura


MATERIA PRIMA

Poliestireno Extruido

PRODUCTO

Planchas XPS

APLICACIÓN


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G. FIBRA DE COCO

La fibra de coco es un material orgánico y su proceso de fabricación forma parte de una gran

industria que emplea la cascara externa de los cocos como material base. De este modo, el empleo

de fibra de coco no supone un atentado contra el medio ambiente

Es un producto natural inodoro, tiene buenas propiedades térmicas y acústicas. Es una de las

pocas fibras naturales que es altamente resistente a la putrefacción, por lo tanto tiene gran

durabilidad en el tiempo.


El coco

Conductividad térmica de 0.043 – 0.047 Alta capacidad de retención de humedad Dúctil Presenta baja conductividad térmica Gran capacidad de retención de agua


MATERIA PRIMA

El coco

PRODUCTO

Fibra de coco

APLICACIÓN


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H. VIRUTAS DE MADERA

Material aislante de origen vegetal de baja conductividad térmica, que permite mayor aislamiento

con menor espesor de materiales.

Es un material ligero, resistente y de fácil manejo. La presencia de poros hace que sea mal

conductor del calor, aunque si aumenta el contenido de agua, aumenta la conductividad. Por esa

razón, podemos decir que la madera es un buen aislante térmico cuando está seca y en estas

condiciones será mejor aislante una madera ligera que una pesada

Aplicación

Los aglomerados de virutas de madera gracias a la estructura porosa de sus fibras evitan el efecto

de pared fría, regulan la humedad, y son capaces de absorber las ondas sonoras y mejora

considerablemente la amortiguación de los ruidos.

Estos aglomerados de virutas se emplean principalmente para el aislamiento de tabiques y techos.

Además de actuar como aislantes térmicos no es preciso enfoscarlos porque pueden ser utilizados

sin revestimiento.


La madera

Conductividad térmica de 0.043 – 0.047 Protección frente al fuego Absorción acústica Aislamiento térmico Alta resistencia y durabilidad Eco-sostenible


MATERIA PRIMA

La madera

PRODUCTO

Fibra de viruta de madera

APLICACIÓN


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5.0 CONCLUSIONES

Los aislantes térmicos son materiales muy usados en las diferentes construcciones e industrias,

caracterizado por su alta resistencia térmica y baja conductividad, asimismo cuentan con un bajo

coeficiente de absorción a la radiación del sol. Las principales aplicaciones son en el aislamiento

de cubierta, fachadas ventiladas, fachadas mono capa, particiones interiores, suelos acústicos,

aislamiento de forjados. Uno de los mejores aislantes térmicos es el vacío, en el que el calor sólo

se trasmite por radiación, pero debido a la gran dificultad para obtener y mantener condiciones de

vacío se emplea en muy pocas ocasiones. En la práctica se utiliza mayoritariamente aire con baja

humedad, que impide el paso del calor por conducción, gracias a su baja conductividad térmica y

por radiación, gracias a un bajo coeficiente de absorción. Evitar las fugas de calor y los puentes

térmicos se consigue mediante técnicas específicas de construcción y el uso de materiales aislante

como el corcho, la fibra de vidrio, el poliestireno expandido y otros que se colocan en la cara

exterior, en la interior o en el interior del propio muro de cerramiento con el fin de incrementar la

capacidad aislante total del mismo. Los aislantes térmicos son presentados normalmente en forma

de placas rígidas o flexibles, en forma de granulados o como espumas que se aplican por

proyección sobre los paramentos que se deben aislar.


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6.0 BIBLIOGRAFÍA

BEYOND SUSTAINABLE. (s.f.). Recuperado el 05 de 06 de 2015, de

http://beyondsustainable.net/2013/11/13/los-aislamientos-termicos-de-origen-

vegetal/.

CONSTRUCCIÓN, I. V. (10 de Octubre de 2011). Productos y Materiales. Obtenido de

http://www.five.es/descargas/archivos/P1_portada.pdf

http://www.prodex.co.cr/Aislamiento.html. (s.f.).

OBRAS PROTAGONISTAS. (s.f.). Recuperado el 06 de 06 de 2015, de

http://www.oyp.com.ar/nueva/revistas/208/1.php?con=1.

REDFORMAS. (s.f.). Recuperado el 06 de 06 de 2015, de http://blog.redformas.es/materiales-

aislamiento-termico/.

Soluciones arquitectónicas sustentables(Sol.arq). (s.f.). Recuperado el 5 de abril de 2015, de

http://www.sol-arq.com/index.php/caracteristicas-materiales/materiales-aislantes

SUNDOLITT. (12 de Marzo de 2007). Obtenido de Poliestireno Expandido:

http://www.sundolitt.es/upload_images/4BCFE258DD1E4AB3B4F0FA8BA5DE434F.pdf

URALITA, G. (20 de Enero de 2008). Caracteristica e la Lana Mineral de Vidrio. Obtenido de

http://www.ursa.es/es-es/productos/Documents/caracterizacion-lana-mineral-de-

vidrio.pdf

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