1. Información Técnica
Construcción Física de la Construcción
1018
Conductividad térmica de materiales
aislantes
Introducción
En nuestro país se destina un alto porcentaje de los
recursos energéticos a procesos de calefacción y
enfriamiento (45%), tanto en aplicaciones domésticas
como a nivel industrial.
Existen informaciones erróneas y tendenciosas en lo
referente a ahorrar energía a través de una planificación
adecuada y la elección de los materiales aislantes
apropiados. Esto señala la necesidad de dar a conocer
un estudio comparativo de los materiales aislantes
térmicos alternativos que se ofrecen en el mercado
chileno.
Propiedad física más relevante
La conductividad térmica  (ver IT 1010) es la propiedad
física más importante de un material aislante.
Las estructuras microscópica (composición química y
estructura molecular de la parte sólida) y macroscópica
(forma, tamaño, disposición y orientación de los poros)
juegan un papel primordial. Por una parte, determinan la
variación de las cualidades, térmicas en función de la
temperatura de trabajo y por otra, la capacidad de
absorción de agua y la resistencia material.
Adicionalmente deben observarse las características del
gas que llena los poros y las densidades aparentes en
que se suministra el material.
Debe ponerse de relieve el efecto que tiene el contenido
de humedad de un material en el valor de su
conductividad térmica. Materiales saturados poseerán
una conductividad térmica similar a la del agua ( Fig.1: Corte por una perla de Aislapol expandida de 2 mm. de
espesor. Puede apreciarse con toda claridad la estructura
 = 0.55 Kcal/mh°C), catalogado entre los malos aislantes celular cerrada del material
En la elección de un material aislante para una aplicación
específica, habrá que apreciar otras características que Materiales aislantes usuales en el mercado chileno:
no conciernen directamente a sus propiedades térmicas.
Las múltiples disposiciones para los elementos de Aislapol.
aislación determinan requisitos de resistencia frente a
solicitaciones mecánicas, de deformabilidad, resistencia La materia prima denominada Styropor se espuma con
frente a solicitaciones mecánicas, de deformabilidad, vapor caliente en dos etapas, entre las que media un
resistencia a la radiación solar, resistencia a la difusión, periodo de reposo. Toma la forma de bloques que son
facilidad de transporte y manipulación, etc. cortados finalmente en planchas. El producto
terminado es un material homogéneo de estructura de
Clasificación de los materiales aislantes
células cerradas con aire en su interior (ver IT 1101).
Una primera clasificación general diferencia los
materiales de poros cerrados que resultan de espumar Espuma de poliuretano
mediante gas o vapor a presión – elementos como el Se espuma una mezcla de dos elementos: isocianato y
Aislapol y el poliuretano - y los materiales de poros o poliol, con triclorofluormetano (F11) como agente de
espacios abiertos que consisten en fibras delgadas
expansión. El resultado es una espuma de células
obtenidas de materiales fundidos que se someten a
procesos de estirado con aire o vapor a presión y que en cerradas que contienen este último gas a presión. Se
forma posterior se unen entre sí, aplicando eventualmente pueden fabricar en bloques que son cortados en
algún aglutinante sintético (lana mineral, lana de vidrio). planchas o aplicar en forma de spray, en cuyo caso el
resultado es una espuma de densidad irregular con
posible presencia de bolsones de aire

2. Lana mineral Valores de cálculo a observar para cada material
Material aislante compuesto de fibras minerales de Aislapol:
estructura abierta. Se suministra en forma de  = 0,027 Kcal/m2°C h a 0° C
colchonetas libres o eventualmente aglutinadas, a las Poliuretano:
que se agrega papel en una o ambas caras para  = 0,022 Kcal/m2°C h a 0° C
otorgarle alguna resistencia a la difusión de vapor de
agua. Entre estos coeficientes existen una relación de 10:8,
proporción válida igualmente para espesores de
Lana de Vidrio. aislación equivalentes.
Material aislante similar al anterior, constituido por fibras
de vidrio.
Comparación entre Aislapol y el poliuretano
Estos materiales compiten principalmente en
aplicaciones de refrigeración.
En este rubro es de primera necesidad contar con
materiales que tengan un excelente comportamiento
térmico a bajas temperaturas de trabajo. Se requiere
asimismo una alta resistencia a la difusión del vapor de
agua para evitar las condensaciones en el material en el
caso de que se perforase la barrera de vapor (ver IT
1240 e IT 1245).
El Aislapol cumple ampliamente con estos requisitos a
partir de una densidad mínima de 20 kg/m3, porque sus Fig. 3 : Conductividad térmica de planchas de poliuretano
componentes sólidos y gaseosos son térmicamente (espuma inyectada, agente de expansión: Frigen 11) en funcion
estables en un rango de temperaturas que va desde los de la temperatura y del tiempo. (1)
– 180°C hasta los 85 °C.
Fig. 4: Variación de la conductividad térmica de planchas de
Fig. 2 : Conductividad térmica de planchas de Aislapol en función poliuretano (agente de expansión triclorofluormetano para una
de la temperatura media (d= 25 kg/m3). (1) temperatura media de 10°C en función del tiempo (1).
El poliuretano presenta un comportamiento irregular en
el tramo entre –50°C y 0°C, debido a que el gas
atrapado en sus células (tríclorofluormetano) alcanza el
punto de condensación y se licúa, permitiendo la entrada
de aire. Este fenómeno origina un aumento de su
conductividad térmica, como se indica en los gráficos,
que pasa generalmente en densidades superiores a
30kg/m3.
Es necesario hacer notar que el poliuretano sufre
además variaciones de su conductividad térmica a través
del tiempo. El gas contenido en las células ejerce
presión de poros sobre las paredes de éstas y difunde Fig. 5: Conductividad térmica del Aislapol en función de la
hacia el exterior, alcanzando el punto de equilibrio de densidad y la temperatura media (1)
presiones después de dos años. En los cálculos de
espesor de aislación deberá emplearse, por
consiguiente, una conductividad térmica igual a la que
adquiere el material luego de transcurrido este periodo (1) (Ing. H. Zehender. “Mediciones de conductividad térmica
de tiempo. en materiales espumosos a bajas temperaturas).
Por el contrario, el Aislapol posee características Forchugsinstituit für Warmesschutz e V.. München.
térmicas que se mantienen por un tiempo indefinido.

3. Dilatación lineal
En frigoríficos es esencial contar con materiales de poca
contracción lineal térmica para evitar las aberturas en los
puntos de unión de las planchas.
El Aislapol se contrae sólo 0,06 mm. por cada metro
lineal y °C de diferencia de temperatura, mientras que el
poliuretano sufre modificaciones de 0,10 mm en iguales
condiciones.
Comportamiento al fuego
El Aislapol es clasificado según la norma DIN 4102 en la
categoría de “difícilmente inflamable”, y según la norma
ASTM 1962-68, como “autoextinguible” (ver IT 1130 ). El Fig. 6 : Relación entre la conductividad térmica y el contenido
poliuretano es clasificado como un material normalmente de humedad de varios materiales, a 10°C de temperatura. (2)
inflamable. Sólo el poliisocianurato (PIR) es considerado (2) Binder, Materiales aislantes térmicos para la construcción
como material de comportamiento al fuego similar al habitacional. Ed. Facultas. Viena).
Aislapol.
El gráfico muestra que los materiales fibrosos
Es importante mencionar que Aislapol fabrica en aumentan considerablemente su conductividad térmica
Chile sólo poliestireno expandido autoextinguible. en comparación con el Aislapol. Esto se debe a una
estructura de espacios abiertos conectados entre sí.
Humedad y aislación térmica Si tenemos en cuenta que el calor se transmite a
través de los componentes sólidos por conducción, en
En edificaciones de tipo habitacional o de uso regular por
forma de radiación y convección por los poros o celdas
personas, es imperativo otorgar las condiciones
adecuadas en cuando a temperatura de confort y a una y especialmente por difusión de agua líquida o vapor
humedad relativa conveniente. El actual nivel de la de agua durante procesos de absorción (IT 1031),
tecnología industrial requiere de procesos que se llevan a podemos explicar qué incidencia tiene la humedad o
cabo en condiciones ambientales muy precisas de otras propiedades sobre el valor que toma este
temperatura y humedad. En ambos casos hay una coeficiente.
directa interrelación con consumo de energía por
calefacción o por enfriamiento de los recintos.
Resistencia a la difusión del vapor de agua.
Humedad de los materiales aislantes
En un material que media entre dos ambientes a
El contenido de humedad de los materiales afecta distintas temperaturas se genera un flujo de vapor de
considerablemente el valor de su coeficiente de
conductividad térmica. La presencia de humedad en el agua que lleva consigo un contenido apreciable de
elemento depende de su capacidad de absorción y de la calor y que, según la trayectoria de temperaturas a lo
humedad que se condense y evapore por difusión de ancho de su sección transversal, puede condensar
vapor de agua originada por una diferencia entre las agua en su interior que luego se evapora total o
condiciones ambientales externas y las que se desea parcialmente al aumentar la temperatura exterior.
tener en el interior de la construcción.
Este fenómeno se evita al considerar un espesor de
Absorción de humedad. aislación suficiente para suavizar la pendiente del
gradiente de temperatura y al emplear materiales
La absorción de humedad de un material se ve favorecida aislantes que posean una alta resistencia a la difusión
notablemente si posee huecos interconectados entre sí y del vapor de agua.
con las zonas superficiales. Una estructura interna que
El material más adecuado es el Aislapol, por su
propicie la absorción de agua por capilaridad está
totalmente contraindicada. estructuras de células cerradas, cohesionadas entre sí.
El Aislapol se compone de células poliédricas cerradas y
cohesionadas entre sí (ver IT 1101). Su capacidad de
absorción de agua es muy baja y presenta características
que impiden absolutamente el fenómeno de la
capilaridad. Al humedecerse un material aislante en
exceso, aparecen manchas de humedad en el cielo
aislado de viviendas, con los consiguientes efectos
destructivos del mismo.
Fig. 7: Valores de resistividad térmica ( 1/  ) de diversos
materiales. (3)

4. (3) (Ernst Neufert, “Manual del Styropor”)
Resumen
La conductividad térmica de un material aislante es la
característica más indicativa de sus cualidades. Este
coeficiente no puede ser apreciado en forma separada
de otras propiedades que lo afectan fuertemente.
Entre éstas destaca el contenido de humedad. El
Aislapol es un aislante muy versátil y de excelentes
características que le permiten mantener sus
propiedades aislantes por un tiempo indefinido y bajo
severas condiciones ambientales.
Fig. 8 : Resistencia a la difusión del vapor de agua para
diferentes materiales.
Tabla 1
Comparación entre Aislapol y otros aislantes fibrosos
Materiales aislantes fibrosos
PROPIEDAD Aislapol
(lana mineral, lana de vidrio)
Densidad Menor (poca absorción de calor) Mayor (más absorción de calor)
Homogeneidad del material Fácil de comprobar Material heterogéneo difícil de
revisar si lleva papel en sus dos
caras.
Coeficiente de conductividad Levemente más baja 0.036 W/m*k. Levemente más alta 0.043 W/m*k a
térmica Densidad entre 10 y 15 Kg/m3 (4) granel (d = 50 Kg/m3) y 0.038
W/m*k en colchoneta con dos caras
de papel (d = 80 Kg/m3) (4)
Resistencia a la difusión del vapor Buena Nula. Solamente puede alcanzarla
de agua colocando una barrera de vapor.
Aumento de la conductividad Poco (5% por cada 1% de aumento Alto (30% por cada 1% de aumento
térmica por efecto de la humedad del contenido de humedad) del contenido de humedad).
Impermeabilidad al viento Muy buena Nula
Resistencia mecánica Buena Deficiente
Deformabilidad con el tiempo Nula El material puede asentarse y
disminuye su espesor.
Uso en paramentos verticales Sin problemas No se puede, se asienta por peso
propio, Sólo se puede usar
aumentando su densidad o
utilizando fijaciones mecánicas.
Tolerancia dimensional 2mm 5mm.
Color Blanco (refleja la radiación solar) Gris (absorbe la radiación solar, el
papel café sólo atenúa el efecto).
Colocación Fácil e higiénica Desprende polvo, daña las manos y
las vías respiratorias. Nociva para
la salud.
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IT 1018 AISLAPOL – GRUPO BASF
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