2.5 Cerramientos en contacto con el terreno

    2.6 Coeficiente útil de transmisión de calor

    2.6.1 Generalidades

    Las edificaciones nunca están delimitadas por un cerramiento normalmente homogéneo y continuo, longitudinal y transversalmente. Los huecos, los elementos estructurales, los encuentros entre forjados y muros, las juntas y uniones con mortero, anclajes tanto de los paneles prefabricados como de ladrillos y bloques, etc., hacen que dicha superficie envolvente de los cerramientos, a través de las cuales tiene lugar los procesos de transmisión del calor y de la difusión del vapor de agua entre los dos ambientes que separa, presente ciertas heterogeneidades que van a influir decisivamente en las características que regularán el equilibrio térmico del sistema edificio-clima exterior.

    Por consiguiente, si la homogeneidad de una pared o cubierta se ve interrumpida por la intersección de otro elemento de mayor conductividad térmica, pilar o vigas metálicas, por ejemplo, la cantidad de calor que atraviesa la sección de este material será mayor que la que atraviesa otra sección cualquiera del resto de la pared o cubierta. Es decir, que la densidad de líneas de flujo de calor en esta zona es superior a la del resto del cerramiento.

    A esta parte de mayor densidad de peso de calor se le denomina punto débil de transmisión de calor o puente térmico.

    Los cerramientos con puentes térmicos definen su poder aislante mediante un coeficiente útil de transmisión de calor en cuyo cálculo deben tenerse en cuenta las características termofísicas y geométricas del elemento constitutivo del puente térmico.

    2.6.2 Cerramientos con heterogeneidades simples

    Se dice que una heterogeneidad es simple cuando ésta queda perfectamente definida y delimitada por dos planos perpendiculares a las caras del cerramiento, así como cuando en la constitución del conjunto del cerramiento, no existen flujos de calor laterales realmente importantes entre la parte heterogénea y el resto del cerramiento. Termofísicamente hablando la heterogeneidad viene definida por un coeficiente de transmisión térmica distinto, mayor o menor, que el del resto del cerramiento.

    El método del cálculo del coeficiente de transmisión térmica útil medio del cerramiento se basa en la descomposición de éste en elementos homogéneos en los que se determina su correspondiente K.

    Es decir:

siendo A_i la superficie del cerramiento a que corresponde un coeficiente de transmisión igual a K_i.

    De este modo, la resistencia térmica de un bloque hueco, como el que muestra la figura, con secciones alternativas de material sólido y cámara de aire, puede ser deducida por este procedimiento siempre que el espesor del espacio de aire sea igual o mayor a 20 mm y suficientemente grande en comparación con su espesor total. Sin embargo, en el caso de ladrillos huecos no puede seguirse este método dado que los espacios de aire no cumplen esas condiciones, por lo que su resistencia térmica útil puede obtenerse de la tabla que se da al final de este Anexo.

    2.6.3 Cerramientos con heterogeneidades complejas

    A continuación se explica el sistema de cálculo de cerramientos con las heterogeneidades complejas que suelen ser más frecuentes en construcción.

    Se consideran dos casos:

    Caso I: Cerramientos con un entramado de perfil metálico

    Se sigue el mismo procedimiento de cálculo del apartado anterior. La heterogeneidad compleja se asimila a una simple en la que la anchura y el coeficiente de transmisión K son los siguientes:

         - Para perfiles en I:

    La anchura de la heterogeneidad equivalente es la longitud L del ala del perfil. La K equivalente se deduce de:

    donde es la conductividad térmica del metal del perfil, y E, L y H son las dimensiones acotadas en la figura, expresadas en m.

         - Para perfiles en U:

    La anchura de la heterogeneidad equivalente es la longitud L del ala del perfil. La K equivalente se deduce de:

con las mismas notaciones que en el párrafo anterior.

         - Para perfiles en T:

    La anchura equivalente de la heterogeneidad E, es la del alma del perfil, y el coeficiente K equivalente se deduce de las expresiones siguientes:

con las mismas unidades y notación que anteriormente.

    Caso ll: Cerramiento de paneles de hormigón con relleno de material aislante.

    En este caso se sigue empleando el método de la ecuación del apartado 2.6.2, pero mayorando las superficies del entramado o parte maciza y minorando las de las partes normales del cerramiento. La mayoración de la superficie de los entramados o partes macizas se obtiene de aumentar su anchura real en una cantidad x dada por el ábaco adjunto en función de:

    Los límites de aplicación de este método son los siguientes:

    Sobre los bordes de estos cerramientos la mayoración y minoración de superficies es de x/2.

    2.7 Conductividades térmicas de materiales empleados en cerramientos

    Los datos que aparecen en esta tabla de algunos materiales utilizables en cerramientos, son valores típicos indicativos para los cálculos que se precisan en esta Norma. Pueden tomarse valores más estrictos cuando el material disponga de datos avalados por Marca o Sello de Calidad y en su defecto se disponga de ensayos realizados en los últimos dos años por laboratorios oficiales.

    Los valores aparecen en unidades tradicionales y entre paréntesis en el sistema Internacional S.l., y están dados para una temperatura de 0°C.

    Tabla 2.8

    2.8 Resistencias térmicas útiles de elementos constructivos

    En las siguientes tablas se dan con carácter orientativo los valores útiles que pueden emplearse de resistencia térmica de algunos elementos constructivos que pueden formar parte del cerramiento o constituir ellos mismos el propio cerramiento.

    2.8.1 Muros de cerramiento de ladrillo

    En las Tablas 2.9 y 2.10 se da el valor de la resistencia térmica útil de un cerramiento de ladrillo de una hoja, en función del tipo de ladrillo, hueco, perforado o macizo, y del espesor del cerramiento, excluidos los revestimientos que pudiera llevar.

    Tabla 2.9

    Tabla 2.10

    2.8.2 Forjados

    En la Tabla 2.11 se dan valores de resistencias térmicas útiles de algunos tipos de forjados unidireccionales con bovedillas, cerámicas o de hormigón, para distintas alturas de bovedillas y distancias de entrevigado. Estos valores se dan para hormigón de relleno de senos y capa de compresión, con áridos normales.

    Tabla 2.11

    2.8.3 Ventanas

    Se consideran en este apartado las ventanas que pueden formar parte del cerramiento del edificio. No se da su resistencia térmica, pues estos elementos en si constituyen el propio cerramiento, por lo que añadiéndole la resistencia térmica superficial se obtiene su resistencia térmica total, es decir, el valor inverso de K.

    Los valores de la Tabla 2.12, se dan para la superficie total del hueco y no de la superficie del vidrio. Se ha estimado que ésta corresponde a 0,7 del hueco en carpintería de madera y 0,8 en carpintería metálica.

    Tabla 2.12

    2.8.4 Puertas

    Se consideran en este apartado las puertas que pueden formar parte de cerramientos con el exterior o con locales no calefactados. Análogamente al apartado 2.8.3, en la Tabla 2.13 se dan los valores del coeficiente de transmisión térmica k para los distintos casos, donde el % expresado es el de la superficie del vidrio sobre la superficie total de la puerta.

    Tabla 2.13