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Cuanto mayor sea su conductividad térmica, un material será mejor conductor del calor. Cuanto menor sea, el material será más aislante.
Por ejemplo, el cobre tiene una conductvidad de 380 vatios por kelvin y metro, y es más de 10 000 veces mejor conductor del calor que el poliuretano (0,035 vatios por kelvin y metro).
Esta propiedad natural está vinculada a la facilidad con la que los electrones pueden atravesarlos y resulta inversa a la resistividad.
TIPOS DE CONDUCTIVIDAD TERMICA
La Conductividad Térmica es, por consiguiente, una propiedad específica de cada material usada para caracterizar el transporte de calor en ritmo estacionario. Se puede calcular usando la siguiente ecuación:
En la fabricación y procesado de materiales,
el conocimiento de las propiedades térmicas
es muy importante.
Esquema describiendo el concepto de conductividad térmica con T1 > T2
La conductividad térmica es una capacidad elevada en los metales y en general en cuerpos continuos, y es más baja en los gases, siendo muy baja en algunos materiales especiales tales como la fibra de vidrio, por eso denominados, aislantes térmicos.
El coeficiente de conductividad térmica demuestra la cantidad de calor necesario por m2, para que atravesando durante la unidad de tiempo, 1 m de material homogéneo obtenga una diferencia de 1 °C de temperatura entre las dos caras.
RESISTENCIA TÉRMICA
BAJA
Los metales:
La Conductividad Térmica describe el transporte de energía en forma de calor a través de un cuerpo con masa como resultado de un gradiente de temperatura.
De acuerdo con la segunda ley de la termodinámica, el calor siempre fluye en la dirección de la temperatura más baja.
La relación entre el calor transportado por unidad de tiempo (dQ/dt o flujo de calor Q) y el gradiente de temperatura (ΔT/Δx) a través de un área A (el área a través de la cual el calor fluye perpendicularmente a un ritmo estacionario) está descrita por la ecuación de la conductividad térmica.
MEDIA
Los materiales de construcción:
ALTA
Aislantes térmicos específicos o sencillamente, aislantes térmicos:
Tipos de materiales aislantes térmicos reciclables.
El uso apropiado de los materiales con masa térmica
Universidad de Sonora
Física aplicada a la Arquitectura
Alejandra Valenzuela
Maria Gpe. Peñuñuri
Lydia Almada
Lilia Cano
¿Como elegirlos?
Los materiales que tienen una elevada capacidad térmica
-un espesor considerable
- gran calor específico
- conductividad moderada
-generan lo que se conoce como efecto de masa térmica.
El adobe, el ladrillo, la piedra, el concreto y el agua.
Estos materiales pesados tienen la cualidad de absorber la energía calórica y distribuirla gradualmente en su estructura interna. Dado que requieren una gran cantidad de energía para aumentar su temperatura, los procesos de transmisión de calor por conducción a través de ellos propician un efecto de “almacenamiento” de calor,
Aspectos a considerar
El retraso térmico, , hace referencia al tiempo que tarda en pasar el calor a través de una capa de material.
Mientras mayores sean el espesor y la capacidad térmica, y menor la conductividad, más tiempo requerirá la energía calórica para atravesarlo
Los materiales de elevada masa térmica ofrecen el mayor potencial de aprovechamiento en los lugares cuyas temperaturas presentan variaciones diarias significativas.
Otro aspecto a considerar es la “calibración” del espesor de los cerramientos de elevada masa térmica. Cuando éstos son muy delgados el calor absorbido afecta a los espacios interiores casi de inmediato
Lo medioambiental radica en la energía necesaria para la fusión. El aglutinante es un aceite mineral. Aunque tiene materias primas son rocas basálticas y escorias de alto horno. El consumo de energía primaria es de 30 MJ/kg
El producto es el hormigón con arcilla expandida u otro aligerante como árido. Su impacto medioambientales es menor que los hormigones convencionales al sustituirse la grava por la arcillas expandidas. El consumo de energía primaria es de 1MJ/kg.
La materia prima del vidrio celular es la misma que la empleada en la fabricación del vidrio convencional. Es un material que se puede reciclar y su consumo de energía primaria es de 20 MJ/kg.
La figura de madera es un material obtenido del conglomerado de viruta de madera con cemento, se trata de un material aislante reciclable y cuya producción es totalmente sostenible. El coste energético es bastante bajo, su consumo de energía primaria es de 14 MJ/kg.
el corcho negro aglomerado es un material totalmente renovable, cuya materia prima es la corteza de los alcornoques, su contenido energético es muy bajo y es un material completamente reciclable y sostenible. Tiene una muy buena degradación natural y se puede incinerar sin desprender sustancias nocivas.
Maestro Julio Saucedo
Arquitectura de interiores
Cuando las condiciones externas son distintas a aquellas que deseamos en el ambiente interior nos vemos obligados a: calefaccionar, enfriar, humidificar o secar este espacio. La calidad de este ambiente contribuirá al grado de confortabilidad del diario vivir.
Se busca que los materiales y el diseño constructivo frenen la pérdida o ganancia del calor de una vivienda.
El calor puede transmitirse por radiación, propagarse por conducción o desplazarse por convección.
Las construcciones en madera tienen un entramado natural, lo que facilita la instalación de los materiales aislantes en muros, pisos y techumbres.
El aislamiento térmico tiene sentido en todas aquellas zonas que envuelven la vivienda, vale decir muros exteriores, pisos, techumbre o cielo.
En el caso del espacio interior, resulta innecesario algún tipo de aislación, debido a que no contribuye a la inercia térmica de la vivienda al adaptarse rápidamente a condiciones de calefacción o refrigeración.
Para el caso de una cubierta de techo de fibrocemento y un cielo falso de madera, el flujo de calor descendente puede llegar a un 90% vía radiación y el 10% restante por conducción. En este caso, lo que se necesita es una barrera a las radiaciones térmicas y a la humedad con algún aislante por reflexión de tipo foil de aluminio en todo el techo.
Las ventanas y puertas aportan el 20% de la pérdida total de energía calórica en una vivienda, mediante el fenómeno de la conducción. En ventanas el uso de vidrios dobles (con cámara hermética entre ambos), disminuye las pérdidas/ganancias de calor en estas zonas y reduce notablemente el ingreso de ruidos al interior.
En puertas, la pérdida de energía se materializa en la unión puerta - marco. Sellando correctamente esta juntura, las condiciones térmicas mejoran considerablemente.
Los aislantes se resienten con la humedad por lo que generalmente deben ser protegidos contra ésta con barreras de vapor .
Uno de los factores a tomar en cuenta es la formación de grietas o espacios que posibilitan la infiltración de aire frío.
Estas corrientes de convección, que se originan entre los pies derechos por infiltración de aire frío, se pueden evitar ubicando el aislante entre dichos pies derechos, rellenando todo el espacio, lo que evitará la circulación de aire.