Envolvente · Método
Cómo se calcula la transmitancia térmica (U)
La transmitancia térmica U es 1 dividido entre la resistencia térmica total: se suma la resistencia de cada capa (su espesor en metros entre su conductividad λ) a las dos resistencias superficiales, y se hace la inversa. Ese es todo el método para un muro, una cubierta o un suelo, según la UNE-EN ISO 6946. El vidrio y la ventana se calculan de otra manera: un vidrio aislante por lo que atraviesa cada cámara (UNE-EN 673) y una ventana repartiendo su superficie entre vidrio, marco y el borde del intercalario (UNE-EN ISO 10077-1). Por eso hay tres calculadoras, una por caso, y el resultado siempre va en W/m²K: cuanto más bajo, menos calor se escapa.
El método del muro, paso a paso
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Apunta las capas
De la cara interior a la exterior, con el espesor de cada una: yeso o placa, tabique o ladrillo, aislante, cámara, hoja exterior, mortero. El orden no cambia la U, pero importa después para la condensación.
El espesor en milímetros en el papel; en el paso siguiente pasa a metros.
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Busca la conductividad de cada capa, λ
λ (lambda) es lo bien que un material conduce el calor, en W/(m·K). Para el aislante y los bloques, el valor declarado del fabricante; la calculadora trae valores típicos de los materiales corrientes y deja escribir el tuyo.
El aislante tiene una λ unas veinte veces menor que el ladrillo, y por eso hace casi todo el trabajo.
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Resistencia de cada capa: R = e / λ
El espesor en metros entre λ da la resistencia térmica de la capa, en m²K/W. En el ejemplo de abajo, la capa de aislante (Lana mineral, 100 mm, λ 0,037) da R 2,703.
Una cámara de aire sin ventilar tiene una resistencia fija en vez de una λ.
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Suma las resistencias superficiales
La capa fina de aire quieto pegada a cada cara también frena el calor. En un muro la calculadora usa Rsi 0,13 por dentro y Rse 0,04 por fuera; cubiertas y suelos tienen su propio valor interior.
Si se olvidan, todos los muros parecen mejores de lo que son.
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U = 1 / R total
Se suman todas las resistencias, superficies incluidas, y se divide 1 entre la suma. Esa es la transmitancia, en W/m²K.
Las resistencias se suman; las transmitancias, no. Siempre se suma R y se invierte al final.
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Compárala con el límite y dimensiona el aislante
Elige tu zona climática y la calculadora pone el valor límite del CTE DB HE1 para ese elemento, o escribe tú el objetivo. Te dice si el cerramiento llega y qué espesor de aislante haría falta.
Más aislante es casi siempre la respuesta; más fábrica, casi nunca.
Ejemplo: un muro de fábrica
El muro con el que se abre la calculadora, capa a capa, con los valores que ella misma da: espesor en mm, λ en W/(m·K) y R en m²K/W.
| Capa | mm | λ | R |
|---|---|---|---|
| Superficie interior, Rsi | — | — | 0,13 |
| Mortero de cemento | 10 | 0,9 | 0,011 |
| Ladrillo cerámico | 115 | 0,77 | 0,149 |
| Lana mineral | 100 | 0,037 | 2,703 |
| Hormigón celular | 100 | 0,18 | 0,556 |
| Placa de yeso | 13 | 0,21 | 0,062 |
| Superficie exterior, Rse | — | — | 0,04 |
| Resistencia total | 338 | 3,651 |
U = 1 / 3,651 = 0,274 W/m²K
La calculadora empieza con el límite de la zona climática C, 0,49 W/m²K: Cumple el CTE en zona C, y con 41 mm del mismo aislante en vez de 100 mm todavía llegaría. Si se quita la capa «Lana mineral», el mismo muro se va a 1,055 W/m²K.
Ejemplo: un doble acristalamiento
Un vidrio 4-16-4: dos lunas con una cámara de 16 mm (gas: Argón 90 %) y una capa bajo emisiva de emisividad 0,03. La calculadora saca el calor que cruza la cámara por radiación y por el gas, y suma el vidrio y las dos superficies.
| Parte | Resultado de la calculadora |
|---|---|
| Radiación en la cámara, hr | 0,153 W/m²K, 11 % de la cámara |
| Conducción del gas en la cámara, hg | 1,218 W/m²K |
| Ug del vidrio | 1,10 W/m²K |
| El mismo vidrio sin capa (emisividad 0,837) | 2,63 W/m²K, radiación 75 % de la cámara |
La capa bajo emisiva hace más que el gas: sin ella, la radiación se lleva casi todo el calor de una luna a la otra.
Abrir la calculadora del vidrio
Se abre con este mismo vidrio.
Ejemplo: la ventana donde va ese vidrio
Una ventana de 1230 × 1480 mm con 70 mm de cara de marco, marco con Um 1,30, intercalario con Ψv 0,060 W/(m·K) y la U del vidrio de antes, 1,10. La transmitancia de la ventana reparte su superficie entre vidrio y marco y suma el borde del vidrio en todo su perímetro.
Uw = (Av·Uv + Am·Um + lv·Ψv) / Aw
| Término | Valor de la calculadora |
|---|---|
| Superficie de la ventana, Aw | 1,8204 m² |
| Superficie de vidrio, Av | 1,4606 m², el 80,2 % de la ventana |
| Superficie de marco, Am | 0,3598 m² |
| Perímetro visible del vidrio, lv | 4,860 m |
| Uw | 1,30 W/m²K, +0,20 sobre el vidrio solo |
El marco y el borde del intercalario hacen la ventana peor que su vidrio. Es lo normal, y por eso lo que se compara es la U de la ventana, no la del vidrio.
Preguntas
¿Cuál es la fórmula de la transmitancia térmica?
U = 1 / (Rsi + R1 + R2 + … + Rse), donde la R de cada capa es su espesor en metros entre su conductividad λ. Es la UNE-EN ISO 6946, para muros, cubiertas y suelos sin puentes térmicos importantes.
¿Qué diferencia hay entre transmitancia y resistencia térmica?
La resistencia R va en m²K/W: cuanto más alta, mejor, y se suma capa a capa. La transmitancia U es la inversa de la resistencia total, superficies incluidas, en W/m²K: cuanto más baja, mejor. La R que trae una plancha de aislante es la de esa plancha, no la del muro.
¿Por qué la ventana tiene peor U que su vidrio?
Porque el marco suele aislar menos que un vidrio actual, y el intercalario del borde pierde calor en todo el perímetro. En el ejemplo, el vidrio da 1,10 y la ventana 1,30.
¿Sirve este método para un tabique con montantes de acero o de madera?
No del todo. El método de capas supone capas uniformes; montantes, llaves y encuentros son puentes térmicos, y la calculadora de puentes térmicos los suma aparte como pérdidas lineales.