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El valor U de un componente de construcción mide la energía (calor) perdida a través de un metro cuadrado de material por cada diferencia de temperatura entre el ambiente interno y externo. Técnicamente, el valor U mide la transmitancia térmica de un material en W/m² K (vatios por metro cuadrado Kelvin).
El valor U de un componente de construcción representa la eficacia con la que actúa como aislante al controlar la transferencia de calor desde el interior hacia el exterior, reduciendo así la pérdida de energía. Los componentes de construcción pueden ser materiales homogéneos, como el hormigón, o combinaciones de materiales, como las paredes de las cavidades.
Cuanto mayor sea el valor U de un elemento de construcción, menos energía se requiere para mantener las condiciones de confort dentro del edificio.
Este artículo describe la función del valor U y el cálculo de los componentes de construcción.
Características de los valores U
- Cuanto menor sea el valor U de un elemento de construcción, más lentamente transfiere calor y mejor se comporta como aislante.
- Los valores U de los edificios se reducen mediante el uso de materiales, elementos de construcción y tejidos de construcción que reducen la transferencia de calor y el consumo total de energía. Por lo tanto, se especifican en los códigos y reglamentos de construcción para reducir el consumo de energía de los edificios.
- Diferentes materiales y componentes de construcción tienen diferentes valores U. Las paredes de ladrillo macizo tienen valores U más altos que las paredes huecas sin aislamiento.
- Ciertas normas de construcción prohíben la construcción de materiales de construcción al establecer valores U máximos.
- Por ejemplo, un solo panel de vidrio utilizado para el vidrio de una ventana tiene un valor U de 6 W/m2K. Esto significa que un metro cuadrado de vidrio transmitirá 6 vatios por cada grado de diferencia entre la temperatura exterior e interior. Con una diferencia de temperatura de 15 grados en un día frío típico, la pérdida de calor es de 6 x 15 = 90 vatios por metro cuadrado. Este es un valor muy grande y da como resultado enormes pérdidas de calor. Sin embargo, existen materiales modernos de triple acristalamiento para ventanas que ofrecen valores U tan bajos como 0,7 W/m2K.
- Los valores U para varios materiales de construcción se muestran a continuación.
- Pared de ladrillo macizo: 2 W/(m²K)
- Pared hueca sin aislamiento: 1,5 W/(m²K)
- Pared aislada: 0,18 W/(m²K)
- Acristalamiento simple: 4,8 ~ 5,8 W/(m²K)
- Doble acristalamiento: 1,2 a 3,7 W/(m²K) (según tipo)
- Triple acristalamiento inferior: 1 W/(m²K)
- Puerta de madera maciza: 3 W/(m²K)
- Los edificios están diseñados para lograr valores U más bajos. Esto es parte de nuestras medidas de sostenibilidad y desempeño en la construcción de edificios.
Cálculo del coeficiente de transferencia de calor o valor U
La fórmula general para calcular el valor U es:
U = 1/RT
dónde,
U = Transmitancia térmica (W/m²・K)
Rt = resistencia térmica total de los elementos que componen el material (m² K/W).
Si un componente de construcción tiene una superficie interior, una superficie exterior y capas individuales de material entre ellas, la resistencia térmica Rt del material total viene dada por
Rt = Ri + R1 + R2 + R3 +…Rn + Re
dónde,
Rsi = resistencia térmica de la superficie interna
R1, R2…Rn = resistencia térmica de las capas individuales intermedias
Rso = resistencia térmica externa
La resistencia térmica de una capa individual viene dada por la fórmula:
R=D/λ
dónde,
D = espesor del material en metros (m)
λ = conductividad térmica del material (W/Km)
Por lo tanto, a partir de la ecuación, la transmitancia térmica es inversamente proporcional a la resistencia térmica. Cuanto mayor sea la resistencia térmica de un material de construcción, menor será su valor U y, por lo tanto, menor será la pérdida de calor.
Preguntas más frecuentes
El valor U de un componente de construcción mide la energía (calor) perdida a través de un metro cuadrado de material por cada diferencia de temperatura entre el ambiente interno y externo.
El valor U de un componente de construcción representa la eficacia con la que actúa como aislante al controlar la transferencia de calor desde el interior hacia el exterior, reduciendo así la pérdida de energía. Cuanto menor sea el valor U de un elemento de construcción, más lentamente transfiere calor y mejor se comporta como aislante.
La fórmula general para calcular el valor U es:
U = 1/RT
dónde,
U = Transmitancia térmica (W/m²・K)
Rt = resistencia térmica total de los elementos que componen el material (m² K/W).
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