Qué determina la eficacia de un material aislante

La capacidad aislante de un material depende fundamentalmente de su conductividad térmica declarada (λD), expresada en W/(m·K). Este valor indica cuánta energía térmica atraviesa un metro de espesor del material por cada grado Kelvin de diferencia de temperatura entre las dos caras. Los materiales que se utilizan en construcción presentan valores λ entre 0,022 y 0,045 W/(m·K), con algunas excepciones por debajo de 0,020 para productos de altas prestaciones.

La resistencia térmica (R) de una capa depende del espesor (d) y de la conductividad: R = d / λ. Para alcanzar la transmitancia U máxima que exige el CTE DB HE en cada zona climática, el proyectista debe calcular el espesor necesario de cada solución. En zonas D y E (meseta norte, Pirineos), los requisitos son considerablemente más exigentes que en la zona A (Canarias) o la zona B (litoral mediterráneo sur).

Lana mineral: lana de roca y lana de vidrio

Las lanas minerales son los materiales aislantes más extendidos en España tanto en obra nueva como en rehabilitación. Se producen a partir de roca volcánica (basalto, diabasa) o vidrio reciclado, mediante fusión y centrifugado de fibras. Su estructura fibrosa proporciona buenas prestaciones acústicas además de térmicas.

Lana de roca

Presenta una conductividad declarada que oscila entre 0,033 y 0,040 W/(m·K) según densidad y producto. Se fabrica en forma de paneles rígidos, semirígidos y mantas. Su principal ventaja frente a la lana de vidrio es la resistencia al fuego: clasificada como A1 o A2 según EN 13501-1, no propaga la llama. Esta característica la hace idónea para fachadas ventiladas con requisitos de reacción al fuego, medianerías y sistemas de cubierta plana invertida.

En España, los paneles de lana de roca con densidades entre 40 y 100 kg/m³ son habituales en trasdosados interiores, cámaras de fachada y aislamientos de cubiertas inclinadas. Los paneles de alta densidad (por encima de 150 kg/m³) se utilizan en cubiertas transitables y como soporte de impermeabilización.

Lana de vidrio

Sus valores lambda habituales se sitúan entre 0,032 y 0,038 W/(m·K). Presenta menor densidad que la lana de roca, lo que reduce el peso del conjunto constructivo. Se comercializa principalmente en mantas con papel kraft, film de aluminio o sin revestimiento, y en paneles semirígidos. Es el producto más utilizado en tabiquería de cartón-yeso y en cámaras de aire de cubiertas inclinadas sobre rastreles.

Nota sobre marcado CE: Todos los materiales aislantes comercializados en España deben disponer de marcado CE conforme a sus normas de producto armonizadas (por ejemplo, EN 13162 para lana mineral). El marcado CE incluye la conductividad térmica declarada, la clase de reacción al fuego y, en su caso, la resistencia a compresión.

Poliestireno expandido (EPS)

El poliestireno expandido se obtiene mediante la expansión de perlas de poliestireno con un agente espumante. El resultado es un material de baja densidad (entre 10 y 40 kg/m³) con conductividades declaradas entre 0,031 y 0,038 W/(m·K) según densidad y tipo. Existe también el EPS con grafito (EPS-G o EPS gris), que incorpora partículas de carbono para reducir la radiación interna y obtiene valores de 0,030 a 0,033 W/(m·K).

El EPS es el material de referencia en los sistemas SATE (Sistema de Aislamiento Térmico por el Exterior), conocidos también como ETICS (External Thermal Insulation Composite System). En España, los sistemas SATE con EPS representan la mayor parte de las rehabilitaciones energéticas de fachada subvencionadas a través del Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia.

Su resistencia a la absorción de agua es moderada: absorbe cierta humedad a largo plazo, lo que puede reducir ligeramente sus prestaciones térmicas en cerramientos en contacto con el terreno. Para estas aplicaciones se prefiere el XPS.

Poliestireno extruido (XPS)

El XPS se produce mediante extrusión del poliestireno fundido con agente espumante, obteniendo una estructura de célula cerrada que le confiere una absorción de agua muy baja. Sus conductividades se sitúan entre 0,028 y 0,036 W/(m·K), con resistencias a compresión elevadas (entre 200 y 700 kPa según producto).

Las aplicaciones principales del XPS en España son:

  • Soleras y forjados sanitarios en contacto con el terreno
  • Cubiertas planas invertidas (sobre la impermeabilización)
  • Aislamiento perimetral de cimentaciones
  • Trasdosados en locales húmedos

En cubierta invertida, el XPS actúa como aislante y a la vez como protector mecánico de la lámina impermeabilizante. Esta solución es habitual en edificios terciarios y en viviendas con cubierta transitable o ajardinada.

Poliuretano proyectado (PUR/PIR)

El poliuretano proyectado se aplica in situ mediante la mezcla de dos componentes líquidos que reaccionan y espuman sobre la superficie a tratar. Una vez fraguado forma una capa continua sin juntas, lo que elimina los puentes térmicos propios de los sistemas de paneles. Su conductividad típica varía entre 0,022 y 0,028 W/(m·K), siendo uno de los materiales con mejor relación entre prestaciones y espesor.

Se utiliza habitualmente en:

  • Cubiertas inclinadas de teja sobre tablero, aplicado directamente sobre el sustrato
  • Rehabilitación de cubiertas planas con superficies irregulares
  • Trasdosados en cámaras de difícil acceso
  • Aislamiento de tuberías e instalaciones

El poliisocianurato (PIR), variante con mayor proporción de isocianato, presenta mejor comportamiento ante el fuego y conductividades declaradas inferiores a 0,023 W/(m·K). Su uso en cubiertas industriales y edificios de altura está en aumento.

Diagrama esquemático de un puente térmico en un cerramiento, con isotermas y vectores de flujo de calor
Representación del flujo de calor en un cerramiento con discontinuidad de aislamiento. Imagen: dominio público / Wikimedia Commons

Celulosa reciclada

El aislamiento de celulosa se obtiene del reciclaje de papel periódico y tratamiento con sales de boro como retardante al fuego. Se aplica por soplado o insuflado, adaptándose a irregularidades y cámaras de difícil acceso. Su conductividad se sitúa entre 0,037 y 0,042 W/(m·K), ligeramente superior a las lanas minerales, pero su comportamiento higrotérmico destaca en construcciones de madera o con envolventes difusivamente abiertas.

En el contexto español, el aislamiento de celulosa tiene menor implantación que en el norte de Europa, pero su uso crece en proyectos de construcción sostenible, rehabilitaciones de vivienda unifamiliar y edificios con criterios Passivhaus adaptados al clima mediterráneo.

Tabla comparativa de materiales aislantes

Material λ típico W/(m·K) Densidad kg/m³ Reacción al fuego Aplicación principal
Lana de roca 0,033 – 0,040 30 – 200 A1 / A2 Fachada ventilada, cubierta, tabiquería
Lana de vidrio 0,032 – 0,038 10 – 60 A1 / A2 Cubiertas inclinadas, trasdosados
EPS estándar 0,033 – 0,038 10 – 40 E / F SATE de fachada, soleras
EPS con grafito 0,030 – 0,033 15 – 40 E / F SATE, trasdosados
XPS 0,028 – 0,036 25 – 50 E / F Cubierta invertida, solera sobre terreno
PUR proyectado 0,022 – 0,028 30 – 60 B / C Cubiertas, rehabilitación
PIR en panel 0,020 – 0,024 30 – 50 B / C Cubiertas industriales, terciario
Celulosa reciclada 0,037 – 0,042 25 – 80 B / C Soplado en cámara, construcción madera

Criterios de selección en rehabilitación energética española

La elección del material aislante en una rehabilitación depende de varios factores que van más allá del valor lambda:

  • Tipo de cerramiento: fachada, cubierta, solera o cerramiento en contacto con el terreno tienen requisitos de resistencia al agua, compresión y compatibilidad con el sistema constructivo diferentes.
  • Presencia de humedad: en cámaras con posibilidad de condensación o en contacto con el terreno, son preferibles materiales de célula cerrada (XPS, PUR) o materiales con tratamiento hidrófugo.
  • Reacción al fuego: el CTE DB SI establece clases mínimas según la altura del edificio y la posición del aislante en la fachada. Las lanas minerales son la opción habitual cuando se requieren clases A1 o A2.
  • Disponibilidad de espacio: en rehabilitaciones por el interior, el espesor disponible es limitado. Los materiales con mejor lambda (PUR, PIR, XPS) permiten alcanzar la transmitancia exigida con menor pérdida de superficie habitable.

Referencias

  1. Ministerio de Transportes, Movilidad y Agenda Urbana. Código Técnico de la Edificación — Documento Básico HE: Ahorro de Energía. Actualización 2022. codigotecnico.org
  2. Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía (IDAE). Guía técnica de procedimientos y aspectos de la simulación de instalaciones térmicas en edificios. idae.es
  3. AENOR. Normas UNE-EN 13162 a 13171: Productos aislantes térmicos para aplicaciones en la edificación.
  4. European Insulation Manufacturers Association (EURIMA). Thermal performance of insulation products. eurima.org