¿Cómo calcular la transmitancia térmica y qué significa?

Calcular la transmitancia térmica y entender qué significa te permite ser consciente de cómo, junto con la resistencia térmica, influye en el comportamiento energético de un edificio. 

Este cálculo resulta trascendental para diseñar edificios más eficientes, y por lo tanto, que realicen una mejor gestión de los recursos. 

Por ello, el Código Técnico de la Edificación (CTE) marca los valores máximos de este indicador en función de la zona climática, garantizando un confort mínimo de las construcciones. 

En este artículo, te lo vamos a explicar detalladamente y con claridad. 

¿Qué es la transmitancia térmica? 

¿Qué es la transmitancia térmica y cómo se calcula?

La transmitancia térmica, también llamada “U” o “coeficiente U” es una medida que calcula el flujo de calor que se transfiere a través de un material o estructura (como las paredes o una ventana) cuando hay una diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de una construcción. 

Se mide en vatios por metro cuadrado y por grado Kelvin (W/m2·K) y cuanto menor es su valor, mejor es el aislamiento térmico porque significa que menos calor va a transferirse a través del elemento constructivo. 

Podríamos decir que se trata de un concepto inverso al de resistencia térmica total de un elemento y que describe cuántos vatios de calor pasan a través de un metro cuadrado de un material cuando hay 1 grado de diferencia de temperatura de un lado y otro. 

Por ejemplo: 

Si tienes una ventana con un valor U = 1 W/m2·K, significa que por cada 1 °C de diferencia entre la temperatura interior y exterior, a través de cada metro cuadrado de esa ventana se escapa 1 vatio de calor. 

Diferencia entre transmitancia térmica y puente térmico

La transmitancia térmica es una medida que indica cuánto calor atraviesa un material, mientras que un puente térmico es el punto preciso donde el calor se escapa fácilmente. 

Ambos conceptos son determinantes para entender la relevancia de disponer de un buen aislamiento térmico

Tipos de transmitancia térmica

Cada elemento constructivo va a presentar sus propios tipos de transmitancia térmica. Así, en lo que respecta a las ventanas encontramos: 

  • Transmitancia de perfilería o de perfil (Uf). Se refiere al calor que atraviesa el marco de una ventana, pero no se considera el acristalamiento.
  • Transmitancia de acristalamiento (Ug). Calcula el calor que pasa por el vidrio. 
  • Transmitancia del conjunto (Uw). Es la suma total de la transmitancia de perfilería y la del acristalamiento. 

Si nos detenemos en un edificio, va a ser esencial conocer el valor global de transmitancia de la envolvente térmica (K), que es lo que va a determinar su consumo energético. 

¿Cómo se calcula la transmitancia térmica? 

Para explicarte cómo se calcula la transmitancia térmica, permítenos explicarte antes qué es la resistencia térmica, pues necesitamos ese valor en la ecuación. 

A la hora de calcular la transmitancia térmica (U) de un elemento (pared, suelo, cubierta…) debes considerar que se encuentran fabricados con varias capas de ladrillo, aislante, yeso, etc. 

Cada capa va a obstaculizar el paso del calor en mayor o menor medida. Esto se llama resistencia térmica (R). Cuanto mayor es el valor de la resistencia, más capacidad aislante tiene un elemento. 

Para encontrar la resistencia total se suman todas las capas y se obtiene el valor “Rtotal” del cerramiento.  Con ese valor ya podemos calcular la transmitancia con la fórmula: 

U = 1/Rtotal

Cuanto menor sea el valor U, mejor es el aislamiento. Esto establece una relación inversa entre transmitancia y resistencia. 

Ahora bien, la transmitancia no se obtiene únicamente con fórmulas, también se emplean mediciones reales o ensayos normalizados para verificarla como cámaras térmicas, medidores de flujo de calor o calorímetros de placa caliente. 

<h3> Normas que regulan las mediciones de transmitancia térmica 

En Europa, existen normas estandarizadas para los cálculos de transmitancia térmica como las normas UNE-EN 12412-2 (para el método de la caja caliente), y la UNE-EN 10077 (utiliza mediciones informáticas).

¿Por qué es importante la transmitancia térmica? 

La transmitancia térmica es importante porque se encuentra relacionada con la sostenibilidad y confort de los espacios. 

A la hora de construir un edificio, los arquitectos diseñan y seleccionan los materiales que componen la estructura de manera precisa, pues son determinantes en el comportamiento térmico del edificio. 

Y es necesario recordar que cuando hablamos de sostenibilidad nos referimos a un uso eficiente de los recursos, que acaba traduciéndose en ahorro para las familias. 

Así las cosas, en función de si el valor U es alto o bajo, la construcción va a comportarse de una manera específica:  

  • Si su coeficiente es alto significa que pierde o entra mucho calor. Eso se traduce en más gasto de energía para calentar o enfriar el interior. 
  • Si su coeficiente es bajo, hay menos pérdida de calor, lo que mejora el confort térmico y ayuda a reducir la factura energética.

Aplicaciones de la transmitancia térmica: ejemplos

La transmitancia térmica es muy útil para minimizar las fugas de energía en envolventes de un edificio (“su piel”, para que puedas entender su relevancia) y elementos como ventanas, muros, techos, y suelos de una construcción. 

Asimismo, también se utiliza en refrigeradores industriales, por ejemplo, para optimizar el consumo energético. 

Factores que influyen en la transmitancia térmica

Varios factores influyen en la transmitancia térmica de una construcción:

  • El tipo de material. Los materiales con mayor capacidad de aislamiento, como la lana de roca, tienen menor transmitancia térmica. 
  • El espesor. Generalmente, los materiales más densos reducen la transferencia de calor. 
  • La porosidad. Cuanto más poroso es un material, mejor va a funcionar como aislante térmico. Por eso, son buenos aislantes el corcho, la lana mineral o de vidrio, la espuma de poliuretano o el poliestireno expandido (EPS). 
  • La zona climática de la construcción. Va a influir en el diseño térmico, el consumo energético, la durabilidad de los materiales y las condiciones mínimas para cumplir con las exigencias en materia de eficiencia energética.

En lo que respecta a la porosidad, lo que hemos comentado puede parecer contradictorio, pero vamos a explicártelo con dos ejemplos prácticos.

En paredes, techos y suelos se suelen usar materiales porosos porque el aire que queda atrapado en los poros conduce poco calor, lo que ayuda a reducir la pérdida de energía. 

En las ventanas no se usan materiales porosos, sino dobles acristalamientos o cámaras entre vidrios para conseguir el mismo efecto. 

De modo que, cuantos más poros, huecos y cámaras tenga el material, más difícil lo tiene el aire para atravesarlo. 

Como dato curioso queremos mencionarte que actualmente existen materiales inteligentes capaces de cambiar su transmitancia térmica en función de los estímulos externos (luz, temperatura, etc.), que están revolucionando la construcción. 

Transmitancia térmica y sostenibilidad: valores ideales 

Cuando se buscan valores ideales de transmitancia, se está apostando por la sostenibilidad, porque minimizan las emisiones asociadas a la climatización, mientras se impulsa un uso más responsable de los recursos. 

Ahora ya sabes que cuanto menor es su coeficiente, mayor confort térmico vas a disfrutar en una construcción. 

Las transmitancias térmicas máximas de la envolvente térmica de una construcción vienen determinadas en el Código Técnico de la Edificación. Se establecen en relación con la zona climática de España en la que se encuentre. 

Estas zonas se clasifican de la A (zonas más calurosas) a la E (zonas más frías) y para cada una de ellas se marcan unos valores concretos en cuanto a los elementos que van a emplearse (muros, suelos, cubiertas con contacto, medianerías, huecos, etc.).

Como te hemos explicado al hablar de los tipos de transmitancia, el valor global (K) es el que realmente te va a transmitir el valor de calidad térmica de una construcción considerando todos sus elementos. 

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