El aislamiento de ventanas reduce la transferencia de calor de un lado de la ventana al otro. El valor U se utiliza para referirse a la cantidad de calor que puede pasar a través de una ventana, llamado transmitancia térmica , siendo mejor una puntuación más baja. [1] El factor U de una ventana a menudo se puede encontrar en la etiqueta de clasificación de la ventana.
Aunque el concepto de valor U (o factor U) es universal, los valores U se pueden expresar en diferentes unidades. En la mayoría de los países, el valor U se expresa en unidades SI, como vatios por metro cuadrado, kelvin :
En los Estados Unidos, el valor U se expresa en unidades térmicas británicas (Btu) por hora-pies cuadrados-grados Fahrenheit:
En este artículo, los valores U se expresan en SI a menos que se indique lo contrario. Para convertir de SI a valores habituales de EE. UU., divida por 5,678. [2] [3]
La mayoría de los gobiernos de varios países ofrecen exenciones o rebajas fiscales para promover la instalación de sistemas de ahorro de energía (ventanas, calderas, aislamientos, etc.)
A continuación se muestra una lista de tecnologías que disminuyen la transferencia de calor en las ventanas:
El doble y triple acristalamiento son fundamentales para la eficiencia energética . Las ventanas de un solo cristal ya no se utilizan de forma generalizada.
El aislamiento proporcionado por el doble o triple acristalamiento se puede mejorar aún más seleccionando ventanas con revestimientos de baja emisividad , roturas de puente térmico y argón u otro gas similar entre los cristales, y también seleccionando ventanas con marcos de alta eficiencia energética.
Las ventanas modernas con doble, triple y cuádruple acristalamiento tienen finos revestimientos metálicos de baja emisividad en los cristales, lo que puede mejorar significativamente su rendimiento de aislamiento térmico.
Otra área donde se utilizan recubrimientos de baja emisividad son las barreras térmicas . Algunas barreras térmicas (como Insulbar LEF) disminuyen las pérdidas térmicas por radiación a través de un folio de baja emisividad aplicado al perfil de aislamiento térmico . [ jerga ]
Para reducir el flujo de calor y el factor U, los marcos metálicos deben tener un perfil plástico aislante colocado entre el interior y el exterior del marco y la hoja . Estos perfiles se denominan con rotura de puente térmico y están fabricados en poliamida 6,6 reforzada con fibra de vidrio . La proporción de fibra de vidrio en los perfiles es del 25%. El material utilizado para esta barra aislante destaca por su bajo valor de conductividad térmica (0,30 W/m2K) y sus buenas propiedades mecánicas incluso a temperaturas más elevadas.
Un marco no separado térmicamente de una ventana de aluminio tiene un coeficiente de transmisión térmica de 6,8 W/m2K. Si el sistema se separa térmicamente con un perfil aislante de 42 mm de ancho, el coeficiente de transmisión térmica se puede reducir a 1,3 W/m2K.
Insulbar LO, un producto presentado por Ensinger , es una solución optimizada lambda (conductividad térmica) para perfiles de aislamiento térmico. Su valor lambda es de sólo 0,18 W/m2K.
La mayoría de las ventanas modernas utilizan espaciadores de acristalamiento para mantener la distancia entre los paneles con fines de sellado. Muchos de estos espaciadores están hechos de aluminio, que es un material muy conductor. Existe una alternativa mejor para un mayor rendimiento de aislamiento: espaciadores de plástico especiales, generalmente denominados "espaciadores de borde cálido".
Las ventanas de doble y triple acristalamiento también tienen argón , criptón u otros gases inertes entre sus cristales. Es otro elemento clave para un mejor aislamiento térmico.
La mayoría de las ventanas usan argón (que es más barato), pero el criptón es una mejor opción de aislamiento cuando la distancia entre los paneles debe ser menor (la distancia debe ser de aproximadamente 13 mm ( 1 ⁄ 2 pulgada) para el argón, y aproximadamente 9 mm ( 1 ⁄ 2 pulgadas) para el argón. ( 3 ⁄ 8 pulgadas) para criptón; aumentar o disminuir el espacio degradará el rendimiento).
El tipo de marco de ventana y el aislamiento de su cavidad son críticos para la eficiencia energética y el rendimiento térmico (y para la resistencia, durabilidad y mantenimiento).
Los marcos de aluminio son excelentes por su resistencia, durabilidad y mantenimiento, pero son una mala opción para el aislamiento térmico. El aluminio es un material extremadamente conductor. Por lo tanto, los perfiles de aislamiento térmico se utilizan para crear una separación térmica de las capas interior y exterior de las estructuras metálicas. La variedad de perfiles de aislamiento térmico (Insulbar) permite alcanzar valores bajos de U f (por ejemplo, 1,3 W/m 2 K utilizando un perfil de aislamiento de 34 mm y hasta 1,1 W/m 2 K con sistemas de aluminio contemporáneos). Los perfiles aislantes de poliamida con un contenido de fibra de vidrio del 25% son la mejor opción disponible comercialmente para un aislamiento térmico y propiedades mecánicas óptimas.
Las ventanas con marco de madera brindan un mejor aislamiento, pero son una mala opción en cuanto a durabilidad o mantenimiento (a menos que elija ventanas revestidas de madera).
El vinilo y la fibra de vidrio son mejores materiales aislantes y reductores de ruido. Ciertas ventanas tienen marcos de vinilo o fibra de vidrio que cuentan con cámaras, para mejorar aún más el aislamiento y la reducción del ruido. [4]
Las casas energéticamente eficientes en climas fríos suelen contar con ventanas de triple acristalamiento con un valor U entre 0,19 y 0,26. En climas moderados y cálidos, las ventanas de doble acristalamiento de calidad con un valor U de aproximadamente 0,30 son generalmente una opción más rentable y eficaz. [5]
El marco utilizado también puede ser importante, especialmente si está hecho de un material de alta conductividad térmica como el metal. En este caso, se deben utilizar espaciadores de plástico para crear roturas de puente térmico entre las secciones interior y exterior del marco.
Dos de los materiales de estructura más eficientes energéticamente son el vinilo y la fibra de vidrio. Hacen un trabajo particularmente bueno al reducir la transferencia de calor y contribuir al valor del aislamiento. Su decisión final sobre cuál de estos utilizar puede basarse en la estética y el costo. Al hacer su selección, asegúrese de buscar marcos de vinilo o fibra de vidrio que hayan sido diseñados específicamente para brindar rendimiento. Por ejemplo, ambos pueden diseñarse con cámaras dentro del marco que mejoren la resistencia, la reducción del ruido y el valor de aislamiento.