Cómo seleccionar el espesor de aislamiento correcto

08/10/2021

Seleccionar el espesor correcto del aislamiento mecánico es una pregunta que muchos se hacen; y esperan una respuesta rápida y sencilla a un asunto que es bastante complejo. El aislamiento mecánico se usa por cinco razones principales: ahorro de energía; control de la condensación; control de los procesos; protección del personal; y control acústico. Cada aplicación requiere una evaluación del resultado final deseado y las condiciones circundantes que influyen en ese resultado. La eficiencia del material de aislamiento que se usará es una consideración principal en todos estos usos. Un material menos eficiente, indicado por la conductividad térmica del producto, requerirá un mayor espesor del material para lograr el objetivo, mientras que un producto más eficiente, como la fibra de vidrio, requerirá menos espesor para lograr el objetivo.
 

Ahorrar energía con el espesor del aislamiento

El espesor del aislamiento puede ser (y normalmente lo es) parte de un cálculo económico que tiene en cuenta los factores frecuentes asociados con una decisión de inversión en las instalaciones. ¿De cuánto será el retorno de la inversión, o cuál será el ROI de una inversión en aislamiento mecánico? El aislamiento mecánico tiene un excelente plazo de ROI, generalmente de menos de 12 meses. El cálculo del espesor del aislamiento repercutirá en el ROI, ya que a medida que cambia el espesor, también lo hace el costo de materiales e instalación. Junto con el cambio en el costo, la cantidad de ahorro de energía cambiará e impactará en el ROI. Parte de la información que usted debe tener a mano al calcular el ahorro de energía y el espesor económico son las temperaturas de funcionamiento, las temperaturas ambientales, el costo de los sistemas de aislamiento instalados, el costo por unidad de energía y los puntos de referencia financieros internos, como el costo de capital. Todos estos factores y otros desempeñan un papel en una decisión sólida de inversión en aislamiento. Se puede hacer un cálculo del espesor económico que tenga en cuenta estos factores usando software especializado para hacer que el cálculo y la selección del espesor sean más rápidos y sencillos.
 

Controlar la condensación

El espesor del aislamiento se selecciona por la capacidad del sistema de aislamiento para reducir la cantidad de tiempo y la gravedad de la formación de condensación en la superficie exterior de la estructura aislada. Los datos que deben recopilarse y tenerse en cuenta al decidir el espesor correcto incluyen la temperatura de funcionamiento del sistema, la temperatura ambiente del entorno circundante, la humedad relativa en el entorno circundante, la velocidad del aire que podría anticiparse, como el viento para los sistemas de exteriores, y los acabados finales de protección que podrían usarse. Deben tenerse en cuenta las condiciones más drásticas previstas para lograr los resultados más satisfactorios. Comúnmente, se cree que el horario más caluroso del día es la condición más drástica para la formación de condensación. Esto no siempre es así. En las mañanas frescas, la humedad relativa suele ser la más alta del día, lo que genera una posibilidad mucho mayor de que la temperatura superficial del sistema alcance la temperatura del punto de condensación que en una tarde calurosa, cuando la humedad relativa es menor y es más difícil que se alcance la temperatura del punto de condensación. Al seleccionar el espesor correcto del aislamiento para el control de la condensación, verifique el espesor requerido para las condiciones matutinas y vespertinas. El espesor requerido en una mañana fresca y húmeda puede ser mayor que el espesor requerido en una tarde más seca y calurosa.

Selección del espesor del aislamiento para el control de procesos

Los requisitos de control de procesos para seleccionar el espesor del aislamiento varían ampliamente. Por lo general, es deseable que el proceso (o el producto que resulta de un proceso) se mantenga a una temperatura o dentro de un intervalo de temperaturas especificado que evite impactos negativos en un proceso o producto terminado. Nuevamente, los datos clave requeridos para una selección correcta del espesor incluirían las condiciones ambientales circundantes, las temperaturas del proceso y un conjunto específico de condiciones que se desean para el proceso o el producto. En una aplicación donde controlar el calentamiento o la refrigeración de un producto es el principal objetivo, se requiere el valor de calor específico del producto. Los tipos de resultados deseados para una aplicación de control de procesos pueden ser evitar la solidificación de un líquido, evitar la condensación de un gas, limitar la pérdida de temperatura a un valor específico, mantener una temperatura específica en una distancia determinada, y enlentecer el calentamiento o refrigeración de un proceso o producto. Todo esto se relaciona con la pérdida o la ganancia de calor, con una cantidad especificada que depende de las necesidades del proceso. La pérdida o la ganancia especificada puede controlarse mediante el espesor del aislamiento seleccionado. 
 

Protección del personal con una barrera térmica

Las aplicaciones de protección del personal para el aislamiento de tuberías y equipos son aplicaciones de seguridad en el lugar de trabajo para el aislamiento. Cuando nos referimos a la protección del personal, significa que el aislamiento se usa para mantener la temperatura de la superficie del sistema lo suficientemente baja en operaciones con calor o lo suficientemente caliente en sistemas con frío extremo para evitar lesiones por contacto debido a quemaduras o congelación. Un reconocimiento más reciente de una aplicación de protección del personal es el aislamiento aplicado a un entorno que permite un cierto nivel de comodidad para evitar tensiones relacionadas con el calor, como el agotamiento por calor o la insolación, y la hipotermia en el caso de ambientes extremadamente fríos. Hay estándares de la industria para este tipo de protección del personal, y estos estándares deben consultarse al tomar una decisión sobre el objetivo final deseado. El requisito y la selección del espesor del sistema de aislamiento dependerán en gran medida del objetivo final deseado.
 

Aplicaciones acústicas

En aplicaciones de control acústico, el aislamiento controla el flujo de la energía sonora, en lugar de la energía térmica. Al igual que el aislamiento térmico, la eficiencia y la efectividad del aislamiento sonoro son en gran medida el resultado del espesor del material; no son el resultado de la masa del material. El espesor de un aislamiento acústico afectará la capacidad de reducir la transmisión de sonido mucho más rápido que la selección de un aislamiento más denso o más pesado del mismo tipo. Las razones frecuentes para usar aislamiento mecánico para controlar el sonido consisten en absorber el ruido o detener la transmisión de ruido en sistemas de tuberías y conductos en edificios con alta ocupación o de ocupación crítica, como oficinas, estudios de grabación, cines y salas de espectáculos, consultorios médicos e instalaciones comerciales confidenciales. Todos estos son tipos de instalaciones que pueden ser menos adecuadas para su uso si la calidad acústica del espacio y los sistemas que contribuyen a la calidad acústica no están correctamente aislados contra la transferencia de sonido, ya sea por transmisión o reflexión. Los niveles altos de ruido en el entorno industrial son una preocupación creciente. Es sabido que los altos niveles de ruido afectan la capacidad auditiva de los trabajadores a largo plazo. Contener y reducir el nivel de ruido en el entorno industrial o laboral supone otra aplicación. Seleccionar el espesor correcto del aislamiento para el control acústico puede influir positivamente en la calidad acústica de los sistemas que funcionan en el espacio ocupado en todo tipo de entornos.
 

Calculadora 3-E Plus

Una vez que se haya establecido el resultado final deseado y se hayan recopilado los datos correctos, la forma más rápida de calcular el espesor del aislamiento para ahorrar energía, controlar la condensación, proteger al personal y verificar los procesos es usar una aplicación de software que use cálculos basados en la información detallada en ASTM C680. Hay aplicaciones de determinados fabricantes que emplean esta práctica. Hay una aplicación que sirve para todo la industria, 3-E Plus, que se ofrece como descarga gratuita en Knauf Insulation. Cualquier persona puede usar las fórmulas proporcionadas en ASTM C680 para crear su propia calculadora, si lo desea. En cuanto al control acústico, es mejor consultar al equipo técnico de Knauf Insulation o al diseñador acústico para determinar el espesor necesario con el fin de proporcionar el objetivo final. 

Knauf Insulation North America fabrica una amplia gama de materiales de aislamiento de fibra de vidrio altamente sostenibles y de alta calidad que son eficientes y efectivos para todas las necesidades descritas anteriormente, en espesores para satisfacer la mayoría de las necesidades que surgen a diario. Hay momentos en los que surgen necesidades muy específicas, y la solución puede no ser tan evidente. En cualquier caso, consulte con el equipo técnico y de ventas de Knauf para seleccionar el espesor de aislamiento correcto.