Materiales y productos de aislamiento nuevos y alternativos

Cuando coloque aislamiento en su hogar, puede elegir entre muchos tipos diferentes de materiales. Todos conocemos los tipos más comunes, pero ¿sabías que hay otras alternativas? Siga leyendo para obtener más información sobre estos productos antes de comenzar a aislar su hogar.

Nota: Los nombres de los fabricantes y los productos se han omitido intencionalmente a menos que sea necesario para transmitir una descripción adecuada del material.

Fibra de vidrio (fibra de vidrio)

Algunos fabricantes ahora producen productos aislantes de fibra de vidrio de densidad media y alta que tienen valores R ligeramente más altos (ft 2 h ° F / Btu) que las variedades anteriores. Estos productos más densos están diseñados para áreas de aislamiento con espacio de cavidad limitado, como techos altos.

Los bloques de fibra de vidrio de alta densidad para una pared enmarcada con postes de 2x4 (51x102 milímetros) tienen un valor R-15, en comparación con R-11 para los tipos de "baja densidad". Una guata de densidad media ofrece R-13 para el mismo espacio. Los bloques de alta densidad para una pared de marco de 2x6 (51x152 mm) R-21. Los bloques de alta densidad para espacios de 8,5 pulgadas (216 mm) ofrecen aproximadamente R-30, pero también están disponibles los bloques R-38 para espacios de 12 pulgadas (304 mm).

Un fabricante comercializa un producto de aislamiento fibroso no convencional. Es una combinación de dos tipos de vidrio que se fusionan entre sí. Cuando los dos materiales se enfrían durante la fabricación, forman rizos aleatorios. Esto hace que el material sea menos irritante y posiblemente más seguro para trabajar y no requiere aglutinante químico para mantener los bloques juntos. También viene en una funda de plástico perforada para ayudar en el manejo.

También hay varias variaciones de fibra de vidrio suelta para usar con máquinas de soplado de aislamiento. Algunos productos reclaman un mayor contenido de material reciclado, o algún otro tema de marketing, para que se destaquen de la competencia. Sin embargo, todos proporcionan un rendimiento térmico similar.

Una variación significativa es el Blown-In-Blanket (BIB). Esto es similar a la celulosa "spray húmedo" más común en que el material se mezcla con un adhesivo de látex, se empaña con agua para activar el pegamento y se inserta en las cavidades de los postes de la pared. Las pruebas han demostrado que las paredes aisladas con un sistema BIB se rellenan significativamente mejor que con otras formas de aislamiento de fibra de vidrio, como los bloques.

Lana mineral

El término "lana mineral" se refiere a tres tipos de aislamiento que son básicamente los mismos: "lana de vidrio" o "fibra de vidrio", hechos de vidrio reciclado, "lana de roca", hechos de basalto, roca ígnea y "lana de escoria". , "hecho de escoria de acería. La mayoría de la lana mineral hecha en los Estados Unidos es en realidad lana de escoria, un material frágil / suelto. La lana mineral no usa productos químicos adicionales para hacerla resistente al fuego.

Recientemente, una compañía canadiense comenzó a producir un producto mineral más suave de tipo batt. Este bateo es más denso, se adapta mejor a las cavidades de la pared estándar y es un poco menos propenso a las pérdidas térmicas por convección del aire que los productos de fibra de vidrio estándar. Su resistencia térmica es de aproximadamente R-3.7 por pulgada, lo que es comparable con el aislamiento de celulosa rociada o los bloques de fibra de vidrio de alta densidad.

Fibra plastica

El aislamiento de fibra plástica no está disponible en la mayoría de las áreas de los EE. UU. Este material está hecho principalmente de botellas plásticas de leche recicladas (poli (tereftalato de etileno) o PET). Las fibras se transforman en aislamiento de fibra de vidrio similar a la fibra de vidrio de alta densidad, y luego se tratan retardante de fuego. Los valores R varían con la densidad de la culata: R-3.8 por pulgada a 1.0 lb./ft 3 de densidad a R-4.3 por pulgada a 3.0 lb / ft 3 de densidad. El aislamiento de fibra plástica es relativamente no irritante para trabajar y no se quema fácilmente. Sin embargo, se derrite cuando se expone a la llama. Según se informa, los bloques también son difíciles de manejar y cortar con las herramientas estándar del sitio de trabajo.

Espumas de poliuretano

Todo el aislamiento de espuma de poliuretano de celda cerrada que se fabrica hoy en día se produce con un gas que no contiene CFC (clorofluorocarbono) como agente espumante. Este gas no aísla tan bien como el aislamiento hecho con un gas CFC, sin embargo, es menos destructivo para la capa de ozono de nuestro planeta. Las espumas hechas de esta manera tienen un valor R envejecido de R-6.5 por pulgada de grosor. Su densidad es generalmente de 2.0 lb / ft 3 (32.0 kilogramos por metro cúbico [kg / m3]). También hay espumas de poliuretano de celdas abiertas de baja densidad (0.5 lb / ft 3 [8 kg / m3]). Estos son similares a las espumas de poliuretano convencionales, pero son más flexibles. Algunas variedades de baja densidad utilizan dióxido de carbono (CO 2) como agente espumante.

Las espumas de baja densidad se rocían en cavidades de pared abierta y se expanden rápidamente para sellar y llenar la cavidad. Hay al menos un fabricante que ofrece una espuma de expansión lenta. Este tipo está destinado a cavidades en construcciones existentes donde no hay aislamiento. La espuma líquida se expande muy lentamente y por lo tanto reduce la posibilidad de dañar la pared por sobre-expansión. La espuma es permeable al vapor de agua, permanece flexible y es resistente a la absorción de humedad. Proporciona un buen sellado de aire y produce aproximadamente R-3.6 por pulgada de espesor. También es resistente al fuego y no mantendrá una llama al retirar la fuente de la llama.

Espuma de urea-formaldehído (UF) basada en nitrógeno

La espuma de urea-formaldehído (UF) se usó en viviendas residenciales durante los años 70. Sin embargo, después de muchos casos judiciales relacionados con la salud debido a prácticas de instalación inadecuadas, se retiró del mercado residencial y ahora se utiliza principalmente para muros de mampostería en edificios comerciales / industriales. Este tipo de aislamiento de espuma utiliza aire comprimido como agente de expansión. La espuma UF a base de nitrógeno puede tardar varias semanas en curarse completamente. A diferencia del aislamiento de poliuretano, este producto no se expande a medida que se cura y también permite que el vapor de agua pase fácilmente a través de él. La espuma UF también se descompone a temperaturas prolongadas por encima de los 190 ° F (88 ° C) y no contiene productos químicos ignífugos.Este aislamiento tiene un valor R de aproximadamente 4,6 por pulgada y los costos son competitivos con el aislamiento de relleno suelto o vertido.

Espuma fenolica

Este tipo de espuma era algo popular hace años como aislante rígido de placas, pero actualmente solo está disponible como aislante de espuma en el lugar. Tiene un valor de R-4.8 por pulgada de grosor y utiliza aire como agente espumante. Una de las principales desventajas de la espuma fenólica es que puede contraerse hasta un 2% después del curado. Esto lo hace menos popular hoy en día, ya que hay alternativas que no tienen este problema.

Espuma de cemento

Air-Krete es un aislamiento de silicato de magnesio, cemento (a base de cemento) que se espuma y se bombea en cavidades cerradas. La consistencia inicial de la espuma es similar a la crema de afeitar y después del curado es similar a un pudín espeso. El agua la daña fácilmente ya que está hecha de minerales extraídos del agua de mar, pero no es tóxica y no se quema. Tiene un valor R de aproximadamente 3.9 por pulgada y cuesta aproximadamente tanto como la espuma de poliuretano.

Vehículos de aislamiento de espuma

Estos son adhesivos espumados a base de látex que transportan un material aislante (como fibra de vidrio) a una cavidad. Después de que las burbujas en la espuma se disipan, deja el aislamiento encapsulado distribuido uniformemente en la cavidad y su valor R no cambia. Está destinado a la construcción de cavidades cerradas; sin embargo, t no está ampliamente disponible en los EE. UU. Aquí están los valores R típicos obtenidos para tres tipos de aislamiento aplicado de esta manera: fibra de vidrio, R-4.0 por pulgada, lana mineral, R-3.8 por pulgada y celulosa, R-3.7 por pulgada

Paneles Aislantes Estructurales (SIP)

Los paneles aislantes estructurales (SIP) a menudo consisten en un núcleo forrado en uno o ambos lados con madera contrachapada, panel de fibra orientada (OSB) o panel de yeso (panel de yeso). El aislamiento suele ser de poliestireno o isocianurato, pero a veces también se utilizan compuestos de espuma y paja. Los paneles varían en tamaño, pero son más comunes en 4x8 pies a 4x10 pies (1.2x2.4 metros a 1.2x3.04 metros).

Debido a su resistencia estructural, los SIP reducen la necesidad de madera estructural y minimizan las oportunidades de fugas de aire y errores de instalación comunes en la construcción de bastidores de pernos (construidos con palos). También es más rápido construir ensamblajes de pared SIP que muchos otros métodos de construcción. La mayoría de los estudios de comparación entre casas construidas con palos y casas SIP muestran ahorros significativos de energía con los SIP. Debido a que estos paneles también reducen la transmisión de sonido, algunos diseñadores los usan también para particiones interiores.

Los paneles de techo SIP a veces tienen una capa que se puede clavar solo en un lado. Su propósito es como una adaptación sobre un techo existente donde se desea un aislamiento adicional pero no hay ático debajo de la cubierta del techo. Los paneles de techo aislados también están disponibles con canales de aire justo debajo del revestimiento exterior para diseños de techo ventilado.

Formas aislantes de hormigón (ICF)

Un sistema ICF consiste en un tablero de espuma entrelazado y, ocasionalmente, bloques de espuma de núcleo hueco. Las formas de foamboard se mantienen verticales y paralelas entre sí mediante varillas y amarres de plástico o acero. Después de agregar las varillas de acero de refuerzo (varilla corrugada) adecuadas y el hormigón vertido, el resultado es un muro de hormigón muy resistente y aislado. Tal edificio puede hacerse desde la cimentación hasta la línea del techo. Algunos constructores innovadores también hacen el techo de ICF.

Debido a su inflamabilidad, cualquier ICF expuesto al espacio ocupado debe cubrirse con un material apropiado resistente al fuego. La mayoría de los códigos consideran que la placa de yeso de media pulgada (12.7 mm) es aceptable. Luego, el exterior del edificio puede terminarse con cualquier cosa que el diseñador considere conveniente.

Otros sistemas utilizan el panel de aislamiento rígido en el centro de la pared de concreto. Estos a menudo se denominan construcciones de "tilt-wall". Las paredes se vierten en forma sobre una plataforma plana y, después del curado, se inclinan en posición vertical con una grúa. Debido a que el panel de aislamiento está dentro de la pared, reduce los problemas relacionados con el fuego y la infestación de insectos.

Los sistemas de bloques de aislamiento suelen ser bloques de poliestireno de núcleo hueco que se entrelazan para crear el sistema de pared ICF. Las varillas de refuerzo de acero se usan a menudo dentro de las cavidades del bloque para fortalecer la pared. Una desventaja de los ICF de bloques apilados es que la malla de espuma que rodea los núcleos rellenos de hormigón proporciona un fácil acceso para que los insectos y el agua subterránea entren en el edificio. Para minimizar estos problemas, algunos fabricantes fabrican formas tratadas con insecticida y con frecuencia promueven un método de impermeabilización para los bloques de espuma.

Aislamientos de bloques de concreto

Los bloques de hormigón aislados adquieren muchas formas y composiciones diferentes. Las mejores unidades de mampostería de hormigón reducen el área de conexión de las telas lo más posible. Los núcleos se rellenan con aislamiento vertido, soplado o espumado, excepto para aquellas celdas que requieren refuerzo de acero estructural y relleno de concreto. Esto eleva el valor R de la pared promedio.

Algunos fabricantes de bloques cubren perlas de poliestireno con una fina película de concreto. El concreto sirve para unir el poliestireno al tiempo que proporciona una integridad estructural limitada. El poliestireno expandido mezclado con cemento Portland, arena y aditivos químicos es el grupo de ingredientes más común. Estos hacen ensamblajes de paredes unidas a la superficie con un valor R de pared de R-1 por pulgada de espesor. Las inserciones de poliestireno colocadas en los núcleos del bloque aumentan la resistencia térmica de la unidad a aproximadamente R-2 por pulgada.

También están disponibles unidades de núcleo hueco hechas con una mezcla de concreto y astillas de madera. Se instalan apilando las unidades sin usar mortero (apilamiento en seco). La estabilidad estructural proviene del relleno de hormigón y la armadura adecuada en todas las paredes estructurales. Un punto negativo de este tipo es que el componente de madera está sujeto a los efectos de la humedad y los insectos.

Dos variedades de unidades de mampostería de concreto autoclavado sólido y prefabricado ahora están disponibles en los EE. UU .: concreto aireado en autoclave (AAC) y concreto celular autoclavado (ACC). Esta clase de material se ha utilizado comúnmente en la construcción europea desde finales de los años cuarenta. El aire constituye el 80% (por volumen) del material. Tiene diez veces el valor aislante del hormigón convencional. Los bloques R-1.1 por pulgada son grandes, livianos y tienen una superficie plana que parece una esponja dura y fina. Se utiliza masilla o un mortero delgado para construir una pared, y luego a menudo se obtiene una capa de estuco como acabado. El concreto autoclavado es fácil de cortar, clavar y moldear con herramientas comunes. Dado que el material absorbe el agua fácilmente, requiere protección contra la humedad.

El hormigón celular autoclavado prefabricado utiliza cenizas volantes en lugar de arena con alto contenido de sílice como su componente distintivo. La ceniza volante es una ceniza residual producida por la quema de carbón en plantas de energía eléctrica. Esta ceniza es el material que diferencia el ACC del AAC.

Dispositivos especializados

Una amplia variedad de inserciones de aislamiento rígido están disponibles para llenar muchas ubicaciones críticas en el sobre aislado de las casas. Algunos ejemplos son el uso de inserciones como conductos de aire, diques de aislamiento, rellenos de bloques de hormigón y retardadores de hielo. Las espumas expansivas sellan y climatizan eficientemente las casas. Se pueden utilizar dispositivos tan simples como el cartón para proporcionar un dique de aislamiento para ayudar a mantener el material aislante suelto alrededor de la tubería del ático.

Fibras naturales

Se están analizando varias fibras naturales por sus posibles propiedades aislantes. El más notable de estos incluye algodón, lana, cáñamo y paja.

El aislamiento térmico de algodón ya no se produce en los Estados Unidos; sin embargo, es posible que aún pueda encontrar pequeñas cantidades en algunas áreas. El aislamiento a base de algodón consiste en algodón reciclado y fibras plásticas que han sido tratadas con el mismo retardante de llama y repelente de insectos / roedores que el aislamiento de celulosa. Cumple con las mismas normas de Clase I para la resistencia al fuego que el aislamiento de fibra de vidrio. El aislamiento de algodón también tiene propiedades térmicas similares al aislamiento de fibra de vidrio y celulosa (R-3 o menos por pulgada de espesor). Algunos consumidores químicamente sensibles consideran que este tipo de aislamiento es más "saludable" de usar que otros tipos, pero los estudios de campo han demostrado que generalmente este no es el caso. Otras fuentes de contaminación del aire interior son una causa mayor de preocupación que el tipo de aislamiento.

El aislamiento de la lana y el cáñamo son relativamente desconocidos en los Estados Unidos, pero se han utilizado en otros países menos industrializados. Ambos productos ofrecen valores R similares a otros tipos de aislamiento fibroso (aproximadamente R-3.5 por pulgada de espesor).

La construcción de balas de paja, popular hace 150 años en las Grandes Llanuras de los Estados Unidos, está recibiendo un interés renovado. Las balas de paja probadas por el Laboratorio Nacional de Oak Ridge arrojaron valores R de R-2.4 a R-3.0 por pulgada. Pero al menos un experto en pacas de paja afirma que R-2.4 por pulgada es más representativo de la construcción típica de pacas de paja debido a los muchos huecos entre las pacas apiladas.

Paneles de paja

El proceso de fusión de la paja en tablas sin adhesivos se desarrolló en la década de 1930. Los paneles suelen ser de dos a cuatro pulgadas (51-102 mm) de espesor y se enfrentan con papel Kraft de peso pesado en cada lado. Aunque las afirmaciones de los fabricantes varían, los valores R varían de manera realista desde aproximadamente R-1.4 a R-2 por pulgada. También hacen paneles de absorción de sonido efectivos para particiones interiores. Algunos fabricantes han desarrollado SIP a partir de paneles de paja comprimida de múltiples capas.

Conclusión

Muchos tipos de productos de aislamiento se están incorporando rápidamente en la construcción convencional. Pueden proporcionar un enfoque conveniente o, a veces, más saludable para aumentar la eficiencia energética de un edificio. Sin embargo, es importante tener en cuenta que debido a que algunos materiales han estado en el mercado por poco tiempo, es posible que no estén disponibles de manera amplia y que el rendimiento y la durabilidad de algunos de estos materiales no estén bien documentados. Siempre investigue cuidadosamente las características del material para ver si alguno es adecuado para sus propósitos.

Factores de conversión para los valores R en inglés (imperial) en unidades métricas del sistema internacional (SI)

Nota: La unidad de medida estándar en los Estados Unidos es la unidad imperial. Para diferenciarlo del sistema métrico, se usa el término 'SI'. Por ejemplo, RSI se refiere al valor R en el Sistema Internacional (SI) o unidades métricas.

Contenido proporcionado por el DOE