Las propiedades térmicas de un material indican cómo conduce, almacena e intercambia calor. En construcción, las más útiles son la conductividad, la densidad y el calor específico; a partir de ellas se obtienen la capacidad térmica volumétrica, la difusividad y la efusividad.
Ningún valor debe interpretarse de forma aislada. Un material con baja conductividad puede ser un buen aislante, mientras que uno denso y con elevada capacidad térmica puede aportar inercia. La solución adecuada depende también del espesor, la posición de cada capa, los puentes térmicos, la humedad, el clima y el uso del edificio.
Propiedades térmicas principales
| Propiedad | Símbolo y unidad | Qué permite interpretar |
|---|---|---|
| Conductividad térmica | λ · W/(m·K) | Facilidad con la que el calor atraviesa el material |
| Densidad | ρ · kg/m³ | Masa contenida en un volumen |
| Calor específico | cp · J/(kg·K) | Energía necesaria para elevar un grado la temperatura de una unidad de masa |
| Capacidad térmica volumétrica | ρ·cp · J/(m³·K) | Energía que puede almacenar un volumen de material por cada grado |
| Difusividad térmica | α · m²/s | Rapidez con la que una variación de temperatura se propaga por el material |
| Efusividad térmica | e · J/(m²·K·s1/2) | Capacidad de intercambiar calor con otro cuerpo en contacto |
Conductividad, resistencia y transmitancia: no son lo mismo
La conductividad térmica (λ) es una propiedad del material. Cuanto menor es su valor, menor es la cantidad de calor que conduce en las mismas condiciones. Por eso los aislantes presentan conductividades bajas y los metales, mucho más altas.
Para una capa homogénea, la resistencia térmica se calcula de forma simplificada como R = d/λ, donde d es el espesor en metros. Por tanto, no basta con conocer la conductividad: el espesor colocado importa. La transmitancia térmica (U) describe el conjunto completo —capas y resistencias superficiales— y se expresa en W/(m²·K). Cuanto menor es U, menor es el flujo térmico para una misma diferencia de temperatura.
CAMPO/01 · MICRO LAB 002
Calcula R y U de un cerramiento multicapa.
Introduce el espesor y la conductividad térmica de cada capa homogénea. El cálculo suma las resistencias de las capas y las resistencias superficiales correspondientes para obtener una transmitancia térmica preliminar.
Los valores iniciales son solo un ejemplo matemático editable y no representan una solución constructiva ni productos concretos. Para un proyecto utiliza valores de diseño adecuados a cada producto.
Alcance. Cálculo simplificado para cerramientos opacos en contacto con aire exterior constituidos por capas térmicamente homogéneas. Las resistencias superficiales empleadas son las del DA DB‑HE/1 para flujo horizontal, ascendente o descendente. No contempla capas heterogéneas, cámaras de aire, cerramientos en contacto con el terreno, puentes térmicos ni condensaciones, y no acredita por sí solo el cumplimiento del CTE. Consulta el DA DB‑HE/1 oficial.
En un cerramiento real también deben comprobarse las discontinuidades. Un pilar, un frente de forjado o el contorno de una ventana pueden formar un puente térmico y reducir el comportamiento previsto aunque el aislamiento de la zona central sea adecuado.
Densidad, calor específico e inercia térmica
La densidad (ρ) relaciona la masa con el volumen. El calor específico (cp) indica la energía necesaria para elevar un kelvin la temperatura de un kilogramo de material. Su producto, ρ·cp, es la capacidad térmica volumétrica.
Esta capacidad ayuda a entender por qué materiales como la piedra, el hormigón o la fábrica cerámica pueden almacenar más energía por unidad de volumen que muchos aislantes ligeros. Es la base de la llamada inercia térmica, pero no garantiza por sí sola el confort: hay que estudiar el ciclo diario, la ventilación, las ganancias solares y la posición de la masa respecto del aislamiento.
Difusividad y efusividad térmica
La difusividad térmica se expresa como α = λ/(ρ·cp). Un valor alto significa que una variación de temperatura se propaga con mayor rapidez dentro del material. Un valor bajo indica una respuesta más lenta. Esta propiedad ayuda a analizar fenómenos transitorios, aunque el comportamiento de un cerramiento multicapa requiere considerar el conjunto.
La efusividad térmica se expresa como e = √(λ·ρ·cp). Describe la facilidad con la que una superficie intercambia calor con aquello que toca. Por eso dos pavimentos a la misma temperatura pueden producir sensaciones distintas: el de mayor efusividad extrae calor de la piel con más rapidez y se percibe más frío.
Cómo aplicar estos datos al elegir materiales
- Para aislar: comprobar conductividad, espesor, continuidad y comportamiento frente a la humedad.
- Para aportar inercia: estudiar capacidad térmica, posición de la masa y oscilación térmica prevista.
- Para comparar cerramientos: calcular la resistencia y la transmitancia del conjunto, no comparar materiales sueltos.
- Para evitar patologías: revisar puentes térmicos, condensaciones y compatibilidad entre capas.
- Para justificar el proyecto: emplear fichas del producto y documentos reconocidos, no valores genéricos sin procedencia.
El Documento Básico HE de Ahorro de Energía del CTE define los parámetros exigibles a productos, cerramientos y particiones. También puede consultarse el Catálogo de Elementos Constructivos como apoyo para caracterizar soluciones habituales.
Errores frecuentes al interpretar una ficha térmica
- Confundir conductividad del material con transmitancia del cerramiento.
- Comparar valores obtenidos bajo condiciones de ensayo diferentes.
- Suponer que más densidad significa siempre más aislamiento.
- Elegir una solución solo por su valor U e ignorar puentes térmicos, humedad o ejecución.
Si quieres profundizar en los mecanismos físicos, consulta también cómo se transmite el calor en los edificios. En una vivienda o reforma, estas propiedades deben traducirse en una composición constructiva coherente y comprobable. Para relacionarlas con decisiones de diseño pasivo, el diagrama bioclimático de Givoni ayuda a explorar cuándo pueden estudiarse estrategias como la inercia térmica y la ventilación nocturna.
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