¿Cuál sería la diferencia si se aplicara el mismo material de aislamiento a estructuras de madera y estructuras de acero ? ¿Qué efecto será? Estas preguntas se están volviendo populares en la industria de la construcción.

Este artículo compara la estructura ligera de acero y la estructura de madera con el rendimiento térmico.

La comparación mostró que el método comúnmente practicado de reemplazar la madera con acero palo por palo da como resultado un aumento del 32 por ciento en el consumo de energía de calefacción y refrigeración de una casa típica en la Zona Climática 12 de California. El análisis de diferencia finita bidimensional mostró que un alto el material conductor como el acero no solo crea un puente térmico en la cavidad, sino que también provoca un flujo lateral en las capas adyacentes a la estructura.

Análisis de transferencia de calor

El rendimiento térmico en una casa con estructura de acero de calibre liviano se puede mejorar interrumpiendo el flujo de calor que ingresa y sale de la estructura de acero liviano y reduciendo el componente de flujo lateral. El flujo de calor puede ser interrumpido por métodos como: (1) aumentando el espaciado del marco; (2) quitar parte de la red perforando agujeros en ella; y (3) usar un revestimiento aislante como capa exterior. Esto también reducirá la condensación en la cavidad.

Figura 1. Comparación de ensamblajes de estructura de acero y madera estándar

Algunos diseñadores de estructuras de acero liviano usan tiras de acero para proporcionar soporte de corte para el ensamblaje. La instalación de tiras de acero aumenta el componente lateral del flujo de calor. Una capa de acero de 1/16 de pulgada con R-0.0003 instalada entre la estructura y el estuco en el sistema de estructura de acero estándar da como resultado una disminución en el valor R general del sistema a 4.20 hr-ft2-°F/Btu. Esto es 0,23 hr-ft2-°F/Btu menos que el valor R de la casa de estructura de acero de calibre ligero estándar . Por otro lado, la instalación de una capa de acero de 1/16 de pulgada en un sistema con estructura de madera reduce el valor R general del sistema en solo 0,07 hr-ft2-°F/Btu a 9,12 hr-ft2-°F/Btu.

La Figura 2 muestra que si se instala madera contrachapada, aislamiento rígido R-4.00 y estuco con madera contrachapada directamente adherida a acero de calibre liviano y el aislamiento rígido entre madera contrachapada y estuco, el valor R general se vuelve 10.42 hr-ft2-°F/Btu. Invertir las ubicaciones del aislamiento rígido y la madera contrachapada con el aislamiento rígido adyacente a la estructura de acero aumentaría el valor R general en 1,04 veces a 10,87 hr-ft2-°F/Btu (Figura 7). Cuanto más cerca esté el revestimiento aislante de la estructura, se crea menos flujo lateral en el conjunto.

Figura 2. Ensamblaje de estructura de acero estándar con madera contrachapada unida a la estructura