En ocasiones puede resultar útil representar cerramientos con componentes en paralelo, o parte de ellos, a partir de sus valores equivalentes de conductividad, densidad y calor específico, por ejemplo cuando se requieren esos valores para ingresarlos en programas de cálculo térmico y energético.

Muchos programas de cálculo térmico, incluyendo los de simulación dinámica, generalmente solo permiten describir los cerramientos mediante capas homogéneas en serie. Debido a ello no es posible describir cerramientos similares al ejemplo anterior, ya que sus componentes más importantes (el concreto y los casetones de poliestireno expandido) funcionan en paralelo. Por otro lado algunos programas permiten representar materiales mediante su valor R, pero sin tomar en cuenta otros parámetros como el calor específico y la densidad. En ese caso la masa térmica no es considerada en los cálculos, lo cual resulta especialmente contraproducente en las simulaciones dinámicas.

Retomemos el ejemplo abordado en el punto anterior, en el cual se calcularon los valores combinados de resistencia y transmitancia Tomemos nuevamente el ejemplo del punto 5, y supongamos que deseamos conocer los valores equivalentes de conductividad, densidad y calor específico de una capa en la cual se integren el concreto y los casetones de poliestireno.

Conductividad equivalente

Para calcular la conductividad equivalente primero debemos conocer la resistencia total combinada del cerramiento, aplicando el método explicado líneas arriba. Es importante notar, sin embargo, que en este caso no se emplean las resistencias superficiales, ya que no son necesarias.

Finalmente la conductividad equivalente se puede calcular con la siguiente fórmula:

kequiv = e / (RT combinada - Rso - Rasfalto - Rperlita - Ryeso - Rsi)
= 0.13 / (1.456 - 0.044 - 0.009 - 0.467 - 0.054 - 0.15) = 0.84
= 0.13 / 0.732
= 0.177 W/m°C

De esta manera, el valor obtenido (0.177 W/m°C), representa el valor equivalente de conductividad de un material con el mismo espesor que el ocupado por el concreto y los casetones, y con las mismas capas complementarias.

Densidad equivalente

Es posible establecer una densidad equivalente de una capa que sustituya al concreto y los casetones de poliestireno. Para ello, primero debemos calcular el volumen total y el de cada componente:

Volumen total: 0.65m x 0.65m x 0.13m = 0.055m3
Volumen poliestireno = 0.50m x 0.50m x 0.08m = 0.020m3
Volumen concreto = 0.055m3 - 0.020m3 = 0.035

Luego calculamos el peso específico de cada componente y el peso total:

Peso del concreto = 2,400 kg/m3 x 0.035m3 = 83.82 kg
Peso del poliestireno = 25 kg/m3 x 0.020m3 = 0.50 kg
Peso total = 83.82 kg + 0.50 kg = 84.32 kg

Considerando el volumen y el peso totales, y aplicando una simple regla de tres, tenemos que si:

0.055m3 pesa 84.32kg

Entonces:
1m3 pesa 1535.18 kg

Por lo tanto la densidad equivalente es de 1,535.18 kg/m3

Calor específico equivalente

Para calcular el calor específico equivalente pondremos en relación el calor específico del concreto y del poliestireno con el peso que cada uno de estos elementos representa en el componente analizado, derivando algunos valores intermedios:

Si la porción de concreto pesa 83.82 kg, y ese material tiene un calor específico de 1,050 J/kg°C, entonces:

83.82 kg * 1,050 J/kg°C = 88,011 J/°C

Por otro lado, si la porción de poliestireno expandido pesa 0.50 kg, y ese material tiene un calor específico de 1,400 J/kg°C:

0.50 kg * 1,400 J/kg°C = 700 J/°C

Entonces tenemos que:

88,011 J/°C + 700 J/°C = 88,711 J/°C

Luego aplicamos una regla de tres. Si asumimos que las porciones de concreto y poliestireno tienen un peso conjunto de 84.32 kg, y que:

84.32 kg representa 88,711 J/°C

Entonces:

1 kg representa 1,052 J/°C

Por lo tanto el calor específico equivalente es de 1,052 J/kg°C.