Valores equivalentes de conductividad, densidad y calor específico

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.

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