Cómo funcionan las Lanas Minerales

Ursa presenta cómo funcionamiento en aislamiento térmico y acústico:

Las lanas minerales son un entrelazado de filamentos inorgánicos que se aglutinan con una serie de resinas, lo que nos permite conseguir que el producto tenga las prestaciones térmicas y acústicas deseadas para cada uno de los elementos constructivos donde los incorporemos.

La norma que define las prestaciones a declarar y como se realizan los ensayos para estas prestaciones es la UNE EN 13.162. Esta norma engloba a todas las familias de las lanas minerales (lana de roca y lana de vidrio). Las lanas minerales se presentan en diferentes formatos en el mercado, mantas, rollos, paneles etc.

Esta versatilidad va a permitir poder tener diferentes productos que se adaptan a las diferentes soluciones constructivas, encontrándose siempre el material idóneo que encaja en la solución requerida.

¿Por qué la lana mineral es el producto idóneo para aislamiento?

Las principales propiedades que hacen que la lana mineral sea el producto idóneo para el aislamiento térmico y acústico son:

1. Buena conductividad térmica. Gracias a la porosidad abierta de la lana mineral, se reduce al máximo la transmisión de calor. Sus bajas conductividades térmicas, entre 0,042 y 0,032 W/m·K , hacen que la lana mineral con poco espesor consiga un excelente aislamiento térmico en los elementos donde se incorpora.
2. Atenuación acústica. Gracias a su naturaleza filamentosa, de estructura abierta, ordenada y elástica, las ondas sonoras que penetran en la lana mineral se amortiguan, haciendo que el sonido transmitido o reverberado sea menor. El efecto de muelle que la lana mineral hace con el sonido, va a permitir conseguir el aislamiento acústico necesario en cada uno de los elementos donde lo incorporemos.
3. Reacción al fuego. El origen pétreo de las materias primas proporciona un carácter incombustible a la lana mineral con una clasificación en reacción al fuego A1 – A2. Esta reacción al fuego puede verse modificada según el revestimiento de la lana.
4. Protección frente a la humedad. La lana mineral es hidrófuga y no capilar, por tanto no capta ni transmite la humedad.
5. Facilidad de colocación. La lana mineral tiene gran adaptabilidad ajustándose a las irregularidades de los distintos elementos constructivos y pasos de instalaciones, dando continuidad al aislante y evitando los posibles puentes térmicos y/o acústicos.
6. Carácter biosoluble. La lana mineral es biosoluble, por lo que en caso de inhalación es destruida por los mecanismos de defensa del organismo, sin riesgo para los usuarios. La lana mineral es segura desde el punto de vista de la salud de las personas.

Cómo funcionan las lanas minerales en el aislamiento térmico

Los parámetros que vamos a utilizar en el aislamiento térmico son:

Conductividad térmica (lambda λ). Es la capacidad de un material de conducir el calor. Se expresa en W/m•K. Cuanto más bajo sea el valor de la conductividad, mayor será la calidad del aislamiento térmico del material.

Resistencia térmica (R). Es la capacidad de un producto de resistir el flujo de calor que lo atraviesa, depende de la conductividad térmica del material y de su espesor. Se expresa en m2·K/W y se expresa mediante la siguiente fórmula:

R = e / λ

En la que: R = Resistencia térmica del material. e = Espesor del material en metros. λ= Conductividad térmica del material.

De esta forma, cuanto más alto sea el valor de R, mejor será el aislamiento.

Coeficiente de transmisión térmica de un cerramiento (U). Representa la cantidad de calor que atraviesa todas las capas que conforman un elemento constructivo debido a la diferencia de temperatura en cada lado. Se expresa en W/m2·K y se calcula mediante la siguiente fórmula:

U = 1 / ∑ (Rt + Rsi + Rse)

Donde: U = Coeficiente de transmisión térmica. Rt = sumatorio de los valores de la resistencia térmica de cada una de las capas que componen el material. Rsi y Rse = Valores de resistencia superficial interior y exterior que indica la norma, dependen de la dirección del flujo de calor.

Como ocurría con al conductividad térmica, cuanto más pequeño sea el valor de la transmitancia térmica, mejor se comportará el cerramiento térmicamente.

Lanas minerales y aislamiento térmico

Gracias a la porosidad abierta de la lana mineral se reduce al máximo la transmisión de calor a través de ella, alcanzando conductividades térmicas muy bajas (entre 0,042 y 0,032 W/m•K).

La densidad no es un parámetro característico de la prestación térmica del producto, ya que para una misma densidad se pueden obtener diferentes conductividades térmicas dependiendo de: la materia prima, el proceso de producción, la porosidad etc. El aumento de la densidad solo significa el aumento de los recursos naturales utilizados en la fabricación. La densidad no es un parámetro incluido en la normativa de lanas minerales.

El aislamiento térmico proporcionado por la lana mineral nos permite:

1. Economizar energía de calefacción y refrigeración en los edificios.
2. Mejorar el confort térmico interior.
3. Evitar condensaciones y humedades en los cerramientos.
4. Ayudar a construir edificios más sostenibles y respetuosos con el entorno. Al evitar un excesivo consumo de energía, evitamos también emitir CO2 al ambiente.

Cómo funcionan las lanas minerales en el aislamiento acústico

Lo que se conoce habitualmente para parar el sonido es la 'Ley de Masa', esta ley lo que nos indica es que cuanto mayor sea la masa superficial de un elemento constructivo, mejor aislamiento acústico vamos a conseguir.

El problema de la ley de masa es que, por un lado solo nos va a servir para elementos masivos, solo va a servir para elementos con más de 100 – 150 kg/m2, además, para conseguir aislamientos altos como los exigidos en la actual normativa, el DB HR, la ley de masa nos obliga a ir a masas superficiales muy altas y por tanto a espesores de elementos constructivos también muy altos.

Con las lanas minerales vamos a utilizar otro sistema para parar el sonido que va a ser lo que se llama el sistema de 'Masa – Muelle – Masa'. Vamos a tener dos masas, que en este caso ya no hace falta que tengan una masa superficial muy alta, y entre medias se va a colocar un material intercalario como la lana mineral, que va a realizar un efecto de muelle con el sonido. Esto nos va a permitir alcanzar valores de aislamiento acústico muy altos con espesores y masas superficiales muy pequeñas.

Los parámetros que vamos a pedirle a la lana mineral que cumpla para hacer este efecto de 'Masa–Muelle–Masa' son:

1. Rigidez dinámica (s’) para elementos que van a realizar funciones acústicas en los suelos flotantes. Es la capacidad que tiene el material de comportarse como un muelle; si colocamos un elemento rígido, el aislamiento acústico se anula.
2. Resistividad específica al paso del aire (rs) para elementos que van a realizar funciones acústicas en elementos verticales, particiones, fachada etc. Es la resistencia que opone el material a que el aire, y por tanto el sonido que viaja en él, lo atraviese. Necesitamos que la resistencia al paso del aire sea mayor o igual a 5 kPa·s/m2 porque si no el producto será excesivamente poroso y por tanto el aire transitará a través de esos poros y también el sonido. No debemos tener tampoco resistencias demasiado altas, porque si no lo que tendremos es un producto excesivamente compacto y el sonido transitará a través del esqueleto del sistema y puede producirse el efecto contrario al deseado. Si colocamos un sistema vacío, sin material intercalario de lana mineral en el interior, se realiza un efecto de tambor con el sonido y se anula el aislamiento acústico que se pretendía conseguir. Por tanto estos sistemas deben ir siempre rellenos de lana mineral.
3. La absorción acústica la vamos a utilizar para cuando la lana esté en contacto directo con el sonido y queramos realizar la función absorbente acústico para evitar el exceso de reverberación en un local.

La densidad en las lanas minerales es indiferente desde un punto de vista acústico, ya que no proporciona ninguna información sobre las prestaciones acústicas en productos amortiguadores acústicos como las lanas minerales.

Cómo funcionan las lanas minerales en el aislamiento acústico

Gracias a su naturaleza filamentosa de estructura abierta, ordenada y elástica (consecuencia de las materias primas y de su proceso de fabricación), las ondas sonoras que penetran en la lana mineral se amortigua, haciendo que el sonido transmitido al otro lado o reverberado hacia el interior del mismo local, sea menor.

De este modo, la transmisión de ruido aéreo, de impacto y de sonido reverberado es inferior. Además, las lanas minerales para suelos flotantes consiguen valores de rigidez muy bajos debido a su gran elasticidad; mientras que las lanas minerales para ruido aéreo tienen un valor de resistencia al paso del aire mayor o igual a 5 kPa”s/m2.

Caracterización de los productos de lana mineral

Los parámetros que nos van a indicar la idoneidad del producto para un sistema u otro se encuentran en la documentación del producto:

1. Declaración de Prestaciones (DoP).
2. Ficha técnica y documentación del producto.
3. Certificado de Constancia de Prestaciones.
4. Certificado AENOR de Producto. Certificado de calidad donde AENOR verifica que lo que se incluye en el resto de la documentación es cierto mediante controles anuales en fábrica.

En esta documentación se encuentra reflejada la conductividad térmica del material y la resistencia térmica en función de lo diferentes espesores para el aislamiento térmico y la resistencia al paso del aire en los productos para aislamiento a ruido aéreo y/o la rigidez dinámica en los productos para aislamiento a ruido de impacto.

*Material desarrollado por Penélope González, Product Manager, especialista eficiencia energética, especialista aislamiento acústico de URSA.