La fibra de vidrio es el material con el que se aísla la mayoría de los edificios metálicos; se vende con valores R nominales desde aproximadamente R-8 en una capa con revestimiento simple hasta cerca de R-38 en sistemas de doble capa o de alto valor R. Sin embargo, el número impreso en la manta rara vez es el número que conserva el edificio. Coloque una manta de 6 pulgadas y R-19 sobre correas desnudas y el panel del techo la aplastará en cada apoyo; los ensayos de caja caliente han medido esa misma manta con un rendimiento cercano a R-15 una vez instalada. Lo que protege el valor nominal es el revestimiento y el sistema que mantiene la fibra de vidrio en su sitio, no la etiqueta por sí sola. Esta guía abarca las formas de fibra de vidrio que se venden para edificios de acero, cómo interpretar sus valores R con honestidad, cómo elegir un revestimiento y qué sistema especificar. Para ver toda la gama de materiales, nuestra descripción general de envolventes aislantes para edificios metálicos cubre la espuma proyectada, el panel rígido y los paneles aislados junto con la fibra de vidrio; aquí nos centramos en las propias opciones de fibra de vidrio.
Por qué la fibra de vidrio es la opción predeterminada para los edificios metálicos
Tres características sitúan la manta de fibra de vidrio por delante de otros aislamientos en los edificios de acero: se desenrolla sobre la estructura sin necesidad de adaptarla a medida, no arde y cubre grandes superficies de techo y pared al menor costo por pie cuadrado. Como material, la fibra de vidrio es incombustible y tiene una baja clasificación de propagación de llama, algo que importa en un taller o un edificio de almacenamiento que alberga equipos y vehículos.
Una envolvente de acero también plantea un problema que el aislamiento doméstico común no enfrenta: no hay tablero de cerramiento ni barrera de aire en el exterior que detenga el vapor. Una manta de fibra de vidrio para un edificio metálico responde a esto llegando laminada a un revestimiento, y ese revestimiento es la barrera de vapor del edificio tanto como la superficie interior acabada. Si especifica fibra de vidrio sin pensar en el revestimiento, solo habrá especificado la mitad del conjunto.
Formas de fibra de vidrio y valores R para edificios metálicos
La fibra de vidrio para edificios metálicos se divide en dos niveles prácticos: una capa con revestimiento simple para el confort en usos ligeros, y sistemas de doble capa o de alto valor R para espacios acondicionados. Una manta con revestimiento simple va desde aproximadamente R-8 con unas 2 pulgadas hasta R-19 con unas 6 pulgadas. Los sistemas de doble capa y de alto valor R alcanzan de R-25 a R-38, y algunos productos se anuncian con valores superiores. En todos ellos, la fibra de vidrio ofrece del orden de R-3 por pulgada, lo que varía según la densidad y cuánto se comprima la manta en su sitio. La diferencia entre el rendimiento nominal y el instalado se explica en qué es el valor R de un aislamiento.
El sistema importa más que cualquier grosor individual, porque alcanzar un valor R alto en un techo de acero exige evitar que el panel aplaste la manta. La tabla siguiente relaciona los sistemas de fibra de vidrio habituales con los valores R que realmente ofrecen y dónde encaja cada uno.
| Sistema de fibra de vidrio | Valor R nominal típico | Cómo se construye | Dónde encaja |
|---|---|---|---|
| Capa con revestimiento simple | R-8 a R-19 | Una manta con revestimiento colocada sobre correas o largueros | Talleres, almacenes, confort ligero |
| Doble capa (alto valor R) | R-25 a R-38 | Capa base en la cavidad entre correas más una capa perpendicular encima | Techos acondicionados sujetos a código |
| Revestimiento con flejes | R-30 y superior | Dos capas sin revestimiento sujetas por un tejido de baja permeabilidad y flejes | Techos y paredes acondicionados de mayor tamaño |
| Cavidad rellena | R-25 a R-30+ | Manta que llena toda la profundidad entre correas detrás de un retenedor | Techos sujetos al código de energía |
Fibra de vidrio con revestimiento y sin revestimiento, y la barrera de vapor
El revestimiento de una manta de fibra de vidrio cumple dos funciones en un edificio metálico: remata el interior y actúa como la barrera de vapor de la que carece la envolvente de acero. En una manta con revestimiento, este siempre mira hacia el interior del edificio, el lado cálido en invierno, de modo que queda donde la humedad, de lo contrario, penetraría en el conjunto y se condensaría sobre el acero frío. Los revestimientos se diferencian sobre todo por su permeabilidad y su acabado, con productos de baja permeabilidad clasificados en torno a 0.02 a 0.1 permis. Líneas de producto como WMP-VR, WMP-50 y los revestimientos reflectantes blancos o negros cubren ese intervalo, y el adecuado depende del clima y del uso interior, no de la marca.
La fibra de vidrio sin revestimiento también tiene su lugar, pero no desnuda. Es el relleno de los sistemas de doble capa y de revestimiento con flejes, donde un tejido de baja permeabilidad aparte asume la función de barrera de vapor en todo el techo. Si se deja expuesta y sin soporte, la manta sin revestimiento absorbe humedad, pierde volumen y se comba, por lo que siempre se combina con un forro, flejes o un revestimiento que la sujete. Cómo se solapa, se sella y se detalla esa barrera de vapor es un tema en sí mismo; consulte barrera de vapor para edificios metálicos para ver el detalle de sellado.
Por qué el valor R instalado no alcanza el indicado en la etiqueta
El valor R instalado cae por debajo de la etiqueta siempre que la fibra de vidrio se comprime o un puente térmico la puentea. El caso más claro es el antiguo método sobre correas: una sola manta de 6 pulgadas y R-19 colocada sobre las correas queda aplastada bajo el panel del techo en cada apoyo. Los ensayos de caja caliente de Oak Ridge National Laboratory con esa configuración midieron un valor instalado cercano a R-15.3, y el factor U global del conjunto resultó ser solo de alrededor del 45 por ciento de un sistema comparable de cavidad rellena. Las condiciones de obra, como la compresión en las alas de las correas, las holguras donde se unen las mantas y los solapamientos de revestimiento sin sellar, suelen citarse como causas de una reducción adicional del valor R efectivo de entre 10 y 25 por ciento, según la mano de obra. La fibra de vidrio tampoco frena las fugas de aire, así que las holguras y los solapamientos sin sellar pierden calor sea cual sea la clasificación de la manta.
Dos decisiones de diseño recuperan la mayor parte de esa pérdida. La primera es elegir un sistema que mantenga la manta con todo su grosor, como una cavidad rellena o un conjunto por capas en lugar de una sola capa colocada sobre las correas. La segunda es un bloque térmico: una tira de espuma de aproximadamente 1 pulgada de espesor, colocada entre la correa y el panel para aportar unos R-6 y romper el camino de acero a acero que, de lo contrario, cortocircuita el aislamiento. Los revestimientos y las mantas se fabrican según referencias reconocidas, entre ellas la norma de revestimiento NAIMA 202 y el método de ensayo de caja caliente ASTM C1363, pero esas referencias describen el producto, no el edificio. El resultado instalado sigue dependiendo del sistema que especifique.
Cómo adaptar un sistema de fibra de vidrio a su edificio
El sistema de fibra de vidrio adecuado se deduce de tres datos: el valor R instalado que exigen su clima y su código de energía, la separación entre correas de su estructura y si se trata de obra nueva o de una rehabilitación. Un taller sin calefacción o un cobertizo de almacenamiento en frío suele funcionar bien con una capa con revestimiento simple, aceptando que su rendimiento real es modesto. Una oficina acondicionada, un taller o cualquier techo regido por un código de energía normalmente necesita un sistema de doble capa, de revestimiento con flejes o de cavidad rellena, además de bloques térmicos, para alcanzar el objetivo instalado sin la penalización del método sobre correas. La profundidad de las correas y la separación entre vanos orientan esa elección tanto como la cifra objetivo. Una correa profunda deja espacio para que una manta de cavidad rellena quede con todo su volumen, mientras que los vanos anchos favorecen un revestimiento con flejes que salve la luz entre apoyos sin combarse.
La fibra de vidrio no es la única respuesta y no siempre es la mejor opción para un espacio irregular. Gana en costo, incombustibilidad y rapidez en grandes superficies de techo y pared. La espuma proyectada gana donde la cavidad es irregular o el sellado de aire es prioritario, por lo que algunos edificios acondicionados combinan ambas. La secuencia completa de instalación, desde la fijación y el solapado hasta el orden de colocación de las láminas, es una tarea aparte; consulte cómo aislar un edificio metálico para ver el paso a paso.
Como la separación entre correas y largueros se fija antes de la fabricación, el sistema de aislamiento es más fácil de detallar junto con los demás componentes de la estructura de un edificio metálico en la fase de diseño, con el fabricante del edificio de acero. KAFA, por ejemplo, define esa disposición de la estructura en su taller de Qingdao de 20,000 m² antes de que se envíe la envolvente, que es cuando conviene decidir el grosor de la manta y el revestimiento en lugar de improvisarlos en obra. Los constructores que dimensionan una envolvente nueva pueden solicitar un presupuesto que ya tenga en cuenta el sistema de aislamiento.
Conclusión
Especificar fibra de vidrio para un edificio metálico funciona mejor en un orden fijo. Parta del valor R instalado que exigen su zona climática y su código de energía, no del número nominal de la bolsa. Elija el sistema que aún lo alcance tras la compresión, normalmente un conjunto por capas, con flejes o de cavidad rellena en lugar de una sola manta sobre las correas, y añada bloques térmicos donde el acero, de lo contrario, puentearía el techo. Después, oriente la manta hacia el interior, confirme que la clasificación de permeabilidad del revestimiento es adecuada para el clima y selle los solapamientos. Lo último que debe comprobar antes de cerrar los paneles es la holgura que la manta conserva realmente en cada correa, porque esa holgura es el valor R que el edificio conserva.
Preguntas frecuentes
¿Necesita el aislamiento de fibra de vidrio de un edificio metálico una barrera de vapor?
La fibra de vidrio de un edificio metálico casi siempre lleva un revestimiento laminado que actúa como barrera de vapor, porque la envolvente de acero no tiene ninguna en el exterior. El revestimiento mira hacia el interior y, en los sistemas de doble capa o con flejes, un tejido de baja permeabilidad aparte cumple la misma función. Una manta instalada sin esa barrera propicia la condensación sobre el acero frío que tiene encima.
¿Qué valor R de fibra de vidrio debe usar un edificio metálico?
Apunte al valor R instalado que exigen su zona climática y su código de energía, y luego elija un sistema que lo alcance. Una capa con revestimiento simple cubre aproximadamente de R-8 a R-19, mientras que los sistemas por capas, con flejes o de cavidad rellena alcanzan de R-25 a R-38. Como los valores nominal e instalado difieren una vez comprimida la manta, dimensione según la cifra instalada y no según la clasificación de la bolsa.
¿Por qué se comba el aislamiento de fibra de vidrio en un edificio metálico?
El combado se debe a que una manta sin revestimiento o sin soporte absorbe humedad y pierde volumen entre los apoyos. Los flejes, un forro de tejido o un revestimiento bien fijado mantienen la fibra de vidrio en su sitio. La causa habitual es un panel sin soporte que salva un vano ancho, y se lleva consigo tanto el valor R como el aspecto.
Fibra de vidrio con revestimiento frente a sin revestimiento: ¿hacia dónde va el revestimiento?
El revestimiento mira hacia el interior del edificio, el lado cálido en invierno, de modo que la barrera de vapor queda donde la humedad, de lo contrario, migraría hacia el conjunto. La fibra de vidrio sin revestimiento se usa solo cuando una barrera de vapor aparte, un tejido con flejes o un sistema de forro asume esa función en todo el techo.
¿Es mejor la fibra de vidrio o la espuma proyectada para un edificio metálico?
Ninguna gana de forma clara; la elección depende de lo que necesite el edificio. La fibra de vidrio es más económica, incombustible y rápida de instalar en grandes superficies de techo y pared, mientras que la espuma proyectada sella al aire las cavidades irregulares y se adhiere al panel sin un revestimiento aparte. Los edificios acondicionados a veces combinan un sistema de fibra de vidrio con un sellado de aire puntual mediante espuma proyectada.
Lecturas adicionales
- Tipos de aislamiento — U.S. DOE Energy Saver. Describe la fibra de vidrio en manta (panel y rollo) y cómo se clasifica el valor R, lo que respalda los intervalos de valor R utilizados aquí.
- Insulation Institute — North American Insulation Manufacturers Association (NAIMA). Fuente del sector sobre el rendimiento, los revestimientos y la instalación de la fibra de vidrio, citada para las indicaciones sobre revestimientos y barreras de vapor anteriores.
- ANSI/ASHRAE/IES Standard 90.1 — ASHRAE. La norma de energía que, junto con el IECC, fija el factor U y el valor R mínimos de techos y paredes para edificios metálicos según la zona climática.
