Calculadora de valor U por capas: transmitancia con espesor y conductividad λ, y aislante para llegar a tu meta
Calcula el valor U de un muro, techo o piso con hasta seis capas: elige el material de una lista o escribe λ, con cámara de aire, puentes térmicos por montantes (método combinado de la ISO 6946), corrección por huecos, valor R en SI e imperial, pérdida de calor, energía anual, perfil de temperaturas con revisión de condensación y comparación con el CTE de España, el Reino Unido y Passivhaus.
Cómo funciona
R de cada capa = espesor (m) ÷ λ · R total = Rsi + Σ R de las capas + R de la cámara + Rse · con estructura: R_T = (R′ + R″) ÷ 2, donde 1/R′ = f_a/R_a + f_b/R_b (caminos en paralelo) y R″ usa λ″ = f_a λ + f_b λ_estructura en la capa con estructura · ΔU_g = ΔU″ × (R_aislante ÷ R_T)² · U = 1 ÷ R_T + ΔU_g · pérdida de calor = U × área × ΔT · kWh al año = U × área × grados-día × 24 ÷ 1000 · θ_si = θ_i − ΔT × Rsi ÷ R total · aislante adicional = (1 ÷ U objetivo − 1 ÷ U) × λ del aislante
El calor atraviesa un muro como la corriente pasa por resistencias en serie: cada capa se opone en proporción a su espesor y en proporción inversa a su conductividad λ, las películas de aire quieto en cada cara suman un poco más, y el valor U, la transmitancia térmica, es el inverso del total: los watts que pasan por cada metro cuadrado por cada grado de diferencia. Como las conductividades van de 0.02 a más de 2 W/m·K, cien milímetros de aislante frenan el calor tanto como varios metros de ladrillo. Los montantes, vigas y cabios atraviesan el aislante, así que la ISO 6946 promedia dos estimaciones —caminos de calor en paralelo por el aislante y por la madera, y una conductividad promedio capa por capa— y agrega una corrección si las placas de aislante tienen huecos. Con el área y las temperaturas, la calculadora da la pérdida de calor, una estimación anual con grados-día, la temperatura en cada capa y la de la superficie interior frente al punto de rocío, y la compara con los límites del CTE de España por zona climática, del Reino Unido y de Passivhaus. Los anclajes, dinteles y encuentros son puentes térmicos lineales que quedan fuera de un valor U.
Ejemplo resuelto
Carlos revisa un muro de tablaroca de 12.5 mm, 100 mm de lana mineral (λ 0.04), 100 mm de block celular (0.19), una cámara de aire de 0.18 y 102 mm de ladrillo (0.77). La suma es R = 0.13 + 0.06 + 2.50 + 0.53 + 0.18 + 0.13 + 0.04 = 3.57 m²K/W, así que U = 1 ÷ 3.57 = 0.28 W/m²K: cumple el límite del CTE para la zona D (0.41) y el umbral británico de renovación de 0.30, pero no la meta de 0.18 de obra nueva, para la que harían falta unos (1/0.18 − 3.57) × 0.022 = 44 mm más de PIR. Con 20 °C dentro y 0 °C fuera, 30 m² de muro pierden 0.28 × 30 × 20 = 168 W. Si la lana mineral estuviera entre montantes de madera que ocupan 15% de la capa, el valor U subiría a cerca de 0.33.
Fuentes: ISO 6946:2017 — Building components and building elements: thermal resistance and thermal transmittance · Approved Document L, volume 1: dwellings (2021 edition) · Código Técnico de la Edificación, DB-HE (2019)
Preguntas frecuentes
¿Qué es un buen valor U?
Mientras más bajo, mejor. En España, el CTE DB-HE limita los muros a entre 0.37 (zona E) y 0.80 W/m²K (zona α), y las cubiertas a entre 0.33 y 0.55. En el Reino Unido, la vivienda nueva toma como referencia 0.18 en muros, 0.11 en techos y 0.13 en pisos; el estándar Passivhaus busca 0.10–0.15. Las viviendas antiguas van de 0.6 (con aislamiento) a 2.1 (ladrillo macizo).
¿Cómo influyen los montantes o las vigas en el valor U?
La madera conduce el calor unas tres veces mejor que el aislante, así que una capa de aislante entre montantes rinde menos de lo que indica su λ. En «Más opciones» elige la capa con estructura y qué fracción del área ocupa (cerca de 15% con montantes a 600 mm). La calculadora aplica el método combinado de la ISO 6946. Los montantes de acero conducen mucho más y suelen requerir un cálculo numérico.
¿Me dice si habrá condensación o moho?
Revisa la superficie interior: si su temperatura queda por debajo del punto de rocío del aire de la habitación (según la temperatura y la humedad interior), se forma condensación, y un factor fRsi menor que 0.75 indica riesgo de moho. También avisa si alguna capa queda bajo el punto de rocío, pero la condensación dentro del muro depende de la resistencia al vapor de cada capa, que requiere un cálculo de Glaser (ISO 13788).
¿Cómo convierto a valor R imperial?
Multiplica el R del sistema internacional (m²K/W) por 5.678 para obtener ft²·°F·h/BTU, y el valor U por 0.1761 para pasarlo a BTU/h·ft²·°F. Un muro estadounidense R-20 equivale a R 3.5 en SI, con U ≈ 0.28.
¿Dónde encuentro la conductividad λ de un material?
En la ficha técnica del fabricante o en catálogos de elementos constructivos, como el Catálogo de Elementos Constructivos del CTE. La lista de materiales de la calculadora trae valores típicos: lana mineral 0.035–0.04, EPS 0.031–0.038, ladrillo 0.56–0.77 y concreto armado 2.3 W/m·K.
Calculadoras relacionadas
Reglas de dimensionamiento de HVI, ASHRAE 62.2, guías de los códigos IRC/IMC y valores habituales de reglamentos de construcción del Reino Unido y la UE. Mandan el reglamento local, los datos del fabricante y un cálculo de pérdidas de calor; las instalaciones de ventilación y calefacción pueden requerir un instalador calificado.