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La pintura aislante se puede aplicar a las paredes interiores y exteriores de un edificio con el propósito de aumentar la aislación térmica. Toda estructura que separe el exterior del interior de un edificio se denomina envolvente de edificación, que incluye los cimientos, las paredes, la capa aislante, el techo, las ventanas y la pintura. La pintura aislante es una nueva tecnología que ofrece una alternativa frente a la pintura común, y está diseñada para aumentar la aislación de un edificio. Contiene microesferas de cerámica y vidrio que poseen baja conductividad térmica (λ) y altos valores de aislación térmica (R). A menudo se aplica a las paredes interiores de un edificio, pero también se puede utilizar en exteriores. El presente artículo analiza si la pintura aislante realmente alcanza una aislación eficaz y ofrece una mejor alternativa frente a la pintura común.
La envolvente de edificación se construye con el fin de reducir la transferencia térmica y la contaminación sonora. Se aísla con el propósito de prevenir la entrada de aire caliente desde el exterior hacia el edificio en los meses cálidos y la salida del aire interior calefaccionado en los meses más fríos. La propiedad aislante de los materiales es útil para resolver los problemas de la vida diaria. Algunos ejemplos incluyen: mantener el calor de bebidas y alimentos, mantener el calor del cuerpo humano con indumentaria aislante, y controlar la temperatura interior de un edificio. La pintura aislante surge como una innovación que puede contribuir a regular las temperaturas interiores de los edificios. No sustituye la adecuada aislación constructiva, pero contribuye a la misma. Es fundamental contar con una sólida envolvente de edificación que se componga de gruesas paredes, capa aislante y ventanas apropiadas.
El valor R (resistencia térmica) indica la solidez de la aislación. La resistencia térmica de un objeto se puede calcular con la siguiente fórmula:
donde L = espesor (metros),
k = valor de conductividad térmica [W/(m⋅K)],
A= área transversal (m²)
La aislación de una pared es directamente proporcional a su espesor (L) e inversamente proporcional a la suma del valor de la conductividad térmica de los materiales que componen la pared (k) y el área transversal (A) de la pared. Por lo tanto, las paredes de menor tamaño y mayor espesor construidas con materiales que poseen baja conductividad térmica están mayormente aisladas. Un cubo tendría mayor aislación que un prisma rectangular (si poseen la misma altura y se componen de los mismos materiales). Las paredes grandes que son delgadas, compuestas por un material de alta conductividad térmica, ofrecerían una mínima aislación aunque se aplicara pintura aislante. Es necesario contar con una envolvente térmica con la aislación apropiada para alcanzar la eficiencia energética de los edificios. Esta clase de pintura puede contribuir dado que aumentaría el valor R total, disminuiría el valor k incrementaría el espesor (L) de la pared levemente.
Como se describió anteriormente, esta clase de pintura debería aumentar el valor R de un edificio, por lo que se trata de una tecnología que vale la pena explorar a pesar de que existen algunos estudios que se oponen a su efectividad. Esto se debe a que se trata de una tecnología relativamente nueva que genera algunas controversias. A continuación, se describen dos estudios cuya evidencia respalda la eficacia de la pintura aislante.
Un estudio realizado en 2015 investigó la aislación térmica de una habitación cuyas paredes interiores se revistieron con pintura que contenía microesferas cerámicas. Este estudio evaluó si la pintura que contenía las microesferas cerámicas podía resolver la distribución despareja de la temperatura dentro de la habitación. Es importante lograr una distribución balanceada del calor en el espacio interior en beneficio del confort de los usuarios. En este sentido, el aire cálido se eleva al cielorraso y el aire más frío se acumula en la zona inferior, donde se encuentran los usuarios. Como resultado, los usuarios aumentan la temperatura de su residencia para alcanzar el confort deseado. Esto no sería necesario con una distribución térmica más equilibrada dentro de la habitación.
Para los fines del experimento, se emplearon dos habitaciones con dimensiones idénticas y una estructura de envolvente de edificación. Las paredes interiores de una habitación se revistieron con pintura que contenía microesferas cerámicas. Las paredes interiores de la otra habitación se cubrieron con empapelado vinílico. Durante dos años, se evaluaron los siguientes parámetros en los meses de verano y de invierno: temperatura ambiente, humedad, consumo energético durante el uso de HVAC (ventilación cálida y aire acondicionado), termografías, temperatura de la superficie de la piel y la opinión subjetiva sobre el confort térmico de los participantes. Además se evaluó el valor de aislación de la vestimenta de los participantes a fin de contemplar cualquier sesgo. Los resultados indicaron que la habitación revestida con la pintura térmica no presentó una temperatura más “ideal” para el verano/invierno. Sin embargo, se observaron menos fluctuaciones de temperatura en la habitación cuyas paredes interiores estaban recubiertas con la pintura de microesferas cerámicas. Los participantes expresaron un mayor confort térmico en dicha habitación, lo que podría deberse a la menor varianza de temperatura.
Otro estudio realizado en 2014 reveló que la pintura compuesta por microesferas cerámicas aumentó la aislación de un edificio, lo que podría contribuir a reducir los costos de energía relativos a la calefacción y al enfriamiento. En dicho experimento, se emplearon tres cajas de hierro cuyos interiores se revistieron con pintura de microesferas cerámicas, con pintura común, y con pintura altamente reflectiva. Los valores de resistencia térmica (R) arrojaron 0,0100 (K·m²/W), 0,008 (K·m²/W) y 0,0016 (K·m²/W ) respectivamente. Por lo tanto, la caja recubierta con pintura térmica presentó el valor R más elevado, la caja recubierta con pintura común mostró el segundo valor más alto, y la caja recubierta con pintura reflectiva alcanzó el menor valor R. La pintura térmica logró 12,4 veces más aislación que la pintura común. También se demostró que existe un 16% menos de pérdida calórica con la pintura térmica en comparación con la pintura común.
La pintura aislante es una nueva tecnología diseñada para mejorar aún más la aislación térmica de los edificios. Es necesario contar con una fuerte estructura de edificación compuesta por materiales aislantes para proteger el edificio frente a la pérdida de calor en climas fríos y la entrada del calor en climas cálidos. Los consumidores pueden evaluar nuevas variedades de pintura. La pintura aislante resulta útil para aumentar el valor R. Deberían realizarse más estudios e investigaciones para profundizar el conocimiento sobre los usos de este tipo de pintura.
Oda, T., Nakai, T., Toba, K., y Jianbo, H. (2015). Measurement of Amenity in Buildings Interiors Coated with Ceramic Insulating Paint. (Medición de la comodidad de interiores de edificios recubiertos con pintura cerámica aislante.). Procedia Manufacturing, 3, 1728–1733. doi: 10.1016/j.promfg.2015.07.488
Oda, T. (2014). Evaluation of the Energy-Saving Performance of Heat-Resistant Paint. (Evaluación del rendimiento de ahorro energético de pinturas resistentes al calor). Science Journal of Energy Engineering, 2(5), 53. doi: 10.11648/j.sjee.20140205.11
