El flujo de calor a través de un muro lo frenan el material y las láminas de aire quieto de ambas caras. Introduce la conductividad térmica, el espesor, el área, el salto de temperatura y la resistencia superficial para obtener la resistencia térmica total, la transmitancia U, el flujo de calor por metro cuadrado y el flujo total.
Calculadora
Units:
W/m·K
Lana mineral 0,035; PIR 0,022; madera 0,13; ladrillo 0,77; hormigón 1,3
mm
Profundidad de material en la dirección del flujo de calor
Pulsa Calcular para obtener la resistencia térmica total, la transmitancia U, el flujo de calor por metro cuadrado y el flujo total a través del área introducida. Valores de U más bajos significan mejor aislamiento.
Step-by-Step Solution
Ayuda de dimensionamiento preliminar. Results follow the published formulas cited
below and are intended for estimating, study and early design. Final design must be
verified by a licensed Professional Engineer against the code in force for your project.
Beneficios principales
✓Incluye las resistencias superficiales, que a menudo se omiten y a veces son dominantes
✓Indica tanto la transmitancia U como la resistencia R, porque las normas usan ambas
✓Da el flujo por unidad de área y el total, así que el resultado escala a cualquier superficie
✓Avisa cuando las láminas superficiales aportan la mayor parte de la resistencia
✓El gráfico de sensibilidad muestra el rendimiento decreciente del espesor añadido
✓Enlaces para compartir y exportación CSV para tus registros de proyecto
¿Qué es la transferencia de calor?
La conducción a través de una capa de material sigue la ley de Fourier: el flujo de calor es proporcional al área y al salto de temperatura, e inversamente proporcional al espesor dividido entre la conductividad. Ese cociente —espesor entre conductividad— es la resistencia térmica R, en m²K/W. Las resistencias en serie simplemente se suman, así que una construcción multicapa es la suma de sus capas más las láminas superficiales de cada cara.
La transmitancia y la resistencia son inversas
La R mide resistencia, así que cuanto más alta mejor; la U mide transmitancia, así que cuanto más baja mejor. U = 1/R_total, y la normativa de edificación se escribe en valores U porque se multiplican directamente por el área y el salto de temperatura para dar la pérdida de calor. Un muro con 3,03 m²K/W de resistencia total tiene una transmitancia de 0,33 W/m²K, que es aproximadamente lo que logra un muro aislado moderno.
Por qué las láminas superficiales importan tanto en elementos delgados
El aire quieto adherido a cada cara frena el flujo de calor y aporta unos 0,13 m²K/W en el interior y 0,04 en el exterior de un muro. En un elemento bien aislado eso es un error de redondeo: un 5,6 % del total con 100 mm de lana mineral. En un muro de hormigón desnudo de 100 mm es el 68,9 %, más que el propio hormigón. Por eso un vidrio simple aísla algo, y por eso el viento que arrastra la lámina exterior cambia el resultado de forma apreciable.
Fórmula
R = t / k
Resistencia térmica de una capa, a partir del espesor en metros y la conductividad en W/m·K
Fórmulas relacionadas
R_total = R_si + ΣR_layers + R_so
U = 1 / R_total
Q = U · A · ΔT
Definición de variables
Símbolo
Variable
Unit
Descripción
k
Conductividad térmica
W/m·K
Propiedad del material. Lana mineral 0,035; madera 0,13; hormigón 1,3; acero 50.
t
Espesor
mm
Profundidad de material en la dirección del flujo de calor.
R
Resistencia térmica
m²K/W
Resistencia al flujo de calor. Cuanto más alta mejor, y las resistencias se suman en serie.
U
Transmitancia (U)
W/m²K
Transmitancia térmica, la inversa de la resistencia total. Cuanto más baja mejor.
ΔT
Salto de temperatura
K
Entre los ambientes interior y exterior, no entre las superficies.
R_s
Resistencia superficial
m²K/W
Láminas de aire quieto de cada cara, unos 0,17 en total para un muro.
Cómo usar esta calculadora
Usa la conductividad declarada del producto realLas cifras genéricas varían mucho dentro de una misma familia de materiales: la lana mineral va de unos 0,032 a 0,044 W/m·K, y el PIR llega a 0,022. Los fabricantes publican un valor lambda declarado y, para cualquier comprobación frente a una norma, esa es la cifra que hay que usar.
Incluye las resistencias superficiales0,17 m²K/W en total es la cifra normalizada para un muro, 0,14 para una cubierta y 0,21 para un suelo, reflejando cómo cambia la convección con la orientación. Omitirlas sobrestima la transmitancia y, en un elemento mal aislado, el error es grande.
Usa el salto de temperatura entre ambientesEl ΔT es entre el aire interior y el exterior, no entre las dos superficies. Las resistencias superficiales ya tienen en cuenta la caída de temperatura en las láminas de aire, así que usar temperaturas superficiales las contaría dos veces.
Añade capas sumando resistenciasEsta calculadora trata una sola capa de material. Para una construcción multicapa, calcula por separado el t/k de cada capa y súmalos junto con las resistencias superficiales antes de tomar la inversa.
Recuerda lo que un cálculo de elemento plano no veLas construcciones reales tienen puentes térmicos en montantes, encuentros, dinteles y fijaciones, y suelen añadir entre un 10 y un 30 % a la pérdida que predice el elemento plano por sí solo. Una evaluación completa del elemento exige contarlos aparte.
Ejemplos resueltos
Example 1
Una capa de lana mineral de 100 mm con una conductividad de 0,035 W/m·K, sobre 10 m², con 20 K entre interior y exterior y resistencias superficiales normalizadas de muro de 0,17 m²K/W.
Solución paso a paso
Resistencia del material: R = t/k = 0,100/0,035 = 2,857 m²K/W
Resistencia total: 2,857 + 0,17 = 3,027 m²K/W
Transmitancia: 1/3,027 = 0,330 W/m²K
Flujo de calor: U × ΔT = 0,330 × 20 = 6,61 W/m²
Flujo de calor total: 6,61 × 10 m² = 66,1 W
Las láminas superficiales aportan 0,17/3,027 = 5,6 % de la resistencia: despreciable aquí
Interpretación: 0,33 W/m²K es aproximadamente lo que logra un muro aislado moderno. Sobre 10 m² y 20 K la pérdida es de solo 66 W, más o menos lo que aporta una persona sentada en la habitación.
Example 2
El mismo muro pero de hormigón desnudo —conductividad 1,3 W/m·K, casi cuarenta veces mayor— y después lo que consigue duplicar el espesor de cada material.
Solución paso a paso
Hormigón de 100 mm: R = 0,100/1,3 = 0,0769 m²K/W, total 0,247 m²K/W
Transmitancia: 4,05 W/m²K, flujo de calor 81,0 W/m², flujo total 810,0 W
Eso es 12,3 veces la pérdida de calor del muro aislado, con los mismos 100 mm de espesor.
Dupliquemos ahora cada uno. Lana mineral de 200 mm: resistencia total 5,884, transmitancia 0,170, una reducción del 48,6 %.
Hormigón de 200 mm: resistencia total 0,324, transmitancia 3,088, solo una reducción del 23,7 %.
El hormigón gana proporcionalmente la mitad con la misma duplicación, porque las láminas superficiales ya son el 68,9 % de su resistencia total y duplicar el hormigón no las cambia en absoluto.
Esta es la asimetría práctica que importa. En un elemento conductor, las láminas de aire quieto son casi todo el aislamiento, así que el espesor de material tiene poca palanca. En un elemento aislado domina el material y el espesor sí funciona.
También explica por qué añadir 100 mm de aislamiento al muro de hormigón llevaría la transmitancia de 4,05 a 0,32, mientras que otros 100 mm de hormigón solo la llevan a 3,09.
Sensibilidad al espesor
La resistencia sube linealmente con el espesor pero la transmitancia cae como su inversa, así que el beneficio de cada capa adicional disminuye bruscamente. Los primeros 50 mm de aislamiento hacen mucho más que los quintos. El marcador señala tu espesor actual.
Transmitancia (U) vs Espesor
Recomputed live from your inputs. The marker shows your current value.
Line chart of Transmitancia (U) against Espesor. The same
values are listed in the data table below.
Values plotted above, sampled across the espesor range.
Cómo interpretar el resultado
La transmitancia es lo que fija la normativa y lo que compara construcciones de forma directa. La parte de la resistencia que aportan las láminas superficiales indica si añadir material servirá de algo.
Transmitancia (U): < 0.2Muy bien aislado
Una transmitancia de your result W/m²K cumple o supera las exigencias actuales para cubiertas y se acerca a niveles de casa pasiva en muros. Con esta prestación, los puentes térmicos en encuentros y fijaciones suelen aportar más pérdida de calor que el propio elemento plano.
Transmitancia (U): 0.2 – 0.4Cumple los estándares actuales de muro
Una transmitancia de your result W/m²K está en torno a lo que exige la normativa vigente para muros en climas templados. Comprueba la exigencia del tipo de elemento concreto: a cubiertas y suelos se les suelen pedir cifras más ajustadas.
Transmitancia (U): 0.4 – 1.5Moderada: por debajo de los estándares actuales
Una transmitancia de your result W/m²K es típica de una construcción parcialmente aislada o antigua. Añadir aislamiento es muy eficaz a este nivel, porque quien domina la resistencia es el material y no las láminas superficiales.
Transmitancia (U): ≥ 1.5Prácticamente sin aislar
Una transmitancia de your result W/m²K pierde calor a un ritmo varias veces mayor que una construcción que cumpliera. Ten en cuenta que en un elemento tan conductor las láminas superficiales pueden aportar casi toda la resistencia, así que añadir espesor del mismo material logra mucho menos que añadir una capa fina de aislamiento.
Flujo de calor total: ≥ 1000Pérdida de calor considerable
Un flujo de calor de your result W solo a través de este elemento es significativo. Extrapólalo a toda la envolvente del edificio y pasa a ser una parte importante de la carga de calefacción: merece la pena compararlo con el coste de mejorarlo.
Errores comunes que evitar
Omitir las resistencias superficiales
Why it matters:Aportan unos 0,17 m²K/W en un muro, cifra trivial frente a una construcción bien aislada pero dominante frente a una conductora. Dejarlas fuera del ejemplo del hormigón daría una transmitancia de 13,0 en lugar de 4,05: más del triple de lo debido.
✓How to avoid it:Inclúyelas siempre, usando la cifra normalizada según la orientación del elemento: 0,17 en muros, 0,14 en cubiertas y 0,21 en suelos.
Sumar transmitancias en lugar de resistencias
Why it matters:Las transmitancias son inversas y no se suman. Dos capas de U = 0,5 no dan U = 1,0; dan R = 2 + 2 = 4, así que U = 0,25. Sumar transmitancias equivoca tanto la magnitud como el sentido del resultado.
✓How to avoid it:Convierte a resistencias, súmalas en serie y toma después la inversa del total. Solo las resistencias son aditivas.
Esperar un beneficio proporcional al espesor añadido
Why it matters:La resistencia crece linealmente con el espesor pero la transmitancia cae como su inversa, así que cada capa adicional ayuda menos que la anterior. Pasar de 100 a 200 mm de lana mineral recorta la transmitancia un 48,6 %, pero de 200 a 300 mm la recortaría mucho menos.
✓How to avoid it:Compara el coste de cada incremento con el ahorro decreciente. Existe un óptimo práctico más allá del cual más aislamiento cuesta más de lo que ahorra.
Ignorar los puentes térmicos
Why it matters:Montantes de madera, fijaciones de acero, dinteles y encuentros esquivan todos el aislamiento, y suelen añadir entre un 10 y un 30 % a la pérdida que predice el elemento plano. En una construcción muy aislada, los puentes pueden superar por completo al elemento plano.
✓How to avoid it:Evalúa los puentes por separado con valores de transmitancia lineal y puntual. Cuanto mejor es el elemento plano, más pesan los puentes en términos relativos.
Usar un valor genérico de conductividad
Why it matters:Los materiales de una misma familia varían bastante: la lana mineral abarca aproximadamente de 0,032 a 0,044 W/m·K, un rango del 38 % que se traslada directamente a la resistencia. El comportamiento del aislamiento también se degrada con la humedad y, en algunas espumas, con la edad.
✓How to avoid it:Usa el valor declarado por el fabricante y, cuando la conductividad del producto cambia con el tiempo, el valor envejecido.
Suponer que vale el régimen estacionario
Why it matters:Este cálculo da el flujo de calor en régimen estacionario. Un edificio real tiene inercia térmica que almacena y devuelve calor, así que el flujo instantáneo varía a lo largo del día y la carga punta difiere de la cifra estacionaria.
✓How to avoid it:El régimen estacionario es adecuado para estimar consumos anuales y comparar construcciones. La carga punta y el análisis de sobrecalentamiento exigen un método dinámico que tenga en cuenta la capacidad térmica.
Aplicaciones prácticas
▸Calcular transmitancias de muros, cubiertas y suelos
▸Estimar la pérdida por la envolvente para una carga de calefacción
▸Comparar espesores y materiales de aislamiento
▸Comprobar una construcción frente a una transmitancia normativa
▸Valorar el beneficio de rehabilitar con aislamiento
▸Dimensionar instalaciones de calefacción a partir de las pérdidas de la envolvente
Casos de uso por sector
Diseño de edificios
Las transmitancias son la moneda de la normativa de edificación, y cada tipo de elemento tiene su propio límite. Como las resistencias se suman, los proyectistas negocian espesor de aislamiento contra constructibilidad: un panel delgado de altas prestaciones sale a menudo más barato en conjunto que uno convencional más grueso una vez se cuenta el canto del muro.
Rehabilitación energética
El primer incremento de aislamiento sobre un elemento sin aislar aporta la mayor parte del ahorro disponible, porque la transmitancia cae como una inversa. Llevar un muro macizo de 2,0 a 0,5 W/m²K ahorra tres veces más que llevarlo de 0,5 a 0,3.
Proceso industrial
El aislamiento de tuberías y depósitos sigue el mismo principio con una corrección cilíndrica, y las láminas superficiales son a menudo la resistencia dominante en tubería caliente desnuda. Por eso incluso una capa fina de aislamiento sobre un tubo desnudo aporta un ahorro proporcional grande.
Consejos prácticos
💡Las resistencias se suman en serie; las transmitancias no.
💡R = t/k, así que un material cuarenta veces más conductor da cuarenta veces menos resistencia.
💡Las láminas superficiales son el 5,6 % de la resistencia de un muro aislado y el 68,9 % de uno de hormigón desnudo.
💡La transmitancia cae como una inversa, así que cada capa añadida ayuda menos que la anterior.
💡Los puentes térmicos añaden entre un 10 y un 30 % a lo que predice el elemento plano.
Ventajas y limitaciones
Ventajas
✓Incluye las láminas superficiales, que a menudo se omiten y a veces son dominantes
✓Indica R y U juntas, ya que distintas normas usan cada una
✓Escala del flujo por unidad de área al flujo total para cualquier superficie
✓Avisa cuando el material tiene poca palanca sobre el resultado
✓Lo bastante sencillo para construir una solución multicapa usándolo varias veces
Limitaciones
!Trata una capa de material cada vez; en multicapa hay que sumar las resistencias a mano
!Solo régimen estacionario unidimensional, sin puentes térmicos
!No tiene en cuenta la inercia térmica, así que no puede dar cargas punta ni dinámicas
!Supone material seco; la humedad eleva bastante la conductividad
!No cubre la geometría cilíndrica, necesaria para el aislamiento de tuberías
!Ignora el intercambio por radiación salvo lo ya absorbido en las resistencias superficiales normalizadas
!Las cámaras de aire necesitan su propio valor de resistencia en lugar de un cálculo t/k
Material y espesor comparados
10 m² con 20 K de salto y resistencias superficiales normalizadas de muro. Compara los dos pasos de duplicación: el aislamiento gana proporcionalmente el doble que el hormigón.
10 m², ΔT = 20 K, resistencia superficial 0,17 m²K/W. Duplicar la lana mineral recorta la transmitancia un 48,6 %; duplicar el hormigón solo la recorta un 23,7 %, porque las láminas superficiales sobre las que no puede influir ya suponen el 68,9 % de su resistencia.
Sumando las resistencias térmicas de todas las capas más las láminas superficiales y tomando después la inversa. 100 mm de lana mineral dan 2,857 más 0,17 de superficie, así que U = 1/3,027 = 0,330 W/m²K. Las resistencias se suman; las transmitancias nunca.
¿Qué diferencia hay entre transmitancia y resistencia térmica?
Son inversas. La R mide la resistencia al flujo de calor, así que cuanto más alta mejor; la U mide la transmitancia, así que cuanto más baja mejor. Solo los valores de R se suman entre capas, y confundirlo es el error más frecuente.
¿Qué son las resistencias superficiales?
Las láminas de aire quieto adheridas a cada cara de un elemento. Los totales normalizados son 0,17 m²K/W en muros, 0,14 en cubiertas y 0,21 en suelos, reflejando cómo cambia la convección con la orientación del elemento. Omitirlas sobrestima la transmitancia, y en un elemento conductor el error es grande.
¿Por qué duplicar el aislamiento no reduce a la mitad la pérdida?
Porque las láminas superficiales y las demás capas no cambian. Duplicar 100 mm de lana mineral recorta la transmitancia un 48,6 %, cerca de la mitad porque domina el material. Duplicar el hormigón la recorta solo un 23,7 %. Lo que no cambia son las láminas superficiales y las demás capas.
¿Qué transmitancia exige la normativa de edificación?
Varía según el país y el elemento, pero entre 0,18 y 0,30 W/m²K en muros y entre 0,11 y 0,16 en cubiertas es lo típico de los estándares actuales en clima templado. Comprueba la exigencia aplicable al elemento concreto. Cubiertas y suelos suelen tener exigencias más ajustadas que los muros.
¿Puedo sumar transmitancias en un muro multicapa?
No. Convierte cada capa en resistencia con R = t/k, suma todas las resistencias incluidas las láminas superficiales y toma después la inversa del total. Sumar transmitancias da una respuesta equivocada y en el sentido contrario. Solo las resistencias son aditivas, y ese es todo el truco del cálculo.
¿Qué es un puente térmico?
Un camino que esquiva el aislamiento: un montante de madera, una fijación de acero, un dintel o un encuentro. Los puentes suelen añadir entre un 10 y un 30 % a la pérdida del elemento plano, y proporcionalmente más cuanto mejor aislado esté el elemento.
¿Cuál es la conductividad térmica de los materiales habituales?
Aproximadamente: PIR 0,022; lana mineral 0,035; madera 0,13; ladrillo 0,77; hormigón 1,3 y acero 50 W/m·K. El rango que va del aislamiento al acero supera el factor mil, y por eso el material importa más que el espesor. Por eso el material pesa más que el espesor en el resultado final.
¿Afecta la humedad al comportamiento del aislamiento?
Bastante. El agua conduce unas veinte veces mejor que el aire quieto, así que un aislamiento mojado pierde buena parte de su valor. Por eso el control de vapor y el detalle de drenaje importan tanto como la propia especificación del aislamiento.
¿Basta con un cálculo en régimen estacionario?
Para estimar consumos anuales y comparar construcciones, sí. Para cargas punta de calefacción y para el sobrecalentamiento en verano, la inercia térmica importa y hace falta en su lugar un cálculo dinámico. La inercia térmica no altera el régimen estacionario pero sí la punta.
Glosario
Conductividad térmica
Capacidad de un material para conducir calor, en W/m·K. A menudo se escribe como lambda.
Resistencia térmica
Espesor dividido entre conductividad, en m²K/W. Las resistencias se suman en serie.
Transmitancia térmica (U)
Transmitancia térmica, la inversa de la resistencia total, en W/m²K.
Resistencia superficial
La resistencia de la lámina de aire quieto en una superficie.
Flujo de calor
Flujo de calor por unidad de área, en W/m².
Puente térmico
Un camino de mayor conductividad que esquiva la capa de aislamiento.
Lambda declarado
La conductividad que el fabricante declara para un producto concreto.
Inercia térmica
La capacidad de un material para almacenar calor, que los cálculos en régimen estacionario ignoran.
Ley de Fourier
La relación que establece que el flujo de calor es proporcional al área y al gradiente de temperatura.
Resistencia de cámara
La resistencia de una cámara de aire, que depende del ancho, la orientación y la emisividad de las superficies en lugar de t/k.
Referencias científicas y normativas
ISO 6946 — Building components: Thermal resistance and thermal transmittance calculation methods — International Organization for Standardization
ISO 10456 — Building materials and products: Declared and design thermal values — International Organization for Standardization
CIBSE Guide A — Environmental Design, Chapter 3: Thermal properties of building structures — Chartered Institution of Building Services Engineers
ISO 10211 — Thermal bridges in building construction: Heat flows and surface temperatures — International Organization for Standardization
ASHRAE Handbook of Fundamentals — Chapter 25: Heat, Air and Moisture Control — American Society of Heating, Refrigerating and Air-Conditioning Engineers
Conclusión
Las resistencias térmicas se suman en serie, y esa única regla explica casi todo lo sorprendente del aislamiento. La resistencia es el espesor dividido entre la conductividad, así que la lana mineral con 0,035 W/m·K compra casi cuarenta veces más resistencia por milímetro que el hormigón con 1,3, y por eso la tabla de arriba muestra que los mismos 100 mm dan una transmitancia de 0,33 en un caso y de 4,05 en el otro. Las láminas superficiales importan en proporción inversa a lo bueno que ya sea el elemento: un 5,6 % de la resistencia de un muro aislado y un 68,9 % de la de uno de hormigón desnudo. Por eso duplicar el aislamiento recorta la transmitancia un 48,6 % mientras que duplicar el hormigón solo logra un 23,7 %: el hormigón no puede influir en las láminas que concentran la mayor parte de su resistencia. Dos cosas que este cálculo no ve: los puentes térmicos, que añaden entre un 10 y un 30 % y pesan más cuanto mejor es el elemento, y la inercia térmica, que decide las cargas punta aunque no afecte al régimen estacionario.
Introduce arriba tu material, espesor y área para obtener la transmitancia y la pérdida de calor.
