Puente termal


Un puente térmico , también llamado puente frío , puente térmico o derivación térmica , es un área o componente de un objeto que tiene una conductividad térmica más alta que los materiales circundantes, [1] creando un camino de menor resistencia para la transferencia de calor . [2] Los puentes térmicos dan como resultado una reducción general de la resistencia térmica del objeto. El término se discute con frecuencia en el contexto de la envolvente térmica de un edificio donde los puentes térmicos dan como resultado la transferencia de calor hacia o desde el espacio acondicionado.

Los puentes térmicos en los edificios pueden afectar la cantidad de energía requerida para calentar y enfriar un espacio, causar condensación (humedad) dentro de la envolvente del edificio, [3] y resultar en incomodidad térmica. En climas más fríos (como el Reino Unido), los puentes térmicos de calor pueden provocar pérdidas de calor adicionales y requerir energía adicional para mitigarlos.

Existen estrategias para reducir o prevenir los puentes térmicos, como limitar el número de miembros del edificio que van desde el espacio no acondicionado al acondicionado y aplicar materiales de aislamiento continuo para crear rupturas térmicas .

La transferencia de calor ocurre a través de tres mecanismos: convección , radiación y conducción . [4] Un puente térmico es un ejemplo de transferencia de calor por conducción. La tasa de transferencia de calor depende de la conductividad térmica del material y la diferencia de temperatura experimentada a cada lado del puente térmico. Cuando hay una diferencia de temperatura, el flujo de calor seguirá el camino de menor resistencia a través del material con la conductividad térmica más alta y la resistencia térmica más baja; este camino es un puente termal. [5] El puente térmico describe una situación en un edificio donde existe una conexión directa entre el exterior y el interior a través de uno o más elementos que poseen una conductividad térmica más alta que el resto de la envolvente del edificio.

La topografía de edificios para puentes térmicos se realiza mediante termografía infrarroja pasiva (IRT) de acuerdo con la Organización Internacional de Normalización.(YO ASI). La termografía infrarroja de edificios puede permitir firmas térmicas que indiquen fugas de calor. IRT detecta anomalías térmicas que están relacionadas con el movimiento de fluidos a través de elementos de construcción, destacando las variaciones en las propiedades térmicas de los materiales que, en consecuencia, provocan un cambio importante de temperatura. El efecto de sombra, una situación en la que el entorno circundante proyecta una sombra en la fachada del edificio, puede provocar problemas potenciales de precisión en las mediciones debido a la exposición inconsistente al sol de la fachada. Se puede utilizar un método de análisis alternativo, el filtrado iterativo (IF), para resolver este problema.

En todas las inspecciones termográficas de edificios, la interpretación de la imagen térmica si la realiza un operador humano, implica un alto nivel de subjetividad y experiencia del operador. Los enfoques de análisis automatizados, como las tecnologías de escaneo láser , pueden proporcionar imágenes térmicas en superficies de modelos CAD tridimensionales e información métrica para análisis termográficos. [6] Los datos de temperatura de la superficie en modelos 3D pueden identificar y medir las irregularidades térmicas de los puentes térmicos y las fugas de aislamiento. Las imágenes térmicas también se pueden adquirir mediante el uso de vehículos aéreos no tripulados.(UAV), fusionando datos térmicos de múltiples cámaras y plataformas. El UAV utiliza una cámara de infrarrojos para generar una imagen de campo térmico de los valores de temperatura registrados, donde cada píxel representa la energía radiativa emitida por la superficie del edificio. [7]


Distribución de temperatura en un puente térmico
Esta imagen térmica muestra un puente térmico de un edificio de gran altura ( Aqua en Chicago )
Puente termal en el cruce. El calor se mueve desde la estructura del piso a través de la pared porque no hay ruptura térmica.