Elaboración de paneles aislantes encapsulados a base de poliuretano y fibras naturales para reducir la transferencia de calor en cubiertas residenciales

Abstract

El propósito de esta investigación fue elaborar paneles aislantes encapsulados a base de poliuretano y fibras naturales para reducir la transferencia de calor en cubiertas residenciales en Santo Domingo de los Tsáchilas. El estudio se desarrolló bajo un enfoque mixto, con un alcance exploratorio-descriptivo y un diseño experimental, aplicando métodos de observación técnica y experimentación mediante sensores digitales para la evaluación de prototipos de 500 × 500 × 20 mm. La metodología comprendió la integración de fibras de abacá, coco y caña de guadúa en una matriz de poliuretano, evaluando rigurosamente su comportamiento físico y térmico. Los resultados finales demostraron que el panel de caña de guadúa presentó el mejor desempeño aislante, registrando una transferencia de calor de 4.8 J/s con una temperatura exterior de 31 °C e interior de 24 °C (diferencial de 7 °C). Por su parte, el panel de fibra de coco obtuvo una transferencia de 5.5 J/s (33 °C ext. / 25 °C int.) y el de abacá alcanzó 6.2 J/s (32 °C ext. / 23 °C int.). En conclusión, se determinó que los tres materiales son técnica y ambientalmente viables, destacándose la caña de guadúa por su eficiencia térmica superior en esta fase. Esto los consolida como una alternativa sostenible para optimizar la eficiencia energética en viviendas, validando la aplicación de procesos de mecánica industrial en el desarrollo de materiales de construcción con impacto ambiental positivo.