La ciencia de las edificaciones protegidas del calor

Autor: 

Manuel A Iturralde Vinent
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04 Febrero 2022
| |
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Cuando me mudé a mi casa de Río Verde, cuyo techo tenía un manto negro para evitar la infiltración de la lluvia, durante los días soleados había un calor desagradable, y hasta las paredes interiores de la casa se calentaban notablemente. Esos primeros meses vivíamos con algún ventilador o acondicionador de aire encendido para reducir las altas temperaturas.

Pasadas algunas semanas me acordé de la física que había aprendido en la escuela y en la universidad, y pude conseguir pintura impermeabilizante blanca (casi toda la disponible en el mercado es roja o verde oscura, propia para los techos noruegos), con la cual se pintó el manto que cubre el techo. Al siguiente día el ambiente hogareño mejoró, pues la temperatura interior descendió varios grados Celcius (oC) y se redujo la necesidad de utilizar equipos de climatización.

En este caso, el refrescamiento del habitáculo se basó en un principio sencillo: las superficies oscuras absorben muy bien los rayos de luz y el calor, en tanto que las superficies claras los reflejan, con lo cual se evita el sobrecalentamiento de los objetos.

Sin embargo, esta iniciativa no resolvía del todo el problema, pues durante los días tórridos de verano, o los que preceden a la llegada de un frente frio, la temperatura del aire alcanza más de 30 oC y en la casa se siente mucho calor. Esto se debe a que el aire caliente entra por las ventanas con el viento y se crea un ambiente fastidioso. Sobre esta situación escribió Gabriel García Márquez, cuando en El Amor en Tiempos de Cólera relata que para bajar la temperatura en los salones de las casonas de la ciudad, se cerraban los grandes ventanales y se colocaban cortinajes que impedían la entrada del resplandor y de los rayos directos del sol. El problema está en que a muchas personas no les gusta vivir encerradas.

Camaguey. Fachada clásicas de colores crema con grandes ventanales y puntal alto.

Cuando viví en El Vedado, la puerta del balcón y la ventana de la sala se abrían hacia la blanca fachada del edificio contiguo, distante menos de tres metros. Y allí sufrimos de ese efecto físico que permite que la luz del sol que ilumina la pared se refleje como energía radiante dentro de la sala, donde nosotros nos asábamos de calor. Desde entonces aprendimos a beneficiarnos de las enseñanzas del Gabo, pues en cuanto empezaba el sol a iluminar la pared, cerrábamos la puerta y la ventana, que además protegimos con una cortina de color claro bien pegada a los cristales.

Estos experimentos y experiencias personales me han conducido a la conclusión de que la casa conserva una temperatura interior más fresca, si las fachadas y el techo son de colores claros y las puertas y ventanas se mantienen cerradas, dejando entrar solo la ventilación mínima necesaria para conservar el aire saludable. Y así se ahorra mucho en refrigeración.

La verdad es que lo que a nosotros los humanos nos llevó años aprender, es historia vieja en algunos animales, pues los batracios y reptiles, que se calientan al Sol pues son de sangre fría, tienen sus cuerpos de colores oscuros. Incluso algunos de esos reptiles, incluidos también dinosaurios, tienen placas óseas en la piel, que probablemente tienen un importante efecto térmico, aparte de constituirse en un medio de defensa.

En los países tropicales, las fachadas y techos deben ser de colores claros, para que reflejen la luz solar y no permitan que se calienten las losas, bloques o ladrillos que conforman su estructura. En Puerto Rico, donde la temperatura media anual es mucho más alta que en Cuba, la mayoría de las fachadas están pintadas de colores crema, como era la costumbre en Cuba.

Los ventanales han de diseñarse de manera que los locales estén protegidos de los rayos del sol, como ilustra la buena arquitectura ecológica del edificio del Centro Nacional de Investigaciones Científicas (CNIC), y deben minimizarse las grandes paredes de vidrio, pues dejan pasar la luz y el calor, a menos que se utilice el muy costoso vidrio polarizado y resistente al impacto, tan necesario en un territorio donde huracanes, tornados y vientos fuertes son bien comunes.

CNIC. Fachada ecológica.

El pasado mes de enero tuve el gusto de participar en un encuentro de Sociedades Científicas patrocinado por el Ministerio de Ciencia, Tecnología y Medio Ambiente y la Academia de Ciencias de Cuba. Allí, quedé impresionado con la intervención del Dr. Luis Berriz de CUBASOLAR, quien me inspiró escribir estas notas. Mi amigo y promotor del uso de las energías limpias, explicaba que ahora con la modernidad, se están pintando las casas con una gama de colores de tonos vivos y oscuros (rojo, negro, azul-negro y sus derivados), que absorben con gran eficiencia el calor durante el día, de modo que recalientan los hogares al llegar la tarde-noche.

Modernismo. Fatal combinación de puntal bajo, ventanas pequeñas y fachadas de colores oscuros

En este caso, los residentes de menores ingresos apenas podrán descansar, mientras que los de mayores ingresos se tendrán que gastar su dinero en la factura de la electricidad, mientras, de paso, afectan la economía del país.

Berriz habló sobre las edificaciones con grandes ventanales de cristal, de lo cual era ejemplo el salón donde estábamos reunidos, alegremente iluminado por el Sol, donde se necesitaron seis enormes equipos de aire acondicionado para refrescarlo. En las etapas de crisis energéticas, cuando para ahorrar se apagan todos los equipos, en los locales diseñados con climatización central las instalaciones y personas padecen un gran estrés térmico. La solución es alimentar esas instalaciones con energías alternativas (paneles solares y aerogeneradores). Pero lo ideal es incluso evitar llegar a ese punto.

Fachada de color claro con grandes ventanales que requieren protección térmica y contra impacto.

Estas situaciones hacen patente no solo la necesidad de que todos conozcamos un poco de termodinámica, la rama de la física que estudia la transferencia de calor, sino, sobre todo, que sepamos aplicarla en los diversos escenarios de nuestra vida cotidiana. Los ingenieros civiles, arquitectos e inversionistas han de ser más conscientes de esto. No se pueden admitir diseños propios de países templados directamente asimilados en Cuba. Regulaciones existen, el Dr. Berriz insistió en elementos de leyes y normativas al respecto, pero evidentemente algunos las ignoran, otros las olvidan, y habrá quienes simplemente, miren hacia otro lado.

Las experiencias y enseñanzas que ha desarrollado CUBASOLAR deberían alcanzar mayor divulgación, e incorporarse casi con carácter obligatorio a la preparación que reciben ingenieros, arquitectos, diseñadores, constructores y, por qué no, toda la población.

 

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