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SOBRECALENTAMIENTO EN VIVIENDAS
Alternativas para disminuir los efectos de las altas temperaturas

Un aspecto relevante que no se considera completamente en los diseños de arquitectura y sistemas de calificación de viviendas son las cargas o demandas de energía para enfriamiento, muy relevantes en el confort, pues la mayoría de las casas y departamentos no cuenta con sistema de aire acondicionado, lo que se traduce en sobrecalentamiento.

El sobrecalentamiento ocurre cuando las ganancias de calor producen que la temperatura operativa, que combina los efectos de la temperatura del aire y la temperatura radiante de los muros, cielos y pisos del recinto, supere un límite aceptable.


¿Cómo estamos en Chile?

En Chile no hay una reglamentación que indique cuál es el límite aceptable para viviendas, pero las referencias internacionales indican que se puede considerar un valor entre 25º C a 27º C como límite. El sistema de calificación energética de viviendas del Ministerio de Vivienda y Urbanismo considera diversos factores que influyen en el nivel de sobrecalentamiento de una casa o departamento. Ellos son la materialidad de los muros, la proporción de ventanas, las cargas internas, la aislación térmica y el nivel de ventilación natural. Si bien el indicador del sistema es cualitativo, entrega las características principales de una vivienda que influyen en el sobrecalentamiento.


Materialidad

La materialidad hace referencia a la capacidad de absorción y emisión de calor de un material, relación que en algunos casos se denomina como inercia térmica. Si en una vivienda incorporamos materiales con una gran capacidad de absorber calor, como hormigón armado o albañilería de ladrillos o bloques, es posible que una parte importante del calor interior sea absorbido y no eleve la temperatura interior. Esto no ocurre con estructuras en base a sistemas livianos (perfiles de acero o madera). Para que esta estrategia funcione adecuadamente es necesario que los elementos constructivos se les posibiliten dos condiciones:

Que puedan disipar el calor durante la noche (principalmente utilizando ventilación), para que al día siguiente puedan volver a absorber calor.

Que la aislación térmica sea incorporada por el exterior; para permitir que el material tenga la capacidad de absorción en el espacio interior y minimizar el efecto de transferencia de calor a través del elemento por radiación solar en su superficie exterior.


Ventanas

Las características de las ventanas (que en el sistema de calificación de viviendas se restringe a su proporción sobre el área de piso, ya que se considera que las viviendas en su mayoría presentan vidrio simple), son muy importantes para minimizar las ganancias internas por radiación solar. Algunas estrategias en estos elementos para minimizar el sobrecalentamiento involucran:

Uso de protección solar exterior, con características diferenciadas de acuerdo a la orientación expuesta.

Uso de un cristal con filtro solar, que si bien disminuye el paso de radiación al interior, presenta un problema importante, ya que la temperatura superficial en el cristal es muy superior si la comparamos a la de un vidrio simple, lo que por radiación de esta superficie, hace que la temperatura operativa del interior de la vivienda sea mayor.

Uso de protección interior como cortinas, roller o persianas, cuyo efecto es menor debido a que solo limita la distribución de la radiación solar al interior de la vivienda, pero no impide el ingreso.


Cargas internas

Respecto a las cargas internas, en general las condiciones de uso de la vivienda son las que existen y no pueden modificarse mayormente, pero es claro que la cantidad de habitantes por m2 influye en la generación de calor al interior.


Aislación térmica

La aislación térmica en general en viviendas se incorpora pensando en el efecto sobre los consumos de calefacción, pero el efecto durante la estación cálida también es relevante. Desde el punto de vista del sobrecalentamiento, el principal efecto es minimizar el paso de calor por la radiación solar, que eleva la temperatura exterior de los muros o techos, pero como se indicó anteriormente, su ubicación (interior/exterior) es relevante para el aprovechamiento de la inercia térmica. Se debe diferenciar que existe otro fenómeno de transmisión de calor, que generalmente en construcción se confunde con aislación, y que tiene que ver con las características de reflexión de los materiales, en cuyo comportamiento influye el color pero también características de limpieza y lisura de la superficie. Así, los muros o techos con pintura blanca reflejan más radiación, su temperatura superficial es menor y por supuesto transmiten menos calor al interior.

En esta línea encontramos lo que se conoce como “barreras radiativas”, que son elementos principalmente compuestos de láminas muy delgadas de aluminio que se ubican al interior de los muros (en caso de ser livianos) o entre techos, disminuyendo el flujo calor que ingresa a la vivienda. Nuevamente, su correcta disposición y ubicación es clave para su adecuado funcionamiento.


Ventilación natural

El nivel de ventilación natural permite tener una sensación térmica menor mientras estamos expuestos a la corriente de aire. Cuando en el exterior el aire que hacemos ingresar a la vivienda se encuentra a una temperatura mayor (como sucede en las ciudades del valle central de Chile, donde durante el verano podemos tener en algunos horarios fácilmente 32°C), el efecto de la ventilación hace que la temperatura interior se aproxime a la exterior. Este efecto puede ser mitigado con alguna de las siguientes estrategias:

Considerar ventilación cruzada, especialmente en la dirección del viento predominante del lugar.

Abrir solo las ventanas con orientación sur, ya que al no recibir radiación directa, el aire cercano tiene una temperatura menor que en las otras orientaciones.

Usar, donde sea posible, ingreso de aire desde zonas con vegetación exterior.

Cuando la temperatura exterior es menor (noche) usar el mayor nivel de ventilación natural posible.

Como se aprecia, la industria de la construcción requiere avanzar en sistemas y diseños para evitar sobrecalentamiento de las viviendas, existiendo estrategias en el diseño o incorporación de materiales que disminuyen el sobrecalentamiento interior. Sin embargo, se requiere un análisis para cada caso, por lo que las empresas deben acudir a instituciones que cuenten con la experiencia y conocimiento para asesorar sus proyectos y entregar así un mayor nivel de confort a los usuarios.

Fuente: Hernán Madrid, Ingeniero Civil UC. Subgerente de la Sección Ingeniería Integral en Construcción Sustentable (IICoS)de DICTUC.
Noviembre 2014
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