Cuando se habla de eficiencia energética en los edificios, es inevitable mencionar el aislamiento térmico. Rara vez lo vemos en un edificio terminado, e incluso en los dibujos técnicos, la capa aislante aparece como una delgada escotilla. Sin embargo, este es un elemento de vital importancia, ya que actúa como barrera al flujo de calor, dificultando el intercambio de energía entre el interior y el exterior, reduciendo la cantidad de calor que se escapa en invierno y la energía térmica que ingresa en el verano.
En un edificio con un buen aislamiento térmico, hay menos necesidad de calefacción para mantener la casa a una temperatura agradable, reduciendo también su huella de carbono. Actualmente, son muchos los países que exigen un nivel mínimo de aislamiento térmico para los edificios, con parámetros cada vez más estrictos. Pero, ¿cómo se debe abordar este tema en un futuro cercano, con el preocupante pronóstico de crisis climática?
Según la EPA (Agencia de Protección Ambiental de EE.UU), el aumento de las temperaturas promedio globales está asociado con cambios generalizados en los patrones climáticos. Los estudios científicos indican que es probable que los fenómenos meteorológicos extremos, como las olas de calor y las grandes tormentas, se vuelvan más frecuentes o más intensos con el cambio climático inducido por el hombre. Pero, ¿qué tiene esto que ver con la arquitectura? El aporte de gases de efecto invernadero del sector de la construcción es de un 38%, del cual un 25% corresponde a construcción nueva y un 75% es operacional. Este aporte consume el 36% de toda la demanda energética del planeta, según datos de 2020 del Global Status Report for Buildings and Construction. Aquí es donde el aislamiento térmico cobra importancia.
Las pérdidas o ganancias de calor se producen por convección, conducción y radiación. Ocurrirán inevitablemente, pero es deber del diseñador gestionar la rapidez con la que se pierde o se gana calor; esto se puede controlar mediante el uso de materiales y técnicas de construcción apropiados para establecer y mantener una envolvente de edificio hermética que incorpore altos niveles de aislamiento. Generalmente, el 40% de la transferencia de calor en un edificio se realiza a través del techo, hasta un 25% a través de las paredes y hasta un 15% a través del suelo.
Trabajar en la medida de lo posible con estrategias pasivas para el confort, según donde se ubique el proyecto, será siempre el mejor punto de partida para una edificación más respetuosa con el medio ambiente. Los edificios en climas cálidos generalmente dependen más de la ventilación natural y de materiales con alta inercia térmica (como ladrillos o piedras), que retienen el calor del exterior por más tiempo, manteniendo fresco el interior. En climas fríos, los materiales con menor inercia térmica (como la madera) aseguran que los espacios se calienten más rápido cuando sea necesario. En cualquier caso, el aislamiento es fundamental para controlar los flujos de calor y proteger a los ocupantes del clima exterior, ya sea frío o caliente.
Para medir los valores necesarios para cada situación, hay algunos conceptos que aprender. El valor R del aislamiento está relacionado con el espesor y el valor Lambda del aislamiento (Lambda es la conductividad térmica del material en W/mK). Duplicar el grosor del aislamiento duplica el valor R. El uso de material con un valor lambda más bajo aumenta el valor R. El valor U, a su vez, es el coeficiente global de transferencia de calor y se puede encontrar tomando el inverso del valor R. Es una propiedad que describe qué tan bien los elementos de construcción conducen el calor por unidad de área a través de un gradiente de temperatura.
Los principales productos aislantes actualmente en el mercado son lana de vidrio, lana de roca, poliestireno, poliuretano, celulosa y fibra de madera. Cada una de estas opciones tiene diferentes cualidades y atributos que pueden informar su elección de materiales para una ubicación en particular. Pero también existen otros materiales, como el aerogel, el corcho, la paja, el micelio y el cáñamo. Una propiedad común de los anteriores es que son ligeros y capaces de atrapar una cantidad considerable de aire.
Se estima que un aislamiento térmico adecuado reduce los costos de calefacción y refrigeración en hasta un 30%, y que el costo de la inversión en materiales aislantes se recupera en hasta 5 años, a través de facturas reducidas e incluso en capacidades reducidas de los sistemas de calefacción y refrigeración. Si consideramos el stock de edificios existentes y los nuevos a construir, podemos medir el ahorro energético para un país o para el mundo.
Un informe de EURIMA, por ejemplo, concluyó que cada año se pueden evitar 310 millones de toneladas de emisiones relacionadas con la calefacción en Europa mediante la aplicación de medidas de aislamiento térmico de última generación en edificios nuevos y existentes - alrededor del 50% de las emisiones totales relacionadas con calefacción y más del 10% de las emisiones totales de CO2.
Las implicaciones ambientales del ahorro de energía del aislamiento van directamente al corazón del cambio climático global, simplemente porque menos consumo de energía significa menos emisiones de gases de efecto invernadero.
De hecho, el cambio climático desempeñará un papel cada vez más importante en el diseño del entorno construido. ¿Ya es importante pensar en albergues para un escenario irreversible post cambio climático? Otro aspecto que pesa aún más en este tema es que lidiar con el enfriamiento es naturalmente más difícil que lidiar con el calentamiento. Si bien cualquier forma de energía puede convertirse en calor, y nuestros cuerpos y máquinas generan calor de forma natural, incluso en ausencia de sistemas de calefacción activos, el enfriamiento no se beneficia igualmente de la generación espontánea, que se vuelve más costosa y complicada de implementar. El calentamiento global y sus efectos de calentamiento muy tangibles exacerban esta realidad, intensificando una demanda ya acelerada de sistemas de enfriamiento artificial.
¿Es la refrigeración de interiores el mayor reto de un futuro en el que la humanidad no ha sido capaz de cambiar sus patrones de consumo y su voraz apetito por los recursos no renovables? ¿Tendremos que construir envolturas cada vez más gruesas para hacer frente al calentamiento de la Tierra? ¿Cuál será el límite para eso?
El libro de Saint-Gobain "Indoor Environment and Well-Being" resume bien este escenario: “Tanto el cambio climático como el enfoque cambiante del consumo de energía requerirán que los edificios puedan evolucionar con el tiempo. El aumento de los costos de la energía y las cuestiones de su asequibilidad para la mayoría de la población mundial se convertirán en problemas cada vez más apremiantes. Un factor clave en esta evolución será también un aumento en la reflexión crítica sobre qué niveles de confort térmico se considerarán aceptables, es decir, ¿debemos simplemente usar una chaqueta en lugar de aumentar la temperatura del sistema? La integración de tales preocupaciones en el diseño de edificios se conoce como "prueba de futuro" y se convertirá en un tema cada vez más dominante en la vanguardia de las discusiones sobre el diseño de edificios".
