Climatización en edificaciones en la ciudad de Quito. ¿Por qué no es una práctica común?
La respuesta a esta pregunta se encuentra en el Diseño bioclimático inherente en la tradición y en la tipología constructiva recurrente utilizada en la ciudad, sin embargo, la mayoría de profesionales del medio desconocen a este gran aliado.
SOSTENIBILIDAD PARA ARQUITECTOS
En algún momento de nuestro ejercicio profesional, quienes nos dedicamos a actividades de arquitectura o construcción y nos desenvolvemos en la ciudad de Quito (u otra ciudad de la sierra ecuatoriana), nos llegamos a preguntar sobre el por qué nuestros hogares, o los edificios que habitamos normalmente, se pueden llegar a sentir confortables en términos de temperatura cuando al exterior regularmente se registran temperaturas consideradas bajas (de hecho, el promedio anual de temperatura de Quito es de 14°C aproximadamente), todo esto a pesar de no tener sistemas de calefacción en la gran mayoría de los edificios de la capital.
EL CLIMA:
Lo primera respuesta obvia que llega a nuestra mente es debido al clima templado de nuestra ciudad, donde vivimos una eterna “primavera” (las cuatro estaciones en un solo día podría ser una frase más acertada). Si bien es cierto que el clima de la capital no se compara con las bajas temperaturas de invierno de otras latitudes, tenemos nuestro propio invierno cada vez que cae la noche, llegando a temperaturas menores a los 10°C (Tabla 1). Si consideramos que el rango óptimo de temperatura de confort en un edificio que no tiene sistemas de climatización es entre 18°C y 25°C para la ciudad de Quito (el cálculo de este valor será motivo de revisión en una siguiente entrega), ¿De dónde se obtienen esos 8°C (o más) adicionales para obtener confort térmico?
ADAPTABILIDAD:
Se podría pensar que esa deficiencia en temperatura no nos incomoda a los que vivimos en esta ciudad porque estamos adaptados al “frío” (frío en comparación al llano ecuatoriano), y de hecho es verdad. La adaptación al entorno climático en el que vivimos es una de las capacidades que poseemos como seres humanos, es decir que, si algún individuo proveniente de un clima cálido llegase a la ciudad, al corto plazo podría sentir frio al interior de un edificio, hasta que llegase a adaptarse al clima local. Pero el hecho de la adaptación no es suficiente para explicar por qué seguimos sintiéndonos confortables en nuestras edificaciones, es más, el rango de temperatura de confort que va de 18°C a 25°C ya incluye en su cálculo la adaptabilidad del ser humano a su entorno. Lo que significa que una temperatura interior menor a 18°C sería inaceptable para la gran mayoría de nosotros.
COMPORTAMIENTO:
Otra opción que se puede barajar es el comportamiento que tenemos dentro de las edificaciones que habitamos, es decir, como nos adaptamos a la temperatura ambiente. Los Quiteños estamos acostumbrados a arroparnos más si llegásemos a sentir frio al interior de una edificación, lo cual no es el caso en otros países, en donde prefieren encender la calefacción y seguir con vestimentas ligeras al interior. Pero en este caso, el comportamiento hacia temperaturas desfavorables no es la respuesta final por la que podemos seguir definiendo como confortables nuestras edificaciones.
MASA TÉRMICA:
Para quienes piensan que alguna característica de la materialidad en las edificaciones es la respuesta, ¡pues se van acercando! Como es de conocimiento público, los materiales típicos que se usan en nuestra ciudad son hormigón, bloque de concreto, ladrillo y adobe en inmuebles más antiguos, siendo estos materiales los que ayudan a mantener temperaturas más constantes en espacios interiores. A pesar de que muchas personas piensan que estos materiales poseen propiedades que les permiten desempeñarse como aislantes térmicos, es decir que evitan que el calor interno escape hacia el exterior fácilmente, pues no es así, estos sistemas constructivos por si solos no actúan como tal. La característica que poseen estos materiales que nos ayuda a mantener temperaturas constantes en interiores es la MASA TÉRMICA.
La definición de masa térmica dentro del campo de la arquitectura es “la propiedad de la masa de un edificio que le permite almacenar calor, brindando “inercia” para evitar fluctuaciones de temperatura” (Wikipedia, 2016). En otras palabras, los materiales con alta masa térmica funcionan como esponjas que absorben y almacenan calor durante el día y lo liberan lentamente en las noches cuando la temperatura ambiente baja, regulando pasivamente la temperatura interna de las edificaciones con alta masa térmica expuesta.
La siguiente imagen (1) muestra de una forma gráfica el desempeño térmico de un espacio con alta masa térmica en comparación con la temperatura exterior y con un espacio de baja masa térmica (por ejemplo, sistemas constructivos de madera o dry wall).
En este grafico se distingue fácilmente el efecto de la masa térmica para atenuar los picos de temperatura al interior de un espacio. Este efecto sirve no solo para contrarrestar el frio exterior, sino también para atenuar temperaturas externas altas. Adicionalmente, se observa que el espacio con poca masa térmica responde inmediatamente a la temperatura exterior, obteniendo picos altos y bajos de temperatura (lo que afectaría directamente al confort en ciudades con climas como el de Quito).
Un resumen de materiales comúnmente usados en la construcción y sus valores de masa térmica se muestra a continuación (Blue Ridge ICF, 2016), mostrando la materialidad típicamente usada para construir en la ciudad.
El uso de masa térmica en edificaciones es recomendado especialmente para lugares que tengan variaciones de temperatura considerables en un lapso de 24 horas, como es el caso de Quito. Sin embargo, en periodos prolongados de cielos nublados (que suele pasar en Quito) la masa térmica no tendrá una fuente de calor para abastecerse (en este caso del sol), por lo que ciertos edificios podrían sentirse más fríos de lo habitual en ciertas épocas del año.
La climatización adecuada de un edificio que no posee sistema de climatización depende también de otros factores, como una adecuada orientación con respecto al sol, la proporción correcta entre superficies acristaladas y opacas (este factor puede hacer que un edificio se sobrecaliente o tenga constantemente temperaturas bajas, y lo revisaremos en otra entrega), sombra proyectada del entorno inmediato, fuentes de ventilación, uso y ocupación, fuentes internas de calor, zonificación espacial, etc. Sin embargo, el éxito de las edificaciones de la capital para obtener temperaturas internas aceptables se debe a la tipología arquitectónica normalmente empleada, la que incluye materiales con alta masa térmica como los ya mencionados y una proporción modesta de áreas acristaladas en fachadas (especialmente en edificios residenciales).
Afortunadamente se han venido utilizando estos materiales por tradición y por facilidad de obtención en el medio local, siendo estos los principales causantes en brindar confort térmico a las edificaciones de la ciudad, evitando de paso el uso de sistemas de climatización y por ende un consumo mayor de energía, lo que nos permite ahorrar en gastos operativos y disminuye el impacto ambiental de por si alto de las edificaciones. Es importante recalcar que el clima templado de Quito también es fundamental para evitar sistemas de climatización, junto con nuestro comportamiento de adaptación al frío; pero si nuestros inmuebles fuesen construidos con materiales de poca masa térmica, estaríamos mucho más expuestos a situaciones de malestar térmico.
Espero que este post haya sido de su interés y que nos permita tomar conciencia sobre las propiedades térmicas de los materiales de construcción (factor importante para el diseño bioclimático), especialmente de los que hemos venido usando por décadas y de los cuales desconocíamos sus bondades (por lo menos ese es el caso del autor).
En futuras entregas se ahondará más en el tema de masa térmica (recomendaciones de diseño y usos prácticos) y sobre estrategias bioclimáticas para la ciudad de Quito.
Referencias
Blue Ridge ICF. (09 de 08 de 2016). Blue Ridge ICF. Obtenido de Blue Ridge ICF: http://www.blueridgeicf.com/insulated-concrete-forms-thermal-mass-blue-ridge-icf/
Climate-data.org. (08 de 08 de 2016). climate-data.org. Obtenido de climate-data.org: http://es.climate-data.org/location/1012/
Wikipedia. (09 de 08 de 2016). Wikipedia. Obtenido de Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_mass