VIVIENDAS MÁS SOSTENIBLES MEDIANTE EL APROVECHAMIENTO DE LA MASA TÉRMICA DEL CONCRETO

Experto

Ingeniero Civil

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RESUMEN: 

La construcción de viviendas crece día a día y con ella el uso de concreto como material primordial de construcción, siendo por tal razón bastante competitivo y evolutivo en varios aspectos. Además de las propiedades estructurales que posee, se ha observado y estudiado que este material también puede aportar beneficio al medio ambiente, ya que la utilización de materiales con gran masa térmica puede reducir la energía necesaria para calentar o enfriar un espacio comparado con una vivienda construida con materiales livianos, con baja masa térmica del concreto.

Fuente: Flickr-pnwra

La masa (o inercia) térmica se define como la capacidad de un material de absorber calor, almacenarlo, y posteriormente liberarlo y entregarlo. Cuanto mayor es el peso específico de los materiales de construcción, mejora su capacidad para almacenar grandes cantidades de energía calórica y, en consecuencia, se traduce en una masa térmica elevada. Proyectando la envolvente de un edificio con materiales de masa térmica considerable, se pueden reducir las temperaturas extremas que experimentan los usuarios dentro de la vivienda. De esta manera, se logra que la temperatura interior promedio sea moderada a lo largo del año, y por consiguiente, en términos de habitabilidad, se obtiene un mejor nivel de confort. Con una gran masa térmica, se puede reducir la energía necesaria para calentar o enfriar un espacio hasta en 25%, comparado con una vivienda construida con materiales de baja masa térmica.

CONTRIBUCIÓN DEL CONCRETO AL MEDIO AMBIENTE

 

Existen diversos y reconocidos sistemas constructivos que utilizan el concreto como material principal para resolver sus elementos constituyentes. Estos combinan la aislación térmica necesaria con una de las características más importantes que posee este material en lo referente a eficiencia energética: la masa térmica del concreto. Esta es particularmente significativa para alcanzar el nivel de confort deseado en climas donde imperan las altas temperaturas en verano y simultáneamente existe una gran amplitud térmica diaria, no siendo tan importante, pero si beneficiosa, en zonas donde el clima es menos riguroso. Esta propiedad debe ser cuidadosamente manejada, dado que en determinadas situaciones en las que el ingreso de radiación solar a la vivienda es limitado, ella podrá aumentar los requerimientos de calefacción en invierno. Las propiedades más importantes a tener en cuenta en los materiales para poder utilizar y optimizar la masa térmica son:

  • Alta densidad: A mayor densidad, resulta una masa térmica más elevada.
  • Conductividad apropiada: El material debe permitir que el calor lo atraviese, pero si la conductividad es demasiado grande, la energía absorbida podría ser liberada tan rápidamente que no permita la acumulación requerida.
  • Baja reflectividad: Las superficies oscuras, de color mate o con textura, absorben mayor cantidad de energía que las luminosas, lisas y brillantes o reflectantes. Un buen diseño, por ejemplo, permite que el piso refleje cierta cantidad de energía hacia un muro de alta masa térmica, con el fin de optimizar su capacidad de almacenamiento de calor.
Fuente: Flickr- Penn State University Libraries

ALGUNAS VENTAJAS QUE SE PUEDEN LOGRAR UTILIZANDO LA MASA TÉRMICA DEL CONCRETO

  • Un diseño solar pasivo se basa en el aprovechamiento de la energía solar incidente en la vivienda. En las zonas de clima templado a frio, el uso de materiales de construcción de gran masa térmica del concreto en combinación con otros de características aislantes, se pueden lograr mejores condiciones de habitabilidad, reduciendo la necesidad de calentar o enfriar un determinado ambiente por medios mecánicos o eléctricos, lo que implica una reducción de la demanda energética. Los pisos de concreto, las paredes interiores y exteriores compuestas por materiales sólidos, la orientación de las ventanas, la ejecución de aleros y techos debidamente aislados son elementos a considerar y analizar.
Fuente: Flickr-Wonderlane
  • En zonas de gran amplitud térmica diaria, el diseño solar pasivo es capaz de absorber la energía solar a través de las ventanas, y almacenarla en la gran masa de las losas, muros y techos, con la posibilidad de liberarla solo cuando la temperatura del aire interior disminuye a valores menores a los de estos elementos, mediante la radiación. Este sistema utiliza la capacidad de almacenar calor del concreto para moderar las temperaturas extremas tanto en verano como en invierno. Una consideración adicional es la posición del norte geográfico, dado que la altitud de sol en el cielo varía conforme lo hace la latitud del lugar. Debido a esto, se debe prestar especial atención al ángulo de incidencia de los rayos solares en el interior del edificio para las distintas épocas del año.
Fuente: Flickr-Concrete forms
  • La estabilidad térmica que se logra en el interior de las construcciones de concreto con un diseño apropiado contribuye a proporcionar hogares más confortables y de mejor calidad. En términos económicos ello implica una mayor valorización del bien y, gracias a las características durables del concreto, la conservación del valor.
  • Menor inversión necesaria asociada a los sistemas de calefacción más simples, menores potencias necesarias en los equipos de ventilación y de acondicionamiento de aire, y disminución de los gastos resultantes de operación y mantenimiento vinculados con ellos.
  • Reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero debido al ahorro de energía que se puede experimentar a lo largo de toda la vida en servicio de la edificación. Dado que una proporción importante de las emisiones de CO2 provienen de las etapas de uso y mantenimiento de las viviendas y que estas poseen una larga vida útil, una pequeña disminución en el consumo unitario de energía produce en el largo plazo ahorros muy significativos.
Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

Con una gran masa térmica, se puede reducir la energía necesaria para calentar o enfriar un espacio hasta en 25%, comparado con una vivienda construida con materiales de baja masa térmica.

CONCLUSIÓN

Por sus características intrínsecas, el concreto es un material que presenta excelentes propiedades para la construcción de viviendas sostenibles, ya que es económico, energéticamente eficiente, de fácil y rápida ejecución, adaptable a cualquier forma y diseño, de elevada masa térmica, apto indistintamente para pequeños o grandes proyectos, resistente, muy durable y de bajo mantenimiento. Por todo ello, puede decirse que el concreto constituye una verdadera alternativa sostenible para la construcción de viviendas modernas, durables y confortables.

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Acerca del autor

  • Profesión: Ingeniero Civil
    País: Colombia

    Mi primer acercamiento con el concreto lo encontré de niño en uno de mis hobbies: los carros. Sabía que el concreto lo llevaban en unos camiones muy grandes, con algo atrás que daba vueltas. Esos vehículos siempre despertaban mi interés, además de que mi abuelo era ingeniero civil, constructor, y tal vez el concreto venía en la sangre... Soy ingeniero civil de la Pontificia Universidad Javeriana, con especialización en Tecnología de Construcción de Edificaciones de esa misma universidad. Desde el año 2007 estoy vinculado con la Asociación Colombiana de Productores de Concreto – Asocreto-, donde me desempeño como Jefe de Publicaciones.

    'El concreto más que un material de construcción es un estilo de vida'.

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