Pruebas de laboratorio
Foto 22. Colocación del tabique saturado en la máquina de compresión.
Foto 23. Aplicación de la carga en el tabique saturado.
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
Foto 24. Detalle de la falla en el tabique saturado.
Pruebas en block saturado Block con las siguientes dimensiones 39 x 19 x 19 cm.
Compresión Resistió 24 380 kg.
Foto 25. Colocación del block saturado en la máquina de compresión.
Pruebas de laboratorio
Foto 26. Aplicación de la carga en el block saturado.
Foto 27. Detalle de la falla en el block saturado.
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
Para la decisión más adecuada, en el momento de proponer los materiales de construcción para muros. Contando con comodidad y seguridad en el espacio donde se habita, de acuerdo con las características necesarias de cada tipo de edificación. Se deben tener, entre otras, las siguientes pruebas de resistencia de materiales desarrolladas: • Los métodos de construcción y los proyectos de una edificación no son cuestiones independientes que deban ser abordados por dos grupos. Ninguno de los dos problemas debe ser considerado aparte sin tener en cuenta las implicaciones de la obra, sus accesos y los espacios disponibles para las fases de los procesos de construcción, donde la fabricación, el suministro, almacenaje y el montaje se coordinen en una continua secuencia de operaciones. • Con casi todos los materiales utilizados en muros, el grosor necesario para satisfacer las condiciones de control ambiental es tal, que las tensiones debidas a la carga estructural son considerablemente menores que las admitidas por los reglamentos. No obstante, en algunos edificios grandes, puede ser necesario recurrir a espesores y otras dimensiones determinados por los reglamentos y normas de construcción, a fin de satisfacer los requerimientos estructurales. • La capacidad térmica de un material determina el ritmo con que varía su temperatura y, en consecuencia, también el del movimiento. La orientación determinará la exposición de los muros y su posible contenido en agua. Las proyecciones de los aleros en los coronamientos contribuyen de modo importante a mantener secos los muros y a conservar su valor de aislamiento. Finalmente con la ayuda del laboratorio se obtienen los datos suficientes para poder diseñar muros con las exigencias de los elementos de un sistema estructural y de control ambiental.
LOS MUROS COMO ELEMENTOS DE UN SISTEMA DE CONTROL AMBIENTAL
Aquí se trata principalmente de la función que tienen los muros en el sistema del control ambiental, en específico de un edificio; sobre todo del comportamiento del edificio con respecto al calor, el cual se complementará en el siguiente capítulo, junto con el comportamiento que presentan al sonido, al movimiento del aire y a ciertos aspectos de la penetración del agua.
12.1. CARACTERÍSTICAS TÉRMICAS Al considerar las características térmicas de un muro, se debe prestar atención a tres formas importantes de comportamiento térmico y a sus efectos sobre el confort de sus habitantes. 1. La resistencia térmica de los materiales del muro, o sea, la medida de la
velocidad de transmisión, por conducción del calor a través del muro. El interior de un edificio suele estar a mayor temperatura que el aire exterior. Así, existe un gradiente de temperatura desde los más altos, correspondientes a las superficies interiores, a las más bajas de las superficies exteriores. La velocidad de transmisión de calor se calcula como coeficiente de transmisión térmica (o valor U) del muro (idem) .
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
Figura 57. Representación gráfica de las unidades térmicas utilizadas.
2. La capacidad térmica del muro o cantidad de calor necesario para aumen-
tar la unidad de volumen del muro en una unidad de temperatura. Así, a mayor capacidad térmica, mayor cantidad de calor debe ser absorbida por el material del muro para que aumente su temperatura en una cantidad determinada. Al producirse el enfriamiento, el calor almacenado se disipa por radiación. La intensidad de este fenómeno depende de la diferencia de temperaturas entre el muro y su entorno y, evidentemente, la persistencia de la radiación depende de la cantidad de calor inicialmente almacenada. 3. Movimiento del aire a través de puertas, ventanas y materiales de las pare-
des de los edificios. En muchos casos, ésta es la fuente de pérdida y ganancia térmicas más importantes y de acción más rápida.
Los muros como elementos de un sistema de control ambiental
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Cada uno de estos tres aspectos del comportamiento térmico se considerará con más detalle a continuación, junto con su influencia en el mantenimiento de más condiciones requeridas.
Resistencia térmica En los reglamentos existentes se estipula que ciertos muros exteriores tendrán determinados valores mínimos de U . No obstante, el proyecto de un adecuado aislamiento con el que se logran estos valores de U no basta para asegurar unas condiciones térmicas satisfactorias; se deben considerar muchos más factores. Éstos influirán directamente en el confort e incluirán la capacidad térmica y el movimiento del aire. En la pérdida directa del calor por transmisión a través de los muros, intervienen la forma del edificio y su orientación. La forma de edificación determinará la relación entre superficie de paramentos exteriores y la superficie total, a través de la cual puede tener lugar la pérdida de calor. La orientación determinará la exposición de los muros y su posible contenido de agua. Los materiales porosos, que pueden ser buenos aislantes cuando están secos, son bastante inferiores al respecto cuando están húmedos. Ello se debe a que el agua absorbida que sustituye el aire intersticial, tiene una resistencia térmica 20 veces menor. Las proyecciones de los aleros en los coronamientos contribuyen de modo importante a mantener secos los muros y a conservar su valor de aislamiento.
Conductividad térmica, k Medida por la cantidad de calor que pasa por la unidad de grosor, por la unidad de superficie de material y por la unidad de tiempo, al mantener una diferencia de temperatura unida entre ambas caras.
Resistividad, r Recíproca de la conductividad. Estas medidas se encuentran entre las propiedades de los materiales.
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
Conductancia térmica, C Y su recíproca, la resistencia, R, unidades de la misma naturaleza, pero referidas a la propiedad de cualquier grosor de material utilizado.
Transmisión térmica, U Y su recíproca, la resistencia total del aire-aire, Raa, unidades de la misma clase, pero referidas aquí a la transferencia de calor del aire de una para la otra, o bien a un conjunto de una o varias capas, considerando las resistencias superficiales de todo el conjunto. En la figura 58, se ilustran estas unidades. Sus valores dependen de las condiciones físicas en que se usan los materiales. Tanto el contenido en humedad como el grado de exposición influyen en la cantidad de calor transmitida, al igual que la capacidad térmica de los materiales y la emisión calórica de su superficie. Por tanto, para calcular las pérdidas caloríficas a través de los muros es necesario partir de ciertas hipótesis y aceptar aproximaciones. Así, en la mayoría de los casos se tiene suficiente precisión al asignar unos valores a las resistencias superficiales: Rso = 0.053 m2 °C/W y Rsi = 0.123 °C/W. La resistencia de una cavidad hermética de 50 mm puede considerarse de 0.176 m 2 C/W sin gran error. Los sufijos so, si, se refieren a las superficies exteriores e interiores, respectivamente. Para paredes de varias capas (fig. 16) la transmisión térmica o valor U viene dada por: U = 1 ( Ra + Rb + ..... + Rn + Rsi + Rso )
Donde las R son las resistencias térmicas de las capas y Rsi, Rso, las resistencias de las superficies internas y externas, respectivamente.
Los muros como elementos de un sistema de control ambiental
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Figura 58. Pared de varias capas: cálculo de la transmisión térmica.
La resistencia térmica de una capa es el producto de su resistividad r por su grosor s. La resistividad es la inversa de la conductividad térmica k, del material de la capa. [Las expresiones anteriores se pueden utilizar en otros términos: U = 1 / (ra sa + rb sb + ..............+ rn sn + Rsi + Rso) Sa
y
sb
sn
U = 1/( —— + —— +............+ — + Rsi + Rso) ka kb kn
Ejemplo: cálculo de la transmisión térmica (valor U) de un muro hueco de
ladrillo y bloques enyesada interiormente (fig. 59).
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
Figura 59. Transmisión térmica en un muro hueco.
Conductividad de los materiales:
ladrillo bloques yeso
k = 0.84 W/m ºC k = 0.19 W/m ºC k = 0.16 W/m ºC
Resistencia de cavidades y superficies: Cavidad, R = 0.176 m2 ºC/W Rso = 0.053 m2 ºC/W Rs = 0.123 m2 ºC/W 1 U = ————————————————————— Rso + Ra + Rb + Rc + Rd + Rsi 1 U = ———————————————————————— W/m2 ºC 0.053 + Sa + 0.176 + Sc + Sd + 0.123 ka
kc kd
1 U = ——————————————————————————— 0.053 + 0.105 + 0.176 + 0.1 + 0.016 + 0.123 0.84 0.19 0.16 U = 0.906 W/m2 ºC
Los muros como elementos de un sistema de control ambiental
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Capacidad térmica La capacidad térmica expresa el grado de “rerradiación” durante los periodos más fríos, del calor absorbido por los materiales de construcción durante los periodos más cálidos del ciclo diario de temperaturas. En climas de amplio intervalo diurno de temperaturas, los edificios de mayor capacidad térmica actúan como acumuladores de calor y tienden a suavizar las variaciones de temperatura interna en relación con las mayores desviaciones externas. Es interesante considerar los efectos del aislamiento térmico y de las ventanas en relación con la capacidad térmica. El sol que entra por las ventanas calienta los muros interiores, los suelos y otros materiales, lo que equivale a un acumulador de calor que tiende a nivelar las fluctuaciones de temperatura interna al radiar el calor almacenado. Si las ventanas son grandes, este efecto puede ser causa de intensos sobrecalentamientos en periodos soleados. La fuente de esta radiación calorífica es principalmente el material interior del edificio, mientras que la superficie queda disminuida por las ventanas. Sin embargo, cuando el muro exterior está aislado, su potencial de radiación disminuye aún más, porque si el aislamiento es por la cara interna del muro, los efectos de las variaciones de temperatura no pueden transmitirse del todo a la cara exterior. En cambio, si el aislamiento ocurre en la cara externa, el muro adquiere la temperatura del interior y ésta variara poco durante el ciclo diario. Si las superficies interiores de las habitaciones están revestidas de material aislante, no es posible aprovechar el acumulador de calor que representa la capacidad térmica del material. Esto significa que durante los periodos de enfriamiento, las habitaciones se enfriarán más rápidamente que si el aislamiento no existiese. En cambio, durante periodos de “calentamiento” las habitaciones se calientan antes. En edificios que se ocupan intermitentemente, y que se calientan sólo mientras se utilizan, estos revestimientos resultan ventajosos porque aseguran un tiempo de precalentamiento corto, y se desperdicia poco el calor almacenado por el material e irradiado luego hacia el interior vacío.
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
En habitaciones con calefacción permanente y en uso constante, los muros sin revestir dan el necesario acopio térmico y amortiguan el clima interior contra los cambios de temperatura más rápidos debidos a la ventilación natural.
Movimiento del aire Las ventanas y las puertas suelen ser causa de movimientos del aire que ayudan a lograr o malograr bienestar durante el año; sin embargo, condiciones óptimas de ventilación propician la aproximación a situaciones de bienestar térmico en el interior de las edificaciones. De acuerdo con Hinz, la ventilación tiene tres funciones: La renovación del aire interior del lugar, proveer bienestar térmico al incrementar la pérdida de calor del cuerpo por evaporación y enfriar al edificio. Todo esto depende de las condiciones climáticas de la región. Dentro de las actividades que se realizan en un espacio, el flujo del aire debe orientarse hacia la ventilación, y la corriente de aire debe estar dirigida hacia la ubicación de las aberturas de entrada y de la ubicación de entrada.
12.2. PREDICCIÓN DE LA CONDENSACIÓN La condensación ocurre cuando la temperatura del aire desciende por debajo del punto de rocío para la cantidad de vapor de agua (tensión de vapor) contenida en el aire. Esta situación puede surgir como consecuencia del contacto del aire húmedo con una superficie fría. Los revestimientos de mortero de cemento o de fibrocemento se enfrían rápidamente por irradiación directa al ambiente en noches claras y de calma. Las temperaturas superficiales pueden descender muy por debajo de la del aire ambiente, en cuyo caso el vapor de agua disuelto en el aire puede condensarse sobre la superficie enfriada. Esto puede suceder tanto en el interior de una pared así revestida como en la superficie externa. En cambio, debido a su elevada capacidad térmica, un grueso muro de mampostería cambia su temperatura de un modo mucho más lento que el aire ambiente. De ahí que pueda
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recibir condensación si se presenta un incremento de temperatura y de humedad del aire. Esto es lo que ocurre cuando se cocina o cuando se usa el baño en el interior de una vivienda. Como se mencionó, es importante recordar que una de las posibilidades de la condensación es que aparezca en los propios materiales de construcción del muro cuando el gradiente de temperatura a través del espesor de aquella desciende por debajo del punto de rocío. Como referencia y para los cálculos que se deseen realizar. En los cuadros 25 y 26 se encuentran tabulados otros ejemplos de propiedades de los materiales. Cuadro 25 Propiedades térmicas de los materiales, superficies y huecos
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
Cuadro 26. Resistividad térmica de los materiales
Los muros como elementos de un sistema de control ambiental
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12.3. COMPORTAMIENTO ACÚSTICO Las tres propiedades más importantes de un muro en cuanto a aislamiento acústico son: 1. Masa 2. Hermeticidad del aire 3. Falta de rigidez. Para comprender la importancia de dichos factores bastará considerar brevemente la naturaleza de la energía sonora. El sonido se propaga por una sucesión continua de compresiones y rarefacciones en el medio que atraviesa (4). Las membranas de gran masa colocadas en la trayectoria de propagación de las ondas sonoras en el aire son menos capaces de responder a las vibraciones continuas de la presión del aire que las de menor masa. Así, transmiten peor el sonido y lo aíslan mejor (fig.60).
Figura 60. Conductividad térmica para 1% de contenido de humedad.
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
Figura 61. Conductividad térmica y densidad aparente en seco.
Las membranas impenetrables al aire no permiten el paso directo de las sucesivas variaciones de presión a través de su material. Por tanto, el aislamiento acústico mejora. Las membranas rígidas colocadas en la trayectoria del “tren de ondas” vibran por “simpatía”. Aunque sean herméticas al aire, determinan nuevos trenes de ondas en la cara opuesta a la de la fuente sonora. De ahí que las membranas rígidas no aíslen bien el sonido. El aislamiento del sonido no debe confundirse con su absorción. El aislamiento se refiere a la capacidad de una barrera de impedir el paso de la energía sonora del aire situado del lado del emisor, al aire situado al otro lado; la absorción se refiere a la incapacidad del material de reflejar la energía recibida de un emisor. Cuando conviene evitar el eco, es importante revestir las superficies reflectantes con materiales que absorban el sonido. Estos materiales suelen presentar profundas grietas y ser porosos. Por lo cual permiten el paso del sonido, pero presentan pocas superficies planas sobre las que pueda producirse la reflexión.
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Los materiales de este tipo no siempre contribuyen al valor total del aislamiento de la pared a la que se aplican. En estructuras simples es muy difícil lograr un alto nivel de aislamiento acústico. Al igual que para el aislamiento térmico, la planificación y la cuidadosa organización espacial en el proyecto de edificios son los medios más importantes para la reducción de las molestias ocasionadas por el sonido.
Muros exteriores Existe poca información sobre el aislamiento de los muros exteriores, la relativamente pequeña capacidad aislante de puertas y ventanas, eclipsa el superior valor aislante de los macizos muros exteriores utilizados en la construcción de edificios. Las ventanas abiertas hacen que el valor de los muros exteriores sea relativamente insignificante. En la tabla 26 se da el aislamiento neto aproximado de un muro exterior de 265 mm o su equivalente, para una variedad de tipos de ventana que represente cerca de la mitad del área total del muro. En los edificios cuando se tiene ventilación natural. Si esta se logra al abrir las ventanas, no hay manera de mantener un grado aceptable de aislamiento acústico. En cambio, si la ventilación se consigue mediante conductos se deben proyectar éstos con grandes precauciones y revestirlos con materiales que absorban el sonido. Cuadro 27. Aislamiento de ventanas en muros de 265 mm
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
Muros interiores Un muro de tabique de ladrillo hueco o de ladrillo macizo debe tener aislamiento adecuado contra la transmisión aérea del sonido, aquí cabe esperar un factor de reducción de 50 a 55 dB. La experiencia y la observación muestran que estos muros han resultado bastante satisfactorios como medianeros entre viviendas. En la construcción tradicional, se puede conseguir la calidad correspondiente al grado de muro medianero con obra maciza cuando el peso no es inferior a 415 kg/m2, los muros únicamente deben satisfacer los requerimientos de grado para el sonido aéreo. Para elementos que no sean los suelos, no existen normas concretas para la transmisión del sonido por impacto. Los valores de aislamiento de ésta y de otras calidades conocidas para el sonido aéreo aparecen en el cuadro 28. Cuadro 28. Valores de aislamiento para el sonido
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Los muros como elementos de un sistema de control ambiental
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Tabiques Con muros macizos de tabique o de bloques enlucidos por ambos lados, se puede reducir el sonido de 35 a 40 dB entre habitaciones. En casi todas las paredes uno de los medios más importantes para atenuar al máximo el sonido es el enlucido por ambos lados. El enlucido no sólo contribuye al mayor peso de la construcción, sino que actúa también de cierre hermético contra las paredes y suelos vecinos, además tapa los poros de una pared confiriéndole hermetismo. La construcción en seco, uno de los resultados del creciente uso de componentes prefabricados para rápido montaje en obra, presenta graves inconvenientes con respecto al aislamiento del sonido. Actualmente se están incluyendo materiales flexibles que absorban sonido, como el uso lanas de vidrio o de lana mineral.
12.4. ASPECTOS BIOCLIMÁTICOS EN MUROS Después de plantear el carácter general, diversos aspectos estructurales de diseño, de funcionamiento, etc. de los muros, pasaremos a comentar diversas
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cuestiones relacionadas con éstos, desde el punto de vista de una arquitectura que hemos convenido en llamar bioclimática. Cuando imaginamos convencionalmente un edificio, quizá son sus muros lo que en mayor medida identificamos en su forma e incluso en su funcionamiento, aunque en un análisis riguroso deberán ser sus cubiertas las que adquieran el verdadero protagonismo de la formación del espacio interior; sin embargo, damos la máxima importancia a esas paredes que tan aparentes son a nuestra vista. Incluso cuando en ellas existen aberturas, las entendemos mejor como espacios vacíos en estas superficies que son la apariencia positiva de la arquitectura, y hablamos en términos del vacío y el lleno de una fachada. Los muros no sólo son imagen o soporte estructural, en ellos y con ellos se actúa de forma decisoria sobre el ambiente interior de los edificios, hasta el punto de que podamos hablar del “clima de los muros”, entendiendo por muros, en sentido amplio, a todas las paredes opacas que separan el espacio interior del exterior. Conceptualmente, los muros son barreras, separación entre un ambiente controlado y otro que no lo está. Así, si se entiende la arquitectura como abrigo o protección de agresiones del mundo exterior, la denominación de barrera por los elementos o componentes que cumplen este papel será la que mejor definirá esta forma de ver la arquitectura. Ahora bien, cuando se piensa en una barrera, se asume una separación total, perfecta, cosa que nunca se cumple por entero con los muros que construimos. Para ciertos agentes exteriores, como es el caso de la radiación visible (la luz) y el del viento (el aire), esta acción de barrera es perfecta o casi perfecta. En cambio, otros agentes, como el calor, el sonido o la humedad, no son del todo contenidos por los muros; aunque conceptualmente así lo desearan, casi siempre, el arquitecto y el usuario. Por otro lado, el efecto de barrera debe considerarse en ambos sentidos, y por ello conviene analizar no sólo los efectos que entran, sino también los que salen.
Los muros como elementos de un sistema de control ambiental
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A veces interesa una barrera respecto de un agente exterior, como el agua, pero a la vez convendría que pudiera salir la misma materia, en este caso, la humedad del aire interior. De este tipo de contradicciones nace, precisamente, la sutil variedad de la acción de los muros y de sus efectos sobre el ambiente. Pero, además, los muros interaccionan en el ambiente, no sólo contienen o dejan pasar las energías, sino también éstas influyen sobre las cualidades de este ambiente. Al reflejarse la luz y al rebotar el sonido, el espacio interior cambia sus características y, por ello, un acabado interior de uno a otro tipo (calor, textura, porosidad, etc.) puede a veces influir más sobre el ambiente resaltante que las dimensiones o la forma del espacio. Por último, si nos centramos en el tema climático, entendido como el comportamiento térmico de la arquitectura. Los muros tienen una función esencial en las condiciones interiores, porque no sólo actúan de barrera al paso del calor, sino porque, además, son capaces de acumular energía térmica, y este efecto puede ser decisorio sobre las condiciones de habitabilidad de un edificio. Como se advierte, los factores expuestos que intervienen en el clima de los muros, son derivados del papel que tiene la arquitectura; a continuación, con mayor detalle, comentaremos la acción de este clima sobre los espacios interiores.
12.5. LOS MUROS Y LA RADIACIÓN Son quizá el primer tema por abordar dada su doble influencia: térmica y lumínica, y la importancia del tema radiante. Los muros, como se ha visto, son obstáculos a la radiación en general y barrera para la luz. En realidad, el proceso de funcionamiento puede analizarse de la forma siguiente: Los muros del edificio reciben la radiación solar incidente, sea directa, difusa o reflejada. De esta radiación, y según el acabado superficial del muro, una parte es reflejada y otra absorbida, sin que pueda considerarse que exista nin-
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
guna parte transmitida directamente hacia el interior. Conforme a este análisis, no hay penetración directa de radiación a través de los muros y, por tanto, tampoco penetración de luz. La parte absorbida de la radiación (más reducida cuanto más claro sea el color de la pared), se transforma en energía térmica que calienta el muro. Ésta transmite parte del calor hacia el interior, donde lo cede calentando directamente el aire y, además, emitiendo radiación (no luz) hacia el interior. En este sentido, consideramos que aunque el muro se comporte como barrera casi total a la radiación, no lo es respecto de la energía térmica que esta radiación comparte, lo que puede resaltar especialmente crítico para el funcionamiento en el verano. Aparte de su comportamiento respecto de la radiación solar que reciben, los cerramientos opacos de los edificios también están involucrados en otros fenómenos radiantes. Como cualquier superficie por encima del cero absoluto de temperatura, emiten radiaciones de onda larga, que se contrapone a la radiación que reciben desde el entorno. Normalmente tales intercambios son poco significativos, pero cuando el entorno es muy frío y envía muy poca radiación hacia el muro, ésta se enfría de forma notable. Éste es el caso de las condiciones nocturnas en climas secos, donde el cielo oscuro envía poca radiación a cambio de la que recibe de los edificios y, por ello, las superficies expuestas llegan a enfriarse muy por debajo de la temperatura del aire. El resultado final de los procesos radiantes sobre los muros, es que éstos se convierten en alucinaciones energéticas de diversos procesos, que repercuten en su estado térmico: como pérdidas y ganancias a lo largo del tiempo, y como consecuencia en las condiciones ambientales interiores.
12.6. LOS MUROS Y EL CALOR Es el segundo tema que se abordará, en parte consecuencia del anterior, ya que la radiación (como hemos visto) acaba reflejándose en el estado térmico del muro. Pero además de este efecto de la radiación, simultáneamente y en paralelo existe el de la transmisión de calor entre el aire interior y el exterior.
Los muros como elementos de un sistema de control ambiental
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Aunque uno y otro efecto se superponen, resulta físicamente correcto tratarlos con total independencia y compensar luego sus resultados, lo que además tienen sentido desde el punto de vista del proyecto arquitectónico. En la transmisión del calor aire–aire a través de los muros, se acostumbra considerar un caso teórico uniforme e infinito, donde el calor pasa de uno a otro ambiente en sentido perpendicular al cerramiento y en forma de un flujo constante de energía, que corresponde con condiciones estables del aire interior y exterior. Con este planteamiento, la acción crítica del muro se deriva de su aislamiento que, como sabemos será tanto más grande cuanto mayor sea el grueso del material aislante que esté incluido entre sus capas (aislante: material ligero que mantiene burbujas de aire inmovilizadas, que aíslan el peso del calor). Pero, en la práctica, la realidad es muy distinta. Los muros no son infinitos y presentan accidentes, aberturas y otras irregularidades que alteran el flujo de calor y, sobre todo, las condiciones no son estables a ambos lados del muro, donde las temperaturas cambian con el tiempo, en especial en los exteriores. En estas circunstancias cobra singular importancia la capacidad acumuladora de calor del propio muro. La transmisión de calor a través del muro, en condiciones variables queda afectada por la inercia del propio muro, que es revisión directa de su peso; la inercia amortigua el tiempo, los efectos de los cambios en la temperatura, y da lugar a flujos de energía más regulares de los que se producirán en un cerramiento sin inercia, y reduce la oscilación de temperatura en la cara interior, respecto de la que actúa sobre la cara exterior del muro. Como en la práctica la temperaturas exteriores pueden oscilar en tres ciclos (el día–noche, el de días sucesivos con cambio de clima, y el anual), conviene ver la repercusión de esta inercia de los muros sobre dichos cambios. Los efectos son poco apreciables en el ciclo anual, ya que el retraso que pueden producir los muros en el paso del calor, hace que los máximos periodos fríos o cálidos se noten en el interior una o dos horas más tarde, siendo estas variaciones poco relevantes en el curso de un año.
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Procedimientos constructivos y ambientales energéticos en muros
En el ciclo de días sucesivos, la inercia de los muros cobra bastante importancia. Los retrasos de horas o días y la amortiguación en la oscilación de las temperaturas, de varios grados, son suficientes como para que los interiores así protegidos tengan condiciones térmicas, medio más estable (o sea en general más favorable) que el exterior. Por ultimo, en el ciclo día-noche, la inercia es decisiva, representa los retrasos (mayores de seis horas, en muros normales) y la amortiguación (reductora hasta menos de 10 %) un efecto crucial sobre la respuesta térmica interior. En la práctica, las inercias de las paredes son relativamente fáciles de corregir, los resultados arrojan que en su interior no se noten las oscilaciones exteriores diarias. Pero los efectos de la inercia de los muros no terminan aquí. Además del que tiene sobre la transmisión del calor, existe el de su acción directa en el exterior como captora y censora de dicho calor. En tal caso, las paredes ayudadas por los elementos constructivos interiores (muros, tabiques, forjados, etc.) y por el propio mobiliario u otros materiales contenidos en el interior del edificio. Siempre en función directa de su peso, todos los materiales situados en un interior se cargan de energía térmica cuando la temperatura lo permite; cede el calor cuando la temperatura baja, y contribuye a estabilizar la temperatura interior. Entre los materiales pesados de un interior; el agua que puede estar contenida en cualquier tipo de recipiente, presenta especial interés. Al tratarse de un material con capacidad calorífica de construcción, para un mismo volumen, y así, aunque pesa la mitad que otros materiales resulta el mejor acumulador posible de calor para el interior. En resumen, la relación entre los muros y el comportamiento radiante y térmico, en términos generales, la construcción pesada es favorable como amortiguadora de las variaciones climáticas exteriores. Por eso, en todo tipo de clima, excepto en los cálido–húmedos, es aconsejable que los edificios dispongan de elementos constructivos pesados, y con mayor motivo si son edificios de ocupación permanente.
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El único inconveniente quizá sea en lo constructivo en estos tipos de arquitectura, en especial por su repercusión acusada en el dimensionado de los componentes resistentes de la estructura del edificio. Y un tercer tema por tratar; las paredes y el sonido, que puede reafirmar la conveniencia de los paramentos y separaciones pesadas en la arquitectura. Como es sabido los problemas acústicos básicos en nuestra sociedad moderna son los causados por la penetración incontrolada de sonidos no deseados (ruidos) en los ambientes habitados. En esta entrada de ruidos, sean procedentes del exterior o de locales vecinos, los paramentos de separación desempeñan un papel fundamental. Además, resulta que el aislamiento acústico de un panel separador (forjado, etc.) es función, casi directa de su peso, creciendo este aislamiento en una serie de decibeles cada segundo que se dobla dicho valor. Según estas premisas, y suponiendo que no existan discontinuidades en la separación, cuanto mayor sea su masa en kg por m 2, mejor será su aislamiento acústico. Este principio será importante para mejorar las separaciones ligeras, donde su incremento de aislamiento de 6 dB será notable, pero en el caso de muros que ya tienen poco peso, el costo elevado de doblar éste no estará justificado por la (relativamente) escasa ganancia de 6 dB.
CONCLUSIONES
Al finalizar este trabajo, podemos concluir que se ha pretendido dar importancia sobre todo a la ejecución de muros de diversos tipos y al de sus materiales, así como al uso de métodos de construcción. Además, esta investigación trata del empleo y de las características de los materiales y conjuntos que predominan actualmente y que parece que continuarán prevaleciendo durante muchos años. La información que se recopiló es de muy diversas procedencias, aunque es menos detallada que la original, resultará más útil para los proyectistas y estudiantes al dar una idea general del tema, sin concretarse en una especialización. Los diversos capítulos que trata este trabajo son relativamente extensos porque sirven para presentar ciertos principios generales que relacionan los muros con el conjunto del edificio. En éstos se describe, por ejemplo, la contribución estructural y ambiental de aquéllos y se estudia la variabilidad dimensional, las implicaciones de los métodos de construcción y de las normas oficiales mexicanas. Finalmente, se puede decir que esta investigación ha sido realizada para todos aquellos estudiantes que se preparan para intervenir en el mundo de la construcción y profesionistas que ya lo hacen, con el objetivo de que comprendan las consecuencias probables de las decisiones que tomen con respecto a materiales y métodos de construcción, cuando proyecten un muro. 205
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