Inercia Térmica: Influencia de la masa de Muros en el Comportamiento Térmico de Viviendas Sociales

Abstract

El estudio realizado consistió en la evaluación del comportamiento térmico de viviendas, considerando el concepto de inercia térmica. Esto se llevó a cabo bajo dos puntos de vista, uno experimental y otro teórico basado en modelos computacionales 3D. El trabajo experimental se realizó en una caseta de albañilería de 9 m2 donde se evaluaron tres indicadores, el FRO o factor de reducción de la onda térmica, que mide el porcentaje de la amplitud de la onda exterior que se reduce al atravesar la envolvente, el FDT o factor de disminución de la temperatura, que corresponde a la razón entre la temperatura máxima interior y la temperatura máxima exterior y el desfase, que se entiende como la diferencia temporal entre las máximas temperaturas exterior e interior. Estos tres indicadores se compararon considerando tres parámetros fundamentales: radiación solar, masa interior y ventilación. De este análisis es importante mencionar que la incorporación de masa al interior de la caseta de prueba contribuye satisfactoriamente al amortiguamiento y a la reducción de las temperaturas máximas, pero éste comportamiento mejora aún más cuando se le permite a esta masa enfriarse durante las horas de baja temperatura y para ello la ventilación nocturna forzada mostró los mejores resultados. Para el desarrollo teórico, se modelaron distintos tipos de viviendas de prueba, viviendas con muros de albañilería, prefabricados y mixtos (albañilería aislada, en un caso por la cara interior y en el otro por la exterior). Los modelos se evaluaron respecto de sus demandas energéticas anuales en cuatro distintas ciudades de Chile: Antofagasta, Santiago, Concepción y Punta Arenas. De las cuales el caso crítico se produjo en Santiago, ya que fue en ella donde se registraron las mayores demandas anuales y la única con demanda de refrigeración para todos los modelos analizados. Para ésta condición precordillerana, resultó el modelo de masa con aislación exterior aquel con menor demanda de calefacción y refrigeración. Respecto de los modelos de albañilería y prefabricado, el primero tuvo un mejor comportamiento durante los meses de verano y el segundo durante los meses de invierno. Es importante mencionar, a modo de conclusión, que la mejor forma de distribuir la masa al interior de la vivienda es contigua al muro perimetral y cubriendo la totalidad de su superficie interior, y por tanto, considerar un muro de material pesado con aislación exterior, responde exactamente a esa idea. Este trabajo respalda tal concepto y confirma la importancia de considerar este efecto de inercia en el diseño de viviendas en zonas de altas oscilaciones térmicas. Junto con lo anterior, además se evidencia la factibilidad técnica y económica de utilizar de mejor forma concepto de inercia térmica a posteriori, es decir, en viviendas de material pesado ya construidas, implementando sistemas de aislación exterior.