La sombra viva y la sombra muerta

27 de enero de 2017

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Bruno Henríquez

 

 

 

Algo es algo, peor es nada.

Dicho popular

Cuando no hay lo que sirve, sirve lo que no sirve.

Refrán español

 

 

La sombra viva o sombra verde es un refugio, una ayuda para alcanzar el confort sobre todo en los días soleados y de alta temperatura.

En un trabajo anterior sobre la sombra les decía que contrapuesta a la sombra viva que nos da confort debajo de los árboles y en áreas con mucha vegetación, está la sombra muerta, que irradia más calor y no produce confort, hoy les hablaré de ella con más detalles.

Mientras la sombra viva es aquella que arroja el follaje de los árboles, la que queda debajo de la vegetación y no deja que la temperatura suba en exceso, hay otro tipo de sombra, la que proviene de los elementos construidos con materiales inorgánicos, que no regulan la temperatura del ambiente por sí mismos y al calentarse emiten calor o lo dejan pasar a su través, unas veces calentando los lugares que queremos proteger con su sombra y otras enfriando los espacios donde se encuentran los elementos más calientes.

Estos materiales, al sol, se calientan en exceso y emiten a su vez la radiación que calienta el ambiente, cuando es de noche estos elementos constructivos se enfrían y entonces absorben el calor, y resultan muy molestos sobre todo en las noches frías de invierno.

Los materiales que transmiten el calor con facilidad, como los techos de zinc, no nos protegen del calor del sol y de noche no retienen el calor del interior de los locales, así resultan muy fríos en las noches de invierno y cálidos en los días de verano. O sea son soluciones parciales al problema de tener un techo, pero sin garantizar el confort para las personas.

Hacer una inversión en este tipo de tejado no siempre es desacertado, pero no se debe confundir el resultado a obtener con una solución parcial a la necesidad que se tenga.

No sea que como recuerda el dicho popular tengamos pan para hoy y hambre para mañana.

En estos materiales se da un fenómeno térmico interesante, aunque molesto y que lo experimentamos cada día.

Los techos de zinc son metálicos y resultan baratos, pero al usarlos en viviendas no brindan todo el confort térmico que deberían, con lo que aunque den sombra no protegen del calor, pues si a simple vista son opacos para la luz, para el calor radiante resultan en la práctica casi transparentes.

Al dar el sol sobre este tipo de tejado será la casa la que sufrirá esta radiación, por lo que la temperatura dentro de ella sobre todo en verano será muy alta, esto sin contar que ya la temperatura ambiente lo es ¿No será un error fabricar casas con tejado de metal?

En el invierno se produce un efecto contrario al del calentamiento, es decir, el frío dentro de la casa aumenta considerablemente.

Esto se puede solucionar usando puntales o alturas de techo superiores, o sea muy altas así como aislantes colocados debajo de la cubierta, un falso techo siempre es una buena solución sobre todo si se coloca paralelo a las planchas de zinc, y paralelo no al suelo, para disponer de más espacio en el interior del local, lo que lo hace más fresco en verano y evita que se vaya el calor interior en invierno.

Como el sentido de las casas siempre ha sido servirnos de refugio contra el frío y el calor el uso de techos metálicos debe hacerse con ciertos requerimientos.

Pero lo baratos y fáciles de instalar que resultan ha popularizado su uso en naves industriales.

 

 

Los techos de metal, sobre todo planchas de zinc o de latón son muy usados en almacenes y naves industriales donde las personas deben estar poco tiempo, la tecnología es más caliente que lo que produce el Sol o los productos no necesitan condiciones especiales de temperatura y radiación.

Pero en las viviendas que usan techos metálicos todo lo que se ahorra en la construcción, por los bajos costos, se gasta y se multiplica aún más por el uso de ventiladores que no logran aplacar del todo el calor, y la necesidad de agua fría, para lo cual es necesario abrir muchas veces los refrigeradores. todo esto aumenta el consumo eléctrico y por consecuencia de petróleo, principal fuente de generación de electricidad actualmente.

Para proteger del calor el interior de los locales con techos metálicos se puede añadir, a las soluciones mencionadas antes acerca del puntal y el falso techo, el pintar el techo por fuera, preferiblemente de blanco.

El uso de materiales aislantes en el falso techo y la pintura sobre el metal, disminuyen la cantidad de calor que traviesa el techo

De los diferentes materiales que se pueden utilizar en los techos o cubiertas y también en las paredes de las construcciones es importante conocer cómo es que conducen el calor hacia el interior.

En la tabla se ve el valor de la conductividad. Acomodé los materiales por esta magnitud en orden decreciente, o sea los primeros transmiten más calor mientras que los últimos son más aislantes.

El aire es mal conductor del calor. Pero es transparente a la radiación, cuando en los bloques de construcción hay huecos estos están llenos de aire así que ayuda a que sean aislantes del calor.

Un techo de zinc deja pasar más calor que uno de madera y tejas.

 

Vidrios y Efecto invernadero

Pero ojo, ¿qué pasa con el vidrio? No deja pasar el calor, pero sabemos por experiencia que si estamos debajo del vidrio sentimos el calor del sol; pero en ese caso el calor pasa por radiación y no por conducción. Una ventana de vidrio es un buen aislante del calor, por eso en altas latitudes en países fríos se ponen ventanas de vidrio con doble vidrio y aire en el medio, así garantizan que el calor interior no se vaya al exterior, sin embargo la radiación solar si atraviesa el vidrio y ayuda a calentar el interior.

Aunque parezca que hay una contradicción esta no es tal, sino el reflejo de otra propiedad física de los materiales que se llama selectividad espectral, si bien el vidrio es transparente a la radiación visible, resulta opaco a la radiación infrarroja, que es la radiación que emiten los cuerpos cuando están calientes pero a temperaturas más bajas que las que los hacen emitir luz.

Esta selectividad espectral es la que permite que ocurra el efecto invernadero ya que deja pasar la radiación visible a través de los vidrios pero no deja salir la radiación infrarroja después que la radiación visible ha calentado los cuerpos en el interior del local.

 

 

 

La conducción del calor

El metal es muy buen conductor del calor, por eso su sombra es una sombra caliente, pero como funciona en los dos sentidos si el interior del edificio techado con metal contiene tecnología caliente, ese calor se emite al exterior, por eso muchas naves con talleres de fundición y soldadura se hacen con cubiertas ligeras de metal.

Cuanto mayor sea su conductividad térmica designada por λ, y expresada en W/Km, (watt por kelvin metro) un material será mejor conductor del calor. Cuanto menor sea, el material será más aislante. Por ejemplo, el cobre tiene una conductividad de 380 W/Km, y es más de 10 000 veces mejor conductor del calor que el poliuretano (0,035 W/Km) que es un aislante conocido.

Al usar esas unidades físicas vemos que se están relacionando la potencia de la radiación (watt), la temperatura alcanzada (kelvin) y el espesor del material usado (metro)

 

Tabla de conductividad λ de algunos materiales. [W/K m]

 

 

Hay un error que está muy enraizado en la población, pues se pensaba que si los metales reflejaban la luz, entonces también lo harían con el calor, pero la plancha de metal se calienta y emite hacia el interior. Pero si se pintan los techos de algún color claro preferiblemente blanco, parte de la energía se va por reflexión pero no hacia adentro pues la pintura es aislante.

Aunque podemos escoger entre sombra viva y sombra muerta, entre elementos constructivos que nos den confort y construcciones molestas ante las inclemencias del clima y los estados del tiempo, también se pueden hacer diseños inteligentes en los que se combinen las propiedades de los materiales, la forma en que los disponemos para obtener sombra y ventilación y el uso final que le vamos a dar.