La inercia térmica y sus beneficios

La inercia térmica es un concepto clave en el diseño arquitectónico de edificios de alta eficiencia energética conocidos como Near Zero Energy Buildings (NZEB), o edificios de Energía Casi Nula. Esta propiedad tiene un papel fundamental en la regulación de la temperatura interior de los edificios de forma natural. Gracias a ella se  reduce la dependencia de sistemas de climatización activos generando importantes beneficios en términos de confort y eficiencia energética. A la vez se minimizan los costes energéticos asociados.

Su manejo en edificios residenciales es fundamental. La inercia térmica en todo los tipos de edificios tiene una serie de beneficios cuantificables y bien definidos. Por ello tiene un papel muy importante en otro tipo de edificios con usos muy intensivos como oficinas, escuelas, hospitales, residencias  por su potencial de regulación térmica.

Descripción de inercia térmica:

La inercia térmica se refiere a la capacidad de un material o sistema constructivo para almacenar y liberar calor de manera gradual. En el diseño arquitectónico, la utilización de la inercia térmica permite crear espacios interiores más confortables y estables desde el punto de vista térmico. De esta manera aprovecha la capacidad de los materiales de mantener una temperatura constante a lo largo del tiempo. Esto se logra mediante la selección de materiales adecuados (preferiblemente naturales) y la implementación de estrategias de diseño eficientes.

La inercia térmica supone un beneficio importante y juega un papel crucial en la regulación del clima interior de un edificio en climas donde se producen fluctuaciones significativas de temperatura entre el día y la noche, así como entre las estaciones del año.

Beneficios de la inercia térmica:

La utilización de materiales con alta capacidad de almacenamiento térmico, como la tierra o el agua, permite aprovechar su inercia térmica para mantener una temperatura más estable en el interior del edificio. Estos materiales actúan como reguladores térmicos, absorbiendo el calor durante el día y liberándolo lentamente durante la noche, cuando la temperatura exterior disminuye. De esta manera, se reduce la necesidad de sistemas de calefacción o refrigeración activos y contribuye a la reducción del consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero.

Otro beneficio que supone es el papel importante  que desempeña en la captación de energía solar pasiva durante el invierno. Se puede aprovechar el calor solar para calentar el interior del edificio mediante la colocación estratégica de materiales con alta inercia térmica en las superficies expuestas al sol. Estos materiales absorben y almacenan el calor durante el día y lo liberan gradualmente durante la noche. este efecto permite mantener una temperatura confortable en el interior sin necesidad de sistemas de calefacción adicionales. Este fenómeno, conocido como retardo térmico, permite aprovechar la energía solar de forma retardada. Es decir, cuando se necesita; optimizando así el rendimiento energético del edificio.

Comportamiento de los edificios gracias a la inercia térmica:

Su correcta utilización en el diseño arquitectónico puede contribuir a la creación de edificios más eficientes desde el punto de vista energético y más confortables para sus ocupantes. Además, puede generar importantes ahorros económicos a lo largo de la vida útil del edificio, al reducir la demanda de energía y disminuir los costes de climatización.

En los climas cálidos, donde el enfriamiento del espacio interior es una preocupación, la inercia térmica  supone además un beneficio importante . Ésta puede combinarse con técnicas de enfriamiento gratuito, como la ventilación nocturna cruzada, para evitar el consumo de energía en refrigeración. Durante el día, la inercia térmica actúa absorbiendo el calor del aire interior. Durante la noche, a través de la ventilación cruzada, se produce un enfriamiento del elemento masivo para prepararlo para el siguiente ciclo. Esta combinación de estrategias resulta especialmente beneficiosa en climas donde las temperaturas diurnas son altas y las nocturnas son más frescas.

Inercia térmica y arquitectura tradicional:

Es importante destacar que, aunque el concepto de inercia térmica puede parecer complejo, en realidad se basa en principios físicos simples que han sido utilizados desde hace mucho tiempo en la arquitectura tradicional de diferentes culturas. Por ejemplo, en regiones mediterráneas se encuentran numerosos ejemplos de soluciones constructivas tradicionales que aprovechan la inercia térmica de los materiales.

En la actualidad, los avances en la tecnología de materiales y las herramientas de diseño arquitectónico han permitido llevar el aprovechamiento de la inercia térmica a un nuevo nivel. La utilización de materiales de cambio de fase, que pueden almacenar y liberar grandes cantidades de energía durante las transiciones de fase, ofrece nuevas oportunidades para mejorar la eficiencia energética de los edificios. Estos materiales, como los materiales higroscópicos o los compuestos orgánicos de cambio de fase (PCMs), pueden ser incorporados en elementos constructivos como los revestimientos, los paneles o los techos, permitiendo una mayor capacidad de almacenamiento térmico y una regulación aún más precisa de la temperatura interior.

En resumen:

La inercia térmica es una propiedad poderosa en el diseño arquitectónico de edificios de alta eficiencia energética. Permite:

  • regular la temperatura interior de manera natural
  • reduciendo la dependencia de sistemas de climatización activos
  • contribuir a la creación de espacios confortables y energéticamente eficientes.

Mediante la selección de materiales adecuados y la implementación de estrategias de diseño eficientes, es posible aprovechar al máximo el potencial de la inercia térmica, generando beneficios tanto ambientales como económicos. Además, la inercia térmica puede ser integrada de forma armoniosa en la arquitectura, preservando y respetando la identidad y los valores culturales de cada región.

La arquitectura en tierra y la inercia térmica:

La arquitectura de tierra es reconocida por sus numerosas virtudes, especialmente en relación con la inercia térmica. Los materiales de construcción tradicionales, como el adobe, el tapial o el barro, poseen una alta capacidad de almacenamiento térmico, lo que los convierte en excelentes opciones para aprovechar la inercia térmica en el diseño arquitectónico.

https://arquitectura.edraculturaynatura.com/portfolio-item/casa-de-tapial/

Una de las principales ventajas de la arquitectura de tierra en relación con la inercia térmica es su capacidad para mantener una temperatura interior más estable y confortable. Debido a la alta densidad y masa de los materiales de tierra, estos pueden absorber y almacenar grandes cantidades de calor durante el día y liberarlo gradualmente durante la noche. Esta capacidad de regulación térmica ayuda a suavizar las fluctuaciones de temperatura y a crear un ambiente interior más agradable. Por todo ello reduce la necesidad de sistemas de climatización activos.

(consulta este interesante artículo al respecto: https://informesdelaconstruccion.revistas.csic.es/index.php/informesdelaconstruccion/article/view/1258)

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