La envolvente térmica, muchas veces conocida como la piel de los edificios, es uno de los elementos fundamentales de la arquitectura moderna que cumple una función esencial en la eficiencia energética y el confort de los espacios interiores.
Constituyendo la barrera entre el exterior y el interior, la envolvente térmica juega un papel crucial al proteger el interior de las fluctuaciones de temperatura, la humedad y los elementos climáticos adversos, al mismo tiempo que supone un reto multidisciplinario, ya que en su diseño y composición trabajan en conjunto arquitectos, ingenieros y especialistas en energía para lograr soluciones que combinen funcionalidad, estética y sostenibilidad.
Actualmente, en el contexto de una creciente conciencia ambiental y la urgente necesidad de reducir el consumo de energía en el sector de la construcción, la envolvente térmica emerge como una pieza clave en la búsqueda de edificaciones más eficientes y respetuosas con el entorno. Por ello, la arquitectura moderna ha evolucionado para integrar tecnologías innovadoras y materiales sostenibles que optimicen el rendimiento térmico de los edificios.
La envolvente térmica engloba todos los cerramientos opacos de un edificio.
Origen ancestral
Sin embargo, la noción de envolvente térmica como concepto que busca la eficiencia energética y el bienestar a partir del aislamiento con el exterior viene de lejos y tiene sus raíces en la necesidad ancestral del ser humano de protegerse de las inclemencias del clima y las condiciones ambientales adversas. Aunque no se utilizaba el término “envolvente térmica” en la antigüedad, la idea básica de crear una barrera entre el interior y el exterior de las construcciones era esencial para garantizar el confort térmico.
Los primeros asentamientos humanos, como las cuevas y las chozas, ya tenían una forma primitiva de envolvente térmica. La elección de materiales de construcción como piedra, madera y barro, así como la ubicación de las estructuras para aprovechar el sol o evitar los vientos fríos, eran estrategias básicas para mantener el calor en el interior de los refugios.
A medida que avanzó la civilización, las culturas antiguas, como los romanos y los griegos, comenzaron a desarrollar técnicas más sofisticadas de construcción que involucraban el uso de muros, columnas y techos para protegerse del calor del verano y el frío del invierno. En la arquitectura islámica, por ejemplo, se desarrollaron sistemas de enfriamiento pasivo como los ‘mashrabiya’, un elemento muy parecido a las celosías de madera que regulaban el ingreso de luz y ventilación, evitando el exceso de calor.
Avances en las tecnologías
Sin embargo, el concepto moderno de envolvente térmica como lo conocemos hoy en día se consolidó durante el siglo XIX y principios del siglo XX, a medida que se desarrollaron tecnologías y materiales de construcción más avanzados. La Revolución Industrial permitió la producción en masa de materiales como el vidrio y el acero, lo que llevó a la construcción de rascacielos y edificios más altos. Esto, a su vez, generó una mayor necesidad de controlar la temperatura y las condiciones ambientales dentro de los edificios, dando lugar a la aparición de sistemas de calefacción, refrigeración y aislamiento térmico.
Con el tiempo, la preocupación por la eficiencia energética y la sostenibilidad ha llevado a un mayor desarrollo y perfeccionamiento de la envolvente térmica y hoy en día, arquitectos e ingenieros se esfuerzan por diseñar edificios con envolventes altamente eficientes y tecnológicamente avanzadas que minimicen el consumo de energía y reduzcan el impacto ambiental, lo que representa un importante paso hacia la construcción de un futuro más sostenible y confortable.
Materiales aislantes estrella
El aislamiento térmico supone uno de los elementos más cruciales para proteger el interior de las variaciones de temperatura y del clima exterior. Los materiales aislantes, como la fibra de vidrio, la espuma de poliestireno o la lana de roca, se utilizan para reducir la transferencia de calor entre el interior y el exterior del edificio. En general, cualquiera de estas tres opciones son eficientes y fiables para el aislamiento térmico en la envolvente de los edificios y la elección entre estos materiales dependerá de factores como el presupuesto, las necesidades específicas de aislamiento, las características del edificio y las preferencias del constructor o diseñador.
Cada uno de estos materiales ofrece beneficios significativos en términos de eficiencia energética y confort interior. Por su parte, la fibra de vidrio es uno de los materiales aislantes más populares debido a su eficiencia y versatilidad, es un material ligero, resistente al fuego y no se deforma con el tiempo, lo que la convierte en una opción duradera.
La espuma de poliestireno (EPS), también conocido como corcho blanco, es otro aislante ampliamente empleado por ser un material ligero y fácil de manejar y resistente al agua y a la humedad, lo que la hace útil en aplicaciones donde se requiere una barrera adicional contra la humedad.
La lana de roca es un material fabricado a partir de rocas volcánicas o basalto, que se derriten a altas temperaturas y se hilan en finas fibras. Por ello, este material es conocido por su resistencia al fuego, por su capacidad para soportar altas temperaturas sin deformarse y por ser eficiente absorbiendo el sonido.
Retos de la envolvente térmica en los edificios
- 1. Cambio climático y adaptabilidad: Los arquitectos deben enfrentar el desafío del cambio climático y sus efectos. Los patrones climáticos están cambiando y los edificios deben ser más adaptables y resilientes ante temperaturas extremas.
- 2. Mantenimiento y durabilidad: Los materiales utilizados deben ser duraderos y de fácil mantenimiento. Un mantenimiento adecuado es esencial para garantizar el rendimiento a largo plazo.
- 3. Normativa y certificaciones: Los arquitectos deben asegurarse de que sus diseños cumplan con las normativas locales y buscar certificaciones reconocidas para demostrar estándares de eficiencia.
- 4. Costos y retorno de la inversión: Por los costos iniciales, los arquitectos deben considerar el retorno de la inversión a largo plazo y evaluar cómo los ahorros en energía y mantenimiento pueden compensar esa inversión.