La inercia térmica es un concepto fundamental en el diseño y comportamiento de los edificios en relación con la eficiencia energética y la comodidad interior. En este artículo, exploraremos qué es la inercia térmica, cómo se calcula y de qué forma se comporta en edificios aislados, así como un ejemplo práctico en rehabilitación. Comprender y aprovechar la inercia térmica nos puede beneficiar en una reducción del consumo de energía y un mayor bienestar de los ocupantes.
¿Qué es la inercia térmica?
La inercia térmica nos indica la capacidad de un edificio de mantener lo más constante posible la temperatura interior a pesar de los cambios de temperatura de su entorno. Esto depende de la capacidad de los materiales que componen el edificio de absorber el calor.
Por ejemplo, la casa de la izquierda tiene muy poca inercia térmica, pero no la necesita porque está situada en clima tropical donde las variaciones de temperatura son mínimas. En cambio, la casa de la derecha, en clima mediterráneo donde la oscilación de temperatura es mayor, puede sacar mucho más provecho de tener mucha inercia térmica. En este caso la inercia térmica se consigue por la gran masa de piedra que compone los cerramientos.
¿Cómo se calcula?
En un caso ideal, la inercia térmica permite mantener la temperatura interior dentro de la zona de confort, amortiguando las variaciones de la temperatura exterior y por lo tanto minimizando el uso de sistemas activos de climatización.
Esta propiedad depende directamente de la capacidad calorífica (Qc) de los materiales utilizados en la construcción del edificio, que podemos definir como el sumatorio de las masas de los materiales por su calor específico (Ce).
Qc = ΣM · Ce
El calor específico de la mayoría de los materiales de construcción es cercano a 0,2 kcal/kg ºC, por lo que la capacidad calorífica depende primordialmente de la masa de los materiales utilizados. Un edificio construido con materiales pesados tendrá más inercia térmica que un edificio construido con materiales ligeros, pero un edificio pesado implica una estructura mayor para aguantarlo. Por lo tanto, tendremos que valorar si nos conviene el beneficio de tener inercia térmica o el de reducir la cantidad de materiales de construcción necesarios.
En el gráfico superior podemos ver la diferencia en la variación de temperatura interior de un edificio con diferentes grados de inercia térmica. Cuanta más inercia térmica, menos variación de temperatura y más lapso de tiempo entre los cambios de temperatura.
Un caso en el que nos puede perjudicar la inercia térmica es en las viviendas de uso esporádico (como un apartamento de fin de semana en la montaña), pues puede requerir una gran cantidad de energía para calentarla cuando llegamos, con lo que pasaremos unas horas de disconfort, y posteriormente no se dará ningún uso al calor almacenado en la estructura, que se irá disipando lentamente con la vivienda vacía.
Comportamiento de la inercia térmica en edificios aislados
Una duda razonable es pensar si la inercia térmica es necesaria o si tiene algún efecto cuando un edificio está bien aislado. Vamos a verlo con un ejemplo:
En este caso vemos un edificio con una gran masa de hormigón, con mucha inercia térmica. Éste irá absorbiendo el calor y mantendrá el interior fresco.
El calor siempre se dirige hacia la zona más fría, por lo que si la temperatura baja durante la noche, el calor se irá disipando hacia el exterior. De esta manera, el día siguiente la estructura de hormigón estará preparada para absorber calor de nuevo durante el día.
Si lo comparamos con un edificio bien aislado pero con poca masa, el efecto puede ser parecido, durante el día y la noche podemos tener buena temperatura interior. Pero eso no se consigue absorbiendo el calor, sino dificultando su paso hacia el interior.
La gran diferencia es que, si tenemos cargas térmicas interiores, o entra radiación solar directa y calienta el interior, ese calor no se escapará hacia el exterior y podemos tener sobrecalentamiento. En cambio, la estructura con mucha masa habría absorbido el calor generado en el interior durante el día y lo habría disipado hacia el exterior durante la noche.
Inercia térmica en proyectos de rehabilitación
En rehabilitación, es común aislar bien y al mismo tiempo aprovechar las bondades de la inercia térmica del edificio existente, aunque no siempre es fácil.
Esta masía rehabilitada no puede aprovechar la inercia térmica de las fachadas de piedra porque se ha optado por aislar por el interior para dejar vista la piedra original. En la siguiente fotografía vemos al propietario de la vivienda mostrando el espesor del aislamiento. En el punto donde muestra el aislamiento acaba la envolvente térmica, por lo que una parte del muro de piedra queda visto desde el interior.
Al final de la escalera vemos la pequeña ventana y el grosor del muro de fachada, del que prácticamente no se puede aprovechar la inercia térmica por estar por la parte exterior del aislamiento. Pero vemos los grandes muros interiores, a la izquierda de tierra y a la derecha de piedra, dos materiales con una gran inercia térmica.
El efecto de tener esta masa dentro de la vivienda es que se amortiguarán las variaciones de temperatura. Durante un día caluroso podrán absorber el calor y por lo tanto aportar más confort interior, pero es importante que se pueda disipar ese calor durante la noche, porque si no baja la temperatura o no se abren las ventanas para refrescar, el efecto que tendrá toda esa masa en el interior de la vivienda será muy pequeño.
En conclusión, entender el funcionamiento de la inercia térmica nos permite diseñar edificios que ofrecen más confort y menos consumo energético. En edificios muy bien aislados, el efecto de la inercia térmica puede ser menor, y actualmente es más habitual ver edificios nuevos bien aislados que con mucha inercia térmica, entre otras razones porque ésta última requiere el uso de grandes cantidades de material y eso tiene un impacto ambiental considerable. En el caso de la rehabilitación, es muy interesante aprovechar la inercia térmica de los materiales existentes, por lo que será crucial diseñar la solución de aislamiento térmico pensando en aprovechar la inercia térmica en beneficio del confort y la eficiencia energética.
