La temperatura que sientes en un día caluroso y soleado no siempre coincide con el termostato. Anuncio de Catherine Falls/Momento a través de Getty Images

Imagínese dos casas en la misma calle: una construida en los años 1950 y la otra en los 1990. No hay árboles ni otra sombra. Las unidades de aire acondicionado son idénticas, recientemente reemplazadas y funcionando perfectamente. Termostatos idénticos están fijados a 82 grados Fahrenheit (27.8 Celsius).

Cuando hace 110 F (43.3 C) afuera, la casa de la década de 1950 probablemente se sentirá al menos 10 F (5.6 C) más cálida en el interior, incluso con la misma temperatura del aire.

¿Por qué?

La respuesta tiene que ver con el calor radiante. El calor radiante es lo que te mantiene calentito junto a una fogata en una fría noche de invierno. El fuego no calienta mucho el aire; más bien, como el Sol, la mayor parte del calor del fuego se mueve a través de ondas invisibles directamente desde la fogata hasta tu cuerpo.

En el calor radiante del sol de Arizona, la temperatura de la superficie de los techos de postes y vigas sin aislamiento de mi casa, uno de los 41,000 construido en Tucson durante la era posterior a la Segunda Guerra Mundial, puede alcanzar más de 100 F (37.8 C). Las ventanas de acero de un solo vidrio registran 122 F (50 C) y las paredes de bloques de hormigón sin aislamiento no son mucho más frías.

Dentro de mi casa en días de tres dígitos, puede sentirse como si estuviera parado cerca de una fogata, incluso con el aire acondicionado rugiendo para mantener 75 F (23.9 C). Y cuando el sistema falla, como sucedió durante la ola de calor de larga duración de 2023, cuando Phoenix alcanzó los 110 F (43.3 C) todos los días durante semanas, las temperaturas aumentan peligrosamente rápido. Sin el aire acondicionado, las superficies calientes más el remolino de aire del ventilador de techo hacen que la casa siéntete como una freidora.

Temperatura del aire: un indicador incompleto del confort

Mientras que la gente está acostumbrada a pensar en cómo la ropa, el movimiento del aire, la temperatura y humedad afectan la comodidad, dos medidas menos conocidas ayudan a explicar cómo experimentan la comodidad en el interior:

1. Temperatura radiante media. Esta es la temperatura media de todas las superficies que nos rodean: techo, ventanas, paredes, suelo. Para que el calor radiante se mueva entre un objeto y el cuerpo humano, se necesita una línea de visión ininterrumpida, por lo que los techos y las ventanas sin obstrucciones tienen una influencia enorme en la temperatura radiante experimentada en un lugar específico de una casa.

2. Temperatura operativa. Esto se puede aproximar promediando la temperatura radiante media y la temperatura media del aire en una habitación. Otros cálculos de la temperatura operativa tienen en cuenta los efectos del movimiento del aire, la humedad y variables adicionales. Apenas la mitad de cómo experimentas la comodidad Esta determinado por el ambiente radiante.

Desafortunadamente, como el científico de la construcción roberto frijol (sin relación) dice, "toda una industria de fabricantes, proveedores, constructores y comerciantes equiparan incorrectamente el confort térmico con la temperatura del aire". El resultado es que la mayoría de las personas ignoran por completo lo que realmente hace que un espacio se sienta cómodo o incómodamente caliente.
La temperatura de las superficies interiores hace una gran diferencia para la comodidad, incluso cuando el aire interior tiene la misma temperatura. haba jonathan, CC BY-ND

En un día caluroso y soleado, un buen aislamiento y ventanas de doble panel reducen la transferencia de calor lo suficiente como para que el aire acondicionado mantenga la temperatura radiante media dentro del edificio a unos pocos grados de la temperatura del aire.

Sin embargo, en un edificio con aislamiento insuficiente, como mi casa, o en algunos proyectos de viviendas públicas más antiguos en Phoenix, la temperatura radiante media alta puede elevar la temperatura operativa a más de 90 F (32.2 C), incluso con el termostato configurado en 75 F. (23.9 C). Cuando la temperatura de la superficie excede la temperatura de nuestra piel, el calor comenzará a irradiarse desde la superficie caliente hacia el cuerpo, haciendo golpe de calor más probable.

La alta temperatura media radiante en las casas viejas con aislamiento insuficiente las hace mucho menos cómodas que las casas nuevas o bien aisladas. haba jonathan, CC BY-ND

haba jonathan, CC BY-ND

Si bien se debate cuál es el umbral exacto en el que el sobrecalentamiento se vuelve peligroso, la mayoría de la gente estaría de acuerdo en que 90 F (32.2 C) es demasiado cálido para sentirse cómodo.

Las superficies calientes son la razón por la cual los edificios más pequeños, como casas móviles, casas diminutas, contenedores de envío y garajes convertidos en apartamentos, a menudo se sienten incómodos, independientemente de la configuración del termostato. Las estructuras más pequeñas exponen a los ocupantes a tres, cuatro o incluso seis superficies con el exterior expuesto al sol y al aire caliente del exterior. Más superficies cálidas, más incomodidad.

Superficies más frescas, más comodidad

Si vive en un edificio con aislamiento insuficiente y no le importa usar más electricidad, puede ajustar el termostato a un nivel más bajo. Pero si la temperatura radiante media es alta, una caída de 2 C (1.1 F) en la temperatura del aire se sentirá como sólo 1 C (0.6 F) y esas superficies calientes seguirán haciéndolo sentir incómodo.

Agregar aislamiento a su techo y reemplazar ventanas de un solo panel con unidades de doble panel con vidrio de baja emisividad (low-E) puede ayudar a reducir la temperatura radiante media y sus facturas de energía. Son mejoras costosas, pero nuevas leyes federales créditos fiscales y próximas rebajas, para ser administrado por estados individuales, puede ayudar.

Los árboles, los toldos y las sombras exteriores también pueden reducir las temperaturas radiantes medias al bloquear la luz solar directa. Sin embargo, el vidrio es un pésimo aislante, por lo que en climas muy cálidos, las ventanas de un solo panel completamente protegidas del sol aún pueden calentarse de manera incómoda.

Agregar una cortina en el interior (y mantenerla cerrada) puede ayudar a disminuir la temperatura radiante media porque la cortina estará más cerca de la temperatura del aire que el vidrio.

¿Qué pasa con los inquilinos en edificios antiguos?

Los inquilinos de edificios más antiguos y con aislamiento insuficiente a menudo tienen menos capacidad para pagar las grandes facturas de energía, y es posible que los propietarios no puedan o no quieran realizar mejoras costosas. Para empeorar las cosas, Los sistemas de aire acondicionado más antiguos usan de dos a tres veces más energía que las unidades más nuevas para ofrecer la misma cantidad de refrigeración.

Dado que crear una temperatura operativa cómoda requiere ajustar el termostato a un nivel más bajo, un sistema de climatización en un edificio con aislamiento insuficiente debe funcionar durante más tiempo y con mayor intensidad, utilizando más energía y aumentando aún más el costo. Y los costos de la incomodidad no son solo financieros: los edificios calientes también tienen impactos adversos en la salud y productividad.

Millones de estadounidenses ahora viven en lugares donde el enfriamiento es lo único que previene un evento con víctimas en masa. en fénix, el código de la ciudad requiere unidades de alquiler enfriadas por aire acondicionado para mantener una temperatura de no más de 82 F (27.8 C), medida a 3 pies sobre el piso en el centro de la habitación. Desafortunadamente, el código no especifica si 82 ​​F es la temperatura operativa o la temperatura del aire.

Esa sola palabra hace una gran diferencia.

En un edificio antiguo y con aislamiento deficiente similar a mi casa (o, en lo que podría ser el peor de los casos, una unidad del último piso frita al sol en el suroeste de un edificio alto de concreto sin aislamiento), una temperatura del aire aparentemente segura de 82 F podría fácilmente enmascarar temperaturas operativas peligrosas de 96 F (35.6 C) o más.

La clave para un mejor diseño

Como profesor de arquitectura y ciencias de la construcción, creo que los códigos de construcción bizantinos y las reglas de alquiler de hoy podrían mejorarse en gran medida para mayor comodidad al regulación de la temperatura radiante media en lugar de la temperatura del aire. Vastas secciones de código podrían desecharse al exigir que las superficies interiores, que son fáciles de medir con un económico termómetro infrarojo, mantenerse dentro de un rango de comodidad por encima de 60 F (15.6 C) y por debajo de 85 F (29.4 C).

Para edificios más cómodos, los arquitectos e ingenieros pueden aplicar principios simples y establecidos, como la ventilación natural, la sombra y el aislamiento y las ventanas adecuados para el clima. En primer lugar, mantener el calor afuera significa que no tenemos que gastar tanto en energía para enfriar. La investigación muestra que estas medidas también pueden hacernos más seguros al mantener los edificios más frescos durante más tiempo en los apagones de verano.

El feliz resultado: casas y otros edificios que no solo son cómodos, sino también más seguros y asequibles para operar.

Sobre el Autor

haba jonathan, Profesor Asociado de Arquitectura, Entornos Construidos Sostenibles y Marketing, Universidad de Arizona

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