¿Puede la arquitectura italiana tradicional mejorar la eficiencia energética?
La solución para mantener los hogares frescos en verano y cálidos en invierno reside, después de todo, en los antiguos tejados del sur de Italia. El conocimiento de nuestros antepasados finalmente ha sido validado por las leyes de la física.
Aprovechando un viaje de negocios a Benevento, a poco más de 60 kilómetros de Nápoles, Adrian Bejan, profesor de Ingeniería Mecánica en la Universidad de Duke en Estados Unidos, decidió visitar el centro histórico de esta milenaria ciudad italiana, todavía poco conocida entre los turistas europeos.
Caminando por las calles medievales, notó que los tejados de las casas eran todos iguales. No fue algo que le sorprendiera especialmente. En otras ciudades históricas que ya había visitado, los tejados de los edificios tenían características similares. Pero fue mientras deambulaba sin rumbo por las plazas y callejones de Benevento que se preguntó:
Las formas repetidas no podían ser solo una cuestión de estética. Dado que Adrian Bejan era un reconocido especialista en termodinámica y en el movimiento y flujo del calor, la pregunta no podía quedar sin respuesta.
Sentado en una terraza, aprovechando el sol de la mañana, dibujó algunos cálculos en servilletas. Tras completar las primeras ecuaciones, regresó a Estados Unidos y pidió ayuda a su colega Pezhman Mardanpour, también profesor de ingeniería mecánica y de materiales en la Universidad Internacional de Florida.
Ambas medidas analizadas se aplicaron a dos formas comunes en los tejados del centro histórico de Benevento: un tejado largo con sección transversal triangular y un cono circular.
La simplicidad de las soluciones tradicionales
Los resultados del trabajo se han publicado en la revista International Communications of Heat and Mass Transfer. El estudio de Adrian Bejan y Pezhman Mardanpour demuestra que la geometría de los tejados empleada en la arquitectura tradicional de Benevento no es aleatoria.
Aunque ignoraban los principios básicos de la eficiencia energética, los antiguos constructores sabían lo que hacían. No aplicaban ecuaciones ni usaban fórmulas que hoy pueden derivarse de las leyes de la física.
La investigación de Bejan y Mardanpour muestra que simplemente cambiando la forma del techo, se puede mejorar la eficiencia energética sin coste adicional y sin recurrir a la tecnología.
Las bolsas de aire atrapadas por los diferentes formatos de techo funcionaron como buenos aislantes en una época en la que optimizar la eficiencia energética de las viviendas era una cuestión de supervivencia.
El estudio aprovecha el conocimiento empírico acumulado por las culturas tradicionales. Durante siglos, los constructores comprendieron que ciertos diseños hacían que las casas fueran más frescas en verano y más cálidas en invierno.
Las líneas altas o bajas de un tejado determinan el comportamiento del aire dentro de una casa. Si un pico en un cono circular o en forma de A tiene menos de un metro de altura, el viento fluirá uniformemente, como el agua que se desliza por el lateral de un fregadero.
El ancho, por supuesto, tiene un impacto directo en el flujo de aire y la transferencia de calor. Si la altura del techo es inferior a un metro, debe ser tres o cuatro veces más ancha que su altura para minimizar la pérdida de calor. Pero si supera los 90 cm de altura, debe ser un triángulo equilátero con una relación altura-ancho de uno.
El conocimiento puramente empírico, finalmente confirmado por las leyes de la física, no solo constituye un reconocimiento adecuado de la sabiduría de nuestros antepasados. Aún más importante —argumentan los autores— será su futura aplicación en la construcción contemporánea.
Viejos conceptos con nuevas aplicaciones
Más allá de la vivienda, sus principios se pueden aplicar en el diseño de vehículos, mejorando la disipación del calor, en la arquitectura bioclimática, en regiones con climas extremos, o en la biomímesis, una disciplina que se inspira en la naturaleza para desarrollar soluciones tecnológicas o de diseño.
Adrian Bejan y Pezhman Mardanpour están convencidos de que si los nuevos edificios incorporan estos principios, será posible reducir significativamente la necesidad de calefacción o refrigeración artificial.
Un mejor uso de la energía también puede reducir la huella de carbono del sector de la construcción, así como democratizar el acceso a la vivienda sostenible, incluso en regiones con menos recursos.
Lo que la sabiduría ancestral demuestra en este caso particular es que combinar la ciencia con la tradición puede ser la mejor manera de promover una arquitectura más consciente del medio ambiente sin comprometer la estética, la función y la eficiencia.
Referencia de noticias
A. Bejan, P. Mardanpour. Why people shape roofs the same way? International Communications in Heat and Mass Transfer.