Por qué las casas antiguas se sienten más cálidas de lo que sugiere el termostato y qué hacer al respecto

Imagínese dos casas en la misma calle:uno construido en la década de 1950 y el otro en la década de 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 afuera hace 110 F (43,3 C), es probable que una casa de la década de 1950 se sienta 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 41.000 construidos 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 acristalamiento registran 122 F (50 C) y las paredes de bloques de concreto sin aislamiento no son mucho más frías.

Dentro de mi casa, en días de tres dígitos, puedo sentirme 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 ocurrió durante el Ola de calor de larga duración en 2023, cuando Phoenix alcanzó los 110 F (43,3 C) todos los días durante semanas, las temperaturas aumentan peligrosamente rápido.Sin 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 de comodidad.

Si bien 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, piso.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 obstáculos tienen una influencia enorme en la temperatura radiante que se experimenta en un lugar específico de una casa.

2. Temperatura operativa. Esto se puede aproximar promediando la temperatura radiante media y la temperatura promedio 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 está determinado por el ambiente radiante.

Desgraciadamente, como afirma 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 caluroso.

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 vivienda pública más antiguos en Phoenix, la alta temperatura radiante promedio puede elevar la temperatura operativa por encima de los 90 F (32,2 C), incluso con el termostato configurado en 75 F. (23,9ºC).Cuando la temperatura de la superficie excede la temperatura de nuestra piel, el calor comenzará a irradiar desde la superficie caliente hacia el cuerpo, haciendo El golpe de calor es más probable..

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 que los edificios más pequeños, como casas móviles, casas pequeñas, contenedores de transporte y los garajes convertidos en apartamentos, a menudo se sienten incómodos independientemente del ajuste 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 malestar.

Superficies más frescas, más comodidad

Si vive en un edificio con aislamiento insuficiente y no le importa usar más electricidad, puede bajar el termostato.Pero si la temperatura radiante media es alta, una caída de 1,1 C (2 F) en la temperatura del aire se sentirá como sólo 0,6 C (1 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 medidas federales. créditos fiscales y próximos reembolsos, que será administrado por estados individuales, puede ayudar.

Los árboles, los toldos y las cortinas 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 pueden llegar a 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 suelen tener menos posibilidades de afrontar 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 consumen entre dos y tres veces más energía. que las unidades más nuevas para ofrecer la misma cantidad de refrigeración.

Dado que para crear una temperatura operativa cómoda es necesario ajustar el termostato a un nivel más bajo, un sistema HVAC en un edificio con aislamiento insuficiente debe trabajar más tiempo y más, utilizando más energía y aumentando aún más el costo.Y los costos del malestar no son sólo financieros:Los edificios calientes también tienen impactos adversos en la salud y productividad.

Millones de estadounidenses viven ahora en lugares donde El enfriamiento es lo único que previene un evento con víctimas masivas..En Fénix, El código de la ciudad requiere unidades de alquiler refrigeradas 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 el peor de los casos, una unidad del último piso frita al sol en el suroeste de un edificio 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 bizantinos códigos de construcción y las reglas de alquiler de hoy en día podrían mejorarse mucho para mayor comodidad si regulación de la temperatura radiante media en lugar de la temperatura del aire.Se podrían descartar grandes secciones de código exigiendo que las superficies interiores, que son fáciles de medir con un instrumento económico termómetro infrarrojo, mantenerse dentro de un rango de comodidad superior a 60 F (15,6 C) y inferior a 85 F (29,4 C).

Para edificios más cómodos, los arquitectos e ingenieros pueden postularse. principios simples y establecidos, como ventilación natural, sombra y el aislamiento y ventanas adecuados al clima.En primer lugar, mantener el calor afuera significa que no tenemos que gastar tanta energía para enfriar.Las investigaciones muestran que estas medidas también pueden hacernos más seguros al mantener los edificios más frescos por más tiempo en cortes de energía en verano.

El feliz resultado:viviendas y otros edificios que no sólo sean cómodos, sino también más seguros y asequibles de operar.