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Masa térmica
Masa térmica es, en sentido general, cualquier masa capaz de absorber y almacenar calor. Desde el punto de vista de la arquitectura, sería cualquier masa capaz de absorber y almacenar el calor proporcionado por la radiación solar en los momentos en que no se necesita este calor, para luego ir liberándolo en los momentos en que sí se necesita, por ejemplo, durante la noche. Lo mismo podría decirse de la no absorción de calor en las estaciones calurosas del año. La masa interna permanecería a una temperatura más baja que la parte externa, manteniendo unas condiciones de temperatura más confortables para los habitantes de la vivienda. El enfriamiento de la masa interna puede lograrse forzando ventilación de aire en los periodos más frescos, normalmente durante la noche.
El concepto de masa térmica suele estar relacionado con algún tipo de calentamiento solar:
- Con sistemas solares pasivos: la vivienda suele tener paredes orientadas al Sol realizadas con adobe, piedras, ladrillos, hormigón o más específicamente, un Muro trombe, capaz de absorber el calor del Sol, almacenarlo e irradiarlo hacia el interior de la vivienda durante la noche. En algunos casos, practicar un cerramiento con cristal a modo de invernadero sobre esa pared, además de evitar las pérdidas de calor por convección, se logra incrementar la transferencia de calor a la misma.
- En la arquitectura solar activa, la vivienda transfiere el calor entre los colectores solares, la masa térmica y el espacio habitable por medio del aire o del agua, a menudo mediante un complejo sistema de bombas.
Algunos edificios usan la masa térmica para absorber el calor interno del propio edificio, producido por la iluminación, ordenadores, etc. durante el día, para liberarlo al exterior durante la noche.
Propiedades requeridas para una buena masa térmica
Los materiales ideales para constituir una buena masa térmica son aquellos que tienen:
- alto calor específico
- alta densidad
- baja (aunque no sea excesivamente baja) conductividad térmica
Ejemplos de estos materiales son el adobe, tierra, hormigón, agua y piedra.
Podemos pensar en el calor específico como en la propiedad de un determinado material para mantenerse caliente durante largo tiempo. Más precisamente, sería la capacidad de un material determinado para almacenar grandes cantidades de calor por unidad de masa y grado de temperatura.
Los materiales con buena masa térmica tienen también la característica de almacenar y liberar muy lentamente el calor.
El concepto de masa térmica es distinto del de aislamiento. La confusión se produce porque mucha gente piensa que la masa térmica, para lo que sirve es para aislar el edificio, cuando en realidad lo que hace es suavizar las oscilaciones de temperatura entre dentro y fuera, y sólo en pequeño grado, consigue aislarlo del exterior. Los materiales utilizados para producir aislamiento, suelen tener una menor conductividad térmica que los utilizados para crear masas térmicas. Un material con alta conductividad térmica no funcionaría bien como masa térmica, porque rápidamente obtendría el calor y rápidamente lo cedería. Inversamente, un material con muy poca conductividad térmica, le llevaría demasiado tiempo absorber y almacenar el calor.
Materiales normalmente usados como masa térmica
- ladrillos de adobe o bloques de termoarcilla
- tierra, barro y césped. En cierto tipo de arquitectura que proyecta casas arropadas o semicubiertas por el terreno, la masa térmica no viene de las paredes sino del terreno con el que está en contacto. Esta característica sirve para proporcionar leves variaciones de temperaturas durante el año.
- Rocas y piedras naturales
- Hormigón y otras técnicas de albañilería. La conductividad térmica del hormigón depende de su composición y técnica de fraguado. Hormigones con piedra tienen una conductividad térmica mayor que otros realizados con cenizas, perlite, fibras u otros aislantes agregados.
- Agua (a menudo grandes tanques llenos de agua dispuestos en la zona soleada).
Lugares donde la masa térmica es apropiada
En lugares frios, una utilización a pequeña escala de la masa térmica puede resultar muy interesante, un ejemplo muy típico es el de una chimenea u hogar. Un uso extensivo de la masa térmica sólo tendría sentido en climas calientes como el desierto o zonas tropicales. En climas templados, la utilización de mucha masa térmica puede hacer que una casa sea muy difícil de calentar y de refrescar. En invierno, la masa térmica absorbería gran parte del calor de la vivienda evitando que se calentara el aire. En verano, ocurriría lo contrario: una gran masa térmica podría ceder gran parte del calor acumulado del exterior, al aire de la vivienda. Un acondicionador de aire trabajando en estas condiciones, podría desperdiciar gran parte de su potencia en enfriar la masa térmica, en lugar de refrescar el aire de una habitación.
Advertencias
El muro destinado a masa térmica debe tener un grosor apropiado, de modo que el interior del edificio siga siendo fresco durante el día y el calor se transfiera al interior durante la noche. Si el muro es demasiado fino, penetrará el calor en el interior de la vivienda durante el día, justo cuando no se necesita, y no quedará suficiente calor almacenado en la masa para soltarlo durante la tarde o noche, que es cuando más frio hace. Si la pared es demasiado gruesa, puede costarle bastante acumular el calor y empezar a liberarlo en un momento del día en que no se necesita ese calor.
Referencias
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