Proyecto Casa-FresCa y la efectividad de la lana de vidrio como aislante térmico

Determinar el nivel mínimo de aislamiento de las edificaciones es una información vital para la regulación del consumo energético de la población y contrarrestar el impacto de las huellas de carbono. Para ello es necesario tener datos sobre los niveles de temperatura interna y factores externos como el clima, la radiación solar, entre otros. A esta problemática responde el proyecto Casa- FresCa que monitorea el comportamiento térmico de la lana de vidrio frescasa eco en edificaciones de la costa Caribe colombiana, en la que participaron los docentes de Uninorte: Antonio Bula, doctor en Ingeniería Mecánica; Antonio Olmos, doctor en Tecnología de la Arquitectura, y Jhonnys Bustillo, del departamento de Ingeniería Mecánica.

Este proyecto de investigación, que se encuentra en su fase de cierre, fue desarrollado por Escuela de Arquitectura, Urbanismo y Diseño, y la División de Ingenierías, financiado por la compañía Saint-Gobain. Tras un año de pruebas y observación del sistema de aislamiento térmico y comparar su desempeño, los investigadores recopilaron los datos obtenidos en un artículo científico que se encuentra en construcción.

Casa- FresCa surgió como una iniciativa del grupo de investigación Desarrollo e innovación de la empresa Saint-Gobain, a raíz de unos estudios de simulación basados en la utilización de la lana de vidrio frescasa eco. El proceso se trasladó a la Universidad del Norte con pruebas reales de monitoreo, que durante un año midieron el sistema de aislamiento térmico de dos módulos, comparado con el desempeño de uno sin aislamiento y bajo condiciones internas de temperaturas controladas entre los mismos.

“Los tres módulos se instrumentaron con sensores que monitorearon diversas variables de carácter térmico, temperatura de superficie, condensación superficial, flujo de calor, humedad relativa y temperatura de globo negro. Para un total de 27, 56 y 93 sensores instalados respectivamente”, explicó el docente e investigador del Programa de Arquitectura, Antonio Olmos.

El manto de lana de vidrio producido en Colombia, frescasa eco, posee altas prestaciones térmicas muy necesarias en los procesos de construcción de la envolvente vertical y horizontal de los edificios. El investigador Olmos explica que el material tiene un coeficiente de conductividad térmica (λ) de 0.045 W/(K.m) y para el espesor de 63 mm, de manera que posee una resistencia térmica (valor R) de 1.4 W/m²·K ambos, importantes valores para un aislamiento térmico arquitectónico.

El proyecto Casa- FresCa monitorea el comportamiento térmico de la lana de vidrio Frescasa ECO en edificaciones. 

A partir de la investigación Casa- FresCa, los estudios arrojaron como resultado que la temperatura interna de las paredes cuando se tiene aislamiento térmico es uniforme, de esta manera, se garantiza que la temperatura media radiante sea uniforme y se tengan buenas condiciones de confort. Por otro lado, se encontró que la ganancia de calor se reduce sustancialmente dependiendo de la orientación de la pared contra paredes sin aislar, además que la ganancia de calor a través del techo se reduce sustancialmente hasta un 40% en las horas máximas de temperatura externa. Ante estos resultados, que los investigadores consideran útiles y acertados, el proyecto se plantea llevarlo a una edificación real y habitada, con todo lo que esto implica.

“La idea es no solo tener unos indicadores, sino poder tener valores reales de cómo es percibido el confort térmico al interior de la edificación, cuánto es el efecto que se tiene en cuanto al consumo de la energía por los sistemas de aire acondicionado, tener los valores y cómo eso se convierte en dinero pagado por el usuario final”, aseguró el ingeniero mecánico Antonio José Bula, profesor del Programa de Ingeniería Mecánica.

Es importante mencionar que una de las motivaciones del proyecto apunta a que en Colombia, específicamente en la costa Caribe colombiana, no existe una reglamentación o unos estándares de construcción que permitan a los usuarios tener información sobre los niveles de aislamiento dentro de las edificaciones que garanticen y den datos reales sobre el consumo energético, según las zonas en que se encuentren, el clima, los equipos y materiales que tengan al interior de los hogares, entre otros.

“Con esto hemos obtenido las ganancias reales porque no solamente tenemos los valores medidos en la edificaciones, sino que también tenemos los datos climatológicos durante el mismo año, las temperaturas del aire, velocidad del viento y radiación solar, con eso ya podemos decir: mira para una edificación en tales zonas el mínimo requerido de aislamiento debería ser de tanto, de tal manera que nosotros te garantizamos que con la aplicación del aislamiento la ganancia de calor por paredes es de tanto y se esperaría que tu consumo de energía sea de tanto, de manera que el impacto de la huella de carbono sea de tanto”, argumentó Bula.

El manto de lana de vidrio puede emplearse en montajes industriales, construcción de cuartos fríos, fabricación de electrodomésticos y montajes industriales que requieran aislamiento, es decir, que proyectos innovadores como este permiten no solo acortar la brecha entre la academia y la industria sino trabajar de la mano para la solución de problemas y retos reales que tiene el sector productivo del país.

Además, el proyecto Casa- FresCa responde a la necesidad de crear espacios y edificaciones que sean sostenibles a largo plazo sin sacrificar la calidad de vida al interior de las mismas. Esta iniciativa aporta a la disminución de la huella de carbono y los consumos energéticos en los hogares, a través de un aislamiento térmico de las fachadas y cubiertas de viviendas y apartamentos, teniendo en cuenta el clima de la región Caribe de Colombia.

Por Katheryn Meléndez Solano.