Por qué los muros en zigzag pueden ser la clave para edificios más frescos

Con el aumento constante de las temperaturas globales debido al cambio climático, la necesidad de encontrar soluciones innovadoras para mantener los edificios frescos es más apremiante que nunca.

Una reciente investigación sugiere que una de estas soluciones puede ser la incorporación de muros en zigzag a las estructuras arquitectónicas.

Según los científicos, esta configuración no sólo podría reducir el uso de sistemas de aire acondicionado, sino que también disminuiría el impacto ambiental asociado al excesivo consumo energético.

Innovación en el diseño de muros

Investigadores han desarrollado un nuevo diseño de muros verticales que no requiere electricidad para enfriar efectivamente un edificio. Estos muros en zigzag, que consisten en ondulaciones de pocos centímetros, pueden mantener la superficie varios grados más fría comparada con una pared plana tradicional. “Jugar con los ángulos puede mantener una pared exterior varios grados más fría que una pared plana estándar”, destacan los científicos, cuyo estudio fue publicado el 9 de agosto en Nexus.

Actualmente, los edificios consumen cerca del 40% de la energía mundial, contribuyendo a más de un tercio de las emisiones globales de CO2. Una gran parte de este consumo energético proviene del uso intensivo del aire acondicionado.

Por este motivo, los investigadores buscan formas pasivas de enfriamiento que disminuyan estas necesidades. Los muros en zigzag prometen ser una alternativa viable, al utilizar principios de enfriamiento radiativo que tradicionalmente han sido implementados en techos, pero que ahora se exploran para superficies verticales.

Principios del enfriamiento radiativo y el diseño ingenioso de Yang

El enfriamiento radiativo se basa en la capacidad de ciertos materiales para absorber y emitir energía solar en longitudes de onda infrarrojas, creando un efecto de enfriamiento. Estos materiales son reflejantes y emisores altamente eficientes, utilizados comúnmente en techos pintados de blanco o cubiertos con vegetación.

Sin embargo, las paredes verticales presentan desafíos distintos debido a su interacción con el calor del suelo y el sol, lo cual incrementa el desafío de su enfriamiento.

Yuan Yang, científico de materiales de la Universidad de Columbia, y su equipo propusieron un diseño innovador que combina estas propiedades radiativas de manera dual: los materiales más reflexivos se orientan hacia abajo, reduciendo la absorción de calor reflejado del suelo, mientras que los materiales más emisores se dirigen hacia arriba, maximizando la emisión de calor hacia el espacio.

Este diseño fue sometido a simulaciones y pruebas reales en un patio trasero en Nueva Jersey durante el verano de 2022. Los resultados fueron prometedores: las paredes en zigzag se mantuvieron aproximadamente 2.3 grados más frías durante el día, con diferencias que podían alcanzar hasta 3.1 grados en las horas más calurosas.

Comercialización y Aplicabilidad

El diseño de muros corrugados no sólo es novedoso sino también práctico y comercialmente viable. “El objetivo era diseñar algo que fuera atractivo comercialmente”, afirma Yang.

La simplicidad en su fabricación y la facilidad para su ampliación permiten que los consumidores puedan adaptarse sin grandes complicaciones a esta innovadora solución. Este enfoque representa un primer paso hacia la búsqueda de soluciones más sostenibles y adaptativas en arquitectura.

Con estas innovaciones, el campo de la construcción y el diseño arquitectónico podría estar a punto de sufrir una transformación significativa. El uso eficiente de materiales y geometrías podría marcar una diferencia crucial en cómo se construyen los edificios para resistir el cambio climático.