El vidrio sigue siendo uno de los materiales más innovadores y cruciales utilizados en la arquitectura. Aunque las prácticas de construcción contemporáneas nos permiten formar enormes y relucientes rascacielos de vidrio que se elevan cientos de metros en el aire, el propósito original de este antiguo material (permitir la entrada de luz en interiores seguros y herméticos) continúa siendo el más importante más de mil años después.
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Cómo mejorar los espacios interiores y exteriores con techos de vidrio
Como un material altamente transparente que resiste todas las condiciones climáticas excepto las más extremas, se le puede dar fácilmente cualquier tamaño o forma y, una vez constituido, durará miles de años.
Por muy valioso que sea el vidrio para casi todos los tipos de arquitectura en forma de ventanas, cuando se trata del techo de un edificio, su uso no es tan simple. Hemos comprendido el poder y el peligro de combinar luz y vidrio desde que vimos una lupa utilizada para concentrar el calor de la luz solar en temperaturas increíblemente altas en los dibujos animados infantiles. Bajo una cubierta de vidrio, la ganancia solar puede generar ambientes internos incómodos sin las precauciones de protección adecuadas.
Mientras tanto, la transferencia de calor en sentido contrario, es decir, a través del techo de una vivienda, también puede ser problemática bajo una cubierta de cristal. Aunque el valor U (transmitancia térmica) del doble acristalamiento es aproximadamente el mismo que el de una cubierta estándar (2.8 W/m2K en comparación con 2.5), los marcos metálicos utilizados para soportar los paneles de vidrio pueden reducir el valor total a 3.5. Si a esto, le sumamos el hecho de que los techos de vidrio no pueden recibir aislamiento adicional, y con ello la posibilidad de reducir el valor U de un techo estándar a alrededor de 0.2, las propiedades térmicas de los tejados de cristal se ven bastante afectadas en invierno.
Utilizados para devolver el calor al lugar de su origen, el vidrio de control solar especializado (hacia afuera) y el vidrio de baja emisividad (hacia adentro) pueden mantener el calor donde se necesita y a su vez, mantener las temperaturas niveladas; el acristalamiento de baja emisividad puede contribuir a un valor U de 0.8 W/m2K. A pesar de este esfuerzo adicional para mejorar las propiedades térmicas del vidrio, junto con otras técnicas de control de ventilación para enfriamiento pasivo, si se hace correctamente, los beneficios de usar vidrio como material de cubierta pueden superar ampliamente las desventajas. Los interiores de casas y edificios, llenos de luz natural, pueden utilizar una de las fuentes de calefacción naturales de la Tierra para mantenerse calientes, aplicar métodos de ventilación innovadores para permanecer fríos y frescos, y emplear los patrones naturales del cielo y las estrellas para decorarlos encima, todos combinados para que se sientan como si estuvieran al aire libre.
El efecto invernadero: calentar el interior con ganancia solar controlada
Mientras que una cubierta de vidrio crea un ambiente interior con tanta luz natural como un espacio exterior, el calor del sol puede magnificarse cuando atraviesa el vidrio, a menos que se mitigue y controle. Un ejemplo de esto es el Centro de Investigación y Educación Albert Einstein en Sao Paulo, Brasil, con un techo de cristal de 3.800 metros cuadrados. Controla el efecto de varias maneras. Los paneles de vidrio de la capa exterior están "recubiertos con protección solar triple silver para reducir la ganancia de calor e impresos con puntos cerámicos translúcidos para dar sombra a la luz solar", explica Safdie Architects. Al utilizar un sistema mecánico para suministrar refrigeración al atrio sólo cuando y donde sea necesario, se puede controlar el confort, la humedad y el uso de energía del ambiente, e incluso utilizarlo para equilibrar la humedad en el resto del edificio.