La idea equivocada que muchos tienen al cerrar persianas y cortinas para combatir el calor en verano

A primera hora de la tarde, cuando el Sol golpea la fachada, bajar la persiana y extender la cortina constituye un gesto tan cotidiano que rara vez despierta curiosidad. Sin embargo, esa costumbre doméstica encierra una cuestión física en la que no solemos pensar: si ambas capas interceptan una fracción de la temperatura que procede de fuera, ¿su acción combinada coincide de verdad con lo que suponemos?

El periodista Alex Bellos ha llevado esa pregunta a su sección de acertijos de The Guardian a partir de una propuesta del físico teórico Alan Williams-Key.

Los elementos de este pasatiempo estival para los lectores incluían materiales homogéneos, una habitación idealizada, un sistema previamente estabilizado y la omisión deliberada del vidrio para reducir el problema al intercambio de radiación entre la persiana y la cortina. De ese modo, una escena corriente del verano quedaba convertida en un desafío intelectual sin necesidad de ecuaciones complejas ni instrumental de laboratorio.

Su interés no reside en calcular los grados centígrados exactos en un salón verdadero, sino en derribar una concepción muy extendida del calor. Es habitual imaginarlo como una sustancia que supera obstáculos mientras pierde intensidad, pero la física de las edificaciones amplía ese esquema al considerar acristalamientos, circulación del aire, superficies reflectantes, orientación de la fachada y otros factores que no se encuentran en el experimento mental del periódico británico.

Una cuenta demasiado fácil

A primera vista, el razonamiento parece impecable. Una cortina absorbe la radiación solar que cruza la ventana, se calienta y, una vez logrado el equilibrio, emite exactamente la misma cantidad que recibe: más o menos, una mitad, hacia el vidrio, y la otra, hacia el recinto. Bajo esas condiciones idealizadas, una sola tela deja pasar el 50 por ciento del flujo de calor incidente, y nada invita todavía a sospechar siquiera que esa deducción contiene un fallo.

El panorama cambia al interponer una persiana entre el acristalamiento y la cortina. Si la barrera inicial transmite la mitad de lo recibido y la segunda redistribuye esa fracción, el cálculo inmediato conduce a multiplicar 0,5 por 0,5. La cifra obtenida parece ser un 25 por ciento. Nuestra mente la acepta porque imagina un recorrido lineal, como si cada capa actuara sin alterar a la contigua.

Ahí nace la equivocación. La cortina no queda inerte después de absorber radiación: al calentarse, emite de nuevo en ambas direcciones. Una mitad avanza hacia la estancia; la restante retorna a la persiana y contribuye a intensificar su calentamiento. Las dos superficies continúan irradiándose mutuamente hasta recuperar la estabilidad térmica.

La cortina, al calentarse, emite de nuevo en ambas direcciones; una mitad avanza hacia la estancia y la restante, hacia la persiana, e intensifica su calentamiento; y las dos superficies continúan irradiándose mutuamente hasta recuperar la estabilidad térmica.

La respuesta correcta al acertijo

El fenómeno puede describirse como un diálogo, un intercambio entre dos planos, entre la persiana y la cortina.

La una envía primero radiación a la otra; esta responde, la persiana recibe esa emisión y la libera otra vez. En el supuesto planteado por Alex Bellos, si el tejido desprende una unidad hacia cada lado, necesariamente tuvo que absorber dos. La persiana entrega dos unidades a la cortina y otras dos hacia el lado exterior del sistema idealizado (en una ventana real, hacia el vidrio y, finalmente, hacia el exterior).

Ahora bien, no todo lo que expulsa procede directamente del Sol. De las cuatro unidades emitidas por la persiana, una había regresado previamente desde la propia cortina. La contribución solar queda reducida así a tres, mientras únicamente una llega a la habitación. Por eso la proporción final ronda el 33 por ciento: un tercio, no el 25 por ciento sugerido por la errónea operación inicial.

La proporción final de radiación y temperatura que llega a la habitación ronda el 33 por ciento: un tercio, no el 25 por ciento sugerido por la errónea operación inicial.

El acertijo admite una ampliación sencilla: con una sola persiana o cortina, pasa la mitad; con dos, un tercio; con tres, un cuarto. Dentro de ese modelo y al incorporar tantas barreras, si quisiésemos expresarlo en términos matemáticos, diríamos que la transmisión hacia el espacio habitable equivale a 1/(n+1): cada obstáculo añadido recorta la ganancia solar, aunque nunca basta con aplicar otra división entre dos al valor precedente.

Una vivienda real incorpora muchas más variables

Conviene detenerse antes de trasladar ese 33 por ciento a un edificio verdadero. El planteamiento omite el vidrio, el color, la geometría y cualquier movimiento del aire. Tampoco diferencia la radiación solar de onda corta de la emisión infrarroja de onda larga. Todo el escenario constituye una simplificación deliberada destinada a ilustrar un principio físico, no a reproducir fielmente cuanto ocurre dentro de una construcción.

En una ventana convencional intervienen tres vías simultáneas: una porción de la radiación atraviesa el acristalamiento o se refleja sobre él; la conducción hace que el calor pase, a través de materiales sólidos como el vidrio, desde las zonas más calientes hacia las más frías; y la convección pone en movimiento el aire calentado junto al mismo vidrio, formando corrientes que también transportan energía. Ninguna actúa de manera aislada cuando la luz solar incide sobre una fachada, de modo que la física de la edificación estudia su combinación como una dinámica inseparable.

Basta imaginar una cazuela puesta sobre el fuego. El metal conduce el calor desde la base, el líquido genera corrientes internas y la superficie incandescente irradia hacia la cocina. Algo semejante sucede en un acristalamiento. La separación entre los vidrios, las infiltraciones y la inclinación de las lamas de la persiana determinan la respuesta térmica del sistema.

Parte de la radiación atraviesa el acristalamiento o se refleja sobre él; la conducción hace que el calor pase, a través del vidrio, desde las zonas más calientes hacia las más frías; y la convección pone en movimiento el aire calentado junto al mismo vidrio, formando corrientes que también transportan energía.

Lo que han revelado décadas de investigación

Durante años, ensayos experimentales y simulaciones numéricas sobre persianas venecianas han examinado esa interacción. Los trabajos contemplan las diferentes inclinaciones de las lamas, las distancias respecto al vidrio, la cantidad de aire que circula por la cámara situada entre ambos y las propiedades ópticas de los materiales. Las pruebas acumuladas confirman que una persiana altera el balance térmico: cambia tanto la emisión como las corrientes ascendentes formadas junto al acristalamiento.

También importa la composición. Un acabado claro refleja una proporción mayor de la luz solar incidente y, por lo tanto, absorbe menos, mientras que una superficie de baja emisividad dificulta el intercambio de calor por radiación infrarroja con el entorno.

Las normas técnicas internacionales, como las publicadas por ASHRAE, definen la ganancia solar como la suma de la radiación transmitida directamente y de la absorbida que acaba incorporándose a la vivienda mediante radiación, conducción o convección. Ese índice expresa cuánta energía térmica cede finalmente un material después de calentarse.

Por qué la protección exterior suele ser más importante

La ubicación del elemento resulta decisiva. Una cortina instalada en la cara interior desempeña su función cuando la luz ya ha cruzado el acristalamiento. Puede reflejar hacia el exterior una parte de la radiación recibida, pero el tejido conserva la energía absorbida en la estancia y, posteriormente, cede una parte del calor almacenado al ambiente. Por tanto, entra en acción cuando una porción importante del aporte energético ya ha rebasado la ventana, con escaso margen para expulsarlo por completo.

Un toldo, una contraventana o una persiana dispuestos al otro lado frenan la radiación antes de que incida sobre el vidrio. Buena cantidad de lo captado se disipa al aire libre, donde la ventilación acelera su dispersión. Diversas campañas de medición han registrado reducciones superiores con estas soluciones frente a otras equivalentes montadas dentro, aunque la eficacia depende del clima, la orientación y la configuración constructiva del inmueble. Sombrear la ventana desde el exterior evita, en consecuencia, que el acristalamiento acabe comportándose como un acumulador térmico.

Eso no convierte a las cortinas en un recurso inútil. Los tejidos gruesos, los tonos claros y los recubrimientos reflectantes rebajan la ganancia de calor; cerrar correctamente los laterales dificulta las corrientes responsables de mezclar el aire recalentado con el resto del volumen habitable. Y a ello se suma el efecto aislante de la cámara de aire situada entre la persiana y el vidrio, cuando el aire permanece prácticamente inmóvil. Cuando no existe otra opción, una instalación cuidadosa todavía proporciona una mejora perceptible del confort.

Un toldo, una contraventana o una persiana dispuestos al otro lado del vidrio frenan la radiación antes de que incida sobre él, y buena cantidad de la misma se disipa al aire libre.

La lección que permanece cuando vuelve a entrar la luz

¿Qué merece la pena conservar después de resolver el acertijo? No el 33 por ciento, sino una manera más fiel de comprender cómo circula la energía. Esta no desaparece al encontrarse con un material: puede reflejarse, franquearlo, elevar la temperatura de su superficie o reaparecer transformada en radiación de otra longitud de onda. El pasatiempo sustituye una visión lineal por una red de influencias recíprocas donde cada componente condiciona a los demás.

Esa perspectiva permite interpretar numerosas soluciones presentes en la arquitectura contemporánea. Los dobles acristalamientos recurren a cámaras de aire que obstaculizan la conducción y la convección; los recubrimientos de baja emisividad reducen el intercambio infrarrojo; las fachadas ventiladas favorecen la evacuación del aire sobrecalentado; los sistemas automatizados varían la inclinación de las lamas según la posición del Sol.

Todas esas medidas persiguen un mismo propósito: intervenir sobre distintos procesos para limitar la entrada de energía térmica.

La próxima vez que alguien baje una persiana y descorra una cortina, el gesto seguirá pareciendo rutinario, aunque su significado habrá cambiado. Entre la luz solar y el corazón de la vivienda se encadenan absorciones, reflexiones, emisiones y desplazamientos del aire. Comprender esa secuencia transforma nuestra percepción del calor: deja de verse como un invasor que supera sucesivas barreras para entenderse como un fenómeno continuo cuya evolución admite cierto control.