Durante un viaje a la ciudad italiana de Benevento, cerca de Nápoles, el ingeniero Adrian Bejan se dio cuenta de un detalle que para muchos pasa desapercibido: los techos de las casas se parecían demasiado entre sí. No solo compartían esa clásica inclinación propia de las construcciones del sur de Europa, sino que, además, tenían proporciones muy similares, incluso en edificios antiguos levantados siglos atrás.
Podría pensarse que se trataba de una simple coincidencia estética o de una tradición arquitectónica local. Pero Bejan, especialista en termodinámica y transferencia de calor, decidió ir más allá. Aquella observación aparentemente trivial acabó siendo la chispa de una investigación científica publicada en 2025, en la que Bejan y su colega Pezhman Mardanpour se preguntan: ¿por qué, a lo largo de la historia, las personas tienden a construir techos con formas tan parecidas en lugares tan distantes?
La física oculta tras la forma de los techos tradicionales
El trabajo de Bejan y Mardanpour parte de una idea sencilla pero poderosa: la forma del techo influye directamente en la eficiencia energética de una vivienda. Durante siglos, antes de la llegada de la calefacción moderna, mantener el calor dentro de las casas era cuestión de supervivencia. En un contexto donde la leña era un recurso limitado y recogerla exigía tiempo y esfuerzo, cualquier solución que ayudara a conservar el calor era bienvenida.
Tal y como explican en el estudio, «la existencia de formas comunes de tejado puede explicarse a partir de las necesidades de quienes viven bajo ese tejado». Los investigadores analizaron dos tipos de techos tradicionales: el de perfil en forma de Λ (una clásica cubierta a dos aguas) y el cónico (similar a los techos de las cabañas circulares o los tipis). A partir de modelos matemáticos, calcularon cómo se comporta el aire caliente dentro de cada uno.
En el caso de los techos bajos, cuando la altura del vértice no supera aproximadamente un metro, el aire caliente tiende a fluir de forma suave y uniforme, lo que favorece la conservación de la temperatura interior. En cambio, si el techo es demasiado alto, el aire comienza a moverse de manera turbulenta y caótica, facilitando la pérdida de calor.
Por este motivo, explican los autores, «en la convección natural laminar, el perfil común de Λ y el cono se ve poco profundo, con proporciones de altura/base comparables a 1/4». Es decir, un techo bajo necesita ser unas cuatro veces más ancho que alto para retener mejor el calor.
Techos bajos y anchos o triangulares perfectos: todo depende del tamaño
Pero la investigación no se detiene ahí. Bejan y Mardanpour también comprobaron que, cuando el techo es necesariamente más alto —por ejemplo, en viviendas grandes o edificios más complejos—, el comportamiento del aire cambia. En esas circunstancias, el flujo de aire se vuelve inevitablemente turbulento, y entonces la mejor forma para reducir las pérdidas de calor es un triángulo equilátero, donde la altura y la base tengan la misma longitud.
Como resumen el propio estudio, «en flujo turbulento, el Λ y el cono se parecen a un triángulo equilátero». Este hallazgo coincide de forma sorprendente con las formas de muchos tejados antiguos repartidos por todo el mundo, desde los pueblos europeos hasta las aldeas asiáticas o africanas.
Según los autores, esto no significa que las civilizaciones antiguas aplicaran las leyes de la física de manera consciente. Pero sí parece evidente que, a base de prueba y error, fueron detectando qué formas de techos funcionaban mejor para mantener las casas cálidas y, con el tiempo, esas soluciones se consolidaron y se copiaron generación tras generación.
Un ejemplo más de cómo la física y la cultura se encuentran
Uno de los aspectos más interesantes del trabajo de Bejan y Mardanpour es que conecta física, arquitectura e historia cultural. El diseño de los techos, explican, es solo una pieza más dentro de un proceso evolutivo más amplio: la adaptación humana para aprovechar mejor los recursos disponibles.
Ya en investigaciones anteriores, Bejan había mostrado que la forma tradicional de las hogueras (una especie de cono o pirámide) respondía a un principio físico similar: lograr el mayor calor posible con la menor cantidad de leña. «El perfil común del fuego corresponde a la pira más caliente cuando se deja libre la forma y se fija el volumen«, explicaban en otro trabajo.
Este tipo de descubrimientos muestran que los seres humanos, incluso antes de entender formalmente las leyes de la física, fueron capaces de desarrollar soluciones altamente eficientes simplemente observando su entorno y aprendiendo de la experiencia.
Bejan defiende que este razonamiento debería recuperarse en la arquitectura actual. En sus palabras, «la forma externa tiene un efecto significativo sobre la pérdida de calor del edificio». Sin embargo, muchos diseños contemporáneos se centran únicamente en materiales o sistemas tecnológicos, sin prestar atención a la geometría del propio edificio.
Qué significa esto para las viviendas del presente (y del futuro)
El estudio de los techos tradicionales no solo tiene valor histórico o antropológico. Sus conclusiones pueden inspirar nuevas estrategias de diseño arquitectónico orientadas a la eficiencia energética. En un momento en que el consumo de energía es una preocupación global y la sostenibilidad es un objetivo prioritario, aprovechar la física de las formas podría ayudar a reducir gastos en calefacción y mejorar el confort de las viviendas.
Por ejemplo, en las casas pequeñas o en climas fríos, un techo más bajo y ancho puede ser una solución mucho más eficiente que una cubierta elevada. En edificios más grandes, ajustar las proporciones del tejado a un triángulo equilátero puede minimizar las fugas de calor.
Bejan lo resume así: «Hoy en día, las casas y edificios se diseñan para ser lo más eficientes energéticamente posible, pero hasta donde sé, nadie está considerando la forma física del edificio […] como una variable que podría ayudar con esa eficiencia, y quizás deberíamos hacerlo».
Este enfoque también invita a repensar el urbanismo, especialmente en zonas rurales o regiones en desarrollo, donde los recursos para calefacción o climatización son limitados. La forma de las viviendas no solo es cuestión de estética o tradición: es, en gran medida, una cuestión de física aplicada.
Fuente de TenemosNoticias.com: www.muyinteresante.com
Publicado el: 2025-04-15 13:13:00
En la sección: Muy Interesante