Investigadores demuestran que la forma de los tejados tradicionales italianos reduce la pérdida de calor: la geometría como clave energética ancestral

La investigación concluyó que ciertas proporciones en los techos maximizan la retención de calor, favoreciendo la conservación de energía.

• Tejados tradicionales de Italia optimizados por generaciones.
• Forma influye directamente en pérdida o retención de calor.
• Picos bajos: flujo laminar, menor pérdida de calor.
• Picos altos: flujo turbulento, más pérdida térmica.
• Diseños óptimos: ancho 3-4 veces la altura o triángulo equilátero.
• Sugerencia clave: usar forma como herramienta energética.
• Potencial para transformar diseño arquitectónico sostenible.

La física revela las proporciones óptimas del techo para la eficiencia energética del hogar

En Benevento, un pueblo del sur de Italia, el ingeniero Adrian Bejan detectó algo peculiar en los tejados locales: formas repetidas que parecían responder a algo más profundo que la estética.

Junto a su colega Pezhman Mardanpour, aplicó principios de termodinámica y dinámica de fluidos para demostrar que esas formas no eran casuales. Eran soluciones empíricas para optimizar el aislamiento térmico de las viviendas.

La forma como barrera térmica

Bajo un tejado, el aire atrapado funciona como un aislante natural. Su capacidad para retener calor depende de la forma del espacio que lo contiene.

Bejan descubrió que cuando el pico de un tejado tiene menos de 0,9 metros de altura, el calor se disipa en un flujo laminar, predecible y suave. En cambio, si el pico supera esa altura, el flujo se vuelve turbulento, desordenado y con mayor pérdida energética.

Proporciones óptimas según la altura

El estudio establece dos configuraciones clave:

• Tejados bajos (pico < 0,9 m): deben ser entre 3 y 4 veces más anchos que altos. Esta forma permite una distribución térmica estable y eficiente.
• Tejados altos (pico > 0,9 m): funcionan mejor si son triángulos equiláteros, es decir, la misma altura y ancho.

Estas proporciones ya existían en construcciones tradicionales mucho antes de que la ciencia las explicara. Sin saber de ecuaciones, los antiguos constructores aplicaron soluciones óptimas basadas en observación, experiencia y resultados.

El rol olvidado de la geometría en la eficiencia energética

Hoy se habla mucho de materiales aislantes, ventanas de triple vidrio o sistemas HVAC inteligentes. Pero se ignora una herramienta fundamental: la forma de la estructura.

El trabajo de Bejan demuestra que con solo modificar la geometría del tejado se puede mejorar la eficiencia energética sin añadir costes ni tecnología adicional.

Dinámica del aire bajo el tejado

Los investigadores analizaron cómo el aire se comporta dentro del espacio bajo el tejado, como si fuera un fluido en movimiento. Descubrieron que la forma impacta directamente en:

• La formación de vórtices de aire (que aceleran la pérdida de calor).
• La estabilidad térmica del interior de la vivienda.
• La eficiencia del aislamiento pasivo sin necesidad de intervención tecnológica.

Arquitectura vernácula y ciencia: una misma lógica

El estudio pone en valor el conocimiento empírico acumulado en culturas tradicionales. Durante siglos, los constructores aprendieron que ciertos diseños hacían las casas más frescas en verano y cálidas en invierno.

Esa sabiduría, ahora respaldada por la física, se convierte en una herramienta potente para repensar cómo diseñamos.

Más allá de la vivienda: aplicaciones futuras

Las conclusiones no solo sirven para casas. También se pueden aplicar a:

• Diseño de vehículos para mejorar la disipación térmica
• Arquitectura bioclimática en zonas extremas.
• Biomimética, inspirándose en formas naturales adaptadas al flujo de calor.

La biomimética es una disciplina que estudia la naturaleza como modelo, fuente de inspiración y medida de eficiencia para resolver problemas humanos. Su objetivo es imitar estrategias, estructuras y sistemas biológicos que han evolucionado durante millones de años para diseñar soluciones sostenibles, eficientes y adaptadas al entorno.

El aprovechamiento del diseño geométrico como estrategia de eficiencia energética ofrece una vía accesible, económica y universal para reducir el consumo energético global.

Si los nuevos edificios incorporan estos principios:

• Se podría disminuir significativamente la necesidad de calefacción o refrigeración artificial.
• Se reduciría la huella de carbono del sector construcción.
• Se democratiza el acceso a viviendas más sostenibles, incluso en regiones con menos recursos.

Además, esta visión promueve una arquitectura consciente del entorno, que combina ciencia y tradición, forma y función, estética y eficiencia. Es una oportunidad para redefinir el futuro del hábitat humano con una base sólida en la física y el respeto al conocimiento acumulado por generaciones.