DEL ROMANICO AL GOTICO - Parte II

El último día se exponían algunas consideraciones previas sobre la época histórica alrededor del año mil de nuestra era, tratando de argumentar algún tipo de causa o razón verosímil para el surgimiento del estilo románico dentro de la arquitectura, precisamente por esa época.

Evidentemente los factores concurrentes pueden ser múltiples y de diversa índole, pero personalmente considero que la gran proliferación de los monasterios, con una vida organizada alrededor de la “oración”, que se hacía con arreglo a las horas canónicas, realizando las correspondientes a las horas nocturnas de forma colectiva y cantada: “maitines”, “laudes”, “vísperas” y “completas”, hace que por un lado surja en esa época el “canto gregoriano”, pero también que se valore y fomente la importancia de las cualidades “acústicas” del recinto arquitectónico donde se entona esa melodía u oración.

LA REVERBERACIÓN del SONIDO

También se ha mencionado la ecuación de Sabine sobre acústica, pero sobre todo la importancia fundamental del “TR” o tiempo de reverberación de un recinto cerrado, como la característica fundamental que permite evaluar su comportamiento acústico. Ese tiempo de reverberación se expresa normalmente en segundos, y corresponde a la persistencia del sonido, después de que la fuente sonora haya dejado de emitirlo. Dicho en palabras coloquiales, es el tiempo que tarda en apagarse completamente el sonido o la melodía que estamos oyendo.

Lógicamente si ese tiempo tiene un valor alto, pongamos por ejemplo más de cuatro segundos, un cierto murmullo o cualquier ruido de fondo se pueden hacer bastante molestos, y además la “inteligibilidad” de un orador que pueda estar hablando se reduce notablemente ya que en cada instante estaríamos escuchando no solo la palabra que acaba de pronunciar, sino que además se superponen parcialmente todas las palabras de los cuatro últimos segundos.

En ese sentido hay que recordar las peculiaridades y costumbres de la oratoria, probablemente como una adaptación natural a las contradicciones que representa este fenómeno, ya que por un lado, en un recinto mayor se incrementa el TR favoreciendo una amplificación del sonido que llega mejor a los oyentes, pero por otro lado perjudica la inteligibilidad, por lo que los oradores se han acostumbrado a hablar “alto y pausado”, o también hay quien diría “alto y claro”.

Por otro lado el caso de una melodía musical es completamente diferente, ya que la persistencia del sonido que genera el recinto, contribuye por un lado a reforzar y ampliar el volumen sonoro que se escucha, lo cual en ausencia de megafonía es una notable ventaja, pero por otro lado, ante una melodía lenta y pausada como es el canto gregoriano, la perdida de inteligibilidad es básicamente irrelevante, por lo que resulta bastante lógico que en la construcción de los monasterios se tratara de conseguir un recinto del mayor volumen posible, y por otra parte el valor o mérito de haber construido un recinto mayor, resultaba indiscutiblemente reconocido por cualquiera que escuchase, el canto de un coro en su interior.

Evidentemente respecto a nuestra experiencia cotidiana, deberíamos tratar de descontar un elemento novedoso que se añade en el siglo XX como es la “megafonía” a la que estamos habituados en las salas de cine, y también en la mayoría de salas de conferencias donde tiene que hablar en público cualquier orador. Esa megafonía supone que los niveles del sonido se hacen artificialmente “altos” y el efecto relativo de la persistencia acústica que representa el TR, se diluye considerablemente. Por otro lado el incremento de superficies absorbentes, como la ocupación o presencia de personas, el tapizado de las butacas o los cortinajes, tapices y moquetas, contribuyen a reducir ese valor en los recintos grandes, y como también hemos perdido la costumbre de escuchar tanto la música como la palabra en directo sin megafonía, nos resulta relativamente extraña la experiencia directa sobre esa característica de un recinto.

 

LA LISTA DE EJEMPLOS

Cuando se quiere establecer una relación de ejemplos sobre edificios románicos, enseguida surge la catedral de Santiago de Compostela, aunque realmente la imagen habitual que se visualiza, corresponde a su fachada principal flanqueada por dos altas torres, que sin embargo no tiene nada que ver con el estilo románico, ya que estas se añaden en fechas muy posteriores que ya corresponden al estilo barroco.

El interior de la catedral sin embargo, sigue conservando la estructura y configuración originales de un edificio románico, que además constituye probablemente uno de los ejemplos más claros, además de ser uno de los mayores por tamaño interior o volumen del recinto. Otros dos ejemplos emblemáticos están constituidos por la colegiata de San Isidoro en León y la Iglesia de San Martín de Frómista.

En el caso de la colegiata, también hay que decir que su configuración es una de las más características en cuanto al estilo, pero a su vez incorpora algunas modificaciones posteriores, que naturalmente difieren de los patrones iniciales del estilo románico.

Esas modificaciones son por un lado, la sustitución del ábside central que corresponde al altar mayor, por un cuerpo de edificación más desarrollado que se realiza con patrones del gótico posterior, y probablemente responde a la necesidad práctica de ampliar el espacio en torno al altar, para alojar los sitiales del coro, o bien un emplazamiento privilegiado para autoridades políticas, ya que esta es la iglesia vinculada a los “Reyes de León” que también tiene el conocido “panteón” a los pies de la misma.

La otra modificación corresponde a una época posterior, entre renacimiento y barroco, que consiste en la incorporación de un segundo nivel en los tres últimos espacios de la nave central, justo a la altura de las bóvedas laterales mediante unos grandes arcos rebajados, que permiten situar un nuevo “coro elevado” a los pies de la iglesia, probablemente por el reducido espacio disponible en el emplazamiento gótico junto al altar. Además se añade sobre la puerta de entrada que se encuentra en la fachada lateral, unos elementos ornamentales configurados por un gran escudo y una balaustrada de coronación, que distorsionan en cierta medida la imagen general de este edificio, con respecto a  las pautas originales del estilo románico.

En el caso de San Martín de Frómista, probablemente las circunstancias sean las contrarias, ya que en la primera parte del siglo XX la iglesia se encuentra semiderruida, y cuando se procede a la restauración completa, se “reinterpretan” algunos elementos, por lo que aunque la composición y el diseño son perfectamente rigurosos con el estilo románico, posiblemente no fuera exactamente este, su aspecto original.

Además de los tres ejemplos mencionados, la elaboración de una lista de ejemplos románicos podría ser muy larga, y naturalmente desborda el alcance de una página como esta, no obstante para tener una idea cabal, sobre la tremenda proliferación de edificios durante esta época, así como su extensión geográfica, se considera más práctico incluir algunos enlaces a otras páginas más especializadas, que incluyen recopilaciones mucho más sistemáticas y completas.

• MAPA INTERACTIVODEL ROMANICO. Se trata de una página referida solo al ámbito de España, pero su navegación está configurado mediante una estructura de mapas que facilitan una idea muy clara de las ubicaciones geográficas, destacando la notable frecuencia de emplazamientos en las provincias de Palencia y Navarra.
• AMIGOSDEL ROMANICO. En este caso se trata de una página que recopila un “Inventario Románico” particularmente exhaustivo y extendido a toda Europa. Aunque normalmente solo identifica los edificios y elementos con unas pocas imágenes, contiene un repertorio de bibliografía de publicaciones, que permite localizar y/o profundizar fácilmente en el conocimiento de cualquier edificio.
• ARTEGUIAS > Arquitectura ROMANICA. Se trata de una página muy completa referida no solo al románico sino a todo el arte de la Edad Media. La página esta bien estructurada por temas y secciones y contiene referencias diferenciadas para arquitectura románica, monasterios, Camino de Santiago etc.

Nota: Las imágenes y referencias que acompañan al artículo se han recopilado desde internet  por medio de Google, y son propiedad de sus respectivos autores.

DEL ROMANICO AL GOTICO - Parte I

Cuando se evocan referencias de arquitectura dentro de los periodos históricos denominados “románico” y “gótico”, enseguida surge la referencia del Camino de Santiago en la época medieval, cuando a lo largo de ese itinerario se van construyendo una serie de monasterios, iglesias, y catedrales, con unas pautas de estilo y construcción, que ponen de manifiesto la  transmisión del conocimiento a lo largo del propio camino y también una identidad cultural con rasgos comunes.

Si se quieren sintetizar las principales características del estilo románico, parece oportuno citar un repertorio de iglesias y edificios representativos, cuyas imágenes resulten conocidas en general, y de esa forma establecer referencias más detalladas y concretas respecto a los elementos que lo caracterizan.

LOS ANTECEDENTES                                          

Antes de citar una relación de ejemplos, considerando que los estilos románico y gótico, se suceden en el tiempo por ese orden, cabría revisar también la época inmediatamente anterior, con el fin de identificar posibles pautas o claves que permitan entender mejor la aparición y evolución entre los diferentes estilos, pero sin embargo cuando tratamos de recopilar ejemplos anteriores al románico, nos damos cuenta que resultan significativamente más escasos.

Teniendo en cuenta que el románico se extiende históricamente entre los siglos XI, XII y la primera mitad del XIII, y el gótico desde la segunda mitad del XIII hasta mediados del siglo XV o incluso el XVI dependiendo de la transición al Renacimiento en cada zona geográfica, habría que remontarse al menos dos o tres siglos por delante del XI para cubrir una extensión temporal equivalente a cada uno de estos dos periodos. Sin embargo cuando estudiamos, las referencias en la arquitectura de la época, normalmente se engloba una extensión temporal que comprende desde la caída del imperio romano en el siglo VI, hasta el siglo XI. Unos cinco siglos que se identifican habitualmente como “alta edad media”, que incluye desde el arte visigodo al mozárabe pasando también por el prerrománico.

Dentro de este periodo llama enseguida la atención, que el número de ejemplos de arquitectura resulta demasiado escaso en comparación con el románico o el gótico, a pesar de doblar la duración en el tiempo. Por otra parte los ejemplos de edificios también resultan llamativamente más pequeños y de mucha menor entidad, como Santa María del Naranco, San Miguel de Lillo, Santiago de Peñalba, San Miguel de Escalada, San Baudilio de Berlanga, etc.

Esta consideración, invita a pensar que probablemente los cambios producidos en toda la sociedad europea y particularmente en la península, alrededor del año 1.000, son mucho más profundos y decisivos de lo que estamos habituados a considerar, o lo que representa la anécdota de las “cruzadas”. De hecho durante el siglo X se desarrollan en la península, casi todos los ejemplos de la arquitectura mozárabe que es más relevante en cuanto magnitud y extensión que los cuatro siglos anteriores, sexto a noveno.

LOS CAMBIOS

Uno de los elementos que parece oportuno destacar, es una decisión de la iglesia católica que se produce en esa época, y es la de unificar todos los ritos religiosos, adoptando como idioma único el “latín” que aún es conocido y manejado con soltura por mucha gente, y contribuye de esa forma a facilitar una comunicación a lo largo de toda Europa, ya que los ritos religiosos y el latín, resultan familiares y comunes para cualquier persona que pueda desplazarse desde Francia o el centro de Europa hasta los confines de Galicia, donde en esa época se dice haber localizado la tumba del apóstol.

Otro elemento a considerar es el surgimiento y proliferación de la vida monástica, con el ejemplo de los benedictinos o la orden del Císter, que se inspira y hace suyo el tipo de vida propuesto por la regla de San Gregorio en el siglo V, basada en la reclusión monástica y el rezo frecuente, que se realiza con arreglo a las horas canónicas, (maitines, laudes, tercia, sexta, nona, vísperas y completas), siendo normalmente el de las horas nocturnas “cantado” por toda la congregación en coro.

De acuerdo con estas consideraciones, parece oportuno pensar que en esa época de la historia, surgen nuevos cambios, como la peregrinación a Santiago de Compostela, probablemente basada en profundas inquietudes personales de aquellas gentes, que se apoyaba por un lado en la gran satisfacción personal y espiritual del esfuerzo constante y cotidiano, encaminado a una meta u objetivo final nítidamente claro, que además es amparado y auxiliado con frecuencia por los monasterios que jalonan el camino, junto a un incremento del desapego hacia una autoridad representada por unas élites políticas demasiado obsesionadas en la utópica, y absurda empresa de las “cruzadas”.

En ese contexto resultaría bastante habitual que la comunicación de inquietudes, facilitada por el uso del latín y los nuevos movimientos de la gente, contribuyera a adoptar soluciones comunes en respuesta a problemas comunes, con independencia de la ubicación geográfica, como los relacionados con el canto y la construcción de edificios. Estas dos referencias se encuentran tanto en la base del “canto gregoriano” como del estilo “románico”, que en ambos casos surgen por esa época, alrededor de la vida cotidiana dentro de los monasterios.

MÚSICA y ARQUITECTURA – LA ACÚSTICA

La relación entre la música o el canto coral y la construcción de edificios, aunque en un primer momento puedan parecer incongruentes, si se analizan con algo más de cuidado, tienen una gran relación entre sí, ya que el canto coral se realiza habitualmente dentro del “recinto” configurado por un edificio concreto, y son precisamente sus cualidades y propiedades “acústicas”, las que influyen de manera determinante, en la percepción de la música y la melodía resultantes por cualquier observador, o por los mismos protagonistas.

Aunque en aquella época las ideas y conceptos físicos sobre el sonido y la acústica, fuesen rudimentarios o inexistentes, evidentemente no lo era la percepción de los resultados, como nos muestra todo el conocimiento histórico sobre música y canto gregoriano, sin olvidar que la primera “partitura” o anotación de una melodía que llega hasta nosotros es precisamente el “Antifonario” de la catedral de León.

En relación con las propiedades acústicas, es ya hacia finales del siglo XIX, cuando un profesor universitario americano, Wallace Clement Sabine, mediante diversas mediciones y experimentos dentro de varios auditorios y salas de conciertos, establece el concepto actual de “tiempo de reverberación” (TR) para un recinto arquitectónico, como característica básica y fundamental de sus propiedades acústicas, junto con la conocida ecuación: [ TR = 0,161 * V / A ].

Aunque esa ecuación tenga una expresión sencilla, para explicar el concepto de TR, normalmente se hace referencia a los niveles del sonido mediante logaritmos, por lo que para muchas personas, eso siempre son cosas de gente rara. No obstante si se quiere entender con claridad lo que representa TR, yo recomiendo acudir a la Wikipedia, donde en la entrada correspondiente a “tiempo de reverberación” se encuentra un pequeño “plugin” que cuando se activa, el ordenador emite un sonido de ejemplo con tiempos progresivamente mayores, lo que permite hacerse una idea muy clara e intuitiva de lo que representa este parámetro, pero sobre todo de la tremenda influencia que debería tener sobre la “audición” de un coro cantando en gregoriano.

Para explicar de forma coloquial lo que representa TR, hay que decir que se trata de una especie de “refuerzo” o “persistencia” del sonido que se escucha en cualquier recinto cerrado, y está causado por el mismo sonido, al reflejarse de forma múltiple y sucesiva en suelo, paredes y techo. El valor de TR, de acuerdo con la expresión de Sabine, es directamente proporcional al volumen del recinto (V), y de manera inversa a la superficie de absorción (A). Esa superficie de absorción  está constituida por los materiales “blandos” que son los que tienen la capacidad para absorber el sonido, como la gente con su ropa (ocupación), o los tapices y cortinajes, sin olvidar los huecos abiertos, ya que normalmente el suelo, paredes y techo, si son de piedra, cristal, madera o yeso, resultan demasiado rígidos para tener una absorción apreciable o significativa.

Cuando en los comienzos del siglo XI, aquellas gentes se dedican a construir nuevos monasterios e iglesias, naturalmente no conocen nada de esto, pero sin embargo son perfectamente capaces de relacionar las diferencias al escuchar el canto de un coro, con el volumen del recinto donde se escucha, y probablemente se inicia una relativa carrera o competencia, por tratar de construir un edificio o recinto con el mayor VOLUMEN posible, que permita escuchar la melodía cantada con el mayor refuerzo acústico o REVEBERACION, ya que tampoco disponían en aquella época, de ningún otro sistema de megafonía.

Nota: Las imágenes y referencias que acompañan al artículo se han recopilado desde internet  por medio de Google, y son propiedad de sus respectivos autores.

DOS mejor que CUATRO. [EL RENDIMIENTO - II]

El último día se publicaba un título homólogo sobre el tema del “rendimiento”. En aquella ocasión se hacían algunas consideraciones sobre rendimiento en el consumo de combustible para las instalaciones de calefacción, justificando la ventaja de disponer dos calderas combinadas, para permitir una respuesta mejor modulada, en unas condiciones de demanda variable, para un sistema de combustión del tipo “todo o nada”.

Hoy vamos a revisar algunas consideraciones sobre el número de motores en los aviones de pasajeros, que justifican la generalización de DOS motores en la mayoría de los aviones, que pueden verse en los últimos años, la cual también responde una cierta lógica del rendimiento o la eficiencia de uso, aunque por un tipo de razones, que inicialmente no resulten demasiado evidentes.

LA SEGURIDAD en el VUELO

Dentro de la regulación de seguridad en los aviones de pasajeros, existe un requisito básico, que responde a una lógica elemental y en última instancia condiciona los resultados. Este requisito es la condición indispensable de que cualquier avión de varios motores, debe soportar el fallo completo de uno de ellos, en cualquiera de las posibles circunstancias de vuelo, ya sea el despegue, aterrizaje, crucero, etc.

Este requisito naturalmente es completamente indispensable y en pura lógica indiscutible. En base a ese requisito es precisos concebir y establecer la configuración del avión desde sus fases iniciales de diseño, en relación con el número de motores y naturalmente la potencia y sus dimensiones adecuadas.

Naturalmente otra de las condiciones básicas cuando se proyecta un avión de pasaje, es que el consumo de combustible esté razonablemente ajustado por una buena eficiencia, para que los costes de operación de sus futuros clientes, sean competitivos y rentables. Esta consideración sin embargo, es totalmente secundaria en el ámbito de la aviación militar, ya que la operación de los aviones depende de requisitos completamente diferentes de la rentabilidad comercial.

EL PANORAMA ACTUAL

Si observamos el panorama de un aeropuerto en la actualidad podemos ver que proliferan notablemente los aviones con dos motores bastante voluminosos bajo las alas, aunque también hay una presencia considerable de aviones con cuatro motores, sobre todo los frecuentes Boeing 747 y actualmente los A-380, pero sin embargo estos dos modelos tienen una peculiaridad como es el tamaño, ya que destacan por ser los aviones de máxima capacidad.

Hace ya bastantes años era mucho más frecuente ver aviones con cuatro motores bajo las alas, especialmente aquellos que hacían vuelos transoceánicos o de mayor radio de acción, y los de dos motores, que muchas veces se disponían en cola, adosados al fuselaje, se empleaban en aviones algo más reducidos y de corto o medio radio de acción.

También hubo una época a finales de los 70s en la que proliferan disposiciones de tres motores con cabina ancha, como los DC-10 y  Lockheed 1011 en aviones de largo radio, pero es cuando se afianza el éxito de AIRBUS en los 80s, cuando se generaliza la configuración de dos motores, también para aviones de largo recorrido.

LA POTENCIA

La elección de la potencia para los motores de un avión, es una decisión que se adopta en las fases iniciales de proyecto, cuando se configura el conjunto de requisitos que debe cumplir, para competir con sus rivales en función del panorama comercial. El requisito básico es una cuestión técnica vinculada al número de motores, dado que la suma total de potencia es la que asegura las prestaciones del avión, o su capacidad de despegue y aterrizaje junto a las velocidades y altitud, máximas o de crucero.

Una vez establecida la cuantía de potencia máxima “P”, que deben proporcionar los motores del futuro avión, es cuando procede hacer diversas consideraciones sobre el número de motores que es conveniente adoptar. Lógicamente cuanto mayor sea el número de motores, más se reduce la potencia unitaria de cada uno, P/2 o bien P/4, P/6 .. /8 etc. No obstante en este punto es preciso añadir el requisito de seguridad previamente establecido, lo que equivale repartir de forma homogénea, la potencia total entre el número total de motores menos uno [N-1]. P, P/3, P/5 .. /7.

Esto supone que un avión con solo dos motores necesita que cada uno de ellos disponga de toda la potencia “P” necesaria para asegurar el vuelo del avión en cualquier circunstancia. Por otra parte un avión con una configuración de cuatro motores, necesita que cada uno de ellos tenga una potencia de: P/(N-1), es decir de P/3, o lo que es lo mismo un tercio de la potencia total P.

LA VUELTA DEL ESPEJO

Una vez que ya hemos adoptado la “dimensión” de cada motor, vamos a considerar el régimen de potencia a la que tienen que operar en cada caso a lo largo de su vida útil.

En el primer caso, para un avión con solo dos motores, tenemos que cada uno de ellos dispone de una potencia máxima unitaria igual a P, que es la necesaria para mantener en vuelo el avión aunque el otro estuviera apagado, pero como normalmente funcionan los dos al mismo régimen por una cuestión de simetría elemental, tenemos que en este caso la vida útil del motor se desarrolla con este trabajando al 50% de su potencia teórica, y del mismo se deriva tanto el consumo de combustible, como el desgaste interno de las piezas y el mantenimiento correspondiente.

En el caso del  avión con cuatro motores, lógicamente funcionando todos al mismo régimen de potencia, tenemos que cada uno debe proporcionar P/4, o bien un 25% de toda la potencia necesaria. Si lo comparamos ahora con la potencia unitaria de cada motor, que ya habíamos establecido anteriormente como P/3, nos damos cuenta de que al comparar el régimen de operación normal, los motores en este caso se pasan su vida útil, a un régimen del 75% de su potencia teórica, o lo que es lo mismo (P/4):(P/3).

Lógicamente un motor trabajando normalmente en el entorno del 50% de su potencia teórica tiene una primera ventaja, al reducir los desgastes respecto a uno que opera al 75%, pero además tiene la ventaja adicional de que cada kilogramo de combustible se quema con mejor eficiencia y rendimiento, lo cual supone que al final de cada vuelo el avión con solo dos motores, ha quemado menos kilogramos de combustible que un avión de cuatro motores.

En el caso de aviones de cuatro motores, que actualmente se mantienen en uso, lógicamente hay que considerar que estos son precisamente los aviones de “mayores” dimensiones, (B-747 y A-380) y que ambos superan las 250 toneladas en el despegue, por lo que se desborda el límite práctico de poder operar con “un solo motor”, de acuerdo con la condición de seguridad necesaria, si fueran sustituidos por configuraciones de dos motores.

DOS mejor que UNA. [EL RENDIMIENTO - I]

El título del tema actual, se formula inicialmente alrededor de una relativa ambigüedad, ya que no se menciona el objeto subyacente, pero la verdad es que se refiere a algo muy concreto. Este tema, se debe completar con otro título: “DOS mejor que CUATRO”,  con el que se desarrollan bajo la idea del “rendimiento”, algunas circunstancias y consideraciones sobre objetos más o menos cotidianos, aunque  de índole muy diferente.

En el primer caso se trata de una referencia  a las “calderas de calefacción”, y en el segundo caso al “número de motores” en un avión de pasajeros. En ambos casos se trata del “rendimiento” o “eficiencia energética”, que actualmente se encuentra de moda, ya que en el ámbito de la arquitectura, con la entrada en vigor de nuevas disposiciones sobre los certificados de eficiencia energética, tiene una gran relevancia.

Rendimiento y eficiencia.

Cuando es necesario considerar o evaluar el “rendimiento” en una instalación de calefacción, no basta con establecer las condiciones de confort que es capaz de  mantener la instalación respecto a unas condiciones adversas,  sino que también es preciso evaluar el consumo del combustible necesario para mantener esas condiciones a lo largo de un determinado periodo de tiempo, que se toma como referencia.

En el ámbito de la edificación, la práctica normal se limitaba solo a la primera de las dos consideraciones, haciendo un cálculo o estimación de las  “cargas” que soporta el sistema en el momento más desfavorable, y con arreglo a esos valores se determinan la potencia máxima de la caldera, los caudales, diámetros y la capacidad de todos los elementos que forman el conjunto.

Sin embargo para considerar el “rendimiento”, este ya no depende solo de las condiciones más desfavorables en un determinado momento, sino que además es necesario hacer estimaciones concretas a lo largo de un periodo prolongado (normalmente un ciclo anual completo), determinando que fracción de la potencia disponible es necesario aplicar en cada momento, y de esa forma deducir el gasto acumulado de combustible, que lógicamente depende del comportamiento del edificio en su conjunto:  volumen total, forma, orientaciones y soleamiento, aislamientos,  ventilación y naturalmente el régimen de utilización y el comportamiento de la instalación, además de la variación estadística en las condiciones externas o climáticas a lo largo de todo el periodo.

Este tipo de cálculo es particularmente extenso y repetitivo, ya que supone ir evaluando sistemáticamente en intervalos regulares, unas condiciones exteriores concretas, y en función de ello, las pérdidas de calor en cada superficie o paramento que configura los espacios del edificio, anotando ordenadamente la energía que hay que añadir desde el sistema de calefacción a lo largo de todo el periodo. Obviamente ese cálculo solo tiene sentido mediante una herramienta informática, que permita hacer una “simulación térmica”  completa sobre las características de cualquier  edificio.

CONSIDERACIONES GENERALES

Una de las primeras consideraciones básicas en el rendimiento de los sistemas de calefacción,  es la del tamaño de la instalación, ya que los rendimientos propios de cualquier caldera de combustión, habitualmente mejoran con el tamaño y la potencia de la misma, aunque no obstante es preciso distinguir claramente la mejora del rendimiento que puede suponer una instalación de mayor potencia, de lo que representa el propio “volumen” o espacio que se quiere calentar, y además de ello, su factor de forma.

Sobre la incidencia del volumen a calentar,  es preciso considerar que para mantener una temperatura estable en un determinado volumen, resulta necesario añadir la energía suficiente para compensar la constante pérdida de calor que se produce a través de las superficies de delimitan dicho volumen. Lógicamente las pérdidas de calor son proporcionales a las superficies, pero sin embargo el calor acumulado en el interior es proporcional al propio volumen, por lo que la relación entre ambos parámetros, se va incrementando paulatinamente con el tamaño absoluto, contribuyendo a diluir la importancia relativa de las pérdidas de transmisión, respecto a otro tipo de cargas como el arranque inicial o las cargas de ventilación.

Además del volumen del espacio a calentar, también es preciso considerar su “factor de forma”, entendido como el cociente de dividir el volumen del recinto por la superficie que lo delimita, pero considerado como una relación diferente de la anterior, relativa al volumen absoluto.  Para entender esta nueva diferencia, es preciso considerar dos figuras que tengan el mismo volumen pero distinta forma. En primer lugar consideramos un volumen regular, como por ejemplo un “cubo” que tenga 10m de arista. Esto supone que su volumen son (10x10x10 = 1.000 m3) y por otro lado la superficie de cada cara, será de (10x10 = 100 m2) y la superficie total, dado que tiene seis caras, 600 m2. En segundo lugar consideremos una figura con el mismo volumen pero de forma mucho más esbelta o alargada, como por ejemplo un prisma recto de (4 x 5 x 50m).  En este caso el volumen será el mismo (1.000m3), paro sin embargo la superficie de sus caras suma un valor de 940 m2 que como vemos supera en más de vez y media la del caso anterior.

LA INSTALACION

Para calentar un edificio, lo habitual es  dotarlo con la instalación de “UNA CALDERA” en la que se va a quemar el combustible necesario. Su tamaño se ajusta evaluando las cargas o pérdidas de calor que puedan producirse en el momento o circunstancia más desfavorable.  De esta forma se asegura la disponibilidad de potencia suficiente en todo momento.  No obstante si lo que preocupa es el “rendimiento” del sistema, es necesario hacer un análisis algo más profundo, considerando también otras circunstancias relativas al funcionamiento continuado de la caldera a lo largo de su vida útil.

En primer lugar hay que considerar que las calderas más grandes tienen mejores rendimientos que las pequeñas. Sus diseños están más ajustados y las propias condiciones de una combustión mayor y más enérgica son más eficientes, no obstante también se debe considerar que para una caldera más grande, las pérdidas absolutas que suponen los procesos de arranque y parada, son también proporcionalmente mayores.

Por otra parte el rendimiento propio de las reacciones químicas dentro de una combustión, requiere que estas sean estables y uniformes en el tiempo, ya que oscilaciones o cambios en el flujo de combustible, producen desajustes en las reacciones químicas que paulatinamente tienen que volver a recuperar la estabilidad. Por otra parte cualquier caldera que funcione a una carga parcial de potencia del 50% por ejemplo, tendrá que soportar las pérdidas de de calor necesario para mantener a la temperatura adecuada, tanto las inercias de la propia caldera, como los objetos auxiliares y sus accesorios, que en esa circunstancia estarían lógicamente sobredimensionados.

Si ahora hacemos algunas consideraciones más sobre el modo en que se utiliza un sistema de calefacción, en primer lugar esta no tiene un uso permanente, ya solo se utiliza durante la mitad del año. Por otra parte a lo largo del periodo de utilización, la demanda de potencia tampoco es uniforme, ya que el máximo solo va a ser requerido en unos pocos días especialmente crudos del invierno. Por otra parte también debemos considerar las variaciones a lo largo del día que pueden producir fácilmente oscilaciones de más de diez grados en la temperatura exterior.

Naturalmente la respuesta del sistema tiene que estar modulada en función de las variaciones o demandas, y para evaluar el rendimiento tendremos que hacer una estimación  estadística de esas variaciones en cada localidad o emplazamiento, añadiendo otras condiciones locales como el soleamiento. Por otra parte si pensamos que el funcionamiento óptimo de una caldera, debe ser en régimen de todo o nada, el recurso disponible para modular la potencia, es la de hacer funcionar la caldera a régimen completo, pero solo durante los  intervalos de tiempo proporcionales a la potencia requerida, y eso nos lleva irremisiblemente a incrementar las pérdidas por arranque y parada, que además se acentúan con el tamaño de la instalación.

Lógicamente si en un sistema de cierto tamaño, disponemos “DOS calderas con la mitad de la potencia, en lugar de UNA sola”, y automatizamos un funcionamiento combinado de forma que cada vez arranque una caldera distinta repartiendo los  desgastes,  podemos conseguir que con una sola caldera de la “mitad” de potencia, se cubra la mayor parte del tiempo de funcionamiento,  ya que solo va a ser necesario “encender” la segunda caldera de forma simultánea, en aquellos momentos en que la demanda supera el 50% de la potencia máxima, lo cual a lo largo de todo el periodo de “tiempo”, representa  una fracción bastante pequeña del mismo.

Esta diferencia de rendimiento puede ser fácilmente evaluada mediante programas como el CALENER, aunque lógicamente el coste de la inversión se incrementa, por lo que el “ahorro” debe ser lo suficientemente considerable, como para justificar el aumento del gasto.