Según Vitruvio, Cayo Sergio Orata es el creador del hipocausto. La palabra, proveniente del latín hypocaustum, en una traducción literal que significa acceso desde abajo. Se trata de un sistema de piso elevado sobre pilotes cerámicos donde, en un extremo, se ubica un horno que proporciona calor al espacio subterráneo, elevándose a través de muros construidos con ladrillos perforados. Los hipocaustos calentaron, a través del suelo, algunos de los edificios más importantes del Imperio Romano (incluidas algunas residencias) y, sobre todo, los famosos baños públicos.
Con un funcionamiento similar, pero en Oriente, encontramos el Ondol. Se estima que se desarrolló durante los Tres Reinos de Corea (57 a.C. – 668 d.C.), pero algunos investigadores señalan que la solución se utilizó mucho antes. El sistema manipuló el flujo del humo de los agungi (estufas a leña rudimentarias), en lugar de intentar utilizar el fuego como fuente de calor directa. Este sistema incluso llamó la atención de Frank Lloyd Wright, como se señala en este artículo, quien adaptó el sistema para usarlo en la calefacción de viviendas en Estados Unidos y en su importante Hotel Imperial de Tokio. ¿Cómo funcionan actualmente los sistemas de calefacción por suelo radiante?
La calefacción por suelo radiante funciona mediante la conducción de aire, la radiación y la convección. Hay dos formas principales de ensamblar el sistema: a través de resistencias eléctricas o mangueras delgadas con un fluido que se mueve a través del espacio. Los sistemas se incorporan al piso durante la construcción o renovación, permaneciendo ocultos y, generalmente, inaccesibles ya que se han hormigonado a la estructura. Por medio de agua caliente o resistencia eléctrica, el material del piso se calienta por contacto, irradiando calor al aire interior. En este proceso, la ley de la termodinámica muestra que el aire cálido y ligero fluye hacia arriba y el aire frío hacia abajo. De esta forma, el ambiente se calienta completamente, evitando el desperdicio de calor y la formación de “islas de calor” o espacios fríos en el ambiente, como suele ser el caso de los calefactores tradicionales. Además, muchos calentadores tradicionales secan demasiado el aire de la habitación, lo que provoca alergias y problemas respiratorios en sus ocupantes.
En el caso de la calefacción eléctrica por suelo radiante, el sistema se simplifica enormemente. Necesita un suministro eléctrico, un termostato (que regulará la temperatura deseada) y una resistencia eléctrica, rodeada de capas aislantes, similar a las mangueras utilizadas en el jardín. Estos conductos se disponen sobre una manta térmica y luego se revisten con el piso. La gran desventaja de esta solución es el alto consumo de energía.
El piso radiante hidráulico, por otro lado, funciona a través de bobinas integradas en el piso, por donde viajará el agua caliente. El agua allí almacenada permanece en un sistema cerrado, es decir, circula ininterrumpidamente, calentándose y liberando energía al medio ambiente. Este sistema se puede calentar utilizando calderas de gas, gasoil o diesel, calefacción solar o incluso resistencia eléctrica. En el pasado, los tubos de acero y cobre eran los más comunes. Hoy en día, la mayoría de los sistemas utilizan materiales flexibles y resistentes como el polietileno y PEX (polietileno reticulado). Además de considerarse más barata, esta opción también es más amigable ecológicamente, ya que habitualmente consume menos electricidad.
A pesar de ser considerado un sistema relativamente caro, existen casos de calefacción en usos públicos e incluso urbanos, como en aceras, carreteras, pistas de aterrizaje o incluso bajo el césped de campos de fútbol. Cuando las condiciones climáticas son extremas, se mezcla un poco de líquido anticongelante con agua para mantener el sistema eficiente a cualquier temperatura.
Normalmente, los sistemas de calefacción de baja eficiencia representan fracciones significativas de los costos de mantenimiento de las viviendas en las regiones más frías. La historia demuestra que la humanidad siempre ha buscado soluciones para calentar sus edificios y, con el tiempo, se fueron desarrollando soluciones cada vez más ingeniosas, aportando confort térmico y eficiencia energética. Por supuesto, un edificio con buen aislamiento, sin puentes térmicos ni infiltración de aire ayudará a conseguir un resultado más satisfactorio y eficiente. Los sistemas de suelo radiante son especialmente útiles en lugares fríos, pero son una opción interesante en espacios donde se deben generar ambientes con un confort interior estable y bien distribuido, especialmente en casos de edificios de uso público y colectivo, como escuelas u oficinas.
