Las ventanas aportan luz, calor y belleza a los edificios, y brindan una sensación de apertura y espacio a las áreas que habitamos. También pueden ser fuentes principales de pérdida de calor en el invierno, y de filtración de calor en el verano. Sin embargo, si se seleccionan los tipos apropiados de ventanas, y se las instala correctamente, pueden ayudar a minimizar los costos de calefacción, refrigeración e iluminación de una vivienda. Esta información describe una opción disponible: las ventanas eficientes en términos de energía, para reducir los requerimientos de energía para calefaccionar y refrigerar una vivienda.

Control de filtraciones de aire

Cuando filtra aire alrededor de las ventanas, se desperdicia energía. También se pierde energía a través del centro, los bordes y los marcos de las ventanas.

La eliminación de estos pasos de flujo de calor puede mejorar, en gran medida, la eficiencia de las ventanas y, en última instancia, la de su hogar. Existen diversas opciones para reducir las filtraciones de aire alrededor de ventanas; las más económicas son la masilla selladora y los burletes, seguidas del reemplazo de los marcos de las ventanas.

Masilla selladora y burletes

Las masillas selladoras son compuestos a prueba de aire (normalmente látex y silicona), que rellenan rajaduras y agujeros. Antes de aplicar masilla selladora nueva, debe retirar la vieja, o el residuo de pintura, que haya alrededor de la ventana, utilizando una espátula, un cepillo duro, o un solvente especial. Una vez que removió la masilla vieja, puede aplicar masilla selladora nueva a todas las uniones del marco de la ventana y a la unión entre el marco y la ventana. El mejor momento para aplicar masilla selladora es durante clima seco, cuando la temperatura exterior es superior a 45 grados Fahrenheit (7.2 grados Celsios). También es importante que haya poca humedad cuando aplique la masilla, para impedir que las rajaduras se hinchen con la humedad. Las temperaturas cálidas son necesarias para que la masilla selladora se asiente apropiadamente y se adhiera a la superficie.

Un burlete es un pedazo angosto de metal, vinílico, goma, felpa o goma espuma, que sella el área de contacto entre las secciones fijas y móviles de la unión de una ventana. Normalmente se lo aplica entre el bastidor de la ventana y el marco, pero no debe interferir con la operación de la ventana.

Reemplazo de ventanas

El tipo y la calidad de una ventana normalmente afecta sus características de filtración de aire y pérdida de calor. Existen muchos tipos de ventanas, todos con diversos grados de eficiencia energética. Algunos de los más comunes son: de hoja fija, batiente, de guillotina simple o doble, corrediza horizontal, tipo banderola y banderola invertida.

Las ventanas de hoja fija, si son instaladas correctamente, son herméticas y económicas, y pueden ser diseñadas para una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, como no pueden abrirse, no son apropiadas para lugares en los cuales se requiere ventilación.

Las ventanas batientes, tipo banderola y banderola invertida, con sellos de compresión, son moderadamente herméticas y proveen buena ventilación cuando se las abre. Las ventanas batientes se abren lateralmente con manivelas. Las ventanas tipo banderola invertida son similares a las batientes, excepto por el hecho de que sus bisagras están ubicadas en la parte superior de la ventana, en vez de en sus costados. Las ventanas tipo banderola son versiones opuestas a las anteriores, con sus bisagras ubicadas en su parte inferior. Las ventanas con sellos de compresión permiten aproximadamente la mitad de filtración de aire que las de guillotina y las corredizas horizontales con sellos deslizantes.

Las ventanas de guillotina tienen un bastidor superior e inferior (las secciones corredizas de la ventana) y pueden abrirse subiendo el bastidor inferior o bajando el superior. Aunque son uno de los tipos más populares de ventanas, pueden ser ineficientes, porque generalmente permiten mucha filtración. Las ventanas de guillotina simple son, en cierta medida, mejores, porque se mueve un sólo bastidor. Las ventanas corredizas horizontales son como las ventanas de guillotina doble, excepto que los bastidores están ubicados en los bordes izquierdo y derecho, en vez de en la parte superior e inferior. Las ventanas corredizas horizontales se abren de un costado y son especialmente apropiadas para espacios que requieren una vista larga y angosta. Estas ventanas, sin embargo, normalmente proveen mínima ventilación y, al igual que las de guillotina doble, pueden filtrar mucho aire.

Reducción de pérdidas de calor y condensación

Generalmente, los fabricantes representan la eficiencia energética de las ventanas en términos de sus valores "u" (conducción de calor) o sus valores "r" (resistencia al flujo de calor). Una ventana de un valor "r" alto perderá menos calor que una de un valor "r" menor. Por el contrario, una ventana de un valor "u" bajo perderá menos calor que una de un valor "u" alto. En otras palabras, los valores "u" son reciprocantes de los valores "r" (valores "u" = valor 1/r). La mayoría de los fabricantes de ventanas utilizan valores "r" para clasificar sus ventanas.

Los siguientes cinco factores afectan el valor "r" de una ventana:

• El tipo de material de acristalado (ej.: vidrio, plástico, vidrio tratado).
• La cantidad de capas de vidrio.
• El tamaño del espacio de aire existente entre las capas de vidrio.
• La resistencia térmica de conductancia de los materiales del marco y el espaciador.
• La "hermeticidad" de la instalación (es decir, filtración de aire. Vea la discusión anterior).

Tipos de materiales de acristalado

Tradicionalmente, el vidrio claro ha sido el material primario utilizado en ventanas de viviendas residenciales. Sin embargo, en los últimos años, el mercado de acristalado (o corte e instalación de hojas de vidrio en los marcos) ha cambiado significativamente. Actualmente, existen diversos tipos de acristalados especiales, que pueden ayudar a controlar la pérdida de calor y la condensación.

El vidrio de baja emisividad (baja "e") tiene un revestimiento especial en su superficie, que reduce la transferencia de calor a través de la ventana. Estos revestimientos reflejan del 40% al 70% del calor normalmente transmitido a través de vidrio claro, al mismo tiempo que permite el paso completo de la luz.

El vidrio absorbedor de calor contiene tintes especiales, que le permiten absorber hasta el 45% de la energía solar, reduciendo así la transferencia de calor al interior de la vivienda. Sin embargo, parte del calor absorbido atraviesa la ventana por conducción y radiación.

El vidrio reflector es aquél revestido con una película reflectora, y es útil en controlar la transferencia de calor solar durante el verano. También reduce el paso de luz durante todas las estaciones del año, y, al igual que el vidrio absorbedor de calor, reduce la transmitencia solar. Existen también otros materiales de acristalado, como el acrílico, el policarbonato, el poliéster, el fluoruro de polivinilo, y el polietileno. Los plásticos pueden ser más fuertes, más livianos, más económicos y más fáciles de cortar que el vidrio. Algunos plásticos también ofrecen mayor transmitencia solar que el vidrio. Sin embargo, los plásticos tienden a ser menos durables y más susceptibles a los efectos climáticos que el vidrio.

Las contraventanas pueden aumentar la eficiencia de las ventanas de vidrio simple, las menos eficientes en términos de energía. El tipo más simple de contraventana consiste en una película de plástico pegada en la parte interior del marco de la ventana. Estas películas generalmente se venden en grupos ya empaquetados. Aunque las películas de plástico son fáciles de instalar y quitar, pueden dañarse fácilmente y pueden reducir la visibilidad. También pueden instalarse hojas rígidas o semirrígidas de plástico, tales como de plexiglass, acrílico, policarbonato, poliéster reforzado con fibra, directamente en el marco de la ventana, o montarse en canales alrededor del marco (normalmente del lado de afuera del edificio). Estos materiales más duraderos también se venden en grupos ya empaquetados.

Capas de vidrio y espacios de aire

Las ventanas estándares de una sola hoja de vidrio tienen muy poco valor aislante (aproximadamente r-1). Proveen únicamente una barrera delgada contra el ambiente exterior y permiten una pérdida y un aumento considerables de calor. Tradicionalmente, el enfoque seguido para mejorar la eficiencia energética de las ventanas ha sido aumentar la cantidad de hojas de vidrio de la unidad, ya que múltiples hojas de vidrio aumentan la habilidad de la ventana de resistir el flujo de calor.

Las ventanas de doble hoja generalmente son más eficientes que las de una sola hoja o las contraventanas. Las ventanas de doble o triple hoja tienen espacios aislantes, llenos de aire o gas entre cada hoja de vidrio. Cada hoja de vidrio y los espacios de aire resisten el flujo de calor. El ancho de los espacios de aire entre las hojas de vidrio es importante, porque si los espacios de aire son demasiado anchos (más de 5/8 pulgadas ó1,6 centímetros) tienen menores valores "r" (es decir, permiten demasiada transferencia de calor). Las ventanas de múltiples hojas, más modernas, son fabricadas con gases inertes (argón o criptón) en los espacios entre los vidrios, porque estos gases transfieren menos calor que el aire. Las ventanas de múltiples hojas son considerablemente más caras que las de una sola hoja y restringen las opciones de marco, porque son más pesadas.

Materiales del marco y el separador

Hay marcos de ventanas disponibles en diversos materiales, incluyendo aluminio, madera, vinílico y fibra de vidrio. Los marcos pueden estar hechos primariamente de un solo material, o pueden consistir en una combinación de distintos materiales, tales como madera y vinílico. Cada material tiene sus ventajas y desventajas. Aunque ideales para ventanas de diseño especial, los marcos de aluminio causan pérdidas conductivas de calor (es decir, tienen bajos valores "r") y condensación. Sin embargo, aislantes térmicos, hechos de tiras de plástico aislante, colocados entre el interior y el exterior del marco y el bastidor, mejoran en gran medida la resistencia térmica de los marcos de aluminio.

Los marcos de madera tienen valores "r" más altos, no son afectados por temperaturas extremas, y son menos propensos a la condensación, pero requieren mantenimiento considerable en forma de pintura periódica. Si no se los protege apropiadamente contra la humedad, los marcos de madera pueden combarse, rajarse y adherirse.

Los marcos de ventanas de vinílico, fabricados primariamente de cloruro de polivinilo (CPV), ofrecen muchas ventajas. Se los encuentra en una amplia gama de estilos y formas, tienen valores "r" de moderados a altos, pueden adaptarse a diseños especiales fácilmente, son más económicos, requieren poco mantenimiento, y pueden moldearse en casi cualquier forma. Sin embargo, los marcos de vinílico no son fuertes o rígidos, lo cual limita el peso del vidrio que puede utilizarse. Además, los marcos de vinílico pueden ablandarse, combarse, doblarse y curvarse.

Los marcos de fibra de vidrio son relativamente nuevos y todavía no están ampliamente disponibles en el mercado. Tienen los valores "r" más altos de todos los marcos, por lo que son excelentes para aislar, y no se comban, encogen, hinchan, pudren ni corroen. Los marcos de fibra de vidrio pueden hacerse en diversos colores y pueden sostener grandes extensiones de vidrio. Algunos marcos de fibra de vidrio son huecos, y otros están rellenos con aislación de fibra de vidrio.

Los separadores se utilizan para separar múltiples hojas de vidrio en una ventana. Aunque normalmente se instalan separadores de metal (en general, aluminio) para separar los vidrios de las ventanas de múltiples hojas, conducen calor. Durante clima frío, la resistencia térmica alrededor del borde de una ventana es menor que en el centro. Por lo tanto, puede escaparse calor, y puede ocurrir condensación a lo largo de los bordes.

Actualmente existen muchos tipos de ventanas y películas de ventanas, que cumplen distintos propósitos. Para aliviar estos problemas, un fabricante desarrolló una ventana de múltiples hojas, utilizando un separador de espuma de CPV, de 1/8 pulgadas de ancho(0,32 centímetros de ancho), colocado a lo largo de los bordes del marco. Al igual que otras ventanas de múltiples hojas, éstas utilizan separadores metálicos para apoyo, pero, como el separador de espuma está asegurado en la parte superior del separador que está entre las hojas, se reduce la pérdida de calor y la condensación. Varios fabricantes de ventanas ahora insertan separadores de espuma, separadores de nailon y materiales aislantes, tales como el poliestireno y lana mineral entre los vidrios de las ventanas.

Otras opciones para reducir la pérdida de calor

La aislación movible, como cortinas y persianas aislantes, puede aplicarse adentro de las ventanas, para reducir la pérdida de calor en el invierno y el aumento de calor en el verano. Para reducir el aumento de calor en el verano, pueden utilizarse dispositivos que proveen sombra, tales como los toldos, las persianas exteriores, o las mamparas. En la mayoría de los casos, estos accesorios de ventanas son más eficaces en términos de costos que reemplazar una ventana existente por una eficiente en términos de energía, por lo que deberían tomarse en consideración en primer lugar.

Reducir la pérdida o el aumento de calor en una casa a menudo incluye mejorar las ventanas existentes o reemplazarlas. Entre las opciones económicas para mejorar las ventanas existentes están: la masilla selladora, los burletes, cambiar la película de la ventana, e instalar accesorios (cortinas, etc.). El reemplazo de una ventana involucra la compra de nuevos materiales, los cuales deben cumplir ciertos estándares de eficiencia energética. Distintas combinaciones de estilos de marco, materiales del marco, y el acristalado, pueden dar distintos resultados cuando se pondera la eficiencia energética y el costo. Por ejemplo, una ventana de hoja fija es la más hermética y la más económica; una ventana con marco de madera seguramente tendrá un pérdida conductiva de calor menor que una con marco de aluminio; las ventanas de doble hoja, de baja "e", son tan eficientes como las ventanas de triple hoja no tratadas, pero cuestan y pesan menos.

Ninguna ventana es apropiada para todas las aplicaciones. En el mercado hay disponibles muchos tipos de ventanas y películas de ventanas que cumplen distintos propósitos. Además, posiblemente descubra que necesita dos tipos de ventanas para su casa, debido a las direcciones en que están orientadas las ventanas, y al clima local. Para comprar sabiamente, primero examine sus necesidades de calefacción y refrigeración y asigne prioridades a las características deseadas, tales como luz del día, calefacción solar, sombra, ventilación y valor estético.