Una estrategia común para aumentar la resistencia térmica del acristalamiento consiste en sustituir el aire de las cámaras, obviamente en ventanas con dos o más vidrios, por un gas o mezcla de gases especiales. Por lo general se trata de gases inertes, inodoros, incoloros y no tóxicos, como el argón, el criptón y el xenón (que pertenecen a los gases nobles). Debido a que son más densos que el aire, estos gases dificultan aún más los movimientos convectivos y por lo tanto reducen las pérdidas y ganancias de calor por conducción.

El criptón y el xenón son más eficientes que el argón. Sin embargo este último es mucho más económico, por lo que hoy en día es el más usado. Esa es también la razón por la que el argón se suele emplear en cámaras de media pulgada (unos 12 mm), mientras que los otros gases se suelen emplear en cámaras de un cuarto de pulgada (unos 6 mm). En todo caso, es importante tener en cuenta que el efecto de los gases nobles es mayor cuando se usa en acristalamientos bajo emisivos y espectral-selectivos. A manera de ejemplo, la gráfica de la Figura 1 muestra la resistencia térmica de una ventana con doble vidrio, considerando cinco opciones de vidrio (el claro y el absorbente se comportan prácticamente igual) y cuatro gases de ventana. Los cálculos están basados en los datos sobre vidrios y gases proporcionados por EnergyPlus.

Figura 1. Resistencia térmica de una ventana, dependiendo del tipo de vidrio y el gas de ventana.

Con base en los datos anteriores, se puede inferir que el uso de gas argón en una ventana con vidrio claro o absorbente apenas incrementa su resistencia térmica en alrededor del 7%, mientras que en una ventana con vidrio bajo emisivo (Low-E) el mismo gas produce un incremento cercano al 20%. Si hacemos la comparación considerando el acristalamiento espectral-selectivo, el incremento en la resistencia térmica alcanza el 24%.

Más allá de las innegables ventajas de los gases especiales, es importante tener en cuenta que su impacto en el desempeño energético global de los edificios puede ser relativamente bajo, al menos en los climas que nos son muy fríos. En ese sentido, se recomienda hacer un análisis de la relación coste-beneficio antes de decidir el uso de ventanas con alguno de estos gases.

 Referencias

[1] M. Casini, “7 - Advanced insulation glazing,” in Smart Buildings, M. Casini, Ed. Woodhead Publishing, 2016, pp. 249–277.

[2] N. Lolli and I. Andresen, “Aerogel vs. argon insulation in windows: A greenhouse gas emissions analysis,” Building and Environment, vol. 101, pp. 64–76, May 2016.

[3] LBNL, “Output Details and Examples. EnergyPlus Outputs, Example Inputs and Data Set Files,” Ernest Orlando Lawrence Berkeley National Laboratory, 2013.

[4] Y. Fang, T. J. Hyde, and N. Hewitt, “Predicted thermal performance of triple vacuum glazing,” Solar Energy, vol. 84, no. 12, pp. 2132–2139, Dec. 2010.

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