Por que as pessoas construíram casas "que apenas vazam calor"?

Como isolar seu corpo e seu rosto / William Notman
Public Domain Como isolar seu corpo e seu rosto / William Notman

Eles realmente não tiveram escolha e isolaram seus corpos, não suas casas.

Um tweet foi enviado a mim a partir de uma discussão sobre o design da casa em climas frios:

O isolamento era extremamente caro e / ou o gás de aquecimento era super barato naquela época? Eu não entendo como as pessoas construíram casas no Canadá que simplesmente vazam calor

- ________________ (@phillmv) 25 de agosto de 2019

A resposta é, como sempre, complicada.

Primeiro de tudo, as casas "não vazaram apenas calor". A madeira não é um isolamento terrível. As pessoas que moravam em cabanas de madeira tinham paredes de aproximadamente R-10. Você passa o inverno mexendo nos troncos para não ter rascunhos, e fica bem aconchegante, especialmente quando a sala é relativamente pequena e a família inteira e talvez seus animais empacotam dentro. O esterco seco também tinha um bom valor de R, se você realmente quiser voltar alguns anos.

As casas construídas há cento e cinquenta anos atrás eram construídas em tijolo ou pedra, depois tinham um espaço aéreo, ripas e gesso, geralmente feitas com crina de cavalo. Tinha um péssimo valor U, ou transmitância térmica, a quantidade de calor que atravessa a parede. Seu valor R recíproco, a resistência à transferência de calor, é a maneira como medimos a perda de calor hoje, mas essa não é a única coisa que importa em uma parede. Um estudo do Reino Unido de edifícios históricos com paredes de tijolos (PDF aqui) descobriu que eles tiveram um desempenho muito melhor do que o esperado:

O desempenho térmico das paredes tradicionais é subestimado. O valor U médio das paredes medidas in situ nas dezoito propriedades era de 1, 4 W / m2K. Isso indica que o valor U padrão da indústria, de 2, 1 W / m2K, para uma parede de tijolos maciça (9 polegadas), usada em avaliações de desempenho energético, subestima o desempenho térmico da parede em aproximadamente um terço.

As paredes também possuem muita massa térmica; portanto, quando aquecem, ficam mais quentes. Portanto, se um fogão estiver indo no meio da sala e aquecendo a parede, ela funcionará como um volante térmico, mantendo o calor dia e noite. O calor se movia através da parede, expelindo a umidade e impedindo que o tijolo ou a pedra congelasse e rachasse.

Outro fator importante para o conforto historicamente foi o controle de correntes de ar, para que as pessoas tivessem cortinas grossas de veludo e rolhas de portas nas portas; eles ficaram mais quentes com o design de interiores. Eles fizeram o possível para impedir que o calor vazasse, mas não conseguiram impedir todo o vazamento; todos esses sistemas de queima de combustível, de lareiras a fogões e fornos, precisavam de um suprimento de ar fresco para a combustão; portanto, era realmente importante que a casa vazasse um pouco de ar. As salas nunca teriam uma temperatura confortável, e as pessoas nelas eram aquecidas pela radiação direta da fonte de calor, sentada ao lado do fogo ou do fogão.

Mackenzie House

Casa Mackenzie da cidade de Toronto / domínio público

As casas também foram projetadas de maneira diferente; mesmo no meio de uma fazenda, eles teriam dois andares de altura, para que o calor subisse nos quartos acima. Eles seriam menores e mais quadrados, porque não apenas o combustível era caro, mas a madeira ou o carvão consumidos eram um trabalho árduo. Você pode ver nesta foto da casa urbana de William Lyon Mackenzie em Toronto, construída em 1858, que eles encheram a lareira ineficiente e enfiaram um fogão a lenha na frente para economizar combustível e obter um calor mais radiante. Mas, de fato, eles apenas acenderam isso quando os convidados estavam visitando; Durante a maior parte do inverno, a família Mackenzie se amontoou no porão onde ficava a cozinha.

A roupa era o isolamento predominante.

Como você se vestiu no Canadá vitoriano

Como você se vestiu no Canadá vitoriano / William Notman / Public Domain

Mas o mais importante, as pessoas tinham seus próprios fornos, seus corpos e seu próprio isolamento: roupas. Como observa Kris de Decker na Low Tech Magazine, as roupas reduzem a perda de calor para os seres humanos da mesma forma que os pelos nos animais.

O isolamento do corpo é muito mais eficiente em termos energéticos do que o isolamento do espaço em que esse corpo se encontra. Isolar o corpo requer apenas que uma pequena camada de ar seja aquecida, enquanto um sistema de aquecimento precisa aquecer todo o ar da sala para obter o mesmo resultado.

menina com cachorro

Menina de vestido grosso / William Notman / Public Domain

Então você se vestiu calorosamente e sentou-se ao lado da lareira ou do fogão em sua grande cadeira estofada. Foi isso que mudou mais do que tudo: nossas expectativas. Como John Straube observa em um podcast maravilhoso no Green Building Advisor,

As pessoas costumavam suportar lugares frios no inverno e lugares quentes no verão. E nós começamos a dizer: `` Não, eu quero um ambiente mais confortável ''. Portanto, as faixas de temperatura que são toleráveis ​​diminuíram consideravelmente.

Então, como as pessoas se aqueciam?

Portanto, esta é a resposta real à pergunta do tweet original: o aquecimento do combustível era caro, então você o usava com moderação e localmente, na sala onde precisava. O isolamento mal existia, mas aquelas antigas muralhas eram melhores do que as pessoas lhes dão crédito. O design de interiores o mantinha aquecido, com poltronas e cortinas pesadas. Mas o mais importante, as pessoas se vestiram para a temporada e se isolaram.

O aquecimento central muda lentamente a imagem.

Quando o aquecimento central se tornou comum nas casas, seus projetos permaneceram verticais, pois antes as bombas ou ventiladores elétricos eram comuns, a água nos radiadores e o ar nos dutos circulavam por convecção, com ar quente ou água subindo. À medida que se tornou mais comum, e as pessoas começaram a esperar que a sala estivesse realmente quente o tempo todo, um isolamento separado tornou-se uma necessidade, especialmente em casas de madeira. Serragem era comum; assim como a vermiculita, uma rocha que se expande quando aquecida. A cortiça era cara, mas era usada em caixas de gelo e, notoriamente, no Fram de Nansen.

Mas esses materiais, diferentemente de uma pedra sólida, tijolo ou parede de adobe, não eram homogêneos; as pessoas rapidamente tiveram problemas com a umidade. As pessoas ainda estão enfrentando problemas com a umidade por não entenderem como ela atravessa as paredes.

Anúncio de lã de bálsamo

Anúncio de lã de bálsamo / Weyerhauser / Public Domain

A lã de rocha foi desenvolvida em 1897; Weyerhauser inventou mantas de isolamento de celulose na década de 1920, comercializadas como lã de bálsamo; e Owens-Corning introduziram isolamento de fibra de vidro em 1938. Após a Segunda Guerra Mundial, obtivemos espumas de plástico.

Hoje, é claro, estamos vivendo novamente em uma época em que queremos usar menos combustível, não porque seja caro, mas por causa das emissões de carbono. Aqueles de nós que ainda moramos nessas casas velhas e vazias puderam aprender com nossos antepassados ​​vitorianos e fazer o que Kris De Decker sugere, que é colocado em um suéter:

O potencial de economia de energia das roupas é tão grande que não pode ser ignorado - embora na verdade seja exatamente isso o que está acontecendo agora. Isso não significa que o isolamento doméstico e sistemas de aquecimento eficientes não devam ser incentivados. Todos os três caminhos devem ser seguidos, mas melhorar o isolamento das roupas é obviamente a maneira mais barata, fácil e rápida.

Na minha própria casa de 100 anos, fui para as inserções internas das janelas e um sistema de aquecimento mais eficiente. No inverno, em vez de xingar meu termostato idiota e o forno pequeno, vou me lembrar do conselho de Kris e vestir um suéter muito quente.