ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA
Las medidas pasivas en la arquitectura bioclimática se basan en el diseño de las edificaciones teniendo en cuenta las condiciones climáticas del lugar en el que se ubica, de forma que su aplicación disminuye la demanda energética sin coste.
Hay que tener en cuenta todas las soluciones adoptadas en su conjunto no como soluciones aisladas, sino como parte de un sistema complejo.
LA ENVOLVENTE. AISLAMIENTO E INERCIA TÉRMICA
Un aspecto básico en la reducción de demanda es el diseño de la envolvente. Yo lo asemejo a la arquitectura tradicional, en la que los usuarios, que eran los propios constructores, utilizaban los materiales que tenían en su entorno y las herramientas más rudimentarias, sin tecnología, y disponían y componían soluciones de altas prestaciones aprovechando los recursos naturales.
En la actualidad la disposición de los diferentes materiales en las distintas orientaciones e incluso los huecos y su situación pueden mejorar de una manera notable la reducción de energía consumida.
CALEFACCION PASIVA
El conjunto de técnicas utilizadas en la arquitectura bioclimática en calefacción pasiva se puede resumir en los siguientes puntos:
- Optimización de la orientación del edificio.
- Incorporación al diseño del edificio de zonas activas intermedias de almacenamiento de calor.
- Soluciones para el aprovechamiento de la inercia térmica de los materiales. Aprovechando las horas de soleamiento el edificio almacenará calor y lo liberará en las horas posteriores.
- Muro Trombe. Es un sistema pasivo de ganancia de calor que se basa en los conceptos de la radiación solar, la inercia térmica y la diferencia de densidad.
- Minimización de pérdidas de calor.
- Recuperación de calor en sistemas de ventilación.
REFRIGERACION PASIVA
De la misma manera algunas de las técnicas utilizadas en la arquitectura bioclimática en calefacción pasiva son las siguientes:
- Optimización de la orientación del edificio.
- Soluciones para el aprovechamiento de la inercia térmica de los materiales.
- Chimenea solar. Mejora la ventilación del edificio usando la convección del aire calentado por energía solar pasiva.
- Sistemas evaporativos. Consistente en el incremento del porcentaje de la humedad relativa en el interior del edificio mediante corrientes de aire solamente, incorporando agua o ambas.
ILUMINACION NATURAL
Las dimensiones de los huecos tienen que ser las necesarias para permitir una iluminación adecuada natural, pero no debemos dejar nunca atrás los aspectos de orientación, materiales, incidencia en la demanda de energía.
La disposición de huecos de mayores dimensiones en un área soleada incrementará la demanda de energía de refrigeración, al igual que un hueco de dimensiones reducidas en un área soleada durante las épocas frías no dejará pasar suficiente energía solar e incrementará la demanda de energía de calefacción.
En la actualidad hay muchos tipos de materiales tanto de carpinterías como de vidrios, pudiendo elegir el adecuado para cada tipo de edificación y situación.
La disposición de aleros fijos o móviles, correctamente dimensionados, evitará las ganancias de energía solar en los meses más caluroso y las permitirá en los meses más fríos.
VENTILACION
Para un adecuado confort de los usuarios de los edificios sea cual sea su uso se debe disponer una ventilación adecuada, para ello hay que calcular los niveles de ventilación y el grado de la misma.
Por lo general las ventilaciones naturales se ejecutan por las carpinterías practicables, en los lugares que no es posible la disposición de huecos se buscará la manera alternativa de proporcionar una ventilación natural y, si esto no fuera posible, se dispondrá una ventilación mecánica.
CUBIERTAS AJARDINADAS
Las cubiertas ajardinadas tienen muchas ventajas, la tierra y los vegetales que la forman le proporcionan al edificio un mejor aislamiento térmico y acústico, reduce las emisiones de CO2 al ambiente, además puede ser un espacio de uso para los usuarios.
En muchas ocasiones no se confía en los patios o cubiertas ajardinados, por el miedo a la aparición de humedades. Éstas no son problema de las cubiertas en sí, ay pueden deberse a muchas otras causas: la más común es mala sejecución y/o falta de mantenimiento. Si bien Su ejecución es muy sencilla, los encuentros con otros paramentos y la disposición de las capas que la forman son fundamentales para evitar los daños por humedades o escorrentías.
FACHADAS BIOCLIMATICAS
Las fachadas bioclimáticas son menos vistas y conocidas hasta el momento que las cubiertas ajardinadas tienen entre sus beneficios:
- Regula la temperatura. La capa vegetal pierde agua hacia el medio por la evapotranspiración. La presencia de vegetación en entornos cálidos se reduce de 1 a 5 ºC con la consiguiente reducción de refrigeración.
- Mejora el aislamiento acústico.
- Mejora la calidad del aire. La capa vegetal al realizar la fotosíntesis expulsa O2 y absorbe CO2, renovando el aire del entorno.
- Ventilación natural y protección del viento. Al refrescar el aire circundante se generan flujos de aire que proporcionan al ambiente exterior del edificio una ventilación natural.
- Protección solar y aislamiento térmico. Gracias a la masa vegetal obstruye las filtraciones y refleja la radiación solar.
- Mejora estética.
SISTEMAS ENERGÉTICOS EFICIENTES
A pesar de que la demanda se puede reducir de manera importante, en la mayor parte de los casos los condicionantes climáticos, normativos, de ubicación, de diseño o de materiales accesibles no permiten reducirla a cero. Se tratará, por tanto, de reducir el consumo mediante sistemas energéticos eficientes.
CALDERA DE ALTA EFICIENCIA
Las calderas de condensación son aparatos que aprovechan al máximo el calor producido en la combustión de un combustible. Utilizan combustibles gaseosos y consiguen rendimientos de hasta un 109% sobre el calor específico inferior del combustible.
Su mayor rendimiento se consigue cuando la instalación funciona a temperaturas más bajas.
El sistema que proporciona un mayor rendimiento estacional es el control por sonda exterior que mide la temperatura exterior.
Es una maquina térmica capaz de trasferir calor de una fuente fría a otra mas caliente.
Se pueden usar tanto para calefacción como para refrigeración.
SUELO RADIANTE
Consiste en una red de tuberías distribuidas de manera uniforme bajo el pavimento de una estancia por la que circula agua caliente a baja temperatura.
- Calor aportado uniforme.
- La circulación del aire caliente es de arriba abajo.
- Con niveles de calentamiento inferiores que los sistemas tradiciones se alcanzan temperaturas en el suelo de entre 20-28 ºC y en el ambiente entre 18-22 ºC.
- Sistema más adecuado para su utilización combinada con sistemas de producción solar térmica y geotermia.
- Puede ser usada en épocas cálidas como sistema de refrigeración, haciendo pasar por las tuberías agua refrigerada.
REFRIGERACIÓN
Para reducir la demanda de refrigeración hay que proteger la edificación de las ganancias solar, esto se puede hacer de forma natural mediante toldos, persianas, cortinas, la incorporación de ventiladores de techo en las estancias. También es posible mediante:
- Refrigeración por evaporación. Mediante láminas de agua, su funcionamiento es muy sencillo, el aire caliente pasa por la lámina de agua de tal manera que el agua al contacto con el calor del aire se evapora y esta evaporación hace que el aire se refresque, disponiendo adecuadamente la lámina de agua se introduce el aire refrescado en la edificación.
- Refrigeración por equipos e instalaciones de producción de frío. Aparatos unitarios, aparatos partidos (split), instalación centralizada y enfriamiento mediante superficies radiantes techo o paneles.
El dimensionado correcto de los aparatos de refrigeración evitará un gasto económico tanto en la demanda de energía consumida como en la compra del aparato, y evitará que las condiciones climáticas del ambiente se vean alteradas.
REFIGERACIÓN POR ABSORCIÓN-ADSORCIÓN
Una alternativa ecológica a los sistemas de refrigeración tradicionales son los sistemas “frío solar”, aprovechan el calor del sol para enfriar un entorno. Transforma la energía solar para climatizar en verano, obteniendo agua caliente sanitaria durante todo el año y reforzando la calefacción en invierno.
- Refrigeración por absorción. Costa de una máquina de absorción que es una bomba de calor, traspasa energía de una fuente a baja temperatura a otra fuente a alta temperatura. El fluido refrigerante y absorbente puede ser bromuro de litio o amoniaco.
- Refrigeración por adsorción. Las máquinas de adsorción se utiliza un adsorbente sólido, sílice-gel como adsorbente y agua como refrigerante.
Como hemos apuntado anteriormente, es importante comprender que la eficiencia energética se alcanza adoptando un conjunto de soluciones, de limitación de demanda y de consumo, que deben funcionar en simbiosis. Partiendo de un adecuado diseño y mediante la adopción de los sistemas más adecuados al entorno físico y económico, es posible alcanzar un alto nivel de eficiencia en el funcionamiento de nuestro edificio.
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