Las medidas pasivas
Arquitectura Bioclimática
Van encaminadas a reducir al máximo la demanda de energía del edificio y a dotarlo de un alto nivel de confort
Las medidas pasivas son las de mayor importancia. Son las propias de la arquitectura tradicional, mejoradas y aumentadas con los conocimientos actuales. Las medidas pasivas están contenidas principalmente en los elementos constructivos del propio edificio (fachadas, cubiertas, ventanas, tabiquerías, etc.)
El edificio como acumulador energético bien orientado
En primer lugar hay que destacar que el edificio ha de comportarse como una caja lo más hermética posible a efectos de pérdidas energéticas. Ha de tener una buena orientación; ha de contar con un magnífico aislamiento de los elementos opacos de la envolvente; ha de eliminar los puentes térmicos; ha de contar con ventanas y lucernarios de altas prestaciones y ha de ser estanco, evitando filtraciones indeseadas de aire a través de fisuras en la envolvente.
Estrategias de invierno
Se basan en tres acciones fundamentales: la captación de energía, su acumulación y su distribución. La captación puede ser directa a través de las superficies acristaladas al sur (efecto invernadero) o diferida, absorbiendo la energía los elementos opacos horizontales o verticales (por ejemplo, cubiertas o muros) que la acumulan para posteriormente cederla. Además de estas formas de acumulación, también es especialmente eficiente en esta tarea el terreno, debido a su inmensa masa térmica. La distribución de la energía, para que no sirva exclusivamente a los locales que reciben directamente la radiación solar, consiste generalmente en hacer circular el aire caliente a otras estancias. En el estado ideal la distribución no sería necesaria si todos los locales vivideros tuvieran orientación sur con ventilaciones cruzadas.
Existen básicamente cuatro tipos de captación solar:
1. Captación directa simple
A través de los huecos
2. Captación directa con lazo convectivo
Invernaderos
3. Captación retardada con acumulación
Muros de agua
4. Captación directa con acumulación y lazo convectivo
Muros trombe
La figura muestra el Climograma de B. Givoni aplicado al clima de Oviedo. España. Los climográmas, tanto el de Givoni como el de Olgyay, son herramientas extraordinariamente sencillas y útiles en el diseño bioclimático
Estrategias bioclimáticas. Climate Consultant UCLA
Estrategias de verano
En verano no podemos captar frío, por ello las estrategias de verano se basan en la eliminación del sobrecalentamiento y en las actuaciones de enfriamiento. Las medidas contra el sobrecalentamiento son muchas. Por citar algunas de ellas: sombreamiento de ventanas con protecciones, como por ejemplo viseras (que no impidan la captación solar en invierno jugando con la diferencia de altura del sol en las dos estaciones) o elementos vegetales de hoja caduca; vidrios altamente competentes; cubiertas ventiladas; cubiertas ajardinadas de tipo ecológicas (nulo consumo de agua); ventilación de fachadas; ventilación de los locales de manera natural o inducida (para sustituir el aire interior sobrecalentado con aire exterior), etc. Las actuaciones de enfriamiento también son múltiples: paso del aire a través de láminas de agua o fuentes; vegetación que libera agua en el proceso de evapotranspiración; techos fríos; cubiertas húmedas; ventilación nocturna; etc.
En resumen las principales acciones son:
Acciones contra el sobrecalentamiento. (protección de la envolvente)
Acciones contra la sensación de calor, sin enfriamiento. (reducción de humedad, aumento de la velocidad del aire, aumento de la ventilación, superficies frías)
Acciones directas de enfriamiento
A su vez las acciones directas de enfriamiento pueden ser:
1. Enfriamiento evaporativo
Vegetación, paso de aire a través de masas de agua
2. Enfriamiento radiante
Cubiertas húmedas, techos radiantes, patios
3. Enfriamiento conductivo
Conductos y construcciones enterrados
4. Enfriamiento convectivo
Ventilación nocturna con inercia térmica
Pliegues en la fachada para protegerse del exceso de radiación del oeste. Viviendas para dos hermanos en Azuqueca de Henares
Captación solar total en solsticio de invierno. Viviendas para dos hermanos en Azuqueca de Henares.
Protección solar total en solsticio de verano. Viviendas para dos hermanos en Azuqueca de Henares.
Protección en las calles con elementos vegetales de hoja caduca. Bodegas Tío Pepe en Jerez de la Frontera
Chimeneas solares. Feilden Clegg Bradley Studios_Watford, Hetrtfordshire,UK
Cubierta vegetal y construcción con elevada inercia térmica. DECA ARCHITECTURE Pigadakia, Antiparos Island, Grecia
Captación solar a fachada sur protegida por viseras para evitar exceso de radiación en verano. ARCHITERRA INC 45 Georgian Road, Weston, Massachusetts, USA
En resumen las principales acciones son:
Acciones contra el sobrecalentamiento. (protección de la envolvente)
Acciones contra la sensación de calor, sin enfriamiento. (reducción de humedad, aumento de la velocidad del aire, aumento de la ventilación, superficies frías)
Acciones directas de enfriamiento
Inercia térmica
El mayor problema que plantean todas las estrategias energéticas es la acumulación. El sistema óptimo de resolverlo es usando la propia masa del edificio. La inercia térmica del edificio, consecuencia de su masa, es la resistencia que oponen los elementos de la envolvente o de la configuración interior a cambiar su temperatura o dicho de otro modo, es la capacidad del mismo para almacenar y devolver energía.
Es especialmente importante en verano (sensación de frescor que se tiene cuando se entra en una iglesia románica de Castilla, debido a que en sus muros se acumula el calor del día y antes de que se transmita al interior, durante la noche, se devuelve al sumidero de calor que es la bóveda celeste). Pero también es fundamental en invierno para, por ejemplo, acumular en paredes, suelos y techos la ganancia solar directa a través de ventanales al sur.
Las condiciones higrotérmicas
En la obtención del confort es fundamental el control combinado de tres parámetros: temperatura, humedad y velocidad del aire.
La calidad del aire
Eliminación de los contaminantes físicos, químicos y biológicos.
En los espacios cerrados y habitados, el aire en el que se va sustituyendo el oxigeno por anhídrido carbónico debido a la respiración; olores diversos entre ellos los corporales; el sobrecalentamiento en verano por radiación solar excesiva y en todo momento por las cargas emitidas por personas, luminarias, electrodomésticos, etc., hacen imprescindible una correcta ventilación que renueve el aire. Además de la solución de estos problemas la ventilación adecuada elimina las posibles condensaciones que se producen debido al contacto de vapor de agua en superficies frías, que pasa de estado gaseoso a líquido. Por otro lado la ventilación controlada se convierte en una herramienta muy eficaz a la hora de acercar las temperaturas del ambiente a las de confort.
La iluminación natural
Luz, percepción y uso del color.
Es importante por dos motivos. El primero es que los espacios dotados de iluminación natural resultan más confortables, física y psicológicamente para el usuario, que los iluminados artificialmente. La segunda es que supone un ahorro energético, por reducción de consumo eléctrico en iluminación y por reducción de las cargas térmicas provocadas por las luminarias, hecho especialmente relevante en verano.
El acondicionamiento acústico
Especialmente importante cuando los edificios se sitúan en entornos ruidosos. A menudo los habitantes, sobre todo, de las ciudades se han acostumbrado a convivir con niveles de ruido perjudiciales para la salud. No hay que asumir que el exceso de ruido es un mal inevitable en determinados lugares. La OCDE calcula que 250 millones de europeos sufren serias molestias por esta causa.
El aprovechamiento de aguas pluviales
Puede utilizarse para riego de jardines, para alimentación de algunos aparatos como cisternas de inodoros o, previa depuración, para su uso como aguas grises (lavadoras, lavavajillas, duchas, etc).
Reutilización de aguas grises
Consiste en el aprovechamiento de las aguas que provienen de bañeras, duchas y lavabos para ser usadas, posteriormente a un tratamiento específico, en inodoros, duchas, riego, lavado de coches, fregado de suelos y lavadoras (excepto aclarado final).
Utilización de materiales sanos, reciclados o reciclables
Bioconstrucción. Estudio del ciclo de vida de la edificación.