domingo, 15 de junio de 2014

MEDIDAS PASIVAS EN LA ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA III



Continuando la serie de entradas en las que describimos las medidas pasivas en la arquitectura bioclimática, hoy nos referimos a las estrategias de verano en España.

Si bien la idea de captar calor gracias al sol parece fácil, lo que en principio no se antoja tan sencillo es captar frío para alcanzar el confort en verano. Las estrategias aquí pasan por reducir el sobrecalentamiento de los espacios interiores (en ocasiones, debido a la radiación desde los paramentos hacia el interior de parte de la energía solar  recibida durante varias horas, la temperatura interna de los edificios es superior a la exterior. Esta situación se evita protegiendo la envolvente de la radiación solar)  y por la eliminación de dicho sobrecalentamiento mediante la introducción de aire más fresco desde el exterior (por ejemplo con ventilación natural nocturna).


Las acciones son:

Acciones contra el sobrecalentamiento.
Acciones contra la sensación de calor, sin enfriamiento.
Acciones directas de enfriamiento.


ACCIONES CONTRA EL SOBRECALENTAMIENTO

Huecos: Habida cuenta de que, por razones de captación solar en invierno, los huecos deben estar situados fundamentalmente al sur, es necesario protegerlos en verano mediante elementos móviles (tipo toldos o lamas orientables) o fijos (tipo marquesinas) que, aprovechando la diferencia de altura solar en invierno (27º, 12.00 horas, 20 de diciembre en  Madrid) y en verano (73º, 12.00 horas, 20 de junio en Madrid), se dimensionan para permitir la captación en invierno y sombrear en verano. Deben disponerse de tal manera que permitan la ventilación cruzada. Debe evitarse la orientación oeste (calurosa en verano e ineficaz en invierno). Deben seleccionarse los tipos de vidrio más adecuados. 

Edificio de viviendas del Instituto Social de la Marina en la Barceloneta (1951-1954)
Autor: Josep Antoni Coderch
 
Cubiertas: Por la inclinación de los rayos solares en verano, que inciden cerca de la perpendicular, es la superficie de la envolvente más castigada (más que la fachada sur). Las recomendables son ventiladas con terminaciones en colores claros (el aire circula por una cámara entre la hoja exterior de terminación y la interior de protección del espacio habitable), autoventiladas (de escaso uso actualmente) o vegetales. Estas últimas tienen un magnífico comportamiento ya que además de tener una óptima conducta en cuanto a la reducción de los efectos de la radiación solar y buenas prestaciones acústicas pueden funcionar como aljibe de agua (protegiendo la impermeabilización y colaborando en la reducción de las dimensiones del saneamiento), producne oxigeno, absorben CO2,  retienen el polvo, colaboran en la reducción del efecto isla de calor y aumentan la biodiversidad.

 

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Fachadas: Con la misma idea que las cubiertas, se pueden diseñar ventiladas (fundamentalmente útiles en las fachadas oeste).  También pueden ser vegetales. Los colores de terminación deben ser claros.

Al margen de estas acciones para reducir el sobrecalentamiento exterior hay que indicar que en ocasiones pueden ser necesarias además actuaciones para eliminar el que reste en el edificio. Ello se consigue con la ventilación que sustituya el aire interior sobrecalentado por aire exterior a menor temperatura.


ACCIONES CONTRA LA SENSACIÓN DE CALOR SIN ENFRIAMIENTO.

Reducir  la humedad relativa (para reducir la temperatura efectiva), lo que favorece la evapotranspiración. Hay distintos métodos relativamente sofisticados (por ejemplo, hacer pasar el aire a través de materiales porosos o de materiales higroscópicos)

Aumentar la velocidad del aire (para reducir la temperatura efectiva). Elevar la velocidad del aire en 0.25 m/s puede reducir la temperatura efectiva en 1ºC. (con el límite de 1.1 m/s a partir del cual la sensación no es agradable)

Disponer superficies frías. Supone también métodos relativamente sofisticados (baldosas cerámicas con agua en su interior, conducciones de agua empotradas en las paredes, etc.)

La ventilación es una estrategia que actúa al mismo tiempo contra el sobrecalentamiento y contra la sensación de calor. Puede ser natural, forzada natural o inducida.

La ventilación natural cruzada es altamente eficaz ubicando huecos en fachadas diferentes y si es posible a alturas diferentes (por ejemplo ventana/lucernario).

La ventilación forzada natural se basa en el calentamiento del aire para que ascienda y se creen movimientos del mismo. Existen distintas maneras de hacerlo, entre ellas las chimeneas solares. También, por efecto Venturi, se pueden utilizar los elementos de extracción por viento.

La ventilación inducida, menos frecuente, que consiste fundamentalmente en introducir el viento en el interior del edificio y eventualmente refrescarlo (haciéndolo pasar por zonas de agua, por ejemplo) antes de que ingrese en los espacios a acondicionar. Un caso de ventilación inducida son las chimeneas de viento.


ACCIONES DIRECTAS DE ENFRIAMIENTO.

Enfriamiento evaporativo. Más eficaz en climas secos. Basado en el hecho de que al evaporar agua es necesario aplicar energía (para evaporar un gramo de agua son necesarios 2.424 J. Aplicados a 1 m3 de aire bajan su temperatura en 2.2 ºC). Los jardines con agua susceptible de ser evaporada y vegetación que evapora agua a través de las hojas son elementos de enfriamiento evaporativo. Otro modo de producirlo es mediante el paso de agua a través de masas de agua (mejor fuentes o difusores que estanques)

El Generalife. Granada. España

Enfriamiento radiante. De entre las distintas posibilidades (techos fríos, cubiertas húmedas, fachadas radiantes…) es especialmente eficaz, en los lugares más calurosos de nuestro país, el patio. En él se almacena el aire frío de la noche. Al ser más pesado que el caliente queda atrapado “cediendo el frescor”, horas después, a los espacios que dan a él. El funcionamiento mejora cubriéndolo durante el día con lonas para evitar la radiación solar.

Enfriamiento conductivo. Es el debido a las superficies frías (conductos enterrados  y las construcciones enterradas).

Enfriamiento convectivo. Se consigue con la ventilación nocturna, al incorporar al interior, aire fresco del exterior. Para que sea eficaz es imprescindible la existencia de inercia térmica que permita acumular el “frescor” y que éste sea devuelto al ambiente al día siguiente.

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