Técnicas Bioclimáticas
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Nota: Este artículo ha sido creado gracias a la Construible en el marco del Programa de Afiliados de la Construpedia. El contenido está disponible en el sitio web de Construible
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Ubicación
La ubicación sobre el terreno del elemento arquitectónico es un parámetro clave en su comportamiento climático. El análisis pormenorizado de las condiciones climáticas es imprescindible para valorar su influencia en las condiciones de confort. Estas condiciones climáticas deben ser analizadas tanto desde el punto de vista macroclimático como desde el microclimático.
Condiciones macroclimáticas: Son consecuencia de la zona del planeta donde nos situemos y dependientes de factores como la latitud, longitud y la región climática. Se encuentran definidas por medio de:
- Temperaturas medias, máximas y mínimas en invierno o verano. Diurnas y nocturnas.
- Régimen pluviométrico y grado de humedad.
- Índice de radiación solar, insolación directa o difusa.
- Dirección y velocidad media del viento dominante. Infiltraciones en invierno, aprovechamiento de corrientes de aire en verano.
- Condiciones microclimáticas: Están influidas por los accidentes geográficos del entorno local inmediato y pueden contribuir en gran manera a la modificación de los factores macroclimáticos. Algunos ejemplos pueden ser:
- Las elevaciones del terreno que pueden actuar como barreras protectoras del sol y del viento.
- La cercanía de masas de agua que tienden a estabilizar las temperaturas y a aumentar la humedad ambiental.
- La presencia de bosques o vegetación especial en el entorno próximo.
- La presencia de edificaciones.
- Las pendientes del terreno, etc.
La elección de la ubicación de los edificios, en base a parámetros macro y microclimáticos es fundamental y condicionante del proceso de diseño posterior de los mismos. El estudio de las condiciones ambientales nos permite plantear las estrategias arquitectónicas necesarias para conseguir el objetivo de obtener los mayores beneficios bioclimáticos y la adecuada sensación de confort.
Aislamiento y Masa Térmica
El tipo de materiales, el grosor de los mismos y las soluciones de aislamiento aplicadas en los elementos constructivos de un edificio son cuestiones fundamentales a la hora de encontrar una solución bioclimática adecuada.
Hay que tener presente que a mayor masa térmica el comportamiento climático es más estable y el objetivo debe ser saber aprovechar este hecho para conseguir mediante una elección adecuada de materiales y soluciones constructivas que el ambiente interior sea agradable.
Destacar que una elevada masa térmica es sólo aconsejable en viviendas de carácter permanente por su efecto de retardo y porque las viviendas de uso esporádico necesitan ser calentadas o enfriadas con carácter más inmediato.
El aislamiento térmico contribuye a que la transmisión de calor desde el interior al exterior o viceversa sea más dificultosa. Normalmente está conformado con materiales de poca masa como espumas o plásticos, que deben ser colocados de manera eficiente para que se eviten en lo posible las pérdidas caloríficas generadas por las infiltraciones y los puentes térmicos.
La localización más adecuada térmicamente del aislamiento es en la parte exterior de la masa térmica, recubriendo los cerramientos, aunque esta ubicación no siempre resulta la más adecuada a nivel constructivo.
Ventilación
Los objetivos de la ventilación como mecanismo bioclimático son varios:
- Cubrir la necesidad de renovación del aire interior.
- Ayudar al confort térmico en períodos de calor.
- Contribuir a la climatización.
Dependiendo de la forma en la que se produzca la ventilación podemos distinguir varios tipos:
- Ventilación natural - La ventilación natural es la generada de forma espontánea mediante corrientes de aire producidas por el viento al abrir los huecos existentes en el cerramiento de los edificios. Para que la ventilación natural sea lo más eficaz posible las aperturas de huecos deberían localizarse en fachadas opuestas transversales a la dirección del viento dominante.
- Ventilación forzada - La ventilación convectiva o forzada se basa en las diferencias de temperatura de las masas de aire. El aire caliente tiende a ascender y sustituye al aire frío generando corrientes de aire. Estas corrientes pueden ser provocadas mediante la apertura de huecos en la parte superior del edificio de manera que el aire caliente pueda salir al exterior. Esta salida puede ser potenciada mediante calentamiento (chimeneas solares).
El aire de renovación debe ser de menor temperatura por lo que debe proceder de un lugar fresco por ejemplo de un patio, un sótano o mediante tubos enterrados aprovechando la inercia del suelo. Es necesario establecer un mecanismo de control de la renovación de aire para que ésta no llegue a producir una sensación de disconfort.
Una ejemplo de solución constructiva donde se pueden aprovechar los beneficios de la ventilación por convección es la denominada fachada ventilada, conformada por una lámina exterior separada del muro mediante una cámara de aire abierta en sus extremos lo que genera una corriente de aire convectiva que contribuye al enfriamiento y al aislamiento interior.
Aprovechamiento Climático del Suelo
La elevada inercia térmica del suelo puede ser aprovechada climáticamente mediante algunos mecanismos que se beneficien de la estabilidad de temperatura del mismo a cierta profundidad La temperatura del suelo suele ser menor que la temperatura exterior en verano, y mayor que la exterior en invierno.
El semienterramiento de alguna fachada, preferiblemente la fachada norte que suele ser la más fría, o tubos de aire enterrados a la mayor profundidad posible en el suelo para aprovechar la diferencia de temperatura y las corrientes de convección, son algunas de las posibilidades bioclimáticas del terreno.
Espacios Tapón
Los espacios tapón son espacios adosados colindantes a los habitables, normalmente no acondicionados térmicamente, utilizados esporádicamente y que actúan como barreras aislantes frente al exterior. Ejemplos de espacios tapnó pueden ser los bajocubierta sin uso específico, los garajesy trasteros, espacios deshabitados, etc. La adecuada ubicación de estos espacios en la vivienda puede contribuir positivamente a la climatización de la misma.
Protección Contra la Radiación de Verano
La ganancia calorífica producida por la energía solar debe ser reducida al mínimo en períodos estivales. El aislamiento y los espacios tapón son eficaces también en verano, aunque el gran problema es invertir la filosofía de los sistemas de captación solar pasiva que en verano deberán evitar la penetración de la radiación solar en vez de fomentar su captación.
El hecho de que el sol se encuentre durante el solsticio de verano en una posición más elevada que en el invierno contribuye a que los rayos directos no sean tan oblicuos y sea más fácil protegerse de los mismos.
Deberemos tener en cuenta todos los tipos de radiación solar directa, difusa y reflejada ya que todos ellos tienen incidencia directa en el calentamiento de los ambientes. Algunas posibilidades de protección pueden ser:
- Alero fijo sobre huecos acristaladados cuyas dimensiones deberán ser cuidadosamente estudiadas de manera que se impida en gran parte la penetración solar en verano y permita lo más posible en invierno.
- Toldos, persianas y contraventanas, regulados automática o manualmente en función de las condiciones de radiación exterior.
- Vegetación y arbolado preferentemente de hoja caduca.
Los huecos de fachada deberán situarse en mayor medida y como criterio en la fachada sur que es la que supone mayor ganancia térmica en invierno, reduciendo en lo posible los huecos en fachadas este y oeste, con poca ganancia térmica en invierno, y elevada en verano al estar expuestas a gran cantidad de radiación solar.
Sistemas Evaporativos de Refrigeración
La energía solar puede ser utilizada para evaporar el agua y ésta en su proceso de evaporación puede contribuir a refrescar el ambiente. La vegetación durante el día expulsa humedad lo que puede contribuir también a contrarrestar la sensación de calor. El efecto será mayor si se combinan el agua y los elementos vegetales. Los sistemas evaporativos bien dimensionados pueden resultar muy útiles en la refrigeración aunque hay que tener en cuenta que un exceso de humedad combinada con altas temperaturas puede también disminuir la sensación de confort.
Tratamiento y Selección de Residuos
Para que un proyecto arquitectónico sea considerando bioclimáticamente adecuado es imprescindible realizar en el una gestión adecuada de los residuos que genera, disponer de un sistema separativo de aguas (grises y negras) y procurar dentro de lo posible potenciar el compostaje y la depuración.
Se planteará en la edificación una doble red de desagüe, de agua procedente exclusivamente de precipitaciones pluviales y de agua procedente de uso doméstico. El agua resultante de la acumulación de la lluvia puede ser reutilizada para riego o usos auxiliares dentro del propio edificio, o a nivel municipal si estos mecanismos de acumulación están urbanísticamente previstos. Los residuos líquidos domésticos irán directamente a la red de alcantarillado municipal.
Como líneas generales en el tema de los residuos se debería tener, ya en proyecto, una planificación clara de la recuperación y depuración de los mismos así como un programa de reciclado, facilitando la selección como mínimo en vidrio, papel y derivados, plástico y metales y materia orgánica.
Algunos Comentarios Generales
En la práctica los datos climáticos son en ocasiones difíciles de conseguir o bien por que no existen en determinadas zonas, o por el hecho de ser excesivamente generales. Hay que considerar además que estos datos deben analizarse en relación al microclima local lo que puede contribuir a la modificación de los parámetros iniciales.
Por lo tanto para que los arquitectos encargados del desarrollo de un proyecto arquitectónico y los usuarios finales del mismo puedan beneficiarse de los condicionantes climáticos relativos a su entorno es necesario que estén dotados en una formación específica en arquitectura bioclimática y además dispongan de información concreta relativa al clima y entorno ambiental de su ubicación.