Cerramientos Sostenibles
El objetivo de los Cerramientos Sostenibles es cubrir las necesidades de calefacción y refrigeración con el menor gasto energético, independientemente de la temperatura exterior, para lo cual se diseña la edificación con el fin de ganar todo el calor solar posible (en invierno) y evitar las ganancias de calor (en verano).
Es posible conseguir ésto mediante el aislamiento, dimensiones, orientación y aberturas adecuadas y aprovechamiento de los recursos y la energía del entorno.
Una casa bien aislada pierde la mitad de calor, y si está bien orientada y con aberturas convenientes gana tres veces más energía que una casa convencional, con lo que sumados ambos conceptos, es posible gastar seis veces menos energía que en una casa convencional.
Composición de las Aberturas
- Acristalamiento
El acristalamiento de una o dos cámaras de aire, rellenas de aire o de gas, tiene gran poder aislante. Cuando se emplean cristales de alta E, las cámaras están llenas de gas argón o criptón. Algunas unidades de alto rendimiento poseen persianas interiores, que se pueden abrir o cerrar mediante controles colocados en el interior.
- Marcos
El material empleado en su conformación y diseño adquieren gran importancia en su rendimiento. Los más utilizados son la madera, y el aluminio. De ambos, la madera es el que posee mayores propiedades aislantes y el aluminio el más duradero.
Los marcos para aberturas en edificios suelen fabricarse en maderas blandas, tales como pino, por lo que es necesario pintarlos regularmente para que conserven su resistencia a la intemperie. Los de maderas exóticas, como la teca o la caoba, destacan por su durabilidad y por no necesitar barnices de protección, pero son más caros.
Actualmente no se aconseja la colocación de marcos en maderas tropicales por razones ecológicas. Los ya existentes pueden ser reutilizados, y si es posible, colocar cristales de baja E o doble acristalamiento.
Los marcos de aluminio son muy duraderos y exigen un mínimo mantenimiento para su conservación, pero a causa de su elevada intensidad energética incorporada, no resultan muy recomendables.
La mejor opción según el punto de vista de la sostenibilidad es una madera autóctona o una madera tropical certificada, aunque puede resultar difícil obtenerla y verificar sus cualidades.
Otra posibilidad son los marcos mixtos de madera y aluminio revestido con polvo, aunque su reciclaje puede ser problemático.
Algunos marcos son huecos lo cual añade valor aislante. La unión entre cristal y marco se realiza con siliconas.
Posición de las Aberturas
Las aberturas de grandes dimensiones tales como ventanas, balcones y grandes puertas, deben mirar hacia el Sur (en el Hemisferio Norte). Ésta es la parte más soleada, por lo que la aprovecharemos para obtener todo el calor pasivo posible. El sol que entra de esta forma sirve tanto para calefaccionar como para sanear el ambiente y reducir humedades. Esto se complementará con una buena masa térmica (muros de ladrillo, por ejemplo) que almacene el calor que dejamos entrar en invierno.
Al Este, al Oeste, y especialmente al Norte las ventanas deberían ser pocas y pequeñas, para evitar pérdidas de calor. Asimismo las ventanas pequeñas al Norte facilitarán la refrigeración natural en verano.
Elementos de Protección Solar
Sistemas de sombreado (elementos pasivos fijos, persianas, toldos, lamas verticales u horizontales) permiten regular la intensidad del sol que entra en las distintas zonas de la vivienda. Estos sistemas proporcionan sombra en los momentos de fuerte radiación solar, pero han de permitir la incidencia de la luz solar en otros momentos. Un toldo inclinado elimina la radiación directa y permite la función de iluminación así como la circulación de aire entre el cerramiento opaco y el vano, mientras que una persiana enrollable vertical sólo realizará la primera función. Con la instalación de toldos y acristalamientos adecuados, así como aislando adecuadamente los muros y techos, se pueden conseguir ahorros de energía en el uso del aire acondicionado superiores al 30%.
- Partesoles
- Persianas: Las persianas del tipo enrollable interceptan la radiación.
- Contraventanas: Efectivas, pero bloquean demasiado la luz.
- Toldo: Su ventaja es que es ajustable a las condiciones requeridas.
- Porche: Ubicado en toda la cara sur, evitará la entrada del sol en verano, pero la permitirá en invierno, debido a la diferente altura del sol en dichas estaciones.
- Alero: En dimensiones adecuadas evitarán la entrada del sol en verano, pero la permitirán en invierno, debido a la diferente altura del sol en dichas estaciones. Un alero fijo situado a 0,5 m por encima de la ventana, y con 1,3 m de anchura, si la ventana tiene 2 m de alto, hace que la radiación solar incidente en el mes de enero sea de un 8% menor que sin alero y un 41% menor en agosto, en promedio.
- Alero con Vegetación de Hoja Caduca: Deberá ser más largo que el alero fijo y con un enrejado que deje penetrar la luz. Tiene como ventaja que las hojas se caen en invierno, dejando pasar la luz a través del enrejado, mientras que en verano las hojas lo convierten en opaco.
- Ventanas Protegidas: alargadas en sentido vertical y situadas en la cara interior del muro, dejarán entrar menos radiación solar en verano, evitando el efecto invernadero.
Tradicionalmente, en los lugares fríos las ventanas son más grandes que en los cálidos, están situadas en la cara exterior del muro y suelen tener miradores acristalados, para potenciar el efecto invernadero.
Ventilación
La ventilación es importante, y tiene varias funciones:
- Renovación del aire: con el objetivo de mantener las condiciones higiénicas.
- Incremento de confort térmico en verano: el movimiento del aire acelera la disipación de calor del cuerpo humano
- Climatización: el aire en movimiento puede llevarse el calor acumulado en muros, techos y suelos por el fenómeno de convección. Para ello, la temperatura del aire debe ser lo más baja posible. Esto es útil especialmente en las noches de verano, cuando el aire es más fresco.
- Infiltraciones: Es sinónimo de ventilación no deseada, que en invierno puede suponer una importante pérdida de calor. Es necesario reducirlas al mínimo.
Formas de Ventilar:
- Ventilación natural:
Se produce cuando el viento crea corrientes de aire, al abrir las ventanas. Para que la ventilación sea lo más efectiva posible, las ventanas deben colocarse en fachadas opuestas, sin obstáculos entre ellas, y en fachadas que sean transversales a la dirección de los vientos dominantes. En días calurosos de verano, es conveniente ventilar durante la noche y cerrar durante el día.
- Ventilación Convectiva:
Se produce cuando el aire caliente sube, siendo reemplazado por aire más frío. Durante el día, en una vivienda se pueden crear corrientes de aire aunque no haya viento crenado aberturas en la parte alta del edificio, por donde pueda salir el aire caliente. Si en estas partes altas se coloca algún dispositivo que caliente el aire de forma adicional mediante radiación solar (chimenea solar), el aire saldrá aún con más fuerza.
El aire de renovación puede provenir, por ejemplo, de un patio fresco, de un sótano, o de tubos enterrados en el suelo. No se debe ventilar a un ritmo demasiado rápido, que consuma el aire fresco de renovación y anule la capacidad que tienen los dispositivos anteriores de refrescar el aire. En este caso es necesario frenar el ritmo de renovación o incluso detenerlo, esperando a la noche para ventilar de forma natural.
- Ventilación Convectiva en Desván:
Un porcentaje importante de pérdidas de calor en invierno y ganancias de calor en verano ocurre a través del tejado de la vivienda. Disponer de un espacio tapón entre el último piso de la vivienda y el tejado (un desván) reducirá de forma importante esta transferencia de calor. En verano, se puede hacer que el desván esté autoventilado por convección. Es normal que este lugar se convierta en un horno donde el aire alcance una temperatura mayor que el aire exterior; si se abren registros en su parte alta y en su parte baja, es posible dejar escapar este aire caliente, que será renovado por aire exterior. En invierno, estos registros deben estar cerrados. Es importante diseñar el desván para que esta corriente de aire no sea obstruida.
- Pérdidas por Ventilación en invierno:
Debemos reducir al mínimo las pérdidas de calor por infiltraciones. Estas serán importantes especialmente en los días ventosos. Sin embargo, un mínimo de ventilación es necesaria para la higiene de la vivienda, especialmente en la cocina o en el baño. La pérdida de calor se verifica porque el aire viciado que sale es caliente, y el puro que entra es frío.
Ciertas estrategias pueden servir para minimizar estas pérdidas, como ubicar los espacios necesitados de ventilación en la periferia de la casa, o tener la mayor parte de la instalación de gas en el exterior, o disponer de un electroventilador para forzar la ventilación sólo cuando sea necesario, etc.
Formada por una delgada cámara de aire abierta en ambos extremos, separada del exterior por una lámina de material. Al calentar el sol la lámina exterior, esta calienta a su vez el aire del interior, provocando un movimiento convectivo ascendente que ventila la fachada previniendo un calentamiento excesivo. En invierno, esta cámara de aire también colabora en el aislamiento térmico del edificio.
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