Ahorro energético en las viviendas. Arquitectura bioclimática

¡Hola, compañero/a! 

Esta semana traigo las características generales (de una forma resumida) de la arquitectura bioclimática, con el objeto de adecuar las condiciones termométricas en el interior de los edificios y aprovechando así  las características climáticas locales, usando sólo los elementos constructivos y el diseño arquitectónico y urbanístico.

Para esto, se necesitará unos objetivos generales y unos objetivos técnicos.

Objetivos generales:

• Evitar impactos ambientales.
• Alcanzar ahorros energéticos.
• Mejorar la confortabilidad, con una serie de procesos que mantenga la temperatura y que sea confortable durante todo el año.

Objetivos técnicos:

• Período caluroso: proteger entre la radiación solar y favorecer pérdidas térmicas.
• Período frío: captar la radiación solar y evitar pérdidas térmicas.

También hay que tener en consideración los aspectos técnicos, ambientales y los aspectos humanos, además de las actuaciones en el interior y exterior de los edificios y en relación al medio.

Principios Físicos

Primero hablaré sobre los Principios Físicos que se pueden encontrar,  y que son:

1. Manifestación de la energía solar.

• Directa, por radiación
• Difusa, calentando el aire
• Reflejada.

2. Mecanismos de transición del calor:

• Radiación, transmisión del calor sin contacto directo.
• Conducción, por contacto físico.
• Convección, con movimientos de la mezcla de un fluido.
• Evaporación, que es la transferencia de energía por cambio de fase en un fluido (aire, agua).
• Inercia térmica, es dependiente de la capacidad calorífica de los materiales. Un material tiende a enfriarse y calentarse a un ritmo diferente.
• Baja, de rápido calentamiento y enfriamiento (hierro).
• Alta, con un lento calentamiento y enfriamiento (cerámica), esto se debe a que retarda y amortigua condiciones térmicas. 

Tarda en calentarse en verano y en invierno se va enfriando poco a poco con el calor recogido en verano (mejor en casas).

• Enfriamiento por evaporación.

Calor sensible, que se nota con la temperatura
Calor latente, con el proceso de transformación de un estado a otro. No se nota el calor, sólo cuando ya pasa del todo al otro estado.

• Efecto invernadero, con un cambio en la longitud de onda de la radiación. De una longitud de onda corta pasa a la larga reteniéndose dentro, esa energía no puede salir ya que el cristal no deja y se acumula calor.

Una vez que sabemos esto, pasamos a las actuaciones que debemos hacer o corregir, para tener la casa bien aislada y protegida y así evitar pérdidas de calor o de  luz y ahorrar energía.

Actuaciones en relación al medio:

El problema es que se deben haber realizado las actuaciones urbanísticas teniendo en cuenta la posterior edificación, como son:

1. Orientación del edificio respecto al Sol, dependiendo de la orientación podemos pasar de tener mucho calor a tener mucho frío, o de ser una casa o un piso bien iluminado a estar en la penumbra. 

Dejo las posibles características de cada punto cardinal.

• Norte, con escaso soleamiento, y ninguno de septiembre a marzo (en verano si da el Sol).
• Noreste, no llega a dos horas en invierno, en verano sí da el Sol.
• Este, dispone de buen soleamiento por la mañana. No se acumula el calor en el verano. Da el Sol tanto en verano como en invierno.
• Sureste, donde aumenta soleamiento por la mañana. En invierno da el Sol y en verano da, pero no muy fuerte debido a que está en lo alto. Es una buena posición.
• Sur, goza de soleamiento casi todo el día, controlable con sistemas arquitectónicos (aleros). Es la mejor posición para todo el año.
• Suroeste, donde aumenta soleamiento por la tarde y se suma la acumulación del calor.
• Oeste, con buen soleamiento por la tarde. Se acumula mucho el calor en verano y en invierno no da el sol casi nada. La peor posición.
• Noroeste, no llega a dos horas en invierno.

2. Forma de los edificios, intentando tener una relación con el medio.

• Evitar salientes para un mismo volumen interior (cuantos más salientes, el propio edificio más se da sombra), con menor superficie de contacto.
• Favorecer la captación solar, dirección Este-Oeste. Que haya mucho de Sur y Norte y poco de las otras dos direcciones. 

      3. Elementos que rodean al edificio.

• Uso de árboles, preferentemente de hoja caduca para no quitar la luz del Sol en invierno y que sí la quite en verano por estar frondoso (salvo que sea norte-norte). Al sur nunca se ponen árboles.
• Disposición de elementos con agua, estanques, fuentes… para que haya procesos de evaporación y así disminuir la sensación de calor. En zonas costeras no es necesario.

      4. Enterramiento del edificio.

• El suelo posee una importante inercia térmica. Es bueno tener habitaciones por debajo del nivel del suelo por la inercia térmica. En verano acumula calor y lo va soltando poco a poco en invierno.
• Posibilidades, como casa-cueva o efectuar el enterramiento en edificios situados en laderas orientados al Sur.
• Problemas, como humedades, falta de luz y ventilación.

Actuaciones en el exterior de los edificios.

1. Controlar la energía solar.

• Color en las fachadas. Claro / Oscuro. Depende de las direcciones del Sol. Al este-oeste siempre claro.
• Uso de plantas trepadoras caducas.
• Uso de persianas (en invierno subir por la mañana y bajarlas por la noche, y viceversa en verano), contraventanas, aleros (Sur) y toldos (Este y Oeste).
• Doble acristalamiento para conseguir efecto invernadero.
• Evitar aperturas en fachadas en el Este y especialmente al Oeste y Norte, salvo alguna pequeña cosa para ventilar.
• Cámara de aire entre muros exteriores.

2. Controlar pérdidas energéticas.

• Ventanas encontradas y electro-ventilador.
• Favorecer convección (registros a distintas alturas). El aire frío sube a la zona y se va calentando por arriba para que el sitio no se recaliente.
• Evitar infiltraciones (burletes). En nuestro clima es mejor poner ventanas con puerta en vez de correderas.
• Pulverización con agua de fachadas. Por el calor latente rebaja la temperatura.

 3. Favorecer la inercia térmica.

• Colocación del aislamiento por fuera de la masa térmica (fuera de lo que va a recoger el calor). Permite la transferencia de energía solar al interior.

 Actuaciones en el interior de los edificios.

• Situar las habitaciones más usadas al Sur (salvo uso temporal).
• Evitar conexión entre plantas. Se pierde energía por convección (para verano sí sería bueno, si es una vivienda temporal). Poner puertas al final de las escaleras, la mejor estrategia es poner las escaleras por el exterior.
• Uso lógico de los “espacios tapón” (buhardillas, garajes, sótanos…).
• Evitar elementos que dificulten el uso de la energía solar.    

 
Artículo 18; Desarrollan primer invernadero climatizado con energía geotérmica
Artículo 20; Paradoja de Jevons: el capitalismo y la maldición de la eficiencia energética