SISTEMAS EVAPORATIVOS DE REFRIGERACIÓN

La evaporación del agua refresca el aire, por lo tanto una solución factible sería utilizar sistemas de captación solar que mediante la acumulación de calor favorezcan la evaporación del agua y por lo tanto una mejora en el ambiente. De manera contradictoria estamos consiguiendo refrigerar utilizando calor, sin embargo esto es muy común en la naturaleza, la vegetación durante el día realiza el mismo proceso, capta la luz durante el proceso de fotosíntesis y expulsa vapor de agua reduciendo la temperatura ambiente.

Utilizando este simple mecanismo encontramos distintas soluciones:

  •   Patios: tradicionalmente utilizados en las zonas más áridas, suponen una ventilación natural incluso en zonas en las que no hay una gran intensidad de viento. Para que su funcionamiento sea el adecuado debe existir vegetación en su interior o agua en movimiento (por ej. una fuente). De ese modo se aprovecha la evaporación que producen las plantas y el agua para reducir la temperatura del aire aumentando la densidad del mismo y creando así en el centro de la edificación una zona de altas presiones, lo que se traduce en una succión del aire que se encuentra encima.

Evaporativos refrigeración

Hay que tener en cuenta que estas soluciones suelen ser recomendables para climas cálidos, ya que un exceso de humedad puede disminuir la sensación de confort y más durante el invierno.

  •   Torres: denominadas “torres evaporativas” o “torres de viento”, se utilizan en climas cálidos y muy secos. En las zonas desérticas la temperatura del suelo es muy alta por lo que éstas torres captan el aire más fresco que se encuentra en la zona superior y lo hacen circular a través de un hueco que discurre a los largo de toda la altura del edificio, este hueco se humedece para lograr así que se reduzca la temperatura del aire que circula por el interior. En algunas soluciones se hace pasar el aire por encima de agua, como por ejemplo por fuentes o piscinas, o incluso utilizan esteras o jarras de cerámica porosas llenas de agua.

 

Es recomendable humedecer los cerramientos pulverizando agua sobre las fachadas o la cubierta, incluso regar el terreno de alrededor de la edificación y plantar vegetación para que se reduzca la temperatura del ambiente y del edificio.

RECORRIDO DEL AIRE

Anteriormente se ha mencionado que el movimiento del aire dentro del edificio es provocado por las diferencias de presión y temperatura. Por lo tanto, podríamos diseñar el recorrido del aire, entendiéndolo como el movimiento de las diferentes masas de aire exterior e interior a través de las distintas estancias. A continuación, se describirán los sistemas de ventilación y recorridos más comunes en este tipo de arquitectura:

  •   Ventilación cruzada: es un sistema tradicional que consiste en favorecer la circulación del aire a través de aberturas que se encuentran en fachadas opuestas usando las diferencias de temperaturas de las distintas masas de aire. En la fachada norte colocamos los elementos captadores a nivel del suelo, circula por el edificio y se va calentando hasta que sale por la fachada sur por las aberturas situadas en la parte superior. Es recomendable usarlo en climas cálidos.

 

  •   Efecto chimenea: generalmente se utiliza este sistema para expulsar el aire caliente que se acumula en la parte superior de los locales. Su mecanismo es simple, mediante unas aberturas en la parte inferior de las fachadas se introduce aire frio del exterior, mientras que el aire menos denso sale por una chimenea situada en la parte superior del edificio. Sin embargo si las temperaturas exteriores son elevadas su funcionamiento se resiente.

 

  •   Chimenea solar: este sistema soluciona las deficiencias del anterior con respecto a los climas más cálidos, puesto que aumenta su eficiencia en relación a la radiación solar que exista, cuando más calor haga mejor funciona. Es también conocido como “cámara solar”. Funciona captando la radiación solar de modo que caliente una masa de aire provocando la succión de aire de mayor densidad, es por tanto un “tiro natural”. Existen diversas variaciones de esta solución en las que también se puede utilizar una masa y aprovechar su inercia térmica para calentar el aire más próximo.

 

  •   Ventilación a través de la cubierta: debido a la gran radiación que reciben las cubiertas, el aire que se encuentra en la parte superior de la edificación está más caliente, esto provoca una zona de bajas presiones hacia la que tiende a fluir el aire de alrededor. Aprovechando esta tendencia, se ejecuta un conducto de salida en el centro de la cubierta por el que saldrá el aire captado mediante aberturas a la altura del suelo en el edificio.

CAPTACIÓN DEL AIRE

La captación del aire se realiza a través de mecanismos que funcionan como aberturas diseñadas específicamente para permitir el acceso del aire exterior al interior de la edificación, también se puede incluir a las ventanas como captadores de aire. Esta función puede ser desempeñada por los siguientes sistemas:

  •   Captación por ventiladores: se capta el aire exterior a través de un tubo por el que circula el aire hasta nuestro edificio, el ventilador de baja potencia fuerza la circulación del aire hacia el interior de la edificación, en caso de que el resto de aperturas estén cerradas, esto provoca un aumento de presión en el interior lo que dificulta la entrada de aire exterior por infiltraciones.

 

Este sistema es utilizado cuando no hay suficiente aire o en los casos en los que se den direcciones de vientos cambiantes, que dificulten la captación para la utilización de una ventilación natural, también podemos encontrarlo en los sistemas de captación subterránea o algunos tipos de torre de captación como veremos más adelante.

  •   Captación por rejillas: en las zonas en las que hay viento constante, mediante la colocación de unas rejillas en la fachada sur y sus correspondientes rejillas en la fachada norte se genera una buena circulación del aire. Se debe tener en cuenta que el tamaño de estas rejillas será menor para la fachada que recibe más viento, debido a que cuanto mayor sea la exposición al viento, más presión habrá.

 

  •   Captación por ventanas: lo principal a tener en cuenta cuando utilizamos estos sistemas para ventilación es que las hojas de la ventana no impidan el paso del aire, para evitar este tipo de inconveniente y lograr la mayor superficie de ventilación la mejor solución sería utilizando las carpinterías en “librillo”.

 

En el caso de ventanas tradicionales, lo recomendable es usar una ventilación a través de aletas de vidrio móviles, dirigiendo de este modo el flujo de aire. Este flujo es recomendable que se dirija durante el invierno hacia la parte superior y hacia el suelo durante el verano. Es aconsejable de nuevo el uso de contraventanas ya que nos permiten captar el aire cuando sopla de manera oblicua.

  •   Captación por voladizos y salientes: ya habíamos mencionado el efecto que tienen estos elementos en la edificación, al modificar la forma compacta del edificio oponen más resistencia al viento lo que impide el adecuado movimiento del aire en las ventanas que se encuentran debajo de ellos. Sin embargo, si realizamos pequeñas hendiduras en los voladizos se consigue modificar el espacio de presión que se crea en su parte inferior. Al igualar la presión el aire que tendía a ascender vuelve a su circulación normal permitiendo ventilar la parte inferior de los locales.

 

  •   Captación subterránea: es utilizada para modificar la temperatura del aire exterior mediante la inercia térmica del terreno. Son sistemas que suponen un ahorro energético considerable por lo que su utilización es muy recomendable. También conocido como “pozo canadiense”, ya que está muy extendido su uso en el país. Se puede conducir el aire de cuevas ya existentes como en el anterior caso o utilizar conductos enterrados que captan el aire a una distancia considerable de la edificación, como mínimo 10 metros.

 

En el caso de utilizar tubos, el diámetro de los mismos debe ser de entre 15 y 25 cm, dependiendo claro está de la longitud de los mismos. Se debe colocar una rejilla o malla que evite que puedan introducirse animales o insectos, además de procurar llevar un mantenimiento del sistema para evitar posibles obstrucciones. La profundidad a la que se deben enterrar los tubos no debería ser menor de 2 metros ya que a mayor profundidad la eficiencia de este sistema mejora considerablemente.

El problema de este sistema se plantea cuando no es posible ejecutarlo de una manera continua, no deben existir grandes codos que puedan frenar la circulación del aire o procurar que sean de un diámetro reducido, además si la edificación no está hermética se puede anular la circulación del aire, para solucionarlo se deben evitar la infiltraciones y utilizar un ventilador que aumente la presión.

  •   Captación por torre: se trata de dispositivos de captación situados en la parte superior de las viviendas, este sistema constructivo consiste en la ejecución de elementos que sobresalen por encima de la edificación y recogen el aire exterior.

 

Dependiendo de las características de la zona, principalmente de los vientos dominantes podremos encontrar variaciones en su ejecución. En los lugares donde los vientos son erráticos los captadores están formados por separaciones diagonales que permiten la captación de los vientos con indiferencia de donde provengan, mientras que las torres que se utilizan en las zonas donde los vientos siempre tienen la misma dirección presentan una apertura dirigida a esa dirección para captar el aire e introducirlo en el edificio.

SISTEMAS DE VENTILACIÓN

Gracias a los avances tecnológicos y a las soluciones constructivas bioclimáticas podemos conseguir ventilar y de ese modo refrigerar un edificio sin necesidad de recurrir a instalaciones complementarias de acondicionamiento del aire. Por lo tanto, los principales objetivos de los sistemas bioclimáticos son, controlar y reducir las infiltraciones de aire y proporcionar aire tratado previamente si fuera preciso, para evitar las posibles pérdidas energéticas.

En este apartado se hará un recorrido por los diferentes sistemas constructivos que crean una ventilación adecuada en nuestra edificación. En ocasiones, para favorecer la circulación del aire o para crear una diferencia de presión que evite las infiltraciones podremos ayudarnos de un ventilador de pequeñas dimensiones.

Antes de comenzar, se deben tener claros una serie de principios básicos que nos permitirán comprender mejor las distintas soluciones constructivas.

  •   El movimiento del aire que se produce dentro de una edificación es debido a las diferencias de presión y temperatura.
  •   El enfriamiento del aire está relacionado con la velocidad y la dirección del mismo, a mayor velocidad mas se enfría.
  •   El aire exterior que incide sobre la fachada se desplaza vertical y horizontalmente por los paramentos de modo que se crea una zona de alta presión, mientras que las zonas que no reciben esos vientos mantienen una presión más baja.

Todo sistema de ventilación está compuesto por tres partes diferenciadas, estando supeditado su correcto funcionamiento a todas ellas por igual. Una correcta captación del aire, recorrido a través del edificio y salida del aire.