SISTEMAS DE VENTILACIÓN NATURAL Y ENFRIAMIENTO

Como ya sabemos, los sistemas de ventilación tienen la función de renovar el aire que se encuentra en el interior de las edificaciones y para lograrlo se introduce aire fresco. No debemos olvidar que la humedad y la temperatura varían del exterior al interior del edificio, por lo que es necesario calentarlo, enfriarlo o humedecerlo. Tal y como vimos en el apartado en el que tratamos las pérdidas de calor, para un funcionamiento adecuado de nuestro sistema de ventilación, no deben existir infiltraciones en la envolvente de manera que esté lo más estanca posible.

 

Por lo tanto, en la arquitectura bioclimática la función de la ventilación se resume en los siguientes usos:

  •   Renovación del aire: se mejora la salubridad del ambiente interior, eliminando el aire viciado.
  •   Climatización: mediante la circulación del aire, por convección, se consigue reducir la temperatura ambiente y arrastrar el calor que se pueda almacenar en los paramentos, es especialmente útil en las épocas de más calor.
  •   Infiltraciones: evitar la ventilación no deseada reduciéndolas en su totalidad, suponen perdidas energéticas en nuestro edificio.
  •   Confort: el movimiento del aire disipa el calor del cuerpo lo que supone una mejora considerable en el confort de los usuarios.

ESPACIOS TAPÓN

Entendemos por espacios tapón aquellos locales que se encuentran adosados a la edificación y que hacen de elemento divisorio entre el exterior y el interior del edificio. Estos locales no suelen tener aislamiento térmico por lo que en lo que se refiere al confort térmico no suelen ser los lugares más adecuados para darle un uso continuado. Al no formar parte de la edificación propiamente dicha y tener un uso más reducido, las soluciones y técnicas bioclimáticas no estarán previstas en estos espacios. Los principales “espacios tapón” que podemos encontrar en una edificación, generalmente no suelen aparecer en edificaciones de grandes dimensiones, más bien son típicas de las de una o dos plantas, son el desván y el garaje. Como veremos la utilización de un desván para rematar una edificación puede suponer grandes beneficios térmicos a nuestro edificio.

–  Garaje: al tratarse de locales en los que la ocupación será mínima no importa que haga frio o calor, sin embargo, si se le va a dar un uso más continuado por ejemplo como taller,  se deberá contemplar el aporte energético que pueda tener tanto el uso como la maquinaria que se vaya a utilizar. Una solución optima sería su colocación en la parte norte del edificio, de esta manera reduciríamos la superficie de contacto de la fachada norte y la protegeríamos de las inclemencias meteorológicas.

–  Desván: en innumerables ocasiones nos encontramos con un cambio de uso por parte de los propietarios de este espacio, con la finalidad de aprovechar ese espacio para determinados usos, sin embargo, este espacio no está concebido para el nuevo uso. Este tipo de cambios, en los que se modifica un espacio que en un principio estaba destinado a desempeñar un uso reducido, puede suponer aumentar la demanda energética global para lograr climatizarlo. Para evitarlo y en caso de que se desee utilizar de una manera más continuada se debe aislar correctamente y así evitar pérdidas energéticas innecesarias. Para un correcto funcionamiento de este espacio es aconsejable no aumentar el uso del mismo, limitarse a utilizarlo como almacén o trastero, reducir el acristalamiento exterior o incluso colocarlo en la parte inferior del suelo. También se pueden colocar unas aberturas, por ejemplo registros de ventilación que actuarán como en otros elementos constructivos de la captación solar pasiva, en invierno los registros se cierran aumentando la temperatura y en verano se abrirían para mejorar la convección y así refrescar el espacio.

PROTECCIÓN CONTRA LA RADIACIÓN SOLAR

Como es lógico, en las épocas de mayor radiación solar es necesario reducir los aportes energéticos producidos por la incidencia del sol en la edificación al mínimo. Como ya hemos estudiado algunas técnicas o soluciones constructivas como los aislamientos, son validos indistintamente de la época del año, sin embargo no es así en todos los casos, como en el caso concreto de los sistemas de captación solar pasiva, destinados a conseguir recoger la mayor cantidad de calor posible, más adelante estudiaremos estos sistemas.

Durante el verano, el sol se encuentra en una posición más alta que en invierno, esto evita que una gran parte de los rayos de sol penetren de manera directa por los huecos que se encuentran orientados al sur. Para conseguir evitar por completo la radiación se puede optar por diseñar voladizos o pantallas que proyecten sobra, dimensionándolos según la orientación  y teniendo en cuenta el recorrido solar anual. De este modo durante el invierno la radiación incide en el interior de la edificación mientras que en verano se impide la radiación directa.

El comportamiento de la carpintería también es importante, si colocamos vidrios aislantes o incluso reflectantes mejoraría el comportamiento del acristalamiento, que ya de por sí tiene un coeficiente de transmisión más bajo cuando la radiación es oblicua.

Acristalamiento

Imagen: Radiación, comportamiento de un buen acristalamiento. Fuente: cecalca.com

Aunque éstas soluciones pueden parecer definitivas a priori, se plantean una serie de inconvenientes que hacen que sea necesario reforzarlas.

El principal inconveniente es la posición del sol durante los días más calurosos del año. Generalmente suelen coincidir con los últimos días de julio y primeros de agosto, en los que tras pasar el solsticio de verano, va reduciendo su altura y de ese modo los rayos pueden penetrar mejor por los huecos de la fachada. Otro inconveniente son las horas de sol, son días más largos en los que no hay casi nubosidades y los aportes energéticos son mayores. Por esta razón se requiere de sistemas que proyecten sombra o impidan la radiación solar.

Entre las diferentes opciones que se pueden adoptar cabría destacar las siguientes:

  • Toldos, celosías y pérgolas: como se ha mencionado anteriormente son soluciones ajustables según las necesidades. También se pueden utilizar plantas trepadoras para las pérgolas.
  • Lamas direccionales, persianas o contraventanas: para que impidan que gran parte de la radiación solar atraviese, limitando  así su entrada a través de los huecos. Dependiendo del modelo pueden bloquear demasiada luz.
  • Aleros: ya sean fijos o con vegetación de hoja caduca. Los aleros con vegetación deben preferiblemente ser más largos y colocar una maya metálica que deje pasar la luz.

El ciclo vital de las plantas generalmente coincide con las estaciones de modo que al utilizar vegetación de hoja caduca, las hojas se caen en inverno permitiendo la entrada de la radiación solar, mientras que durante el verano la impiden.

  • Arboles y vegetación: Plantar árboles o vegetación de hoja caduca, frente a la fachada sur refrescará el ambiente de manera inmediata y proyectará sombra sobre nuestro edificio.

Además si se diseña el perfil de las jambas de las puertas y las ventanas a 90° con respecto al plano de fachada, se reduciría también la entrada de radiación solar.

Estas soluciones se pueden aplicar en distintas facetas de la edificación, siendo muchas de ellas perfectamente válidas para los cerramientos, como la utilización de la vegetación. Es recomendable utilizar colores claros que reflejen la luz solar. Como ya sabemos la cubierta y las fachadas este y oeste también reciben un gran índice de radiación solar a lo largo del día, por lo que se procurará limitar la entrada de luz destinando los escasos huecos existentes a la ventilación y a la iluminación natural.

APROVECHAMIENTO CLIMÁTICO DEL SUELO

Tal y como hemos visto anteriormente el suelo tiene una gran inercia térmica, esto se traduce en que la temperatura de su interior a una determinada profundidad sea constante a lo largo de todo el año, un ejemplo donde se puede apreciar este fenómeno es en las cuevas. La temperatura del suelo siempre va a ser más baja que la temperatura ambiente en verano y más alta en invierno, sin embargo dependiendo de la profundidad y de la composición del mismo esta amortiguación de la temperatura puede ser de mayor o menor magnitud.

Aprovechamiento suelo

Imagen: Ejemplo de aprovechamiento de la inercia térmica del suelo. Fuente: vilssa.com 

Esta variación de la temperatura debido a la inercia térmica del terreno se puede apreciar en los locales inferiores de las edificaciones, en los sótanos por ejemplo la temperatura durante el verano es considerablemente más baja que en el exterior, sin embargo la humedad relativa es mucho mayor, así como la escasez de luz natural. Estos serían los dos grandes inconvenientes para realizar edificaciones totalmente enterradas.

Pese a las desventajas, esto no quiere decir que no sea factible.  Se pueden utilizar sistemas semienterrados en los que mediante una pendiente orientada al sur se permita mantener la fachada norte semienterrada o completamente enterrada. Añadiendo sistemas de ventilación adecuados y una superficie acristalada en la fachada sur podríamos conseguir la iluminación deseada y reducir la humedad.

A la hora de aplicar este principio podemos optar por diferentes soluciones constructivas que nos aporten una mejora en la eficiencia de nuestro edificio. Podemos enterrar parcialmente los cerramientos que no tengan suficiente radiación solar o colocar una capa de tierra sobre la cubierta que aportará un extra de aislamiento, esta sobrecarga deberá contemplarse en el dimensionamiento de la estructura.