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Sistemas Pasivos de Acondicionamiento
Tradicionalmente el hombre ha tenido en cuenta las condiciones climáticas y de entorno a la hora de diseñar los edificios, y ha condicionado su forma para tener el máximo de confort ambiental interior (confort térmico y lumínico). Con el aumento de la población, la ocupación del territorio y el incremento de exigencias de confort, no ha sido suficiente el diseño pasivo de los edificios y se han incorporado los sistemas activos, es decir las instalaciones, para llegar a niveles de confort más elevados.
El diseño pasivo del edificio, supone incorporar soluciones arquitectónicas y constructivas adecuadas al clima y al ecosistema de la zona donde se implanta el edificio para poder conseguir confort interior, por medio del sol, reduciendo al máximo las aportaciones energéticas que supongan un consumo extra. El resultado es una vivienda confortable, durante todos los días del año, y que permite un consumo mínimo de energía.
Una buena “climatización pasiva” ayuda a gestionar con eficiencia la temperatura interior del hogar. Así, el consumo de energía necesario para conseguir un ambiente agradable se reduce al mínimo. Los elementos responsables de esta climatización tienen como objetivo mejorar el comportamiento térmico de las edificaciones. Influyen sobre la temperatura, aprovechan la radiación, minimizan el movimiento del aire, etc., logrando un mayor bienestar.
Pero, para empezar, hay que detectar los “puntos débiles” en cuanto a aislaciones; sellar fugas de aire en puertas y ventanas se hace imprescindible. El uso de estas técnicas no significa renunciar al suministro de energía, aunque adoptar pautas de consumo razonables es fácil si éstas se apoyan en un conjunto de factores basados en el diseño bioclimático, en el cual adquiere especial relevancia el acondicionamiento pasivo. La climatización pasiva se basa en conceptos básicos de la Termodinámica, cuyas leyes explican el modo natural de fluir del calor. Potenciar los sistemas pasivos, en definitiva, supone caminar hacia una climatización menos artificial.
Niveles de utilizacion del diseño solar pasivo
Pragmático: una casa podría ahorrar del orden de 30% o más en gastos de calefacción sin apenas modificar su aspecto, confort o usabilidad. Esto se puede conseguir por medio de una correcta situación de las ventanas, pequeñas aportaciones de masa térmica y un buen aislamiento térmico. Una pared orientada al Sur puede recibir los rayos del Sol durante el día, acumular el calor y desprenderlo por la noche.
Estacional: tradicionalmente, la tecnología solar pasiva se ha centrado en ciclos diarios de acumulación/radiación de calor para mantener condiciones óptimas de temperatura que pueden mantenerse durante algunos días incluso en ausencia de días soleados. Investigaciones recientes han desarrollado técnicas para acumular el calor en estaciones calurosas y desprenderlo meses más tarde en estaciones frías. Estas técnicas requieren grandes cantidades de masa térmica generalmente ubicada en el subsuelo a unos siete metros de profundidad y perfectamente aisladas para evitar las pérdidas de calor por el clima o el agua. En los meses fríos se puede recuperar el calor conduciéndolo a través de tuberías de material plástico introduciéndolo en el sistema de calefacción de la vivienda.
Maquinaria mínima: una casa solar pasiva pura, no debería incorporar ningún elemento mecánico o eléctrico para ser considerada como tal. Únicamente debería utilizar la energía irradiada por el Sol y recibir solo de manera incidental el calor producido por elementos como las bombillas, velas, cocinas, electrodomésticos del hogar, duchas, personas o animales. El uso de mecanismos de ventilación natural en los que no intervienen ventiladores u otros dispositivos, se suelen incluir dentro de estas técnicas, aunque no se consideren estrictamente diseños solares pasivos.
Verano e invierno
Las condiciones de confort en invierno y en verano son muy diferentes al igual que lo son para climas húmedos o climas secos. Los parámetros que se tendrán que controlar son: temperatura de sensación, movimiento del aire, humedad del aire, calidad del aire, nivel de iluminación, color de luz y deslumbramiento. Por lo tanto se deben prever estrategias para cada una de las situaciones.
Para controlar las necesidades energéticas, las estrategias en invierno son limitar las pérdidas (con aislamiento) y promover las ganancias (orientación ventanas, inercia). Las estrategias en verano son limitar las ganancias (protección y control solar) y facilitar las pérdidas (ventilación).
Finalmente hace falta insistir que para que los sistemas pasivos funcionen correctamente y se obtengan los beneficios energéticos y de confort ambiental es importante una participación activa y responsable de los usuarios. Hoy en día está resuelto con los sistemas electrónicos de la domótica y la inmótica, que permiten regular y controlar de forma automática los sistemas pasivos, haciéndolos el máximo de eficientes y si hace falta, trabajando conjuntamente con el resto de elementos de edificio.
Aunque no se clasifique dentro de las tecnologías solares pasivas, el uso de materiales aislantes térmicos se utiliza con profusión para reducir las pérdidas o las ganancias no deseadas de calor. Las propiedades de los materiales de construcción elegidos, sirven para regular la absorción, reflexión o transmisión de la energía captada.
Parametros de diseño pasivo
Los parámetros de diseño pasivo que influyen en el comportamiento térmico de los edificios son:
A – Microclima y orientación
Teniendo en cuenta la climatología local, se puede construir una casa orientándola de forma que reciba la mayor cantidad de radiación solar anual, evitando sombras en invierno y protegiéndola del exceso de radiación en verano. También se pueden utilizar técnicas basadas en recubrimientos vegetales. A continuación se definen los parámetros ambientales y la incidencia en las características del microclima:
Cada una de las orientaciones geográficas tiene unas condiciones de radiación solar y de exposición al viento diferente, que afectan a la temperatura y humedad. Se debe tener en cuenta para conseguir un aprovechamiento máximo. Una correcta orientación minimiza las ganancias solares en verano.
Fachada hacia el Ecuador: es la superficie que más asoleo recibe en invierno (aproximadamente tres veces más), y en verano es la cubierta. La cubierta por su lado recibe aproximadamente 4,5 veces más radiación en verano que en invierno.
Fachadas este y oeste: reciben 2,5 veces más radiación en verano que en invierno por tanto hará falta tener mucho cuidado de las protecciones solares. Las fachadas de orientación sudeste y suroeste reciben una cantidad de radiación muy similar a lo largo de todo el año.
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