Elementos por considerar para proyectos de arquitectura bioclimática

La arquitectura bioclimática es cada vez más notable y se refiere al uso de las bondades de la naturaleza para satisfacer las necesidades de los residentes de cualquier inmueble, ya sea casa u oficina. Lograrla requiere un diseño estratégico para minimizar el consumo de energía y obtener la máxima comodidad, que incluya varios elementos, como las placas de celdas solares.

Sistemas de energía solar

La energía solar es la energía más prometedora y las más adecuada a la arquitectura bioclimática. Su aprovechamiento es capaz de alimentar a un edificio completo o disminuir su dependencia del suministro eléctrico o de gas si se implementan colectores para agua caliente y paneles fotovoltaicos.

Hay dos tipos de captadores o calentadores solares: activos o pasivos. Para la arquitectura bioclimática, es preferible no depender de suministros externos para la transferencia de fluidos, por lo que convienen los calentadores pasivos. Estos son sencillos y se dividen en sistemas con termosifón y con circulación forzada (por bombeo). Los primeros son los ideales para este tipo de arquitectura y suministran el agua caliente de forma directa, mientras que los segundos calientan de manera indirecta y usan intercambiador de calor.

En el caso de los sistemas fotovoltaicos, integran múltiples celdas solares. Funcionan mediante un fenómeno físico en el que se emiten fotoelectrones al incidir la luz en un material específico: el silicio. Los paneles poseen una estructura rectangular y cada una de sus celdas mide 10 cm aproximadamente. Hay 60 celdas en un panel estándar, aunque la cantidad varía según los fabricantes.

Generan energía de corriente continua, por lo que requieren un inversor que la convierta en energía alterna, ya que es la utilizada en la mayoría de equipos electrónicos. Un mito de los paneles solares es que no son capaces de abastecer un inmueble completo. En realidad, si son capaces, si se diseña un sistema aislado, aunque se requiere un dimensionamiento adecuado y baterías de respaldo. Este sistema es el más conveniente para la arquitectura bioclimática, pues minimiza al máximo el consumo de la energía generada mediante combustibles.

Hay dos tipos de paneles según la fabricación de las celdas solares: monocristalinos y policristalinos. En construcciones bioclimáticas es crucial la máxima eficiencia, lo que es posible con las celdas monocristalinas, que integran menos impurezas y producen más energía, aunque su precio es más alto. Un diseño inteligente en este tipo de construcciones es usar placas en forma de tejas o techos para optimizar el aprovechamiento del espacio.

Orientación

La captación de energía es crucial para el concepto bioclimático. Aquí cobra importancia la orientación de la construcción y los sistemas. Por ejemplo, la mejor orientación para los paneles solares y los calentadores es hacia el sur (ángulo azimutal de 180 °C). Esta orientación permitirá que ambos sistemas reciban la máxima radiación posible durante el día, lo que aumenta su rendimiento.

Otro ejemplo son las envolventes transparentes que se orientan hacia el mismo punto cardinal para que la luz solar penetre por los vidrios y caliente los interiores, algo ideal en los meses más fríos. En el caso de las fachadas opacas, se orientan hacia el norte para minimizar las pérdidas de calor.

Condiciones del suelo

El suelo presenta alta inercia térmica que causa un impacto climático aprovechable para proyectos de arquitectura bioclimática, debido a que ralentiza los cambios de temperatura producidos entre el día y la noche. Una forma de mejorar la capacidad del suelo para acumular calor es semienterrar fachadas o edificios. Aquí destaca el papel de las capas de tierra como aislantes adicionales. Otra forma de aprovechar las condiciones del suelo son los pozos canadienses. Se trata de sistemas geotérmicos y renovables diseñados para obtener energía limpia del subsuelo.

Aislamiento

En cualquier proyecto arquitectónico se contemplan los aislamientos acústicos y térmicos, pero, en el caso de las construcciones bioclimáticas, se utilizan materiales aislantes respetuosos con el medio ambiente. La colocación idónea del aislamiento térmico es hacia el exterior para mantener la temperatura en interiores. Si en este hay una envolvente con una notable masa térmica, se almacenará mejor la energía.

Con respecto a los mejores materiales, es importante considerar que las construcciones con alta masa térmica mantienen la temperatura sin variaciones notables y son estables en climas extremos. Excelentes materiales como masa térmica son la piedra natural y el ladrillo, que son adecuados para los proyectos bioclimáticos.

Ventilación

Parecería que en la arquitectura bioclimática es buena opción el sistema de tiro térmico con control de temperatura y caudal, no obstante, su diseño es complicado y dificulta el proceso constructivo. Una opción ampliamente usada es la ventilación controlada mecánica para que el aire se renueva constantemente, sea de calidad y mantenga la salud de los residentes.

Si se toman en cuenta los parámetros mencionados, especialmente aislamiento y orientación, la ventilación mecánica proporcionará excelente confort térmico y evitará problemas de humedad (como el moho), entre otros problemas causados por los factores ambientales externos.

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