Arquitectura bioclimática en climas cálidos

Cuando se habla de medidas de ahorro energético MAEs en edificación, lo más habitual es pensar en reducir consumos asociados a aquellos equipos o sistemas consumidores de energía. Pero el procedimiento más adecuado para optimizar la eficiencia energética en un edificio consiste, primero en reducir la demanda energética, lo que de forma directa supone ya una reducción del consumo, y posteriormente ya abordar las medidas propiamente destinadas a reducir el consumo.

Este modo de abordar la eficiencia energética en los edificios fue totalmente asumido por la arquitectura bioclimática ya desde sus inicios. Pero ¿qué es la arquitectura bioclimática? Es fundamentalmente aquella corriente arquitectónica que pone el foco en adaptar los edificios a las condiciones climáticas del entorno donde se ubica, así como al aprovechamiento de las energías “in situ” con el fin de minimizar la demanda y el consumo energético, respetando las necesidades de confort de sus usuarios. Así considera que los edificios están compuestos de sistemas pasivos y sistemas activos.

De forma resumida diríamos que los sistemas pasivos son aquellos sistemas utilizados en los edificios para satisfacer las demandas de confort de sus usuarios sin necesidad de uso adicional de energía, como, por ejemplo, la propia envolvente (muros, cubierta, huecos…). Mientras que los sistemas activos son aquellos destinados a cubrir aquellas necesidades que no alcanzan los sistemas pasivos pero haciendo uso de energía adicional para su funcionamiento, como, por ejemplo, los sistemas de climatización.

Fig. 1: Ejemplo de Passive House.

Con estas definiciones, parece lógico pensar que si se consigue minimizar la demanda energética de los edificios con medidas de ahorro energético MAEs en sistemas pasivos, estaremos reduciendo las necesidades a cubrir por los sistemas activos.

Las MAEs más clásicas o conocidas en sistemas pasivos se diseñaron para abordar los rigores de los climas fríos o en las estaciones de invierno. Y, sin embargo, las medidas pasivas de ahorro energético en zonas climáticas cálidas o en temporada de verano, no son tan conocidas o su implantación supone una dificultad añadida a la hora de encontrar fuentes naturales de refrigeración.

Con la llegada de las corrientes de arquitectura bioclimática así como los estándares Passive House, se retomó la búsqueda de medidas de ahorro pasivo para abordar los rigores del verano o el calor de los climas cálidos. Para ello, la arquitectura bioclimática volvió a fijarse en los sistemas constructivos más tradicionales, que fundamentalmente utilizaba sistemas pasivos para dar servicio a sus ocupantes.

Dicho todo esto, ¿cuáles serían las medidas de ahorro pasivas más destacadas para los zonas climáticas o estaciones cálidas?

• El aislamiento: la primera medida de ahorro energético consiste en aislar el interior de los edificios separándolo de las condiciones alcanzadas en el exterior. La envolvente del edificio es fundamentalmente el primer sistema bioclimático que se plantea, pero para su optimización hay que prestar atención a los huecos, los puentes térmicos, etc., y, en especial al aislamiento, haciendo hincapié en aquellos materiales con mejor resistencia térmica.
• Orientación de la vivienda. En el hemisferio norte lo más habitual es orientar la vivienda hacia el sur buscando los aportes energéticos durante la estación de invierno. Sin embargo, eso supone asumir mayores cargas durante la temporada estival, por lo que algunas MAEs adicionales podrían ser poner elementos de protección pasivos contra la radiación directa como voladizos, porches, pérgolas, etc.
• Uso de colores claros. Es enormemente importante el uso de pinturas o materiales reflectantes térmicos en la cubierta o fachada del edificio. Según los expertos, un tejado color claro comparado con uno oscuro puede reducir la ganancia de calor entre un 25%-35%.
• La ventilación. Es otra técnica clásicamente utilizada en las viviendas tradicionales. La ventilación es clave para renovar el aire de los edificios, pero se debe reducir a lo mínimamente necesario. Para conseguirlo, lo eficaz será ventilar únicamente durante la noche. La ventilación cruzada es la técnica más eficaz para la refrigeración usando sistemas pasivos. Pero también está la ventilación convectiva, en la que el aire caliente asciende a las partes más altas de la casa, siendo reemplazado por aire más frío, procedente de un patio fresco, un sótano, tubos enterrados en el suelo, etc., y la ventilación convectiva en desván (disponer de un espacio tapón entre el último piso y el tejado para reducir la transferencia de calor).
• La compacidad. Uno de los factores puramente pasivos, que afectan al consumo energético, es la forma del edificio. Cuanto más compacto es el edificio y tiene menos huecos, mucho mejor. Así lo recomendable en términos energéticos es que tenga una forma compacta sin numerosos huecos, entrantes y salientes. Y la altura también influye a la hora de ventilar.

Existen más soluciones, quizá más novedosas pero que también ayudan a reducir los consumos durante la temporada cálida o en los climas cálidos, como:

• Fachadas o cubiertas vegetales. Consiste en hacer uso de cubiertas o fachadas ecológicas o verdes como elementos constructivos de la envolvente del edificio.
• Doble fachada o muros trombe. Consiste en crear una segunda capa sobre el muro de la edificación, creando una cámara con corriente de flujo de aire.
• Materiales. Se basa en hacer uso de aquellos materiales proporcionados por el entorno y que requieran poca energía en su transformación o para su fabricación. Es decir, menor huella de carbono.

Fig. 2: Ejemplo de fachada vegetal.

Y, por último, antes de recurrir a los sistemas activos, el aprovechamiento de la energía in situ, sería la siguiente medida de ahorro, es decir:

• Integración de energías renovables. Las fuentes de energía más conocidas serían: la energía solar fotovoltaica, la energía solar térmica, la eólica, la aerotérmica o la geotérmica.

Fig. 3: Integración de energías renovables en los edificios.

En definitiva, las MAEs en sistemas pasivos para climas o temporadas cálidos ya empiezan a estar instrumentalizados, favoreciendo la disminución de la demanda y en consecuencia los consumos energéticos en los edificios.

Autor: José Javier Díez Vidal, docente Máster en Arquitectura avanzada y Urbanismo ambientalmente sostenible de EADIC