Protecciones solares.

Arquitectura solar pasiva, elementos para su diseño

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15/06/2018

La arquitectura bioclimática es uno de los temas más relevantes del siglo XXI en el sector, englobando en ella la arquitectura solar pasiva. El principal motivo para alcanzar está importancia en la sociedad es la falta de recursos a consecuencia de la sobreexplotación. Es en este sentido es donde la arquitectura se entiende como una de las herramientas más importantes a la hora de diseñar y construir edificios sostenibles.

Se entenderán por estos, los que no requieren de sistemas activos o tienen una demanda energética mínima para alcanzar el confort en el interior.

¿Qué son los sistemas pasivos? ¿Qué tipos hay? Vamos a profundizar en estos para conocer la arquitectura solar pasiva y como incorporarla al diseño.

Los sistemas pasivos son aquellos que no dependen de energías convencionales, formando parte de la propia construcción.

Los sistemas solares pasivos se emplean principalmente para captar, bloquear, acumular o transformar el calor procedente de la energía solar sin necesidad de sistemas eléctricos, para ello emplea los principios básicos de la física como la radiación, conducción o convección del calor.

Para alcanzar un confort dentro de las viviendas es necesario que se incorpore el control térmico, entendiendo con ello que se satisfagan las necesidades de calentamiento o enfriamiento. Los sistemas pasivos deben ser la primera respuesta.

 

Sistemas pasivos.

Los sistemas pasivos son aquellos que no dependen de energías convencionales, formando parte de la propia construcción. Los sistemas solares pasivos se emplean principalmente para captar, bloquear, acumular o transformar el calor procedente de la energía solar sin necesidad de sistemas eléctricos, para ello emplea los principios básicos de la física como la radiación, conducción o convección del calor.

El primer paso para diseñar con sistemas pasivos es conocer el clima del lugar en el que se encuentra. Los diferentes valores determinaran las técnicas pasivas que se pueden implementar. La temperatura y la radiación solar que va a incidir en la construcción serán los factores más relevantes en los sistemas de arquitectura solar pasiva. Se deberá tener en cuenta como varia la incidencia en la vivienda a lo largo del año, he intentar que se adapte a estos cambios.

Distribución solar anual

 

Ganancias directas.

Con estos se pretende ganar la máxima cantidad de radiación solar con la menor perdida de energía posible. Será necesario para ello un buen aislamiento la hermeticidad del espacio.

Dentro de esta tipología el sistema más sencillo es la captación a través de zonas acristaladas, es decir, a través de las ventanas. Las superficies de las mismas son dimensionadas según la orientación en la que se encuentre y la demanda requerida en el interior.

Para que este sistema alcance todo su potencial se recomienda que los elementos que recibirán la incidencia sean elementos masivos con ello se conseguirá que libren el calor de manera prolongada en el tiempo, según lo requerido se debe seleccionar el material que más se adecue.

Ganacias directas. Aprovechamiento

Por el contrario, en climas cálidos es conveniente el bloqueo de estas entradas de radiación. Para evitar que entre la radiación y siga entrando luz natural a la vivienda se pueden emplear diversos elementos de protección.

Estos elementos pueden ser aleros, sistemas de lamas, pérgolas, toldos o vegetación en las inmediaciones a la vivienda. Los materiales y su color pueden ayudar reflectando la radiación, un ejemplo de ello es el color blanco que se ha empleado de manera tradicional en diferentes zonas como la mediterránea y que pueden conllevar un ahorro de aproximadamente el 20% en sistemas de refrigeración.

 

Elementos sombra

Ganancias indirectas.

Las ganancias indirectas son un factor importante en la arquitectura solar pasiva. Estos sistemas convertirán la radicación solar en calor mediante la absorción de las superficies externas y transmitiéndose a los espacios habitables por conducción.

La forma más común de obtener estas ganancias es con muros de un espesor entre 15 y 40 cm. Estos deben ser de un material de elevada inercia térmica (ladrillo, hormigón, tierra, etc). La cara exterior del cerramiento debe ser una superficie acristalada que permita crear una cámara de aire cerrada. La superficie exterior también puede ser de materiales con elevada absortividad y baja emisividad. El sistema más empleado es el muro trombe.

 

Ganancias indirectas. Muro trombe

 

El muro trombe también se suele emplear con la cámara ventilada con aberturas al espacio interior. En ocasiones estas incluso tienen la posibilidad del control de según se requiera. Esta variación permite intercambios convectivos con el aire de la cámara y el espacio interior. Gracias al intercambio la temperatura del espacio interior aumenta más rápidamente.

Captación indirecta. Muro trombe cámara ventilada

Ganancias aisladas.

Estas ganancias normalmente se alcanzan en la arquitectura solar pasiva con la implementación de invernaderos adosados. También se puede implementar en la cubierta. El sistema combina la captación directa y el muro acumulador.

Normalmente los invernaderos se suelen colocar en la fachada sur (norte para el hemisferio sur). El espacio del invernadero permite una elevada captación de calor que se distribuirá por la vivienda por convección. Captación solar. Invernadero complementario

El problema del sistema es que también conlleva grandes pérdidas al ser el vidrio un buen transmisor del calor. Estas pérdidas son más comunes en la noche por la bajada de temperatura. Para restringir estas pérdidas pueden colocarse elementos como persianas o muros que separen el espacio del invernadero del resto.

Captación solar. Invernadero anexo

Al diseñar estos sistemas se debe tener en cuenta el entorno, así como las edificaciones más inmediatas. Estos no solo pueden hacer que el sistema no funcione, sino que pueden suponer un ahorro económico.

El siguiente esquema muestra como incide el sol, la vivienda próxima determina la altura más baja de entrada. Esto permite determinar que no es necesario acristalar toda la pared. En ocasiones no contemplar eso puede llegar incluso a ser contraproducente.

 

Además de la clasificación realizada se han de tener en cuenta diversos factores a la hora de proyectar. Influirán la incidencia de sombra, las repercusiones micro climáticas inclusive la distribución del espacio interior. Comprender todos los factores será fundamental para un aprovechamiento adecuado de la energía.

Estos elementos deben ser concebidos en la fase de diseño de un proyecto. Esto no implica que no se puedan aplicar en edificios existente. Serán el estudio del entorno y del espacio los que determinen que sistemas se pueden implementar.

La arquitectura solar pasiva aporta confort a la vivienda y disminuye el consumo eléctrico convirtiéndola en imprescindible para concebir un diseño arquitectónico.

¿Y tú los estas aplicando ya en tus proyectos?

 

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Categorizado en: Energía

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