Estrategias de diseño bioclimático

El objetivo de cualquier diseño arquitectónico es proporcionar confort a sus ocupantes. En el caso que nos ocupa se trata de confort higrotérmico. Se trata de mantener a los ocupantes del edificio dentro de los rangos de confort adecuados con un diseño adaptado al entorno y de mínimo impacto (visual, de recursos naturales y energético). Las estrategias bioclimáticas por lo tanto son:

• Calentar / Enfriar
• Humidificar / Deshumidificar

…y todo ello con el mínimo impacto.

Análisis del Clima – Los Climogramas

Es el primer paso a dar por un Arquitecto / Ingeniero bioclimático.

Para los Arquitectos «autóctonos» de cada zona, les será más sencillo conocer el tipo de edificación a implantar. En muchas ocasiones esta Arquitectura se realiza sin ni siquiera conocer cuál es el motivo de determinadas soluciones. Simplemente se sabe que funcionan, es lo que se ha hecho siempre. Sin embargo para Arquitectos foráneos, es fundamental antes de desarrollar su diseño, el conocer el clima existente e identificar en edificios ya implantados los motivos de las diferentes soluciones arquitectónicas implementadas. A partir de ahí se podrán incorporar dichas soluciones e incluso desarrollarlas y mejorarlas si cabe.

Existen aplicaciones muy interesantes para realizar este análisis como por ejemplo CLIMATECONSULTANT de la Universidad de UCLA (EnergyDesign tools group) que nos mostrarán gráficamente qué debemos hacer para establecer condiciones confortables.

• Realizar un análisis del clima a través de Climogramas
• Estudiar la orientación del edificio y su integración en el clima
• Decidir las estrategias bioclimáticas a adoptar

Necesitamos calentar

Tenemos un deficit de energía en la zona a acondicionar. Emplearemos primeramente sistemas pasivos para en última instancia adoptar sistemas activos

1. Ubicación
   El estudio de la ubicación del edificio es fundamental. Dependerá de condicionantes topográficos.
2. Orientación
3. Cerramientos
   Aislamiento
   La forma más clara de mantener el calor en el interior de un local es aumentando el aislamiento en los cerramientos. El hecho de aislar un local, no hace de por sí que el local aumente de temperatura sino que la energía interior se mantenga en el tiempo, requiriendo un menor consumo de energía.
   Si logramos que las cargas térmicas positivas del local (radiación, equipos, ocupación) se equilibren con las pérdidas a través de cerramientos, podremos lograr un nulo consumo de energía.

   Vidrios aislantes y con baja emisividad
   Se trata de que pase la radiación solar pero no salga la radiación emitida por los enseres y cerramientos del interior. Para ello, existen los vidrios de baja emisividad (Low-E)-

   Inercia térmica
   Los materiales tienen la capacidad de almacenar energía térmica. Cuando el material se está calentando, aumenta su temperatura. Cuando ya no existe aporte de calor al material, éste cede energía en forma de radiación y convección.
   Este efecto puede aprovecharse de forma beneficiosa para calentar un local o mantenerlo caliente en periodos cuando se necesita. Por ejemplo almacenado calor en mobiliario o muros para cederlo al ambiente en periodos nocturnos

4. Sistemas cuasi-pasivos

   Podríamos decir que son sistemas pasivos que necesitan de ayuda para ser efectivos. Tampoco son activos porque no existe, para el fin que son empleados, un consumo de energía sino que dicho consumo sólo se efectúa en sistemas auxiliares.
   Estamos hablando por ejemplo de:
   – Sistemas de calefacción a través de paneles solares
   – Sistemas de precalentamiento de aire a través de paneles solares o pozos canadienses

5. Sistemas activos
   Si con los sistemas pasivos no es suficiente, se adoptarán sistemas activos de calentamiento, o dicho de otro modo, sistemas de calefacción. Dentro de este apartado se abre un abanico de multitud de sistemas tanto de generación (caldera, bomba de calor, etc.), tipo de combustible (biomasa, gas, gasoleo, electricidad),  como de acondicionamiento interior (suelo radiante, radiadores, fancoils, etc) que escapan al objeto de este artículo.

Necesitamos enfriar

Tenemos un superavit de energía en la zona a acondicionar. Emplearemos primeramente sistemas pasivos para en última instancia adoptar sistemas activos

1. Ubicación
   El estudio de la ubicación del edificio es fundamental. Dependerá de condicionantes topográficos.
2. Orientación

3. Cerramientos
   Aislamiento térmico
   La forma más clara de mantener el calor en el interior de un local es aumentando el aislamiento en los cerramientos. El hecho de aislar un local, no hace de por sí que el local aumente de temperatura sino que la energía interior se mantenga en el tiempo, requiriendo un menor consumo de energía.
   Si logramos que las cargas térmicas positivas del local (radiación, equipos, ocupación) se equilibren con las pérdidas a través de cerramientos, podremos lograr un nulo consumo de energía.Vidrios aislantes y con baja emisividad
   Se trata de que pase la radiación solar pero no salga la radiación emitida por los enseres y cerramientos del interior. Para ello, existen los vidrios de baja emisividad (Low-E)-

   Inercia térmica
   Los materiales tienen la capacidad de almacenar energía térmica. Cuando el material se está calentando, aumenta su temperatura. Cuando ya no existe aporte de calor al material, éste cede energía en forma de radiación y convección.
   Este efecto puede aprovecharse de forma beneficiosa para calentar un local o mantenerlo caliente en periodos cuando se necesita. Por ejemplo almacenado calor en mobiliario o muros para cederlo al ambiente en periodos nocturnos

4. Ventilación natural

5. Sistemas cuasi-pasivos
   Podríamos decir que son sistemas pasivos que necesitan de ayuda para ser efectivos. Tampoco son activos porque no existe, para el fin que son empleados, un consumo de energía sino que dicho consumo sólo se efectúa en sistemas auxiliares.
   Estamos hablando por ejemplo de:
   – Sistemas de calefacción a través de paneles solares
   – Sistemas de precalentamiento de aire a través de paneles solares o pozos canadienses
6. Sistemas activos
   Si con los sistemas pasivos no es suficiente, se adoptarán sistemas activos de calentamiento, o dicho de otro modo, sistemas de calefacción. Dentro de este apartado se abre un abanico de multitud de sistemas tanto de generación (caldera, bomba de calor, etc.), tipo de combustible (biomasa, gas, gasoleo, electricidad),  como de acondicionamiento interior (suelo radiante, radiadores, fancoils, etc) que escapan al objeto de este artículo.