En el diseño de edificios pasivos, las técnicas para mejorar la eficiencia del consumo energético pueden ser variadas. Los sistema de microcogeneración, las calderas de biomasa y el control centralizado, son algunas de las técnicas que se pueden implementar para este fin. Sin embargo, estos corresponden a elementos internos y no a la estructura del edificio como tal.
Para que una construcción aproveche al máximo los recursos naturales que ofrece el entorno, es fundamental diseñar cuidadosamente su envolvente. Los parámetros que se deben tomar en cuenta en este trabajo son:
- Requerimientos del lugar: Consumo de energía, adaptabilidad al clima local, etc.
- Requerimientos de confort térmico: Sistemas de ventilación e iluminación natural, humedad, acondicionamiento climático, etc.
- Requerimientos constructivos: Durabilidad de los materiales, ciclo de vida del edificio, energía incorporada en los materiales.
¿Cómo se diseña y construye la envolvente?
Los materiales que componen la envolvente deben tener ciertas características particulares para asegurar su eficiencia. Por ejemplo, deben poseer un bajo contenido energético y producir una baja emisión de gases de efecto invernadero, entre otros.
Un material idóneo son los paneles fenólicos o HPL, un laminado formado por un núcleo de resinas con fibras de celulosa termoendurecibles con una alta densidad. En el caso de las maderas, se deben evitar aquellas que provengan de bosques nativos y se sugiere los cultivos como el pino o el eucaliptus.
La envolvente actúa como una pantalla a través de la cual el aire y el calor son absorbidos y disipados, debe ser una membrana flexible que se adapte al clima local y minimice el intercambio de energía. Por esto, el diseño de la envolvente dependerá de los requisitos técnicos a los que el edificio debe responder. Los principales son:
- Datos climáticos: Como la temperatura del aire exterior, el asoleamiento y la dirección de los vientos.
- Resistencia y estabilidad: Incluidos los elementos verticales, gravitantes, horizontales y antisísmicos.
- Confort acústico: La envolvente debe filtrar los sonidos exteriores para evitar que el nivel de confort interior disminuya.
- Estanqueidad al agua y aire: Las aberturas en el diseño de la envolvente permiten la ventilación natural de los espacios, ya que ayudan a la distribución del aire y evitan la acumulación de humedad.
- Confort de las visuales: La fachada vertical acristalada debe conectar el usuario con el ambiente exterior, promoviendo el ingreso de la luz natural a los espacios interiores.
En edificios pasivos, se debe considerar también el intercambio de energía en tres factores: aislamiento térmico, materiales con inercia térmica y control de la radiación solar. Otro proceso complementario es la gestión del intercambio de agua. Para controlarla se pueden implementar técnicas como la evaporación pasiva, la captación o recolección de aguas lluvia y/o el balance de la humedad por medio de vegetación.
Enfriamiento eficiente en la envolvente
En sectores en los que el verano se presenta muy cálido o que tienen altas temperaturas durante todo el año, muchas veces es necesario emplear sistemas de aire acondicionado. No obstante, también es posible aplicar técnicas en la envolvente, como por ejemplo:
- Adecuada protección solar en las superficies vidriadas.
- Buen aislamiento térmico en muros, techos y vidriados.
- Concentrar los espacios de gran emisión de calor.
- Airear los edificios durante la noche mediante fachadas ventiladas.
La masa de la envolvente dependerá del clima del lugar en el que se encuentre el edificio. Por ejemplo, en ambientes desérticos y templados es recomendable que tenga un gran espesor. Los árboles de hoja caduca son un buen complemento para estas técnicas, ya que bloquean el sol excesivo en verano y permiten el paso de la luz en invierno.
La mejor alternativa para crear un edificio energéticamente eficiente es incluir este principio en su diseño y construcción inicial. De esta forma, las dificultades climáticas o de consumo de energía pueden ser solucionadas con anticipación, ya sea en una casa pasiva o en edificios que cuenten con otros sistemas sustentables.
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