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Arquitectura solar pasiva

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La Arquitectura Solar Pasiva, incluye el modelado, selección y uso de una correcta tecnología solar pasiva, que mantenga el entorno de una vivienda a una temperatura agradable, por medio del Sol, durante todos los días del año. Como resultado, se minimiza el uso de la tecnología solar activa, las energías renovables y sobre todo, las tecnologías basadas en combustibles fósiles.

La arquitectura solar pasiva es sólo una pequeña parte del diseño de edificios energéticamente eficientes, que a su vez, es otra parte del diseño sostenible, aunque estos términos a menudo se utilicen erróneamente como sinónimos (la arquitectura solar pasiva no se relaciona con conceptos como ventilación, Enfriamiento por evaporación, o análisis de ciclo vida).

Conceptos clave

Ganancia solar directa

La Ganancia solar directa implica la utilización de ventanas, claraboyas y persianas para controlar la cantidad de radiación solar directa que llega al interior de una vivienda. El uso de ventanas soleadas combinadas con suelos de gran masa, es un ejemplo sencillo de esta utilización.

Tradicionalmente, estos sistemas de ganancia solar directa no han sido bien considerados, sobre todo por el elevado coste que tenían los cristales bien aislados térmicamente, con valores-R comparables al aislamiento de los muros. Esto está cambiando radicalmente en Europa, donde se desarrollan ventanas superaislantes que ayudan a implementar el estándar alemán de Casa solar pasiva.

Ganancia solar indirecta

La ganancia solar indirecta es la que se obtiene a través de la piel del edificio, que ha sido diseñada con una masa térmica (como un tanque de agua o un muro sólido recubiertos por un cristal). El calor acumulado por esta masa es cedido al interior del edificio indirectamente por conducción o convección. Ejemplos de esta técnica son: el Muro trombe, paredes de agua, o la instalación de pequeños estanques sobre un tejado. La cubierta ajardinada también es un ejemplo representativo.

En la práctica, a estos sistemas se les suele criticar el que sean difíciles de controlar, además del alto precio de los cristales aislantes.

Ganancia solar aislada

La ganancia aislada implica la captura pasiva del calor del Sol, para posteriormente transportarlo dentro o fuera de la vivienda usando para ello un líquido (por ejemplo un captador térmico dotado de Termosifón) o aire (una chimenea solar) o ambos (un Almacén de calor).

Los solariums, invernaderos y armarios solares son alternativas para lograr una ganancia de calor aislada de la que podemos aprovechar el aire caliente.

Otras estrategias de diseño solar pasivo

  • La orientación en la construcción. Teniendo en cuenta la climatología local, se puede construir una casa orientándola de forma que reciba la mayor cantidad de radiación solar anual, evitando sombras en invierno y protegiéndola del exceso de radiación en verano. También se pueden utilizar técnicas basadas en recubrimientos vegetales.
  • Características de la construcción. La forma del edificio y su envolvente determinan la cantidad de superficie expuesta a la radiación solar, ajustando ésta a las necesidades deseadas. Las propiedades de los materiales de construcción elegidos, sirven para regular la absorción, reflexión o transmisión de la energía captada.
  • Uso del entorno. La utilización de elementos naturales como árboles y plantas puede resultar útil para crear zonas de refrescamiento en verano y un escudo de protección del viento en invierno.

Aunque no se clasifique dentro de las tecnologías solares pasivas, el uso de materiales aislantes térmicos se utiliza con profusión para reducir las pérdidas o las ganancias no deseadas de calor.

La evolución de la Arquitectura Solar Pasiva

El diseño de construcciones basadas en la arquitectura solar pasiva proviene de la antigüedad y ha permanecido ligado a la arquitectura tradicional de muchos países. En el mundo desarrollado, aunque han seguido siendo utilizadas en núcleos rurales o por personas entusiastas, han sido ignoradas por la industria de la construcción hasta finales del s. XX.

A pesar de la falta de interés general, las tecnologías solares pasivas se retomaron y mejoraron en el último tercio del siglo XX coincidiendo con la crisis del petróleo de 1973. La introducción de tecnologías de diseño asistido por ordenador y la aparición de construcciones pioneras también ayudaron.

En los inicios del siglo XXI, el tema ha cobrado un nuevo interés, debido sobre todo a las consecuencias ya visibles del calentamiento global del planeta.

Niveles de utilización del diseño solar pasivo

Pragmático: una casa podría ahorrar del orden de 30% o más en gastos de calefacción sin apenas modificar su aspecto, confort o usabilidad. Esto se puede conseguir por medio de una correcta situación de las ventanas, pequeñas aportaciones de masa térmica y un buen aislamiento térmico. Una pared orientada al sur puede recibir los rayos del Sol durante el día, acumular el calor y desprenderlo por la noche.

Estacional: tradicionalmente, la tecnología solar pasiva se ha centrado en ciclos diarios de acumulación/radiación de calor para mantener condiciones óptimas de temperatura que pueden mantenerse durante algunos días incluso en ausencia de días soleados. Investigaciones recientes han desarrollado técnicas para acumular el calor en estaciones calurosas y desprenderlo meses más tarde en estaciones frías. Estas técnicas requieren grandes cantidades de masa térmica generalmente ubicada en el subsuelo a unos 7 metros de profundidad y perfectamente aisladas para evitar las pérdidas de calor por el clima o el agua. En los meses fríos se puede recuperar el calor conduciéndolo a través de tuberías de material plástico introduciéndolo en el sistema de calefacción de la vivienda.

Maquinaria mínima: una casa solar pasiva pura, no debería incorporar ningún elemento mecánico o eléctrico para ser considerada como tal. Únicamente debería utilizar la energía irradiada por el Sol y recibir solo de manera incidental el calor producido por elementos como las bombillas, velas, cocinas, electrodomésticos del hogar, duchas, personas o animales. El uso de mecanismos de ventilación natural en los que no intervienen ventiladores u otros dispositivos, se suelen incluir dentro de estas técnicas, aunque no se consideren estrictamente diseños solares pasivos.

Referencias bibliográficas

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