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Casa pasiva

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Parámetros climáticos básicos para el diseño de una casa pasiva.
Pautas diseño pasivo básicas para casas de montaña y casas del desierto.

La casa pasiva o casa solar pasiva es un concepto que se popularizó en las escuelas de arquitectura, a principios de 1980, al ser publicado el libro La Casa Pasiva. Clima y ahorro energético por el Instituto de Arquitectura de Estados Unidos (The American Institute of Architects.[1]

Su origen

Esta obra fue originalmente encargada por el 'Departamento de Energía' a fin de difundir entre la comunidad de arquitectos de este país un modo diferente de concebir una vivienda teniendo en cuenta cuatro factores principales: temperatura, soleamiento, humedad y viento.

Para esto se dividió a los Estados Unidos en 16 Tipos climáticos y se dieron ejemplos gráficos de pautas de diseño pasivo a seguir para lograr una 'casa pasiva'.

Un ejemplo simple se da en las primeras páginas donde para una casa de montaña se recomienda abrirla al sol del mediodía y cerrarla al viento frío; mientras para una casa del desierto se recomienda protegerla del sol, el calor, y generar adecuada ventilación. Para esto se propone una metodología simple llamada diseño pasivo:

  • El clima y confort de su casa
  • Como definir su clima
    • Condición climática básica
    • Inconvenientes climáticos
    • Ventajas climáticas
  • ¿Cuál es su condición climática básica?
  • Ventajas e inconvenientes
  • ¿Cuál es su clima?
  • ¿Cómo diseñaría usted para este clima?

El problema principal que se suscitó a lo largo del mundo es que si la condición primaria de la metodología de diseño de la casa pasiva se apoya en el clima, y esta es una condición propia de cada sitio donde se desee construir, no siempre se encontraba el método adecuado a seguir. Por otra parte, los ejemplos remiten a la casa tradicional americana en cada zona de Estados Unidos que no siempre se encuentran en otros países.

Clima y confort

Ejemplos de casas solares pasivas en Argentina. La Casa solar de Mendoza.
Ejemplos de casas solares pasivas en Argentina. La casa solar de La Plata (ver muros de agua.

Todo edificio se construye con el fin de cobijar y protegernos del ambiente exterior creando un clima interior. Cuando las condiciones del exterior impiden el confort del espacio interior se recurre a sistemas de calefacción o refrigeración.

Entre las medidas más eficaces se encuentra el ahorro de energía mediante el uso de aislamiento térmico. Pero la Conservación de energía implica aislarnos del exterior, el diseño pasivo busca abrir el edificio al exterior de manera tal que pueda conseguirse un Acondicionamiento natural.

Así el clima donde se va a localizar el edificio se define por la temperatura, los niveles de humedad, la velocidad y dirección de los vientos y el soleamiento del sitio. Entonces las condiciones climáticas pueden constituir un inconveniente o una ventaja para un adecuado rendimiento energético de la casa. Se aplican entonces conceptos simples de la vida cotidiana como:

  • si hace demasiado frío para sentirnos confortables, entonces, nos abrigamos = Aislamiento Térmico
  • si es un día ventoso y tenemos frío buscamos algún objeto para protegernos y volver al confort = Protección eólica
  • si hace demasiado calor y estamos al sol, buscamos la sombra = protección solar
  • si hace calor, aún a la sombra, buscamos la brisa para refrescarnos = ventilación
  • si hace calor y el aire está muy seco, buscamos algún sótano umbrío y fresco = masa térmica

La pregunta que debemos hacernos es: si, naturalmente, ante condiciones climáticas cambiantes instintivamente tenemos soluciones ¿porqué nuestras casas no se conciben o diseñan del mismo modo?

Casa de montaña

Entonces una casa de montaña localizada en un sitio donde hace mucho frío y hay mucho viento lo que deberíamos hacer es buscar una ladera soleada y protegida del viento, incorporar aislamiento térmico a techos, muros y ventanas; ubicar las ventanas hacia el sol del mediodía preferentemente; construir de tal modo que haya la menor cantidad de rendijas por donde penetre el aire frío y disipe el calor del interior.

Casa del desierto

Una casa del desierto debería cerrarse a las altas temperaturas y el candente sol del exterior. Por otra parte, dado que la variación de temperatura entre el día y la noche es alto, por falta de humedad en el aire, debemos hacer uso de la masa térmica construyendo gruesos muros con materiales del lugar. Es necesario aprovechar la baja temperatura nocturna para enfriar la masa del edificio mediante aberturas ubicadas estratégicamente que permitan la ventilación.

La base de todo Diseño ambientalmente conciente que se pretenda eficaz es una respuesta adecuada a los inconvenientes y a las ventajas del clima del lugar. Si esto no es tenido en cuenta deberemos acudir a sistemas mecánicos de acondicionamiento térmico, con el consumo de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero resultantes.

Sistemas solares pasivos

Los sistemas solares pasivos se utilizan, principalmente, para captar y acumular el calor proveniente de la Energía Solar‏‎. Se los llama pasivos ya que no se utilizan otros dispositivos electromecánicos para recircular el calor. Esto sucede por principios físicos básicos como la conducción, radiación y convección del calor.

  • Ganancia directa: es el sistema más sencillo e implica la captación de la energía del sol por superficies vidriadas, que son dimensionadas para cada orientación y en función de las necesidades de calor del edificio o local a climatizar.
  • Muro de acumulación no ventilado: también conocido como muro trombe, que es un muro construido con piedra, ladrillos, hormigón o incluso agua, pintado de negro o color muy oscuro por la cara exterior. Para mejorar la captación se aprovecha una propiedad del vidrio que es generar efecto invernadero‏‎, por el cual la luz visible ingresa y al tocar el muro lo calienta, emitiendo radiación infrarroja, la cual no puede atravesar el vidrio. Por este motivo se eleva la temperatura de la superficie oscura y de la cámara de aire existente entre el muro y el vidrio.
  • Muro de acumulación ventilado: similar al anterior pero que incorpora orificios en la parte superior e inferior para facilitar el Intercambio de calor entre el muro y el ambiente mediante convección.
  • Invernadero adosado: en este caso al muro que da al mediodía se le incorpora un espacio vidriado, que puede ser habitable, mejorando la captación de calor durante el día, reduciendo las pérdidas de calor hacia al exterior.
  • Techo de acumulación de calor: en ciertas latitudes es posible usar la superficie del techo para captar y acumular la energía del sol. También conocidos como estanques solares requieren de complejos dispositivos móviles para evitar que se escape el calor durante la noche.
  • Captación solar y acumulación calor: es un sistema más complejo y permite combinar la ganancia directa por ventanas con colectores solares de aire o agua caliente para acumularlo debajo del piso. Luego, de modo similar al muro acumulador ventilado, se lleva el calor al ambiente interior. Adecuadamente dimensionado permite acumular calor para más de siete días.
  • En casi todos los casos se los puede utilizar como sistemas de refrescamiento pasivo invirtiendo el sentido de funcionamiento.

Bibliografía

  • The American Institute of Architects. (1984). La casa pasiva. Clima y ahorro energético. Editorial Blume, Barcelona. Título original en inglés: Regional guidelines for building passive energy conserving homes.
  • Centro de Espacio Subterráneo de la Universidad de Minnesota. (1983). Conjuntos de viviendas semienterradas. Comportamiento energético y aspectos urbanísticos. Edit G Gili, México.


Referencias

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Alberto Mengual

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