La forma de la casa influye sobre:
- La superficie de contacto entre la vivienda y
el exterior, lo cual influye en las pérdidas o ganancias caloríficas.
Normalmente se desea un buen aislamiento, para lo cual, además de utilizar
los materiales adecuados, la superficie de contacto tiene que ser lo más
pequeña posible. Para un determinado volumen interior, una forma compacta
(como el cubo), sin entrantes ni salientes, es la que determina la
superficie de contacto más pequeña. La existencia de patios, alas, etc. incrementan
esta superficie.
- La resistencia frente al viento. La altura,
por ejemplo, es determinante: una casa alta siempre ofrece mayor
resistencia que una casa baja. Esto es bueno en verano, puesto que
incrementa la ventilación, pero malo en invierno, puesto que incrementa
las infiltraciones. La forma del tejado y la existencia de salientes
diversos, por ejemplo, también influye en conseguir una casa más o menos
"aerodinámica". Teniendo en cuenta las direcciones de los
vientos predominantes, tanto en invierno como en verano es posible llegar
a una situación de compromiso que disminuya las infiltraciones en invierno
e incremente la ventilación en verano.
- La captación solar (explicaremos esto un poco
más en la orientación)
La orientación de la
casa influye sobre:
- La captación solar.
Normalmente interesa captar cuanta más energía mejor porque es nuestra
fuente de climatización en invierno (en verano utilizaremos sombreamientos
y otras técnicas para evitar la radiación). En las latitudes en que nos
encontramos, conviene orientar siempre nuestra superficie de captación
(acristalado) hacia el sur. La forma ideal es una casa compacta y
alargada, es decir, de planta rectangular, cuyo lado mayor va de este a
oeste, y en el cual se encontrarán la mayor parte de los dispositivos de
captación (fachada sur), y cuyo lado menor va de norte a sur. Hay que
reducir la existencia de ventanas en las fachadas norte, este y oeste,
puesto que no son muy útiles para la captación solar en invierno (aunque
pueden serlo para ventilación e iluminación) y, sin embargo, se producen
muchas pérdidas de calor a su través.
- La influencia de los vientos dominantes sobre
la ventilación y las infiltraciones.
Captación
solar pasiva
La energía solar es la fuente
principal de energía de climatización en una vivienda bioclimática. Su
captación se realiza aprovechando el propio diseño de la vivienda, y sin
necesidad de utilizar sistemas mecánicos. La captación hace uso del llamado efecto invernadero, según el cual la radiación penetra a
través de vidrio, calentando los materiales dispuestos detrás suyo; el vidrio
no deja escapar la radiación infrarroja emitida por estos materiales, por lo
que queda confinada entonces en el recinto interior. Los materiales, calentados
por la energía solar, guardan este calor y lo liberan, posteriormente,
atendiendo a un retardo que depende de su inercia térmica. Para un mayor rendimiento, es
aconsejable disponer de sistemas de aislamiento móviles (persianas,
contraventanas, etc.) que se puedan cerrar por la noche para evitar pérdidas de
calor por conducción y convección a través del vidrio.
Los sistemas de captación
pueden ser definidos por dos parámetros: rendimiento, o fracción de energía
realmente aprovechada respecto a la que incide, y retardo, o tiempo que
transcurre entre que la energía es almacenada y liberada. Hay varios tipos de
sistemas:
- Sistemas directos. El sol penetra directamente a través del
acristalamiento al interior del recinto. Es importante prever la
existencia de masas térmicas de acumulación de calor en los lugares
(suelo, paredes) donde incide la radiación. Son los sistemas de mayor
rendimiento y de menor retardo.
- Sistemas semidirectos. Utilizan un adosado o
invernadero como espacio intermedio entre el exterior y el interior. La
energía acumulada en este espacio intermedio se hace pasar a voluntad al
interior a través de un cerramiento móvil. El espacio intermedio puede
utilizarse también, a ciertas horas del día, como espacio habitable. El
rendimiento de este sistema es menor que el anterior, mientras que su
retardo es mayor.
- Sistemas indirectos. La captación la realiza
directamente un elemento de almacenamiento dispuesto inmediatamente detrás
del cristal (a unos pocos centímetros). El interior de la vivienda se
encuentra anexo al mismo. El calor almacenado pasa al interior por
conducción, convección y radiación. El elemento de almacenamiento puede
ser un paramento de material de alta capacidad calorífica, bidones de
agua, lecho de piedras, etc., y puede ser una de las paredes de la
habitación, el techo, o el suelo. Un caso particular es el llamado muro
trombe, en el cual, además, se abren unos registros ajustables en la parte
superior y en la inferior para que se cree una transferencia de calor por
conducción a voluntad. El rendimiento de estos sistemas es también menor
que el del sistema directo, y presentan unos retardos muy grandes.
En el diseño de estos
sistemas es importante considerar:
- La existencia de suficiente masa térmica para la
acumulación del calor dispuesta en las zonas de incidencia de radiación
- La existencia de cerramientos móviles para
aislamiento
- La orientación, obstáculos y sombreamientos de los
espacios de captación, de tal manera que se maximice la captación de
energía en invierno y se minimice la de verano. Repetimos de nuevo que lo
óptimo es la orientación al sur de los sistemas de captación, o con una
desviación de hasta 30º.
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