La Universidad College de Londres (UCL) ha investigado recientemente la eficacia de diversos métodos para reducir las temperaturas en la ciudad. Se ha descubierto que pintar los tejados de los edificios con revestimientos blancos o reflectantes es la medida más eficaz para reducir las temperaturas en el centro de las ciudades.
Luego están los aires acondicionados. Además de consumir cantidades significativas de energía, contribuyen a elevar la temperatura exterior del centro de la ciudad. Es un círculo vicioso: cuantos más aires acondicionados se utilizan, mayor es la temperatura ambiente, lo que obliga a los mismos aires acondicionados a trabajar más para mantener la temperatura interior.
Teniendo en cuenta que 2023 tuvo el dudoso honor de ser el año más caluroso jamás registrado, ahora es un buen momento para reflexionar sobre las características arquitectónicas que reducen el calor sin consumir energía.
Diseño arquitectónico tradicional para la ventilación pasiva
La gente lleva miles de años utilizando el diseño arquitectónico para refrigerar sus hogares. A continuación se muestran algunos ejemplos de todo el mundo.
- Un captador de viento (conocido como bãdgir o malqaf en Irán y Egipto, respectivamente) es una descripción acertada de las torres con lamas verticales que se encuentran en muchos países de Oriente Medio. Los vientos dominantes soplan a través de las lamas, aspirando el aire caliente del interior y enfriando las zonas interiores.
- Los romanos eran grandes aficionados a los sótanos, y la basílica de San Clemente en Roma es un ejemplo perfecto de lo fresco que puede ser un sótano, incluso durante las olas de calor.
- Los egipcios eran expertos en técnicas de evaporación pasiva para refrigerar sus edificios. Descubrieron que colgar una pantalla de juncos mojados en las ventanas enfriaba el aire al entrar en la habitación.
- Los patios eran otro elemento arquitectónico antiguo muy popular en varias regiones del mundo, que utilizaban la sombra y la vegetación para crear un espacio fresco.
- Las ventanas pequeñas y empotradas, junto con las paredes gruesas, garantizaban un interior más fresco. Sin embargo, estas medidas no se adaptarían a la arquitectura moderna, así que investiguemos otras estrategias de refrigeración pasiva para hacer nuestra vida más cómoda sin utilizar energía.
Estrategias de refrigeración pasiva para nuevas construcciones
A medida que los edificios se esfuerzan por lograr un diseño más eficiente desde el punto de vista energético, existen algunas características arquitectónicas clave de refrigeración pasiva que desempeñan un papel importante a la hora de proporcionar calor en invierno y reducir el calor en verano sin recurrir a equipos que consumen mucha energía, como los aires acondicionados. Entre las estrategias de refrigeración pasiva disponibles, la orientación del edificio es una de las más eficientes.
Orientación
El movimiento aparente del sol desde el solsticio de invierno hasta el solsticio de verano desempeña un papel importante en la calefacción de un edificio.
En invierno, los edificios del hemisferio norte acumulan el calor a través de las aberturas orientadas al sur, que permiten la entrada de la luz solar. Sin embargo, en los calurosos meses de verano, el mismo edificio debe proteger su interior reduciendo la cantidad de luz solar que entra en él.
Para hacerlo de manera eficaz, las casas rectangulares con una línea de cumbría este-oeste serán más eficientes, ya que maximizan su exposición al sur. Aunque los diagramas modernos generados por ordenador proporcionan parámetros de diseño precisos, este concepto tiene su origen en prácticas de construcción antiguas, como las de la dinastía Ming en China y las ruinas de los pueblos de Colorado.
El uso de las habitaciones es un elemento importante para potenciar el papel positivo que puede desempeñar la orientación a la hora de mantener una temperatura agradable en el hogar. Las habitaciones de uso frecuente, como la cocina y las zonas de estar, deben situarse en el lado sur de la casa para que puedan calentarse con el sol del invierno. Por el contrario, los garajes, los trasteros y otras habitaciones de uso poco frecuente deben situarse en el lado norte para proteger la casa del frío viento invernal.
Aislamiento
En verano, queremos mantener frescos nuestros interiores, y la mayor amenaza para nuestro confort es el techo, responsable de aproximadamente el treinta por ciento del calor que invade nuestros espacios interiores. Si bien la instalación de un aislamiento eficiente en el techo hará que las cosas sean mucho más soportables en el interior, la aplicación de una capa reflectante en el techo es una solución más directa, que se analiza en la sección «Techos frescos» más adelante.
En cualquier caso, siempre es buena idea aislar para cumplir con los requisitos del código de construcción de su región. Aislar las paredes ayudará a reducir la temperatura de su casa en verano, sin embargo, si va a elegir solo un lugar para aislar, es más importante hacerlo en el techo o el ático, ya que el techo recibe más luz solar que las paredes.
Ventilación de enfriamiento pasivo
La arquitectura de refrigeración pasiva se basa en gran medida en diseños antiguos. El concepto fundamental es utilizar la propiedad natural del aire caliente de ascender. Por consiguiente, los edificios que permiten que el aire entre por un nivel inferior y circule antes de salir por una abertura superior se benefician del efecto refrescante que ha proporcionado comodidad al ser humano desde la antigüedad.
La dirección y la temperatura de los vientos dominantes son factores adicionales a tener en cuenta a la hora de establecer la orientación correcta del edificio. Los antiguos egipcios utilizaban sus conocimientos sobre los vientos dominantes para orientar las aberturas de los edificios con el fin de atraer los vientos frescos del norte hacia el interior.
Aunque se puede obtener información específica sobre los vientos y sus temperaturas medias en los departamentos meteorológicos gubernamentales, lo normal es que los vientos fríos soplen del norte y del oeste. Por el contrario, los vientos más cálidos se originan en el sur en las localidades del hemisferio norte.
Técnicas de refrigeración pasiva para edificios existentes
Si alguna vez ha visto a turistas corriendo por la arena de la playa calentada por el sol del verano, comprenderá el concepto de absorción de calor. Si a esto le añadimos las superficies urbanas convencionales de asfalto y hormigón, el concepto de «isla de calor urbana» cobra especial relevancia.
Techos frescos
Salir de la ciudad no anula el efecto de la absorción de calor. Las carreteras asfaltadas de los suburbios y las entradas pavimentadas contribuyen en gran medida a elevar la temperatura, al igual que los tejados oscuros. Pintar el tejado de blanco o con colores reflectantes reducirá la temperatura ambiente y le permitirá ahorrar dinero en la factura de la luz.
En un estudio reciente de la UCL, se demostró que la aplicación de un revestimiento blanco o reflectante en los tejados existentes era más eficaz que los tejados verdes o la vegetación a nivel del suelo para refrigerar los edificios del centro de Londres. En el estudio, la aplicación de cubiertas reflectantes o blancas daría lugar a una reducción de la temperatura ambiente de 1,5 °C, mientras que los techos verdes solo darían lugar a una reducción de 0,5 °C. La ineficiencia de los techos verdes se vio aún más perjudicada por las propiedades aislantes del techo, que atrapaba el calor en los edificios durante la noche.
Según The Green Business Lab, el revestimiento protector desarrollado por la Universidad de Purdue reduce la temperatura de los tejados en ocho grados. El equipo de investigación ha calculado que la capacidad de refrigeración del revestimiento equivale a unos diez kilovatios, lo que se aproxima a la de los aires acondicionados convencionales.
Ventanas
Es difícil cambiar la posición de las ventanas en un edificio ya construido, pero eso no significa que no se pueda mejorar su eficiencia para mantener la temperatura fresca.
La luz del sol que entra por la ventana a primera hora de la mañana puede parecer una invitación a dejar las persianas abiertas, pero el resultado inevitable es que la habitación se calentará rápidamente hasta alcanzar una temperatura incómoda.
Las persianas y las cortinas son opciones obvias para reducir el calor del sol en la habitación, pero si no quieres perder las vistas, quizá lo que necesitas es aplicar una lámina para ventanas que refleje la luz solar pero siga siendo translúcida. En mi oficina da el sol por la mañana en verano y tenía que cerrar las cortinas durante la mañana para mantener la temperatura baja hasta que instalé una lámina para ventanas. Ahora las cortinas permanecen abiertas, ya que la lámina refleja muy bien la luz solar y puedo seguir viendo las olas romper suavemente.
Mientras que la ventilación cruzada es eficaz para reducir la temperatura interior, la ventilación por chimenea es eficaz para crear una vía de salida del aire más cálido del edificio a través de ventanas situadas en la parte superior del edificio o, a veces, en el techo.
Refrigeración pasiva utilizando el jardín
Hacer algunos cambios en el jardín puede hacer que la temperatura interior de la casa sea más agradable. Los árboles, especialmente los caducifolios, son excelentes cortinas estacionales, ya que cubren completamente con sus hojas en verano, cuando se necesita reducir la luz solar que entra por las ventanas.
Es importante mantener los árboles a una distancia prudencial de la casa por dos razones. En primer lugar, los árboles reducen el viento, que es posible que desee que circule por la casa. En segundo lugar, los árboles crecen año tras año, por lo que debe tener una idea clara de cómo será un árbol maduro antes de decidir su ubicación.
En invierno, cuando se desea un poco de sol para calentar el interior, los árboles de hoja caduca pierden sus hojas. Pero hay que tener en cuenta la anchura del tronco y las ramas del árbol. Si son demasiado anchas, la sombra que proyectan afectaría a la cantidad de luz solar que entra en la casa.
Los arbustos son otra opción. Al ser más bajos, son ideales para bloquear el sol a primera hora de la mañana y a última hora de la tarde.
Considere la posibilidad de añadir una estructura enrejada para proporcionar una cubierta natural que aporte un frescor adicional en verano, y si utiliza enredaderas que pierden las hojas en invierno, obtendrá lo mejor de ambos mundos.
Los edificios que utilizan técnicas de refrigeración pasiva hacen mucho más que proporcionar un entorno saludable y confortable. Aplicando técnicas ancestrales, es muy posible que consiga reducir sus gastos energéticos y contribuir positivamente al bienestar general del planeta.
