Una de las mayores preocupaciones del mundo moderno es el ritmo vertiginoso al que se están terminando los recursos no renovables y la forma en que repercutirá directamente en la subsistencia de las generaciones venideras. Todos los días escuchamos hablar en la televisión, el periódico o las redes sociales de la importancia de comenzar a cuidar ahora de nuestro planeta.
El sector residencial representa actualmente alrededor del 40% del consumo total de energía en el mundo. Aproximadamente el 50% de esta energía se usa en calefacción, refrigeración y en sistemas de ventilación artificial. Una vivienda que no obedezca en su diseño a las características del clima puede consumir 1,000 kWh al año adicionales.
Para reducir el consumo de energía en la vivienda y, depender en mucha menor medida de sistemas mecánicos que utilizan energía eléctrica producida por medios contaminantes, se puede hacer uso de varias estrategias de diseño arquitectónico.
Los 4 mecanismos de transferencia de calor que inciden en las edificaciones son conducción, convención, radiación y cambio de fase y deben controlarse al máximo para reducir las cargas de calentamiento o enfriamiento, según sea el caso. Para mantener una temperatura agradable al interior de la vivienda durante el invierno es necesario minimizar el flujo de calor por conducción y la infiltración de aire y promover la ganancia solar. Por el contrario, durante el verano es necesario promover la ventilación y el enfriamiento evaporativo y minimizar la ganancia solar. ¿Cómo se logra?
El primer paso es seleccionar la orientación más optima para la vivienda. Para obtener la máxima ganancia solar se debe orientar la vivienda hacia el sur (en el hemisferio Norte), o dentro de los 20 grados del sur. La vivienda debe dejar entrar el sol en invierno y bloquearlo en verano. Los distintos espacios de la casa deben tener buena exposición solar. Las estancias cálidas (sala, comedor) se orientan hacia la parte sur del plano de la casa para permitir que la mayor cantidad de energía solar penetre en los días de invierno y aprovechar la luz solar y la vista hacia el exterior. Por otro lado, las estancias que requieren poca o ninguna calefacción, o que se utilizan ocasionalmente (dormitorios, baño, almacén) y las que generan su propio calor (cocina, espacio de oficina) se sitúan hacia la parte sur del plano de la casa para funcionar como espacios amortiguadores.
Las aberturas en la envolvente de una vivienda son fundamentales para el confort de sus ocupantes. Dada la influencia benéfica del movimiento sensible del aire se recomienda contemplar la necesidad de aprovechar los vientos dominantes y la creación de zonas de alta y baja presión que aumenten la circulación de aire y promuevan la ventilación cruzada. Las ventanas con mayor área se sitúan en el lado sur, que tiene el mejor acceso solar, algunas a los lados este y oeste para la iluminación natural y las más pequeñas hacia el norte. Para protegerlas se aconseja el uso de sistemas de protección solar, como parasoles horizontales y verticales, cortinas de enrollar de color claro o volados.
En lo referente al techo, los de forma plana funcionan bien en climas cálidos y secos (especialmente si son de color claro). Una estrategia muy interesante para el ahorro de energía es el uso de techo verde, un sistema compuesto de capas consistente en una membrana impermeable al agua, un medio de crecimiento y una capa de vegetación, que cubre total o parcialmente el techo de una vivienda, refleja la radiación solar, actúa como aislamiento térmico y puede generar temperaturas interiores menores al 36% que el ambiente en climas calidos.
En lo referente a los muros, deben evitarse los materiales absorbentes o los que puedan sufrir el efecto de congelación. El uso de materiales con alta resistencia térmica es favorable. Tambien lo es el uso de recubrimiento en aquellos donde la incidencia de la radiación solar es directa cuando la vivienda no pueda hacer uso de materiales con resistencia térmica alta.
En climas fríos el pavimento negro absorbe el calor, lo irradia y lo transmite al interior. En climas calidos, la mejor protección son las plantas y arboles que no reflejan ni guardan calor. También es importante decir que la vegetación y los árboles o vides caducifolios pueden ser usados para dar sombra al techo, paredes y ventanas y son capaces de reducir la temperatura del aire circundante hasta 5 °C, especialmente si se sitúan al oeste.
Situar un edificio a sotavento de un cortaviento reduce la velocidad del viento y la necesidad de enfriamiento de una vivienda hasta en un 20%. Los cortavientos también ayudan a proteger la vivienda del viento y la lluvia.
La geometría es otro elemento importante. Para minimizar el calentamiento por radiación es necesario alargar la forma de la vivienda de este a oeste para que las paredes grandes reciban menos sol.
Una vivienda que toma en cuenta estos principios, y los usa adecuadamente, puede reducir significativamente su consumo energético hasta en un 50% y de esa forma contribuir al cuidado de nuestro planeta.
