Antes de desarrollo de tecnologías y materiales, las personas usaban los recursos que les ofrecía la naturaleza para protegerse del frío y el calor. Los árboles, montañas, ríos, vientos y el sol, por mencionar algunos, eran los elementos que determinaban la climatización de sus hogares.
Muchos olvidaron estos conocimientos cuando la tecnología comenzó a ofrecer soluciones, las que pueden ser muy prácticas, pero usualmente utilizan muchos recursos y/o contaminan el medio ambiente.
La arquitectura bioclimática rescata algunos de los conocimientos de nuestros ancestros al considerar las condiciones del entorno para diseñar edificios que ofrecen un confort térmico aprovechando los recursos naturales.
Conceptos y técnicas de la arquitectura bioclimática
Para alcanzar sus objetivos, la arquitectura bioclimática coordina el diseño del edificio, los detalles constructivos, los espacios arquitectónicos y los elementos del exterior, aplicando una serie de técnicas y manejando ciertos factores. Algunos de los más importantes son:
Trayectoria solar
La trayectoria de la luz solar varía en las distintas estaciones, afectando la radiación que reciben las fachadas. Por ejemplo, en invierno el lado sur recibe casi toda la radiación, mientras que en verano las fachadas este y oeste reciben la mayor parte de la luz durante la mañana y la tarde.
Radiación directa, difusa y reflejada
La manera en que la energía solar incidente en una superficie también tiene efectos sobre el edificio. Hay tres formas posibles:
- Directa: Viene directamente del sol.
- Difusa: Es la energía dispersada por la atmósfera.
- Reflejada: Es aquella reflejada por la superficie de la tierra.
Formas de transmisión del calor
Los mecanismos de transmisión del calor afectan el comportamiento térmico de un edificio de distintas formas:
- Conducción: La energía viaja por la masa de un cuerpo. Algunos edificios pueden perder calor durante el invierno si sus paredes son altamente conductoras. Para evitar esto se pueden usar aislantes.
- Convección: En materiales fluidos, la energía es transportada por el movimiento del propio material. La convección puede ser natural, como por ejemplo en el caso del aire caliente que sube, o forzada, como los ventiladores que mueven el aire.
- Radiación: La intensidad de la radiación electromagnética de un material depende de la temperatura a la que esté.
Capacidad calorífica e inercia térmica
Una estructura tiene una alta capacidad calorífica cuando es capaz de almacenar mucho calor y mucha inercia térmica cuando sube o baja su temperatura lentamente.
Idealmente, los edificios deben acumular y liberar calor lentamente para evitar los cambios bruscos de temperatura.
Ubicación y clima
Todos los elementos naturales y artificiales del entorno pueden influir en el comportamiento del edificio. El primer estudio que debe hacerse es sobre las condiciones climáticas y la ubicación, considerando:
- Temperaturas (medias, máximas y mínimas).
- Pluviometría o lluvias.
- Radiación solar incidente.
- Dirección y velocidad promedio del viento.
- Pendientes del terreno.
- Elevaciones cercanas que puedan bloquear o reflejar la radiación.
- Influencia de ríos, lagos o mares cercanos.
- Influencia de bosques.
- Otros edificios o construcciones.
También se debe considerar que es posible intervenir el entorno añadiendo o quitando vegetación, modificando elevaciones o creando lagos artificiales, por ejemplo.
Forma y orientación
La forma y la orientación del edificio determinarán la superficie de contacto con el exterior, la cantidad de luz solar que recibe y su respuesta frente a los vientos.
Aislamiento y masa térmica
Los materiales aislantes y la masa térmica buscan optimizar el almacenamiento y liberación del calor, y reducir los cambios bruscos de temperatura. Idealmente, un edificios almacenará calor solar durante el día para liberarlo progresivamente durante la noche.
Aprovechamiento climático del suelo
Los cambios de temperatura del suelo también deben ser considerados. Su inercia térmica hace que las oscilaciones exteriores se amortigüen, y alcanzada cierta profundidad, el calor se mantiene constante.
Muchos piensan que esta arquitectura requiere incrementar la inversión inicial, pero esto no es necesariamente cierto.
En Hildebrandt Gruppe estamos capacitados para realizar este tipo de proyectos incluyendo técnicas para aprovechar los recursos naturales desde las primeras etapas, lo que asegurará un ahorro importante en la posterior mantención del edificio y un aporte al cuidado del medio ambiente.