El diseño de edificios solares pasivos cumple una función fundamental en la optimización de la eficiencia energética y en la reducción del consumo de recursos naturales. Aunque pueda parecer un concepto moderno, la arquitectura bioclimática ya se utilizaba en la era preindustrial para adaptar los edificios al clima y aprovechar al máximo los recursos disponibles.
¿Qué es el diseño solar pasivo?
Un edificio solar pasivo es aquel que utiliza elementos de construcción como paredes, suelos, techos y ventanas diseñados de manera estratégica para maximizar la ganancia de energía solar en invierno y evitar el sobrecalentamiento en verano. Estos elementos básicos de la arquitectura solar pasiva incluyen:
- Apertura solar: Son los huecos en la envolvente del edificio que permiten el acceso de luz y energía solar.
- Masa térmica: Es la capacidad de los materiales del edificio para almacenar calor y regular las fluctuaciones de temperatura.
- Espacio calefactado: Es el área habitable del edificio donde se requieren condiciones de confort térmico.
La ecuación básica de balance térmico para un edificio se resume en:
GANANCIAS SOLARES + GANANCIAS INTERNAS + ENERGÍA DE CALENTAMIENTO AUXILIAR = PÉRDIDAS DE CALOR POR TEJIDO + PÉRDIDAS POR INFILTRACIÓN Y VENTILACIÓN
Para aprovechar al máximo los aportes solares, es importante considerar la geometría y orientación del edificio, así como las propiedades de los materiales utilizados. La cantidad de energía solar absorbida o reflejada depende de las propiedades del material, como su color. Por ejemplo, los materiales de color negro absorben alrededor del 90% de la energía de radiación solar incidente.
Además de las ganancias solares, también se deben tener en cuenta las ganancias incidentales, que provienen de los cuerpos humanos y los equipos electrónicos en el interior del edificio, así como el calentamiento auxiliar generado por los sistemas activos. El objetivo de los edificios pasivos es minimizar el uso de estos sistemas activos para reducir el consumo de energía.
Las pérdidas de calor ocurren en el contacto del edificio con el exterior, ya sea a través de la transmisión térmica de los elementos de la envolvente o por infiltración y ventilación. Para maximizar la eficiencia energética, es necesario controlar estas pérdidas y reducirlas al mínimo.
¿Qué elementos de la arquitectura solar pasiva ofrecen protección solar?
El panel composite de aluminio STACBOND® ofrece múltiples posibilidades de aplicación en sistemas de protección solar pasivos, contribuyendo a la eficiencia energética en la arquitectura sostenible. Algunas de las soluciones pasivas para la protección solar y aprovechamiento de la luz natural incluyen:
Fachada ventilada
Las fachadas ventiladas son sistemas de cerramiento exterior que permiten la colocación del panel composite STACBOND® separado de una capa de aislante térmico mediante una estructura portante. Esta separación crea una cámara que ayuda a reducir la transmitancia térmica y el consumo de energía, al tiempo que proporciona aislamiento térmico y acústico.
Voladizos y cubiertas
Los voladizos son sistemas de protección solar fijos y horizontales que generan sombras en la fachada y en los huecos del edificio durante el verano, evitando el sobrecalentamiento. En invierno, permiten el paso de la radiación solar para aprovechar su energía. Los voladizos son especialmente efectivos en las zonas orientadas al sur, donde el sol incide con mayor intensidad.
Lamas y persianas
Los sistemas de lamas verticales u horizontales son eficaces como barrera contra la radiación solar. Estos sistemas se colocan de manera que permiten el paso de luz indirecta, iluminando el interior del edificio, mientras evitan el calentamiento excesivo. Los sistemas de lamas son más adecuados para las orientaciones este y oeste, donde el sol incide con un ángulo más bajo.
Celosías
El panel composite STACBOND® perforado ofrece una amplia variedad de soluciones estéticas para el filtrado de la luz en las fachadas. El perforado permite emplear diferentes formas y tamaños, lo que brinda opciones de personalización y mejora la eficiencia energética del edificio.
El diseño de edificios solares pasivos es fundamental para optimizar la eficiencia energética y reducir el consumo de recursos naturales. El uso de elementos de la arquitectura solar pasiva, combinado con soluciones de protección solar como fachadas ventiladas, voladizos, lamas y celosías, contribuye a crear edificios más sostenibles y respetuosos con el medio ambiente.