Download los cerramientos como elementos de control de la eficiencia

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SOSTENIBILIDAD
Y EFICIENCIA
ENERGÉTICA
Análisis de los distintos tipos de envolvente
en la arquitectura moderna
LOS CERRAMIENTOS COMO
ELEMENTOS DE CONTROL
DE LA EFICIENCIA ENERGÉTICA
EN LOS EDIFICIOS
La construcción moderna, hablando en términos globales, es en general mucho más efímera que la
arquitectura tradicional, y por tanto con la existencia de problemas, debido generalmente a un aligeramiento
de los cerramientos. En estas pocas líneas trataremos de describir los criterios y límites para incrementar la
eficiencia energética de los cerramientos y, por tanto, disminuir una instalación activa en los edificios.
Veremos los conceptos que modifican los tradicionales parámetros tecnológicos, de diseño y ejecución de los
cerramientos de edificios, en beneficio de su eficiencia energética. /
� Mª del Carmen Giménez
Molina
Doctor Arquitecto.
Escuela Técnica Superior
de Arquitectura Universidad
Politécnica de Madrid
123RF
U
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na piel cerrada hacia el exterior (cerramientos opacos)
con mínimas aberturas en la que nos podemos plantear altos niveles de aislamiento, fachadas ventiladas,
muros cortina y fachadas de doble piel de vidrio con la
incorporación de las últimas tecnologías en vidrios
(vidrios cromogénicos y vidrios con la incorporación de
fluidos en su cámara, o por último fachadas vegetales,
como las que podemos encontrar en el CaixaForum de
Madrid. Todas estas fachadas o cerramientos, de los
que no solamente hablamos de cerramientos verticales, sino también de las denominadas cubiertas o también “quinta fachada”, nos pueden ayudar a tener un
control de la eficiencia energética de nuestro edificio.
De este modo, con una mayor inspección y un mayor
cumplimiento del CTE (al actual HE0 y HE1), se puede
hacer que el edificio opte con una instalación de climatización baja o prácticamente nula, y aproximarnos a lo
que denominamos edificio “zero energy”, en los que la
energía proviene del propio edificio mediante fuentes
de energías renovables que, por lo tanto, deberá ser
igual a la energía demandada por el edificio.
El cerramiento exterior resulta vital porque es la imagen
que el edificio ofrece a la ciudad y esto implica intereses relacionados con la composición, coherencia
urbana o el prestigio. El vidrio, los distintos materiales
opacos, la cámara de aire u otros gases y el aislamiento
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SOSTENIBILIDAD Y
EFICIENCIA ENERGÉTICA
Análisis de los distintos tipos de envolvente en la arquitectura moderna
Fig. 1. Estudio de la fachada de doble piel de aire. Fuente: Archivo propio Solar Decathlon UPM-2007.
son los elementos básicos de análisis a la hora de elegir el tipo de cerramiento que nos conviene.
Veamos a continuación los distintos tipos de envolvente, cuyo análisis y conocimiento permitirían un
mayor ahorro energético de los edificios.
Fachadas envolventes opacas
Estas fachadas contienen un alto nivel de aislamiento.
Hasta hace pocos años se resolvía con el espesor; hoy,
sin embargo, se superponen delicados e inteligentes
materiales para resolver una envolvente mucho más
eficaz con un espesor más ligero. Una membrana a la
que se le encomienda el control del flujo térmico, de
aire, de vapor de agua, del movimiento de agua, durabilidad de los materiales, comportamiento frente al
fuego, resistencia y rigidez.
La elección y configuración formal de los componentes que conforman la envolvente exterior del edificio
determinan su capacidad térmica, su respuesta frente
a las variaciones térmicas exteriores susceptibles de
generar ganancias y pérdida de calor en el edificio, y
las posibles estrategias pasivas de ahorro energético a
lo largo del ciclo térmico anual.
Fachadas ventiladas o fachadas técnicas
Las funciones de las hojas que componen la
fachada trasventilada son totalmente diferentes a
la de una tradicional. Lo que en un principio eran
dos caras de un mismo elemento constructivo,
ahora pasan a ser dos elementos con funciones
totalmente distintas. La hoja exterior se entiende
como un elemento de acabado, un elemento totalmente independiente que ejerce de piel del edificio
y la hoja principal será la cámara de aire, será la de
ventilación.
Una fachada trasventilada es, por tanto, un sistema constituido por elemento de aplacado o
revestimiento exterior, soportando por elementos
portantes interiores a través de una subestructura
a la parte portante.
Entre ambas discurre una corriente de aire que
tiene el objetivo primordial de crear el llamado
efecto chimenea, con lo cual se garantiza una
reducción considerable de las trasmisiones térmicas desde el exterior, tanto en las estaciones cálidas como en las frías, aminorando de este modo
los consumos energéticos ocasionados por el acondicionamiento de los interiores, contribuyendo así
a la viabilidad estética, energética y ecológica de la
edificación. Detrás de esta cámara se suele encontrar el aislamiento térmico.
Fachadas de doble piel de vidrio
Dentro de las fachadas acristaladas se va imponiendo
cada vez más el uso de lo que se ha dado en llamar
fachadas de doble piel, en las que existe una primera
superficie de vidrio (que forma la verdadera fachada
exterior) separada de una segunda superficie acristalada (que constituye el límite del espacio habitable de
la edificación), permitiéndose, con más o menos restricciones, el movimiento del aire en la cámara que
definen ambas superficies.
Estos sistemas proporcionan muy buenas soluciones tanto en regiones climáticas frías como en
regiones cálidas. Sin embargo, el diseño es más
complejo en aquellas regiones que requieren calefacción en invierno y aire acondicionado en verano.
El diseño de una superficie de doble piel, enfocada
desde el punto de vista energético, consiste en
seleccionar la fachada adecuada para cada ubicaMARZO 2016
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Análisis de los distintos tipos de envolvente en la arquitectura moderna
Fachada vegetal.
Team Montréal (École de
TechnologieSupérieure, Université
de Montréal, McGill University).
Fuente: Solar Decathlon 2007.
Fig. 2. Comparación del flujo energético entre un
cerramiento opaco y transparente. Fuente: Archivo propio.
ción, orientación y clima, determinar las propiedades térmicas y ópticas que deben tener las dos
superficies acristaladas y elegir la geometría adecuada (anchura de la cámara de aire) observando
a partir de qué espesor se empieza a producir el
fenómeno de la convección, observando la circulación del aire, y analizar el problema termo-fluido-dinámico con el fin de obtener el ahorro energético esperado.
Fachadas vegetales
Las fachadas vegetales se han convertido en un
recurso arquitectónico cada vez más utilizado en el
diseño sostenible de los edificios en las ciudades.
Se trata del equivalente a la cubierta vegetal, pero
instalada en sentido vertical, aportando beneficios
ambientales, de eficiencia energética y económicos, permitiendo reducir la velocidad del viento en
contacto con la fachada, evitando su enfriamiento,
y evitan el paso del agua de lluvia así como de la
ASPECTOS A TENER EN CUENTA. El vidrio, los
distintos materiales opacos, la cámara de aire u
otros gases y el aislamiento son los elementos
básicos de análisis a la hora de elegir el tipo de
cerramiento que nos conviene
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radiación solar, evitando el deterioro de los materiales constructivos y aumentando, por lo tanto, su
durabilidad. Las fachadas vegetales funcionan
como un sistema pasivo de mejora de la eficiencia
energética, ya que actúan como aislamiento térmico, controlan la humedad y regulan la temperatura. Además, funcionan de manera diferente en
invierno y en verano.
En verano, bloquean la radiación directa sobre la
fachada, actuando como elemento de sombreamiento. De esta manera consiguen mantener la
temperatura interior en el edificio, más baja, reduciendo hasta cinco grados dicha temperatura. En
invierno, el flujo de calor se invierte respecto del
verano, ya que se produce de dentro hacia fuera.
La fachada vegetal retiene dicho calor, evitando
que se enfríe. Sin embargo, su coste de mantenimiento puede ser alto si el diseño y elección de la
vegetación no es el adecuado. El tipo de vegetación
debe ser la adecuada al clima: tiene que ser vegetación autóctona, y la adecuada para la orientación
de la fachada donde irá instalada, teniendo en
cuenta sus necesidades de radiación solar.
El análisis de los distintos tipos de fachadas que
hemos visto, y observar los beneficios medioambientales, económicos y energéticos, nos ayudarán en un
ahorro energético a nivel pasivo, y aportar lo menos
posible mediante un sistema activo de instalaciones
(climatización e iluminación artificial).