1. LOS SISTEMAS SOLARES PASIVOS se utilizan principalmente para captar y
acumular el calor proveniente de la energía solar. Se los llama pasivos
ya que no se utilizan otros dispositivos electromecánicos (bombas
recirculadoras, ventiladores, etc.) para recolectar el calor. Esto sucede
por principios físicos básicos como
la conducción, radiación y convección del calor.
GANANCIA DIRECTA
Es el sistema más sencillo e implica la captación de la energía del sol por
superficies vidriadas que son dimensionadas para cada orientación y en
función de las necesidades de calor del edificio o local a climatizar.
MURO DE ACUMULACIÓN NO
VENTILADO
También conocido como Muro Trombe,
es un muro construido en piedra,
ladrillos, hormigón o
hasta agua pintado de negro o de un
color muy oscuro en la cara exterior.
Para mejorar la captación se
aprovecha una propiedad del vidrio
que es la de generar un efecto
invernadero, en el cual la luz
visible atraviesa el vidrio y al llegar el
muro lo calienta emitiéndose en este
proceso una cantidad deradiación
infrarroja que es contenida por el vidrio.
Por este motivo se eleva la temperatura
de la cámara de aire existente entre el
muro y el vidrio.
MURO DE ACUMULACIÓN VENTILADO
Similar al anterior pero incorpora orificios en la parte superior e inferior
para facilitar la transferencia de calor entre el muro y el ambiente
mediante convección que se suma al aporte por radiación.
INVERNADERO ADOSADO
Consisten en recintos acristalados cerrados construidos en la cara sur
(para el hemisferio norte y norte para el hemisferio sur) del edificio.
Dependiendo del clima y del uso a que se le destine, puede haber un
muro de separación con la parte habitada del edificio u otro tipo de
almacenamiento. Sirve para estabilizar la temperatura tanto en el
invernadero como en la vivienda. En algunos casos el invernadero se
utiliza para dar un precalentamiento al aire que penetra en el interior
del edificio.
La temperatura en su interior puede sufrir grandes variaciones entre el
día y la noche, por eso no es muy útil como vivienda, si no se utiliza un

2. control adecuado que puede consistir en unas simples persianas para el
período nocturno o la utilización de un calentamiento auxiliar.
Los invernaderos pueden adoptar una amplia gama de formas
geométricas, con las cuatro paredes acristaladas (incluyendo el techo),
o bien las laterales opacas. Con el fin de aprovechar la energía
calorífica acumulada en el invernadero o galería, se pueden instalar
ventiladores que impulsen el aire hasta el interior de la vivienda.
Las ventajas del uso de los invernaderos y galerías acristaladas, reside en
que el clima de las viviendas mejora sensiblemente situando un recinto
compensador entre el espacio habitado y el exterior. Puede ocupar la
totalidad o solo parte de la fachada sur del edificio, tanto en altura
como anchura, con lo que reduce la parte de la obra y las pérdidas por
ventilación. Entre los inconvenientes se pueden ver los problemas de
sobrecalentamiento que se pueden presentar en verano, las grandes
oscilaciones que experimenta su temperatura interior y el costo de su
construcción que suele ser superior a las ganancias energéticas que
proporciona, si no se compensan con otras utilidades, tales como
estancias en ciertos períodos del año.
TECHO DE ACUMULACIÓN DE CALOR
En ciertas latitudes es posible usar la superficie del techo para captar y
acumular la energía del sol. También conocidos como estanques
solares requieren de complejos dispositivos móviles para evitar que se
escape el calor durante la noche.
CAPTACIÓN SOLAR Y ACUMULACIÓN CALOR
Es un sistema más complejo y permite combinar la ganancia directa por
ventanas con colectores solares de aire o agua caliente para
acumularlo debajo del piso. Luego de modo similar al muro acumulador
ventilado se lleva el calor al ambiente interior. Adecuadamente
dimensionado permite acumular calor par siete o más días.
En casi todos los casos se los puede utilizar como sistemas
de refrescamiento pasivo invirtiendo el sentido de funcionamiento.
A nivel internacional son reconocidos varios métodos para el pre
dimensionamiento y dimensionamiento de los diversos sistemas solares
pasivos. Entre los principales se encuentran los modelos de Cociente
carga colector [1] desarrollados por Douglas Balcomb,1 el Método
Mazria desarrollado por Edward Mazria y en casi todos los casos
apoyados en las ecuaciones solares fundamentales de Duffie&
Beckman.2
Los métodos desarrollados por Balcomb y por Mazria son modelos
simplificados de los complejos fenómenos físicos y térmicos que suceden
en un sistema solar pasivo en interacción con los ambientes interior y
exterior. Son procedimientos que facilitan el pre-dimensionado
relativamente rápido de un sistema pasivo, pero siempre se requerirá de

3. una verificación mediante un sistema de simulación numérica en estado
transitorio.
SISTEMAS PASIVOS Y ARQUITECTURA SUSTENTABLE
Sistemaspasivos una de las formas más favorables para comenzar a
aplicar ahorros energéticos o diseñar una arquitectura sustentable es a
través de sistemas pasivos. Los parámetros de diseño pasivo que influyen
en el comportamiento térmico de los edificios son los siguientes:
Microclima y orientación:
Definida como el contexto mediático en donde se emplaza la obra,
entendiéndola bajo los siguientes parámetros:
 Parámetros Características de clima
 OrientaciónRadiación solar, viento
 Altitud, radiación solar Temperatura, lluvia, velocidad del viento
 Topografía del terreno Flujos de viento, acumulación de
temperatura, humedad
 Presencia de agua, vegetación flujos de viento, humedad,
temperatura, sombras
 Edificaciones flujos de viento, humedad, temperatura,
sombras
Debemos entender que cada una de las orientaciones de nuestra obra
tiene condiciones diferentes para llegar a un aprovechamiento máximo
de los factores externos a ella, exposición de vientos, radiación solar que
afectan a la temperatura y humedad en diferentes épocas del año. De
acuerdo a nuestra ubicación geográfica es sabido que la orientación
con más asoleamiento es la fachada norte, recibiendo la cubierta hasta
4,5 veces más radiación en la cubierta relacionando verano e invierno.
y 2,5 veces más para las fachas este- oeste. Quedando en situación
más desfavorable la fachada sur que solo logra un mínimo en verano de
radiación solar.
Desde tiempos históricos se han utilizados sistemas de aleros para
proteger fachadas de su radiación solar al medio día en donde su
intensidad es la más alta. Este tipo de orientación también determina la
orientación de los espacios interiores de acuerdo a nuestro programa
arquitectónico. Por ejemplo. El determinar de acuerdo a sus usos y
horario la distribución de los espacios en la vivienda, sabiendo que los
muros expuestos en las fachadas nororiente y norponiente,
aprovecharan la irradiación solar, reduciendo en invierno necesidades
de calefacción y controlar en verano a través de sistemas pasivos la
entrada de radiación solar.

4. Forma y volumen
La forma y orientación del edificio es lo que nos llevará a determinar
que tipo de piel exterior tendrá ya que se directamente afectada por la
radiación solar y los vientos. Cuanta mayor superficie exterior mayor es
el intercambios térmicos se producirán, siendo favorable o desfavorable
de acuerdo a las características climático. El volumen es un indicador
de la cantidad de energía almacenada dentro del edificio. La relación
entre superficie y volumen del edificio es el factor de forma, muy útil
porque da una primera valoración de la sensibilidad de las condiciones
interiores a variaciones de las condiciones exteriores.
De forma general los expertos recomiendan, en función del clima las
siguientes formas:
 clima mediterráneo y climas templados: edificio lineal con la
fachada más grande orientada al sur, con grandes aperturas que
facilitan la ventilación natural del edificio y un buen grado de
iluminación natural (factor de forma elevado f > 1,2).
 climas extremos, cálidos o fríos: edificios compactos con gran
inercia térmica en el primer caso y buen aislamiento y control de
infiltraciones de aire el segundo (factor de forma bajo).
 un factor demasiado bajo puede generar dificultades de
ventilación y de luz natural de espacios interiores, al quedar sin
contacto con el exterior.
Comportamiento de la masa del edificio:
Inercia térmica: Es el comportamiento global del edificio lo que indica la
inercia térmica y es posible si los elementos constructivos tienen inercia
térmica, siendo más favorable en los edificios que ocupan sistemas
pasivos para llegar al confort térmico, consumiendo un mínimo de
energía. La inercia térmica es la capacidad de un material para
acumular y ceder calor; o sea, su masa de acumulación. El diseño y
dimensionado de los elementos constructivos dependerá del clima, la
orientación y el uso de estos. En un clima frío y en invierno, un espesor
excesivo hace que no llegue a calentarse interiormente todo el muro y
por tanto puede coger el calor acumulado para calentarse él mismo
antes de cederla al ambiente.
Las recomendaciones generales son las siguientes:
 En climas continentales y en invierno, inercia térmica elevada en
las zonas más soleadas de los edificios y poca inercia en las partes
dónde no da el sol. Así se podrán calentar rápidamente las
segundas.
 En climas continentales y en verano, inercia térmica elevada para
compensar las oscilaciones térmicas entre el día y la noche.

5. Los elementos con inercia térmica se consideran de captación solar
indirecta. Presentan la ventaja que hacen de amortiguador del calor de
la radiación directa, almacenando la energía, evitando
sobrecalentamientos, para liberarla hacia el interior cuando la
temperatura ambiental sea baja. Tienen que estar diseñados para que
en verano sirva como elemento ventilador o que tenga protecciones
solares para evitar la captación de calor. Hay dos sistemas principales:
muros de acumulación de calor (muros inercia, muros trombe, camas
de guijarros) y las cubiertas de agua.
Pero también a veces se necesita la inercia térmica de los elementos
interiores como carpinterías y tabiques, o la del terreno en contacto con
los muros enterrados.
Muros de acumulación
Su espesor varía entre 25 a 40 cms. Y su características es que son de
materiales de gran densidad y su cara exterior de color oscuro cubierto
por un panel de vidrio que trabaja como efecto invernadero, que
ayuda a captar y reducir las pérdidas el exterior. Son aconsejables para
la acumulación de calor en climas fríos donde hace falta calor durante
el día y la noche. Se les dice así porque acumulan directamente la
radiación solar para liberarlo por radiación entre 8 a 12 horas. A
diferencia del muro trombe es que tiene unas rejillas regulables en la
parte superior e inferior del muro que permiten la convección del aire
del cuarto hacia el interior, de forma que parte del calor captado es
entregado inmediatamente.
Cubiertas de agua
Recomendadas para ser utilizadas las cubiertas de agua en los
siguientes casos:
 En climas fríos de baja latitud (menos de 36º) como elementos
captadores. Por la noche cuando no hay radiación se protege y
el calor acumulado se libera al interior del edificio por transmisión
y radiación.
 En climas cálidos secos como elementos refrigeradores. Durante el
día se protege de la radiación solar y por la noche se quita la
protección. El agua capta el calor de dentro del edificio por
convección y lo emite hacia el exterior.
Finalmente es importante considerar que en función del color y
rugosidad del acabado exterior de las fachadas, habrá más absorción
de la radiación solar incidente, los colores oscuros absorben más que los
colores claros y por lo tanto tienen una mayor transmisión al interior.

6. Oberturas y protecciones solares
Dependiendo de las características de donde se emplace el edificio y
su clima estas son:
 Climas extremos: Aperturas pequeñas y bien protegidas de la
radiación solar. En el caso de los climas calurosos y secos para
protegerse del viento y en el caso de los climas fríos para
protegerse de las bajas temperaturas.
 Climas cálidos y húmedos: Aperturas grandes que permitan la
ventilación del edificio.
 En los climas templados, el diseño es más complejo para dar
respuesta a la ventilación natural sin grandes ganancias ni
pérdidas solares.
Estanqueidad
Se calcula que 30 a 40% de la perdidas de calefacción en las vivienda,
lo que se traduce a que se debe estar constantemente
calefaccionado, la estanquidad permite conservar la calefacción
dentro de los márgenes estándar de habitabilidad, ya que no hay aire
que se pierda, o reduciendo al mínimo la circulación exterior e interior
del mismo. Esto a la vez repercute en el ser humano ya que la
estanqueidad no deja renovarse naturalmente el aire y perjudica la
calidad ambiental interior de los ambientes acumulando CO2 derivado
de la respiración humana, plantas interiores, etc. Incrementa además la
humedad interior entre otros.
Protecciones solares
Si hablamos de apertura tenemos que lograr una buena media para
lograr interactuar con los distintas características ambientales a través
del año, controlando captaciones solar directas y evitando a la vez los
sobrecalentamientos. Siendo dos sistemas las que las acompañan, las
fijas y las móviles. Tambien son considerados elementos externos al
edificio como vegetación que logran modificar el microclima inmediato
mejorándolo. A los climas templados como los nuestros, en que son muy
variables las condiciones climáticas a lo largo del año, se deben
incorporar a las fachadas los elementos necesarios para adaptarse al
grado de asoleo, ventilación o aislamiento.
Iluminación natural
En este proceso intervienen tres factores: nivel de iluminación, el
deslumbramiento (brillantez excesiva) y el color de la luz.
La calidad y la cantidad de la luz que entra por las aperturas varía en
función de: 1) el acceso a la luz: obstáculos como edificaciones,
sombras proyectadas. 2) las dimensiones y disposición. 3) la forma
(incide sobre el reparto de la luz hacia el interior). 4) orientación de una
fachada a la otra. La fachada sur recibe la mayoría del tiempo luz
directa blanca mientras que la fachada norte recibe luz indirecta,

7. estable. En las fachadas este y oeste, por su lado, existe mucha
diferencia en función de la hora del día: directa de las primeras o
últimas horas del día, rojiza y direccional, y el resto del día luz indirecta
estable y azulada. La cubierta recibe luz directa todo el día y por lo
tanto hará falta controlarla. 5) las protecciones solares y complementos
que reducen la cantidad de luz, pero controlan el deslumbramiento.
Ventilación natural
Está muy relacionada con la refrigeración natural. Hay varios sistemas en
función del principio físico que se use:
 movimiento del aire: El efecto de tiro térmico (movimiento del aire
por diferencia de presión y temperatura). El aire caliente tiende a
subir y su vacío se ocupa por aire que sale del edificio. Los
sistemas más habituales son la ventilación natural cruzada, la
chimenea solar (climas cálidos y soleados) o las torres de viento
(climas cálidos con vientos frescos y constantes). Estos últimos, si el
aire de renovación que penetra en edificio se hace pasar por
lugares fríos como por ejemplo sótanos o cisternas, aumenta su
efectividad como sistema de refrigeración.
 Inercia: se aprovecha la inercia térmica del terreno con
temperatura más estable a lo largo del año que la del aire
exterior. Se aprovecha para bajar la temperatura del aire interior
a los climas cálidos. El sistema más habitual es bajar el edificio a
nivel zócalo y los conductos enterrados (con control mecánico o
natural).
 Humidificación: la evaporación del agua refrigera y humidifica el
aire. Es muy adecuado en climas cálidos secos. Los sistemas más
habituales son fuentes (mejores porque el agua está en
movimiento), y los estanques.
 Radiación: patios interiores que radian calor al exterior durante la
noche.
La envolvente del edificio: aislamiento térmico
El aislamiento es lo que os permite mantener la temperatura deseada al
interior de los espacios, sin que se enfríe rápidamente liberándose la
fuente de calor. Al estar mal aislado se necesita mayor energía. Cuando
un aislante es deficiente puede generar puentes térmicos y provocar la
aparición de condensación. La solución a evitar puente es logrando
continuidad entre forjados y fachadas. Cuando se requiere eliminar el
sobrecalentamiento en verano lo más recomendable es utilizar cámara
de aire ventiladas en las fechadas oriente, poniente y las cubiertas,
mejorando la transmisión térmica y control térmico. Para asegurar
efectos de enfriamientos dentro del cámara de aire debe estar
realmente ventilada y asegurar el tiro térmico. Hay que destacar la
mejora en cuanto a evitar descompensaciones de calidad térmica
entre diferentes espacios. Se calcula el espesor y el material de
aislamiento adecuado según la orientación de las fachadas y de la

8. cubierta, (hasta ahora a menudo el espesor del aislamiento era unitario
para toda la piel de edificio).
Las soluciones que se valoran mejor en términos de ecoeficiencia son:
 Fachadas ventiladas, cubiertas ventiladas, cubierta ajardinada,
sistemas preindustrializados en la estructura y en los cerramientos
exteriores, asoleo en invierno, ventilación cruzada natural, nivel de
aislamiento de 28 dBA en ventanas que dan al exterior.
 Aislamiento acústico: Los elementos horizontales y las paredes de
separación entre propiedades o usuarios diferentes, y entre el
interior de las viviendas y los espacios comunitarios, el nivel de
aislamiento mínimo a sonido aéreo será de 48 dB.