Eficiencia energetica en la edificacion

3 PRINCIPIOS BIOCLIMÁTICOS

INTRODUCCIÓN

La arquitectura bioclimática se diseña teniendo en cuenta
el territorio y el clima de manera que, con un consumo mínimo de
energía convencional y utilizando energías renovables, se consiga en su
interior el confort térmico necesario para desarrollar las actividades
para las que ha sido proyectada.

La arquitectura bioclimática retoma los sistemas tradicionales
adaptados a la manera actual de construir y utiliza las nuevas
tecnologías de aprovechamiento de la energía.

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INTRODUCCIÓN

Las estrategias bioclimáticas para reducir el gasto energético
en la edificación siguen 2 pautas claramente marcadas:
1-. El aprovechamiento de las condiciones climáticas locales.
2-. La búsqueda de la máxima eficiencia energética de la
edificación.

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1-. Aprovechamiento de las condiciones climáticas locales

A través de:
 La orientación del edificio.
 Ventilación natural.
 Iluminación natural.
 Captación energía solar directa (ventanas y muros).
 Captación a través de colectores térmicos y fotovoltaicos.
 Otros recursos locales (temperatura de los freáticos, etc.)

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2-. Eficiencia energética del edificio:

A través de factores que determinan el consumo energético:
 La forma del edificio
 Grado de aislamiento térmico de su cerramiento.
 Inercia térmica de su cerramiento.
 Eficiencia energética de sus instalaciones.
 Adecuación de los tipos de combustible a cada uso.
 Eficiencia en el uso del edificio.

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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS

En otro sentido, las estrategias varían según estén dirigidas
hacia el calentamiento pasivo (invierno) o hacia el
enfriamiento pasivo (verano) de la edificación a aplicar.

Demanda energética en invierno y en verano.
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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA CALENTAMIENTO PASIVO
 Baja superficie exterior en relación al volumen interior (compactos)
 Maximizar ganancias solares con la orientación.
 Reducir la superficie expuesta al norte y a vientos dominantes.
 Aislamiento de la superficie perimetral de la edificación.
 Control de la ventilación natural y de las infiltraciones. (Situación de
huecos alejados de las esquinas del edificio y de vientos dominantes)
 Disminuir la diferencia entre temperatura interior y exterior, para
disminuir la pérdida de calor por los cerramientos:
 Uso de espacios tapón en fachadas norte y de invernaderos acristalados
al sur. Uso recomendable del atrio y de patios para conseguir espacios
de amortiguación y facilitar entrada de iluminación natural al interior
de la edificación.
 Uso de cerramientos con masa térmica almacenar la energía calorífica.

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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA ENFRIAMIENTO PASIVO
 Minimizar ganancias solares. Protección solar de cerramientos.
 Reducir la superficie de fachadas expuestas a la radicación solar.
 Aislamiento de los huecos soleados y de la cubierta especialmente .
 Utilización de la ventilación natural y la infiltración con control cuando
las temperaturas exteriores sean altas.
 Situación de huecos en fachadas de sombra y orientados en la dirección
de los vientos.
 Usar espacios de amortiguación en las fachadas sur. Uso de patios
como espacios intermedios, para permitir el paso de corrientes de aire
y facilitar la iluminación a los espacios interiores.
 Uso de estrategias con agua para favorecer la evaporación y reducir la
sensación de calor.
 Uso de cerramientos con masa térmica para evitar el
sobrecalentamiento interior provocado por exceso de radiación.
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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS

Algunas de las estrategias bioclimáticas coinciden para ambos casos,
pero además, en las zonas climáticas en las que se den condiciones
climáticas severas en los 2 períodos estivales, se cuidará que las medidas
tomadas para favorecer la eficiencia energética del edificio en invierno
sean reversibles en verano.

Para que esto sea posible, algunas de las estrategias necesitarán de la
implicación del usuario del edificio y el conocimiento, por tanto, del
funcionamiento de las herramientas bioclimáticas del mismo.

A continuación se describen las estrategias bioclimáticas enumeradas:

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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS: CAPTACIÓN SOLAR

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Sistemas pasivos de captación de la energía calorífica solar:
Son aquellos que forman parte constituyente del edificio, ya sea como
elementos básicos (muros ventanas, cubiertas, etc.) o como elementos
modificados para tal fin (invernaderos adosados, galerías, chimeneas
solares, etc.) de forma que la edificación se convierta de forma natural
en el sistema de captación solar.

Clasificación en sistemas directos y retardados o indirectos

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Sistemas pasivos directos de captación solar

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Sistemas pasivos indirectos o retardados de captación solar

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Criterios generales:
 Fachada Sur (± 45º) las aberturas se dimensionan para favorecer las
aportaciones solares en invierno (con protecciones solares en verano)
 Fachada Norte (± 45º) las aberturas se dimensionan para minimizar las
pérdidas energéticas en invierno (con doble acristalamiento)
 Fachada Este (± 45º) las aberturas se dimensionan para favorecer las
aportaciones solares en invierno.
 Fachada Oeste (± 45º) las aberturas se dimensionan únicamente para
minimizar las aportaciones solares en verano.

Las aberturas se dimensionarán para que la "zona de día” reciba una hora
de insolación directa entre las 10 y las 14 horas solares en invierno.

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Protección pivotante de lucernario doble funcionamiento verano/invierno.

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Acristalamiento
Peq. cámara aire
Aperturas inf-sup
Acabado oscuro.
Muro inercia térmica
Protección nocturna

Funcionamiento de sistema de captación solar: “muro trombe”
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CAPTACIÓN SOLAR

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Distribución de la energía captada. 41



Distribución de la energía captada. Doble piel. 42



Conservación de la energía térmica

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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS: PROTECCIÓN SOLAR

En nuestro clima, la radiación solar
buscada para su aprovechamiento
en invierno es necesario evitarla en
verano.
Por tanto, habrá que estudiar la
distribución óptima de los huecos
en fachada para optimar su
funcionamiento en ambos períodos
estivales.

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Medidas para evitar el sobrecalentamiento por radiación solar:
-. Para los huecos acristalados:
Estudio de la orientación, sombreamiento, selección de vidrios.
-. Para la cubierta:
Color de la superficie, ventilación, recubrimiento vegetal.
-. Para las fachadas:
Color de la superficie, sombreamiento, ventilación.

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Como criterios generales en los huecos acristalados:
 Se estudiará el factor solar y el factor de sombra de ventanas y
lucernarios, limitados en función de la zona climática, orientación del
edificio y la carga interna la carga interna del edificio (CTE DB-HE1)
 En la fachada Sur (± 45º) se colocarán voladizos de protección solar
justificando que los aleros evitarán la entrada del sol en verano, pero
no producirán sombras que impidan la captación solar en invierno.
 En la fachada Oeste (± 45º) se asegurará la sombra mediante aleros
verticales (móviles o fijos) independientes de la persiana convencional
(sombra mínima 90 % del cristal entre el 1 de julio y el 31 de agosto).

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Criterios en la orientación de los huecos:
FAVORABLE Norte-Sur
Mínimos valores de radiación en verano y los mayores en invierno al sur.
DESFAVORABLE Este –Oeste.
Mayores valores de radiación en verano y los menores en invierno.

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Criterios para la selección de vidrios por su factor solar:

 0,85 Luna incolora.
 0,60 Luna coloreada en gris.
 0,22 Luna incolora reflectante en ocre
 0,19 Luna coloreada en ámbar reflectante en ámbar.

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Sombreamiento mediante elementos de protección solar:
-. Elementos fijos propios del edificio (voladizos, lamas fijas)
-. Elementos móviles o dispositivos en el edificio (persianas, lamas móviles)
-. Elementos externos al edificio (vegetación)

PARASOL HORIZONTAL, VERTICAL, MIXTO.
LAMAS HORIZONTALES DE DESARROLLO HORIZONTAL o VERTICAL
LAMAS VERTICALES DESARROLLO VERTICAL
LAMAS EN CELOSÍA
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Elementos de sombreamiento: contraventanas, celosías, lamas verticales …

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UTE IMAPRHO / Estudi TAC, Eduardo Gascón i Jordi Roig
36 HABITATGES A TORELLÓ –C/ DEL COMPTE BORRELL 51



Sistemas protección solar de huecos y fachadas tradicionales.
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FACHADAS VENTILADAS. Fachadas de “doble epidermis”. DOBLE ENVOLVENTE
Asilamiento térmico-posición de verano: próxima al exterior (contraria invierno)

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Actuaciones a realizar en el “Muro trombe” en verano.
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Funcionamiento del “Muro trombe” en invierno.
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La cubierta es el elemento que mayor radiación recibe a lo largo del día
(la cubierta plana, en toda su superficie). Para reducir el calentamiento
pueden utilizarse las siguientes medidas:
Acabados claros o reflectantes, recubrimiento vegetal, aislamiento térmico.

Para evitar el sobrecalentamiento se recurre a la ventilación de la cubierta.
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El recubrimiento vegetal de cubiertas produce numerosos beneficios
medioambientales además de limitar el sobrecalentamiento de la
cubierta por radiación solar:
Filtrado aire, incremento de aislamiento térmico del edificio, absorción
acústica, retiene agua lluvia, regula condiciones higrotérmicas del
ambiente inmediato, esparcimiento visual, etc.

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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS: VENTILACIÓN NATURAL

Según la normativa vigente: los edificios dispondrán de ventilación que
aporten un caudal suficiente de aire exterior y que garanticen la extracción
y expulsión del aire viciado por los contaminantes. (CTE DB-HS3)

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Esta ventilación puede utilizarse además como estrategia bioclimática
combinando para la eliminación del sobrecalentamiento y
la reducción de la sensación de calor.

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Diferentes técnicas de ventilación natural:

Naturaldirecta o cruzada.
Forzada natural: de fachada, de cubiertas, por chimenea solar, por viento.

Inducida: mediante chimeneas de viento de una de múltiples bocas.

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Técnicas de ventilación natural cruzada según si la temperatura exterior es
superior o inferior a la interior.

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Invernadero y muro trombe funcionando como estrategias de ventilación
natural forzada.

Paredes diáfanas para facilitar la ventilación natural cruzada puntual.
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Ventilación forzada natural del interior de la estancia que funciona a través
del recalentamiento de la cubierta.

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Chimeneas solares (o chimeneas térmicas de ventilación ) para eliminar el
aire caliente estratificado en los techos de las estancias que tiende, de
forma natural, a escaparse por ellas es inducido por el recalentamiento
(forzado) de las masas de aire en el extremo superior de la chimenea.

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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS: ENFRIAMIENTO RADIANTE
La cubierta se enfría por reirradiación durante la noche. El aire en contacto
con esta superficie fría se enfría a su vez y se emplea para el
acondicionamiento del local.

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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS: AISLAMIENTO

Los edificios se acondicionan térmicamente mediante la aportación de
energía. Conservarla durante el mayor tiempo posible es uno de los
principios básicos de la arquitectura bioclimática, especialmente en
estos edificios en los que utilizan energías renovables, tanto por la
dificultad de captarlas como por su escasez.
Los edificios conservarán o perderán calor en función de la calidad de su
aislamiento que será lo que limite la transferencia de energía calorífica
entre el exterior y el interior del edificio.

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La envolvente térmica será continua y limitará adecuadamente la demanda
energética necesaria para alcanzar el bienestar térmico en función del
clima de la localidad, del uso del edificio según el régimen de verano y
de invierno, así como por sus características permeabilidad al aire,
exposición a la radiación solar y tratando adecuadamente los puentes
térmicos para limitar las pérdidas o ganancias de calor (CTE DB-HE1).

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Desde el punto del vista de la
transmisión de calor a través de
los cerramientos, el material más
significativo de un cerramiento es
el aislante térmico.

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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS: AHORRO DE AGUA
Los edificios dispondrán de medios adecuados para suministrar, de forma
sostenible, agua apta para el consumo al equipamiento higiénico previsto.
Se instalaran dispositivos de ahorro de agua consistentes en el mayor
número de los mecanismos siguientes:
 Inodoros con cisternas de no más de 6 litros y descarga ponderada
 Recogida y utilización de aguas pluviales para riego de jardines.
 Reutilización de aguas grises para descarga del inodoro.
 Grifos electrónicos o mecanismos de aireación del agua.
 Grifería termostática, grifos con sensores infrarrojos, grifos con
pulsador temporizador, fluxores y llaves de regulación antes de los
puntos de consumo (CTE DB-HS4)
 Depuración de aguas grises para reducir la contaminación de la red

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La edificación tendrá una triple red
de saneamiento:
una de aguas pluviales,
(exclusivamente de lluvia)
otra recogiendo las aguas grises
(lavadora, lavabo y ducha) para su
reutilización
y otra con desagües de inodoros.

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Sistema de captación del agua de lluvia en el edificio.

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 El agua de lluvia se utilizará para el riego dentro de cada parcela, se
conducirá hasta la red de pluviales o bien a un depósito de gestión
municipal para uso de riego público.
 Las otras aguas se conectarán a la red separativa municipal de
alcantarillado.

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ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS: ILUMINACIÓN NATURAL

 La luz natural está vinculada al bienestar y a la salud. Estos aspectos y
otros vinculados a la apreciación de las formas nos llevan a desear los
ambientes luminosos de forma natural.
 La edificación tendrá una distribución y una propuesta de espacios que
permitan recibir la luz natural y unos recursos constructivos que
obtengan una mayor optimización de la incidencia de la luz solar en el
edificio, en función del tipo de espacios.
 En Galicia estas exigencias están además reguladas normativamente
por las NHG.

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Las estrategias bioclimáticas estarán encaminadas a alcanzar el nivel de
iluminación suficiente para un grado de confort adecuado en toda la
estancia (incluyendo los espacios alejados del perímetro) y evitar el
deslumbramiento producido por la radiación directa.

Como elementos arquitectónicos involucrados hay 3 grupos:
 Elementos de conducción de la luz:
Galerías, patios, atrios, conductos de luz, conductos solares , etc.
 Elementos de paso de la luz:
Ventanas, muros cortinal, lucernarios y claraboyas , etc.
 Elementos de control de la luz:
Persianas, vidrios, toldos, lamas, filtros, contraventanas, etc.
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Comportamiento de la iluminación según las superficies
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Renzo Piano. Houston Texas.
Un techo de lamas de perfil singular transforma la luz directa en difusa
creando una superficie de gran homogeneidad lumínica.
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Comportamiento de la iluminación en un atrio acristalado.
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Conducto de luz:
Dirigiendo la luz hacia zonas
profundas del edificio, incluidas
plantas mucho más inferiores.

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