El experto israelí Dr. Baruch Givoni, destacado por su arquitectura climatológica en el mundo, estuvo en Chile para hablar sobre sistemas de calefacción y enfriamiento desde una perspectiva sustentable, en el seminario «Hombre, Clima y Arquitectura» que se dictó en la facultad de Arquitectura, Urbanismo y Paisaje de la Universidad Central de nuestra capital.
En entrevista del suplemento Urbanismo y Construcción de el diario El Mercurio del 12/diciembre/2002, argumentó que «Mucha inteligencia y, sobre todo, física aplicada hacen posible aprovechar a fondo la energía solar. Más aún, un buen diseño constructivo, pensado desde la climatización, permitiría un ahorro valiosísimo de energía». Y también que «el enfriamiento pasivo puede sustituir el aire acondicionado».
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Portada revista Frío y Calor Nº 57 |
A continuación nos permitimos extraer algunas de las preguntas del suplemento U y C y de las respuestas dadas por el Dr. B. G., agregando breves comentarios de un miembro (J. Gormaz) del Comité Editorial de nuestra Revista F y C, en base a nuestra experiencia nacional de estos tópicos.
U y C -¿Cuál es la importancia del enfriamiento pasivo actualmente?
B. G.: «Es que se puede utilizar en climas cálidos sin el uso de aire acondicionado. Se puede lograr de forma simple y también compleja. Por ejemplo, en Santiago, donde hay grandes diferencias de temperatura entre el día y la noche, es posible guardar el frío nocturno para utilizarlo durante el día y así bajar las temperaturas veraniegas».
F y C: Para el día de «diseño» de verano en Santiago se considera una máxima de 32 ºC ocurrente cerca de las 15 h, y una mínima de 14 ºC ocurrente cerca de las 5 h. Efectivamente, esto da un excelente potencial para el almacenamiento del frío nocturno, lo que ha venido alentándose en ciertos sistemas que cuenten con control computarizado DDC, una herramienta valiosísima para estos efectos. Sin embargo, para llegar hipotéticamente a prescindir del aire acondicionado (con refrigeración mecánica se entiende), se requeriría un marcado cambio en la «cultura térmica» de los usuarios, un diseño mucho más prudente de las fenestraciones y darle mayor masa a las edificaciones.
U y C -¿Qué condiciones se necesitan?
B. G.: «Para conseguir enfriamiento es indispensable contar con una masa de concreto o de ladrillo que pueda absorber el calor. Si se tiene un edificio de madera liviano, aunque uno lo ventile de noche, durante el día se va a calentar demasiado. No ocurre lo mismo con uno de concreto. Hay que tener en cuenta que este material transmite bastante calor. Cuando llega mucho sol, la transmisión calórica se produce hacia dentro del edificio. Para que esto no suceda, existe otra condición: una capa de aislamiento por fuera del edificio. Uno de los procedimientos para el enfriamiento pasivo es ventilar de noche. Pero como a veces no hay viento, se necesitan extractores con el fin de sacar el aire caliente y hacer entrar el frío. También hay otra forma de utilizar el enfriamiento pasivo: emplear el frío que emana del suelo».
F y C: Nuestros típicos edificios de oficinas sí basan su estructuración en concreto, pero lamentablemente desde nuestro punto de vista térmico, han venido bajando su masa específica media (kg/m2) y usando tal vez con exageración el muro cortina. En cuanto al enfriamiento pasivo empleando el frío del suelo, en nuestro medio está el caso del edificio matriz de Empresas Consalud en la comuna de Huechuraba, que cuenta bajo terreno con 12 módulos de 280 m c.u. de cañería PVC Clase 6 en 355 mm diámetro, atendiendo a 6 cabinas manejadoras de aire, las que automáticamente pueden optar a tomar el aire exterior directamente o circulándolo por estas «unidades bioclimáticas geotérmicas».
U y C -¿El enfriamiento pasivo puede sustituir definitivamente el aire acondicionado?
B.G.: «En ciertos casos si. Para un clima como el de Santiago, se puede proveer perfectamente de frío a nivel residencial. En oficinas, donde se produce mucho más calor, si es un solo piso, se podría reemplazar el aire acondicionado a través del enfriamiento del techo, que es el que más produce calor durante el verano. Pero es muy fácil convertir una losa que calienta edificio en un elemento que lo enfríe»
F y C: Reiterando, para lograr el objetivo en casos residenciales se necesita a lo menos una cubierta de significativa masa específica. Sabemos que nuestra Ordenanza General de Construcción, hace poco acogió una mayor exigencia en los espesores de aislamiento térmico de cubiertas, según 7 zonas geográfico-térmicas. Lamentablemente no expresó ninguna exigencia respecto del importantísimo factor, masa específica.
Para edificios de oficinas repetiremos aquí, una de las conclusiones del Dr. Pedro Ezquerra en su trabajo «Bioclimatización» presentado al IV CIAR Chile 1997: «En muchos casos el sistema / edificio impone condiciones imposibles a las aplicaciones bioclimáticas, de modo que hay que pensar en la aplicación de sistemas combinados en los que se haga intervenir sistemas consumidores de energía. Esto es especialmente cierto cuando las cargas interiores del edificio tienen cierta importancia».
U y C -¿Cómo se logra esto?
B. G. : «Se construye sobre la losa una pequeña piscina de 20 centímetros que se llena de agua, sobre la que se colocan flotando planchas de poliestireno expandido. En la noche se pulveriza agua sobre las planchas para enfriarlas. El agua escurre a la piscina y durante el día todo queda quieto y las planchas de poliestireno aíslan el calor del sol, al mismo tiempo que el agua está pasando el frío hacia abajo. Como el concreto es muy buen transmisor de calor, va a absorber el que está abajo, enfriándolo a su vez con el agua de encima. Esto, sin duda, enfriará el último piso que es el más caluroso».
F y C: Excelente solución; tanto por masa (20 cm de agua implican 200 kg/m2), como por enfriamiento evaporativo (en Santiago podemos considerar unos 21 °C de bulbo húmedo en la tarde calurosa y unos 14 °C o menos en la noche fresca). Sin embargo los arquitectos generalmente rehuyen las cubiertas con potencialidad de filtraciones, incluidas las terrazas, por las malas experiencias de ejecuciones anteriores.
U y C -¿Cuál es el efecto de las sombras vegetales verticales sobre fachadas como las del edificio Consorcio Nacional de Seguros?
B. G. : «Las enredaderas pueden minimizar el efecto solar sobre las fachadas porque producen sombra. He hecho experimentos en la Universidad de California con varias de estas enredaderas, siendo el jazmín y la parra las que más he utilizado. A la parra se le cae totalmente a hoja en invierno, por lo que puede dejar pasar el sol en esta estación y enfriar en verano.
El jazmín conserva la hoja y puede proveer de sombra en invierno y verano. Es fundamental considerar el tipo de clima. Además de ser efectivas para controlar la temperatura, las enredaderas son también un elemento decorativo».
F y C: Excelente solución. Además en edificaciones y pisos bajos, los árboles protegiendo una fachada pasan a controlar la radiación solar, con los consiguientes mayor confort y ahorro operacional. Los arquitectos deben involucrarse con los paisajistas, para diseñar soluciones vegetales permanentes.
U y C -¿Qué importancia tiene la calefacción pasiva y cómo se logra?
B.G.: «La calefacción pasiva utiliza el sol para calentar el interior de los edificios, y generalmente se utiliza en invierno. Por eso, si tenemos una ventana que está orientada al norte que es de donde viene el sol en invierno, vamos a calentar el edificio durante el día. Durante la noche no vamos a tener calor por lo que se va a necesitar masa para poder acumularlo. Como no queremos perder el calor acumulado, tenemos que tener aislación térmica fuera del concreto».
F y C: Aquí también se muestra la importancia de la masa en la edificación. La aislación en los muros y pisos será propuesta en la segunda etapa de la Reglamentación Térmica Oficial.
U y C -¿En qué clima se aconseja utilizar calefacción solar?
B.G.: «En los climas cálidos, aunque se podría adaptar a veranos no calurosos. También debe tener en cuenta el tipo de construcción: adobe, concreto, ladrillo u otro material, con el fin de ver el nivel de aislamiento que se tiene».
F y C: Interesante que el Dr. Givoni cite el adobe en primer término; sabemos que desde la perspectiva térmica es un material plenamente válido.
U y C -En una ciudad con las características climatológicas de Santiago, ¿es conveniente poner la aislación por dentro o fuera de los muros?
B.G.: «Por las características de Santiago, la aislación debe ir por fuera y con otro tipo de materiales. Por ejemplo con ladrillo no ahuecado, que es mejor aislante, pero más caro, lo que complica a los constructores Sin embargo, proporciona mejor confort».
F y C: La citada segunda etapa de la Reglamentación Térmica Oficial, probablemente dará luces a este respecto. Indudablemente, para aplicar soluciones con aislación térmica en exterior, deberá haber innovación en los diseños estructurales.
U y C -¿Qué opina sobre el calentamiento de las ciudades? ¿Existe alguna manera de enfriarlas en verano?
B. G.: «Todos lo edificios tienen techos que están expuestos al sol, que ellos se calienten depende de un solo factor: el color. Si el sol llega a techos oscuros (como los chilenos), este calor pasa al aire que lo rodea y la temperatura de la ciudad sube. Si fueran blancos, el sol llega hasta ellos y se refleja, no calentando ni los techos ni la ciudad. La otra manera de superar el calentamiento es mejorando las condiciones de ventilación. Sería ideal tener avenidas grandes, calles anchas y parques que estuvieran paralelos a la dirección del viento. Aunque éste fuera muy suave, los edificios muy altos y colocados de manera estratégica pueden mejorar la velocidad del viento.
F y C: El primer mensaje es para nuestros arquitectos; ojalá por escucharlo ahora de esta reputada autoridad internacional, ponderen los beneficios de pintar un techo blanco o claro. El otro mensaje va a nuestros urbanistas y a las autoridades que debieran darles el respaldo ejecutivo que necesitan.
