El diseño pasivo y sus estrategias para edificaciones

El diseño pasivo y sus estrategias para edificaciones
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El diseño pasivo es un proceso que aprovecha el clima para mantener un rango de temperatura confortable en el hogar. El diseño pasivo reduce o elimina la necesidad de calefacción o refrigeración auxiliar, que representa aproximadamente el 40% (o mucho más en algunos climas) del uso de energía en un hogar australiano promedio.

La importancia del diseño pasivo no puede ser exagerada. Prestar atención a los principios de un buen diseño pasivo adecuado para su clima de forma efectiva “encierra” el confort térmico, las bajas facturas de calefacción y refrigeración, y la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero durante la vida útil de su hogar.

El diseño pasivo utiliza fuentes naturales de calefacción y refrigeración, como el sol y la brisa fresca. Se logra orientando apropiadamente su edificio en su sitio y diseñando cuidadosamente el sobre del edificio (techo, paredes, ventanas y pisos de una casa). Sobres de construcción bien diseñados minimizan la pérdida y el aumento de calor no deseado.Diseño pasivo

El momento más económico para lograr un buen diseño pasivo en un hogar es cuando inicialmente se diseña y se construye. Sin embargo, las renovaciones sustanciales a una casa existente también pueden ofrecer una oportunidad rentable para mejorar el confort térmico, incluso las pequeñas actualizaciones pueden proporcionar mejoras significativas. Si está comprando una nueva casa o apartamento, evalúe sus perspectivas de comodidad térmica y / o capacidad de actualizarse de manera rentable para reflejar los buenos principios de diseño pasivo en su clima.

Para obtener los mejores resultados, los hogares “pasivos” necesitan usuarios “activos”: personas con un conocimiento básico de cómo funciona el hogar con el clima diario y estacional, como cuándo abrir o cerrar ventanas y cómo utilizar el sombreado ajustable.

Una serie de estrategias diferentes e interrelacionadas contribuyen a un buen diseño pasivo, cada una de las cuales es un tema de esta sección. Las estrategias de diseño pasivo varían según el clima, como se explica con más detalle en Diseño para el clima . La mejor combinación de estrategias de diseño pasivo también varía según los atributos particulares de su sitio. Elija un diseñador con experiencia en diseño pasivo para su clima y considere contratar a un experto en rendimiento térmico para modelar diferentes opciones de diseño utilizando software de rendimiento térmico.

Un buen diseño pasivo es fundamental para lograr una vida de confort térmico, bajos recibos de energía y bajas emisiones de gases de efecto invernadero.

Diseño para clima

Un buen diseño pasivo garantiza que los ocupantes permanezcan térmicamente cómodos con un calentamiento o enfriamiento auxiliar mínimo en el clima donde se construyen. Cada una de las ocho zonas climáticas principales en Australia tiene sus propias características climáticas que determinan los objetivos de diseño y las respuestas de diseño más apropiados. Identificar su propia zona climática y obtener una comprensión de los principios de confort térmico lo ayuda a tomar decisiones de diseño informadas para su hogar. El Esquema Nacional de Calificación de Energía de la Casa (NatHERS), con sus clasificaciones de estrellas, es un recurso adicional y útil.

Estrategias de diseño pasivo

Orientación

La orientación se refiere a la forma en que coloca su casa en su sitio para aprovechar las características climáticas como el sol y la brisa fresca. Por ejemplo, en todos los climas, excepto en los climas tropicales, las áreas de vivienda idealmente se orientarían hacia el norte, o lo más cerca posible del norte, lo que permitiría una exposición máxima al sol, y una fácil sombra de las paredes y ventanas en verano. La buena orientación reduce la necesidad de calefacción y refrigeración auxiliar y mejora el acceso solar a los paneles para energía solar fotovoltaica y agua caliente. Por lo tanto, su hogar es más cómodo para vivir y más económico para funcionar. Tiene en cuenta las variaciones de verano e invierno en el camino del sol, así como la dirección y el tipo de viento. Lea este artículo junto con Design for climate , Pa ssive sol ar heating y Pasive cooling.

Sombreado

El sombreado de su casa y los espacios al aire libre reduce las temperaturas del verano, mejora la comodidad y ahorra energía. El sol directo puede generar el mismo calor que un radiador de barra individual sobre cada metro cuadrado de una superficie. El sombreado eficaz, que puede incluir aleros, toldos de ventanas, persianas, pérgolas y plantaciones, puede bloquear hasta el 90% de este calor. El sombreado del vidrio para reducir el aumento de calor no deseado es fundamental, ya que el vidrio sin protección suele ser la mayor fuente de ganancia de calor en una casa. Sin embargo, el sombreado fijo mal diseñado puede bloquear el sol invernal. Al calcular los ángulos del sol para su ubicación, y teniendo en cuenta el clima y la orientación de la vivienda, puede usar el sombreado para maximizar el confort térmico.

Calefacción solar pasiva

El calentamiento solar pasivo es la forma menos costosa de calentar su hogar. En pocas palabras, el diseño para la calefacción solar pasiva protege del sol del verano y deja entrar el sol invernal, al tiempo que garantiza que la envoltura del edificio mantenga ese calor en el interior en invierno y permite que cualquier calor acumulado escape en el verano. La orientación, la masa térmica, el sellado y otros elementos contribuyen al diseño de una casa que se beneficia del calentamiento solar pasivo. Como la mayoría de los climas australianos requieren tanto calefacción pasiva como refrigeración, es útil leer este artículo junto con Design for climate (para determinar su zona climática) y Cooling pasivo .

Enfriamiento pasivo

El enfriamiento pasivo es la forma menos costosa de refrigerar su hogar. Para que sean efectivas, las técnicas de enfriamiento pasivo deben enfriar tanto a la casa como a las personas en ella, con elementos como el movimiento del aire, el enfriamiento por evaporación y la masa térmica. Las técnicas de diseño de enfriamiento pasivo se pueden aplicar tanto a casas nuevas como a renovaciones en una amplia gama de zonas climáticas diferentes. Todas las regiones australianas, excepto las que se encuentran sobre el trópico de Capricornio, requieren algún tipo de calefacción pasiva en invierno, así que lea este artículo junto con Diseño para clima y Calefacción pasiva .

Sellando su casa

La fuga de aire representa el 15-25% de la pérdida de calor invernal en los edificios y puede contribuir a una pérdida significativa de “frío” en los climas donde se utilizan acondicionadores de aire. Sellar su casa contra fugas de aire es una de las mejoras más simples que puede emprender para aumentar su comodidad y reducir las facturas de energía y las emisiones de gases de efecto invernadero. Cuanto más extremo sea su clima, más beneficioso es el sellado, con la excepción de los hogares con ventilación natural en los trópicos. Como el sellado de su casa y el aumento de los niveles de aislamiento también pueden crear condensación y problemas de calidad del aire interior, este artículo explica cómo funciona la condensación, qué climas presentan el mayor riesgo de condensación y cómo puede limitar su impacto.

Aislamiento

El aislamiento actúa como una barrera para el flujo de calor y es esencial para mantener su hogar cálido en invierno y fresco en verano. También puede ayudar con la impermeabilización y la insonorización. Una casa bien aislada y bien diseñada proporciona comodidad durante todo el año, reduciendo las facturas de refrigeración y calefacción hasta la mitad y reduciendo las emisiones de gases de efecto invernadero. Las condiciones climáticas determinan el nivel de aislamiento apropiado, así como el tipo más apropiado para elegir: a granel, reflectante o compuesto. El tiempo más económico para instalar el aislamiento es durante la construcción.

Instalación de aislamiento

Si el aislamiento debe funcionar de la forma prevista, entonces debe instalarse correctamente. Por ejemplo, si el aislamiento a granel está comprimido, también lo están las bolsas de aire que proporcionan el aislamiento y no funciona de manera efectiva; tampoco lo hace el aislamiento de aluminio si está instalado sin un espacio de aire adyacente. Este artículo explica, con ilustraciones, cómo instalar el aislamiento en una variedad de tipos de construcción e incluye precauciones de salud y seguridad, soluciones típicas y consejos útiles.

Masa térmica

La masa térmica es la capacidad de un material para absorber y almacenar energía térmica. Se necesita mucha energía térmica para cambiar la temperatura de los materiales de alta densidad, como el hormigón, los ladrillos y las tejas: estos materiales tienen una gran capacidad de almacenamiento de calor y, por lo tanto, se dice que tienen una gran masa térmica. Los materiales ligeros como la madera tienen baja masa térmica.

El uso de materiales con alta masa térmica en toda su casa puede ahorrar significativamente en las facturas de calefacción y aire acondicionado, pero la masa térmica debe usarse de manera adecuada. El uso deficiente puede exacerbar los peores extremos del clima, irradiando calor en una calurosa noche de verano o absorbiendo todo el calor que produce en una noche de invierno.

El buen uso de la masa térmica modera las temperaturas interiores al promediar temperaturas extremas de día y noche. Para ser efectiva, la masa térmica debe integrarse con buenas técnicas de diseño pasivo apropiadas para el clima. Aunque esto se realiza más fácilmente durante la construcción o la renovación, en muchas circunstancias la masa térmica también se puede adaptar.

Acristalamiento

Las ventanas y puertas acristaladas brindan luz y aire fresco y ofrecen vistas que conectan los espacios interiores con el exterior. Sin embargo, pueden ser una fuente importante de aumento de calor no deseado en verano y pérdida de calor en invierno. Hasta el 40% de la energía de calefacción de una casa se puede perder y hasta el 87% de su calor se obtiene a través del acristalamiento.

Estos problemas de rendimiento térmico se pueden superar en gran medida seleccionando los sistemas correctos de acristalamiento para su orientación y clima, y ​​teniendo en cuenta el tamaño y la ubicación de las aberturas de las ventanas en su diseño. Utilice el esquema de calificación de energía de ventana (WERS), que califica el rendimiento relacionado con energía y energía de diferentes productos de ventana.

Hasta el 40% de la energía de calefacción de una casa se puede perder y hasta el 87% de su calor se obtiene a través del acristalamiento.

Claraboyas

Las claraboyas pueden hacer una contribución importante a la eficiencia y la comodidad energética. Son una excelente fuente de luz natural, tal vez admitiendo más de tres veces más luz que una ventana vertical del mismo tamaño, y pueden mejorar la ventilación natural. Sin embargo, pueden ser una fuente importante de aumento de calor no deseado en verano y pérdida de calor en invierno. Los factores que deben tenerse en cuenta al seleccionar entre las muchas opciones de tragaluz disponibles incluyen el tamaño y el espaciado (para controlar el deslumbramiento y la ganancia de calor), la eficiencia energética y la adecuación al clima.

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