proceso de diseño integrado para el ahorro energético
El exito del diseño depende de la integración de los sistemas y de la funcionalidad ecológica de la construcción.
El confort, la economía y la ecología, son los objetivos del diseño de las casas construidas de acuerdo a los parámetros de ahorro energético. Independientemente de lo ecológica que resulte una construcción, poca gente estaría interesada en ella si no fuera tan comfortable como las casas diseñadas de forma tradicional. Asimismo si los costes energéticos de las casas ecológicas fueran mayores que los costes de las casas tradicionales, muy poca gente estaría dispuesta a aceptar el cambio.
Afortunadamente, la calefacción solar pasiva y otras tecnologìas de ahorro eficiente de energía, han experimentado grandes avances en las últimas décadas y la gente que desea reducir tanto los costes energéticos como las emisiones nocivas al medio ambiente, ya no tienen por qué pagar costes adicionales por vivir en casas que requieren un mantenimiento diario de la instalación.
Ahora sólo es necesario integrar ciertos principios de diseño en el plan maestro antes de comenzar la instalación. los más importantes son: 1) emplazamiento y orientación al sol; 2) diseño y localización de las ventanas; 3) masa térmica interior para la absorción del calor 4) otros factores que atañen al recubrimiento de la edificación.
Emplazamiento y orientación al sol: Ángulo de incidencia y altitud
Para un correcto emplazamiento es imperativo una planificación cuidadosa y un buen conocimiento de las condiciones climáticas locales. Para un aprovechamiento solar máximo en climas fríos, una construcción rectangular debería ser emplazada con el lado más largo en un eje este-oeste con una desviación de unos 10º al este o al oeste del sur verdadero. En climas más cálidos, el lado más corto del rectángulo, limitaría la sobreexposición solar en verano y el sobrecalentamiento.
No obstante, la orientación al sur no es siempre posible ya sea por causas prácticas o estéticas. A pesar de que la orientación al sur maximiza la ganancia energética, una desviación de hasta 22.5º aún conserva un 92% de dicha ganancia. Incluso una desviación de 45º del sur verdadero mantiene una ganancia energética del 70%, que en climas templados es más que suficiente. Pero en climas cálidos, una exposición solar excesiva por la mañana o por la tarde, puede causar sobrecalentamiento.
El ángulo de orientación , se mide desde el norte verdadero y se refiere al ángulo del sol en la cara sur medido en diferentes momentos del día. La distancia entre los puntos de salida y puesta del sol, definen el área de insolación. El ángulo depende de la latitud y la longitud y puede consultarse on line en sitios como www.squ1.org , www.gats-inc.com o www.susdesign.com.
Es importante conocer los ángulos porque permiten calcular el número de horas de insolación en el acristalamiento de la fachada de la casa. Por ejemplo, una exposición que vaya de las 09.00h a las 15.00h es muy adecuada (con un ángulo de 60º de insolación), mientras que una exposición de 10.00h a 14.00h (ángulo de 45º) es más limitada.
El ángulo de altitud del sol, que también depende de la latitud y la longitud, es asimismo importante porque mide la altura del sol en los diferentes meses del año y permite hacer cálculos para el emplazamiento de ventanas, aleros, árboles de sombra, etc. Dado que en verano el sol está más alto, es posible planificar elementos de sombra que bloqueen el sol de verano, pero que permitan pasar el sol en invierno, cuando el ángulo es más bajo, a traves del acristalamiento para caldear la casa. El diseño de las ventanas y la mása térmica se discuten en la sección acristalamiento y masa térmica. Consúltese cualquier referencia sobre emplazamientos de casas solares para más información.