Demandas en Invierno y Verano en Función del Apantallamiento

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Apantallamiento

La estrategia básica de un edificio de viviendas pasivo para los inviernos de nuestro clima es lograr el aprovechamiento solar por medio de las aberturas de fachada. Esta estrategia exige que en verano el apantallamiento sea total.

En nuestro clima la estrategia es absolutamente distinta y los logros mayores.

En invierno, el sol puede llegar a ser la principal fuente de calor para calefacción, reduciendo los consumos de otras energías de forma muy notable y haciendo que el número de días en que deba funcionar la calefacción sea realmente mínimo y reducido a las dependencias con poco o nulo asoleo. Por lo tanto, hay que evitar que se produzcan sombras sobre las ventanas.

En verano es claro que el sol es un problema y la arquitectura debe poner a disposición de los ocupantes de las viviendas sistemas adecuados para dejar en sombra las aberturas.

Dejar en sombra, o apantallar, no significa oscurecer. Tampoco debe significar un quebradero de cabeza para los ocupantes lograr que el apantallamiento sea efectivo a lo largo de todas las horas de sol.

Este aspecto es el principal desafío de la arquitectura pasiva en nuestro clima: diseñar y operar apantallamientos eficaces.

Uno de los problemas de los apantallamientos usuales, como las persianas enrollables o los librillos, es que se destinan a diversas funciones:

  • aislar,
  • oscurecer,
  • proteger contra la entrada de intrusos y
  • apantallar la radiación solar en verano.

Estas funciones a veces son contradictorias. No es posible simultanear la función de seguridad que exige cerrar, con la de permitir la radiación solar que pide abrir.

Puede afirmarse, como clara conclusión de este estudio, que:

Para lograr un buen aprovechamiento pasivo, los cerramientos multifuncionales no son adecuados.

En los gráficos y tablas de este apartado aparecen las diferencias que se producen en la demanda térmica de calor y de frío según dejemos pasar el sol o lo apantallemos.

Demanda en Invierno en función del apantallamiento

Apantallamiento Demanda calefacción en invierno para vivienda pasante.jpg
Apantallamiento. Demanda calefaccion en vivienda no pasante.jpg

Comentario

Impedir el asoleo en invierno supone incrementar el consumo de calefacción entre el 46 % y casi el 500 % en relación con los consumos que resultan cuando se aprovecha el sol. El porcentaje, mayor o menor, depende de la orientación y del tipo de vivienda, pasante o no pasante, o lo que es lo mismo de cual es la superficie capaz de recibir sol que haya sido indebidamente apantallada.

Cuando no existe una preocupación especial por aprovechar el sol para calentar una vivienda es normal en invierno dejar las persianas bajadas durante el día, especialmente si no hay nadie en la casa. Bajo el punto de vista térmico esas persianas bajadas equivalen a tener una calefacción gratuita apagada.

En nuestras ciudades esta falta de aprovechamiento es una práctica habitual. No existe una cultura extendida de aprovechamiento solar en invierno.

Por las noches, el cierre de las persianas, normalmente por motivos de seguridad, es térmicamente positivo en la medida en que aumenta el aislamiento de la ventana.

Demanda en verano en función del apantallamiento

Apantallamiento Demanda frío en verano en vivienda pasante.JPG
Apantallamiento Demanda frío en verano en vivienda No Pasante.JPG

Nota

La indicación en las gráficas de que no se requiere refrigeración obedece a un cálculo basado en las temperaturas medias estivales. Los días en que la temperatura exterior sobrepase la media histórica requerirán aportación de frío o soluciones sustitutorias, como la formación de corrientes de aire, la ventilación nocturna o el uso de ventiladores.

Comentario

Un apantallamiento eficaz permite disminuir drásticamente la carga media de refrigeración con un beneficio que supera en ocasiones la decena de kWh / año m2 y, durante la mayoría de días estivales, alcanzar un nivel de confort térmico aceptable sin requerir refrigeración.

En las viviendas de protección oficial en Catalunya y en particular en el asentamiento geográfico de las dos viviendas de referencia de este estudio, el entorno de Barcelona, no se instalan de origen equipos de frío, lo que no quita que los usuarios recurran a ellos y los instalen posteriormente.

Los valores de energía anual para refrigeración indicados, con independencia de que en una vivienda esté o no instalada, dan una idea de cuanto se aleja una vivienda del nivel de confort cuando se permite que el sol incida sobre sus aberturas desprotegidas.

Es una práctica frecuente en verano evitar la molesta radiación solar mediante cortinas traslúcidas que logran evitar que esa radiación sea directa.

Lo que no logran los apantallamientos interiores es evitar que la habitación se caliente, ya que la radiación una vez ha atravesado los vidrios convertirá en radiador las superficies sobre las que incida, incluso si son cortinas, y creará, en el caso de éstas, corrientes de convección importantes entre las cortinas y el vidrio. Esas corrientes calentarán la casa.

Demanda total invierno+verano en función del apantallamiento

Apantallamiento Demanda frío-calor compara en vivienda pasante.JPG
Apantallamiento Demanda frío-calor compara en vivienda No Pasante.JPG

Comentario

En los dos cuadros anteriores se aprecia el beneficio que proporciona el sol cuando su control es adecuado, el que proporciona cuando no existe tal control, que es el caso del apantallamiento al 50 %, y finalmente, la medida en que aumenta la carga térmica cuando se actúa en contra del aprovechamiento pasivo.

En la tabla 7 se ofrecen los datos anteriores en términos de porcentaje de ahorro energético, tomando como base la actuación más desfavorable: apantallamiento en invierno y no apantallamiento en verano.

Se trata de un comparativo extremo pero que con frecuencia no se aleja mucho de las prácticas habituales.

Tabla 7. Ahorro en % de la demanda de calor + frío en una vivienda en relación con la demanda cuando hay un mal control solar

. . . . Sur Sureste –Suroeste Este –Oeste Norte
Vivienda pasante  : Invierno no apantallado Verano apantallado 58,8 % 55,6 % 47,7 % 43,86 %
Vivienda pasante  : Invierno y verano apantallados al 50% 29,9 % 27,4 % 21, 4 % 19,8 %
Vivienda pasante  : Invierno apantallado Verano no apantallado 0 % 0 % 0 % 0 %
Vivienda no pasante  : Invierno no apantallado Verano apantallado 80 % 69,9 % 47,7 % 25,9 %
Vivienda no pasante  : Invierno y verano apantallados al 50% 42,4 % 31, 2 % 24,4 % 10,7 %
Vivienda no pasante  : Invierno apantallado Verano no apantallado 0 % 0 % 0 %

Comentario

Los ahorros energéticos que se obtienen por la aportación y apantallamiento solar son muy importantes.

Incluso si la comparación se estableciese entre la opción del 50 % y la ideal, los ahorros para las orientaciones con asoleo oscilarían entre el 23 % y el 38 %, cifras que justifican que se dote a las viviendas de mecanismos y automatismos adecuados que faciliten el aprovechamiento y control solar.

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