Estrategias de diseño pasivo en edificaciones

El diseño pasivo es una estrategia que aprovecha el clima para mantener un rango de temperatura cómodo en el hogar. Responde al clima local y a las condiciones del sitio para maximizar la comodidad y la salud de los usuarios de edificios al tiempo que minimiza el uso de energía.

Esto se logra mediante el uso de fuentes de energía gratuitas y renovables, como el sol y el viento, para proporcionar calefacción, refrigeración, ventilación e iluminación domésticas, lo que reduce o elimina la necesidad de calefacción o refrigeración mecánica. El uso de un diseño pasivo puede reducir las fluctuaciones de la temperatura, mejorar la calidad del aire interior y hacer que el hogar sea más seco y agradable para vivir.

También puede reducir el uso de energía y los impactos ambientales como las emisiones de gases de efecto invernadero.

El interés en el diseño pasivo ha crecido, particularmente en la última década, como parte de un movimiento hacia edificios más cómodos y eficientes en recursos.

Características del diseño pasivo.

Los elementos del diseño pasivo son: ubicación del edificio y orientación en el sitio; diseño del edificio; diseño de correcto de ventanas; aislamiento térmico (incluido el aislamiento de ventanas); masa térmica; sombreado; y ventilación. Cada uno de estos elementos trabaja con otros para lograr temperaturas cómodas y una buena calidad del aire interior.

El primer paso es lograr la cantidad correcta de acceso a la energía solar, suficiente para proporcionar calor durante los meses más fríos, pero evitar el sobrecalentamiento en verano. Esto se hace a través de una combinación de ubicación y orientación, diseño de la habitación, diseño de la ventana y sombreado.

El aislamiento y la masa térmica ayudan a mantener temperaturas uniformes, mientras que la ventilación proporciona un enfriamiento pasivo y mejora la calidad del aire interior.

Todos estos elementos trabajan juntos y, por lo tanto, deben considerarse de manera integral. Por ejemplo, las ventanas grandes que admiten altos niveles de luz natural también pueden generar una ganancia excesiva de calor, especialmente si arrojan luz sobre un área de masa térmica. Del mismo modo, abrir ventanas que proporcionen ventilación también dejará entrar el ruido.

Junto con las características del diseño pasivo, los diseñadores también deben considerar otros factores, como vistas, convenios y restricciones de las autoridades locales, y las preferencias de los propietarios de edificios.

Estrategias de diseño pasivo

Con muchas estrategias pasivas, hay un equilibrio entre el rendimiento de calefacción y el rendimiento de refrigeración. El tipo de edificio y la operación determinan qué estrategias tendrán el mejor impacto general en el rendimiento energético.

Calefacción pasiva:

la única forma pasiva de agregar energía térmica gratuita a un edificio es utilizar el diseño del edificio para aprovechar la radiación solar y capturar las ganancias de calor internas. La calefacción solar pasiva combina una envoltura bien aislada con otros elementos que minimizan las pérdidas de energía y el arnés y almacena las ganancias solares para compensar los requisitos energéticos de los sistemas de calefacción y ventilación mecánica suplementarios.

Los elementos que contribuyen al calentamiento solar pasivo incluyen los siguientes:

1. Orientación
2. Forma de edificio
3. Espacios amortiguadores y dobles fachadas.
4. La planificación del espacio
5. Ventanas de alto rendimiento (claro, bajo-e)
6. Ventilación de recuperación de calor de modo mixto (HRV)
7. Relación de área de ventana a pared baja (N / E)
8. Relación de área de ventana alta a pared (S / W)
9. Sombreado externo operable
10. Aislamiento de alto rendimiento
11. Masa térmica
12. Infiltración minimizada

ventilación pasiva

Las estrategias de ventilación pasiva utilizan patrones de flujo de aire que ocurren naturalmente alrededor y en un edificio para introducir aire exterior en el espacio. El viento y la flotabilidad causados ​​por las diferencias de temperatura del aire crean diferencias de presión de aire en los espacios ocupados. Los edificios pueden diseñarse para mejorar estos flujos de aire natural y aprovecharlos en lugar de trabajar en contra de ellos.

Los elementos pasivos que contribuyen a la ventilación natural incluyen los siguientes:

1. Ventanas operables
2. Espacios amortiguadores y dobles fachadas.
3. Forma de edificio
4. La planificación del espacio
5. Orientación
6. Características arquitectónicas estratégicas
7. Aberturas a pasillos y entre espacios separados.
8. Atrios centrales y lobbies
9. Torres de viento

Enfriamiento pasivo

Las estrategias de enfriamiento pasivo evitan que el edificio se sobrecaliente al bloquear las ganancias de la energía solar y eliminar las ganancias de calor interno (por ejemplo, usar aire más frío para ventilación, almacenar el exceso de calor en masa térmica).

Los elementos que contribuyen al enfriamiento pasivo incluyen los siguientes:

1. Sombra externa fija / operable
2. Masa térmica
3. Relación de área de ventana a pared baja (S / W)
4. Ventilación pasiva
5. Enfriamiento nocturno
6. Ventanas apiladas
7. Enfriamiento por evaporación pasiva.
8. Conductos de templado de la tierra.

El enfriamiento nocturno utiliza la ventilación natural durante la noche para eliminar el calor acumulado en la masa del edificio durante el día. El aire frío de la noche limpia y enfría la estructura / masa cálida del edificio.

Luz natural

La luz del día maximiza el uso y la distribución de la luz natural difusa en todo el interior de un edificio para reducir la necesidad de iluminación eléctrica artificial.

Las características que contribuyen a una estrategia de iluminación natural:

1. La planificación del espacio
2. Techos altos combinados con ventanas altas
3. Tamaño y ubicación de la ventana (relación de área de ventana a pared)
4. Colores y acabados de superficies interiores.
5. Características arquitectónicas estratégicas
6. Estanterías ligeras
7. Tragaluces y tubos de luz.
8. Clerestorios

Nota: cualquier edificio en el que la relación entre el área de la ventana y la pared sea superior al 50% será desafiado para lograr un mayor rendimiento energético

• Espacios de protección cerrados no acondicionados (no ocupados regularmente) que cubren el perímetro del espacio, equipados con ventanas operables para proporcionar ventilación natural desde el exterior al espacio interior cuando se desee.
• Masa térmica en el lado interior del aislamiento, ubicado en los pisos, paredes exteriores y paredes entre unidades contiguas (es decir, paredes de fiesta).
• Forma compacta y sencilla.
• Sobre estanco al aire y a la humedad.