Arquitectura Bioclimática. Viviendas bioclimáticas en Galicia
Mª Dolores García Lasanta

Nota: De acuerdo con la legislación vigente debo hacer constar que este trabajo fue realizado durante una licencia de estudios cuatrimestral concedida por la Consellería de Educación e Ordenación Universitaria, habiendo sido autorizada su divulgación
Introducción
La arquitectura bioclimática puede definirse como la arquitectura diseñada sabiamente para lograr un máximo confort dentro del edificio con el mínimo gasto energético. Para ello aprovecha las condiciones climáticas de su entorno, transformando los elementos climáticos externos en confort interno gracias a un diseño inteligente. Si en algunas épocas del año fuese necesario un aporte energético extra, se recurriría si fuese posible a las fuentes de energía renovables.
A igualdad de confort la mejor solución es la más simple y si además es sana para el planeta, mucho mejor. A esta simplicidad se llega a través del conocimiento y la buena utilización de los elementos reguladores del clima y de las energías renovables.
Durante la fase de diseño del edificio es importante contemplar todos los elementos en su conjunto: estructuras, cerramientos, instalaciones, revestimientos, etc., dado que carece de sentido conseguir un ahorro energético en determinada zona y tener pérdidas de calor en otra.
La gran mayoría de los edificios construidos actualmente suplen su pésimo diseño bioclimático con enormes consumos energéticos de calefacción y acondicionamiento de aire.
Cuando mi hija comenzó su último curso en la Facultad de Matemáticas de Santiago de Compostela llegó a casa feliz. “¡Tengo ventanas!” nos dijo. Después de haber pasado cuatro años en aulas cerradas, los alumnos de 5º curso tenían el privilegio de poder ver la luz del sol. ¿Cómo se puede tener a nuestros jóvenes sin recibir la claridad del día durante años mientras están en clase? Y, ¿Como se puede desperdiciar así la captación de la radiación solar?
Según cuentan, el diseño del edificio se basó en una facultad andaluza ubicada en un lugar seco y soleado. El diseño original tenía una serie de tragaluces orientados al norte que recibían luz del sol indirecta, más fresca, y permitían ser abiertos para dejar salir el aire interior en los días cálidos.
Trasladado a Galicia el edificio se convirtió muy pronto en “la casa de las goteras”. Optaron por cubrir todo el tejado para evitar las filtraciones de agua y con ello condenaron a los matemáticos a permanecer bajo una perpetua luz de neón.
Podría continuar la lista de aberraciones climáticas pero el objetivo de este trabajo es otro y sin duda cada uno de Vds. conoce sus propios casos particulares de edificaciones mal concebidas, incómodas para sus ocupantes y que son un despilfarro energético.
Como contrapartida podemos mencionar el aula laboratorio del Centro Educativo del Medio Ambiente en Crevillente (Alicante), que mantiene una temperatura constante de 23º C. a lo largo de todo el año sin aporte energético externo.
El diseño de un edificio debe hacerse globalmente de modo que sus diferentes elementos compongan un todo armónico: estructuras, instalaciones, cerramientos, captación solar, caldeo, protección y acondicionamiento acústico, lumínico, cerramientos, orientación, diseño del entorno, etc. de modo que cada elemento cumpla una misión bioclimática a la par que funcional.
Por la brevedad de tiempo en que este trabajo ha de ser realizado, se insistirá especialmente en los aspectos de control climático directo. Esto no debe interpretarse como un divorcio entre ellos y el resto de la construcción.
No es rentable ni va a funcionar adecuadamente un edificio construido del modo convencional al que se le adhieren unos paneles de captación solar. No va a funcionar adecuadamente un edificio que no se conciba como un todo global. Por ejemplo, los elementos estructurales o de cerramiento pueden ser a la vez acumuladores de calor o reguladores de la radiación solar.

ÍNDICE:

Unidad didáctica nº 1:
* Estudio del emplazamiento
- Análisis del lugar
- Integración de la casa con el lugar
- Protección frente al medio

Unidad didáctica nº 2:
* Climatología de la construcción
- Modos de transmisión del calor
- Reacciones fisiológicas del cuerpo humano frente al clima
- Clima interior de la vivienda: factores que determinan el clima.
- Relación de la humedad, temperatura y velocidad del aire
- Aislamiento

Unidad didáctica nº 3:
* Control del clima por medios constructivos
- Modos de evitar las pérdidas de calor
- Modos de refrigerar los edificios
- Captación y almacenamiento de energía del entorno

Unidad didáctica nº 4:
* Control del clima con ayudas artificiales
- Colector de placa plana
- Bombas de calor
- Sistemas de termosifón
- Sistemas de aire
- Calefacción solar
- Captación de energías renovables.

Unidad didáctica nº 5:
* Ventilación natural y enfriamiento en verano
- Acondicionamiento natural de aire
- Ventilación con el aire de la noche
- Respiraderos de techo y ático
- Patios de control climático
- Flujos de aire a través de ventanas

Unidad didáctica nº 6:
* Diseño del paisaje para control climático
- Paredes Rudofsky
- Elección y localización de la vegetación
- Construcción con cobertura de tierra.

Unidad didáctica 1
Estudio del emplazamiento
Introducción:
“Inspección antes de proyecto antes de construcción”. Esta era la frase favorita de Patrick Geddes, considerado el primer planificador del entorno de la cultura occidental.
Las culturas vernáculas siempre han observado los espacios naturales para ubicar las viviendas en lugares que permitiesen el máximo aprovechamiento de las condiciones climáticas del lugar. A lo largo de la historia los pueblos indígenas han practicado la integración de sus construcciones tradicionales con la naturaleza.
En la antigua cultura griega se consideraba un derecho legal el acceso a la luz del Sol y se planificaron ciudades como Olinto en el siglo V a. de C. cuyas calles se orientaron de tal modo que todas las casas recibían la misma radiación solar.
Mientras muchos pueblos del mundo siguieron viviendo en armonía con su entorno natural, en la cultura europea esta sabiduría se fue perdiendo paulatinamente sobre todo en las ciudades, a causa de la descoordinación y falta de regulación de las actuaciones públicas y privadas llegando a convertirse este olvido en un problema sanitario de primera magnitud.
Owen presentó al gobierno inglés en 1.817 un informe proponiendo una “comunidad de armonía y cooperación”, proyecto que fue desestimado. (Ver croquis en el apartado de material). En 1.825 proyectó una comunidad en la que 1.200 personas vivirían en un terreno agrícola de 500 hectáreas. En 1830 el cólera se extiende por Europa. La opinión pública reacciona y solicita una intervención, pero la primera ley sanitaria no sería publicada hasta 1.848.
A mediados del siglo XlX Sir Edwin Chadwick investigó las condiciones de habitabilidad de los barrios obreros británicos y a la vista de las miserables condiciones de salubridad en que vivían sus habitantes se inició un movimiento para construir viviendas sanas y soleadas. Comenzaron a construirse las primeras ciudades-jardín. Recordemos por ejemplo el proyecto de
Ya en el siglo XX hubo varios arquitectos preocupados por la buena integración del edificio en el entorno, lo lograsen o no.
Le Corbusier hizo unos bocetos para la ponencia que presentó en el Congreso Internacional de Estudio sobre el problema de las zonas subdesarrolladas celebrado en Milán en 1.954. Uno de ellos titulado: “Las 24 horas solares” hace relación a la necesidad de satisfacer unas buenas condiciones de habitabilidad. En uno de sus proyectos, las “Unités d´habitation” expresa su concepto de integración del hombre urbano en el entorno (ver copias en el apartado de material).
Sin duda fué Frank Lloyd Wright el arquitecto que mejor supo comprender el entorno e integrar las construcciones en el lugar. Según sus palabras, sus viviendas deberían ser parte de la naturaleza y crecer “desde el suelo hacia la luz”. En su libro “The Natural House” escribió cómo la casa debe construirse “integrada en el lugar, integrada en el entorno e integrada en la vida de sus habitantes”. (Imagen de uno de sus proyectos, ejemplo de integración con el entorno en el apartado de material).
A partir de 1.960 comenzó en occidente un movimiento ciudadano de protección del medioambiente y una vuelta a la naturaleza. Con la publicación del libro de James Lovelock: “Gaia: una nueva visión de la Vida sobre la Tierra” se despierta la conciencia planetaria y nace el concepto de “casa ecológica” que concibe la casa como un micro ecosistema en profunda interrelación con el ecosistema más amplio que es Gaia: la Tierra. En este concepto actual de vivienda, la unidad de la casa y su entorno debe ser profunda y ambos complementarse mutuamente. Por ello se hace necesario comenzar por el estudio del lugar con el fin de lograr esta integración lo mejor posible.

Contenido:
Análisis del lugar:

Para elegir y planificar un solar debemos observar varios elementos que tienen gran importancia a la hora de construir un edificio aliado con el entorno. Esto nos proporcionará como mínimo más confort, mejores vistas, mejor aprovechamiento de los espacios y un considerable ahorro energético. Unas observaciones son sencillas de realizar, otras más complejas o técnicas. Las clasificamos de este modo:
Límites:
Observaremos los contornos, límites de la propiedad, construcciones vecinas, caminos, vías de comunicación adyacentes, dimensiones y forma del solar, lugares de acopio de materiales de construcción, acometida de instalaciones (agua potable, electricidad, saneamiento...), vertederos próximos de escombros (si fuese preciso) y haremos un croquis anotando todo ello.
Orientación:
Este punto es fundamental ya que determinará la orientación de la vivienda a fin de conseguir un buen ahorro energético. En el hemisferio Norte la orientación de la zona de estar conviene dirigirla hacia el Sur. El Norte magnético se puede localizar con brújula, el geográfico observando la estrella Polar y el Sur observando la posición del sol observando la sombra en el momento del mediodía. (Ver actividades).
El Sol:

La radiación solar puede ser aprovechada de varias formas: para calentamiento pasivo, calentamiento activo y obtención de electricidad fotovoltaica. Localizaremos el Sur para conocer la mejor orientación de los elementos captadores de energía. Seleccionaremos los lugares donde no haya árboles ni obstáculos que den sombra y los anotaremos en el croquis. En cuanto a la posible ubicación de la vivienda hay que tener en cuenta que el Sol es deseable en invierno, pero no en verano y prever el modo de atenuar la potencia de los rayos del Sol en dicha estación. (Este apartado se analizará más adelante en otro tema). Debemos anotar en el croquis la trayectoria del sol, punto de amanecer y de ocaso, con la fecha del día que se hace la observación para facilitar la tarea de elaborar el esquema de análisis del lugar.
El viento:
En nuestras latitudes se hace necesario proteger la vivienda de los vientos dominantes en invierno y evitar las turbulencias. En verano conviene aprovechar las brisas naturales para favorecer la ventilación.
Se anotará en el croquis la dirección de dichos vientos para diseñar pantallas o elementos cortavientos así como prever aberturas en el edificio para producir ventilación cruzada natural durante los días cálidos.
La topografía:
Se hace aconsejable anotar las pendientes del terreno y la dirección de sus inclinaciones ya que pueden afectar directamente al curso de los vientos que incidirán sobre la edificación. También influyen sobre el curso de las aguas de lluvia y nos indicarán las zonas en que puede ser necesario realizar drenajes.
En estas latitudes suele ser más deseable edificar en una ladera orientada al Sur, pero si no se dispone de ella se puede construir un microclima por medio de un pequeño movimiento de tierras y el uso de vegetación.
Las vistas:
En el caso de encontrarnos con una vista indeseable, esta puede ocultarse con árboles u otro tipo de pantallas. Si no es posible por falta de espacio, siempre puede diseñarse una vivienda con patio o pequeña huerta.
Solemos tender a colocar la mayor parte de las ventanas hacia la vista que más nos gusta, olvidándonos de que con ello nos podemos estar limitando a contemplar un único panorama durante el resto de nuestra vida.
Los constructores japoneses diseñan las aberturas de modo que el mismo paisaje nunca sea visto desde más de un punto. Por medio del uso de la vegetación y de otros elementos de jardín como cercas, estanques, pequeñas construcciones auxiliares, etc. ocultan los paisajes repetitivos. Además, para evitar la sensación de “cuadro” compensan el punto central de interés de la vista principal colocando alrededor de las esquinas otros puntos de interés.
Vegetación:
Es la gran aliada de la arquitectura bioclimática. Las plantas nos permiten protegernos de los vientos fríos, disponer de sombra en verano, aislarnos de los ruidos, controlar la erosión y proporcionarnos belleza paisajística que cambia con el curso de las estaciones. En nuestro esquema anotaremos la ubicación de los árboles de la finca y sus proximidades así como el tipo de vegetación autóctona de la parcela y los alrededores.
El agua:
El agua de lluvia puede ser almacenada y empleada para el riego. Conviene conocer la cantidad de precipitaciones y la época del año en que suelen producirse. Conviene realizar algún estudio para conocer la presencia de agua subterránea que pueda sernos de utilidad, así como la existencia de capas freáticas que puedan afectar al diseño estructural. Un alto contenido de agua puede llegar a suponer un costo elevado añadido en el capítulo de drenajes e impermeabilización. La presencia cercana de masas de agua: océano, lagos, ríos, etc. influye sobre el clima. Los lagos y ríos atraen masas de aire frío. El océano puede traernos brisas y temporales.
El hielo:
Si se va a construir en un lugar donde se producen heladas invernales necesitamos conocer la temperatura mínima que alcanzan para calcular la profundidad adecuada de la cimentación y que no se vea afectada por ellas.
Las construcciones adyacentes:
Anotaremos su altura, posición relativa, su grado de agrupación y la organización del entramado urbano que nos rodea. Observaremos si nos protegen de los vientos o nos dan sombra.
Puntos de abastecimiento:
Ubicación de redes de abastecimiento de agua, gas, electricidad, saneamiento, telefonía, etc., así como puntos de acopio de materiales de construcción, invernaderos para adquisición de plantas, obtención de materiales reciclados, etc.
La geología del terreno:
Antes de edificar conviene que una empresa especializada realice un estudio geotécnico del terreno y nos aconseje sobre las capas y la profundidad adecuada a la que se debe cimentar. También necesitaremos ayuda para localizar venas de agua, localización de la capa freática, presencia del peligroso gas radón y zonas geopáticas (zonas de magnetismo alterado).
Las radiaciones electromagnéticas:
Cada vez hay más estudios que relacionan la presencia de cables de alta tensión, transformadores de electricidad y antenas de telefonía con la mayor incidencia de ciertas enfermedades. Por ello es necesario observar si en las proximidades de la parcela existen este tipo de instalaciones para tomar las debidas precauciones.
Integración de la casa con el lugar:
Debemos considerar el conjunto casa-lugar como un todo indivisible. La planificación de la casa y su entorno debe hacerse simultáneamente, cada metro cuadrado de terreno es tan importante como el metro cuadrado edificado. En realidad debería considerarse el espacio al aire libre como una estancia más de la vivienda y crear espacios de transición intermedios como patios y verandas.
El asentamiento:
Es frecuente colocar la vivienda en lugar que nos parece más hermoso de la parcela, sin darnos cuenta de que una vez hayamos ocupado el sitio con ladrillos y hormigón es muy probable que ese espacio haya perdido su encanto. El lugar debe ser escuchado, sentido, percibido en todos sus aspectos antes de comenzar el diseño de la edificación. Solo así podremos darnos cuenta de cuál es el lugar adecuado para desarrollar cada una de nuestras actividades: lugares para pasear, para estar, para dormir, para cocinar...
La forma:
Solamente cuando se hayan “trazado” los diferentes espacios sobre el croquis del lugar empezará a tomar forma la futura edificación. Si hemos “escuchado” el sitio, el diseño se adaptará al terreno como un guante en la mano. La armonía con el paisaje será mayor si se utilizan los materiales propios del lugar. La forma resultante debe permitir hacer un buen acopio de la radiación solar en verano, eludir los vientos de invierno y proporcionar la adecuada ventilación y frescura en verano.
La relación con la superficie:
Será fruto del paisaje y el clima. En un solar inclinado se puede llevar acabo un diseño en dos niveles colocado en la ladera. En lugares áridos y de clima continental puede ser muy útil desde el punto de vista climático plantearse una construcción semienterrada.
Protección frente al medio:
El control climático del interior de la vivienda necesita ser apoyado y propiciado por el adecuado diseño y utilización del terreno circundante. El espacio al aire libre nos puede proporcionar un microclima confortable y una relación necesaria y gratificante con la naturaleza.
La radiación solar:
En invierno se necesita hacer acopio de la misma y en verano aislarnos de ella. Por ello se deben buscar mecanismos para permitir su entrada en los días fríos y evitarla en tiempo de calor. Además de los elementos puramente constructivos como voladizos podemos utilizar árboles y plantas trepadoras de hoja caduca que en invierno dejan pasar los rayos del Sol y en verano proporcionan sombra.
Los vientos:
Los fríos vientos de invierno pueden frenarse con pantallas de setos y árboles de hoja caduca. Si el terreno es irregular pueden aprovecharse los desniveles del mismo para construir la casa en un espacio abrigado orientado al Sur. La forma de la cubierta puede diseñarse más baja por el lado de incidencia de los vientos, de modo que “resbalen” sobre ella sin dejar pared expuesta a los vientos. En zonas secas y frías se puede construir una vivienda semienterrada.
Los ruidos:
Las calles, carreteras o vecinos poco cuidadosos pueden hacer necesario la construcción de pantallas acústicas. Existen elementos prefabricados que no quedará más remedio que colocar cuando no se dispone de espacio, pero es mucho más agradable e incluso da mejores resultados la ubicación de una barrera vegetal formada por árboles y setos de hoja caduca, plantados de modo que ofrezcan una curva ascendente.
Las zonas geopáticas:
Se evitará construir sobre fallas o venas de agua y se distribuirá el espacio interior de la vivienda de modo que las camas no coincidan sobre los cruces de las redes de Curry o de Hartmann que producen alteraciones del magnetismo terrestre.
La contaminación electromagnética:
La presencia de transformadores de electricidad produce campos electromagnéticos indeseables que pueden apantallarse y derivarse a tierra. Si la empresa suministradora de electricidad se niega a hacerlo pueden reducirse considerablemente tales campos con la colocación de fuentes que proyecten agua pulverizada y elementos hincados en el terreno que deriven a tierra los iones del aire.
El gas radón:
Las zonas graníticas suelen ser grandes emisoras del gas radioactivo radón que se acumula en el interior de la vivienda y puede resultar peligroso para la salud de sus ocupantes. La mejor forma de librarse de él es la ventilación. Se puede ventilar la solera del edificio para que salga al exterior. También resulta eficaz ventilar la casa. Para ello se pueden abrir las ventanas dos veces al día durante al menos 15 minutos. Para evitar perder calor durante los meses fríos, además de ventilar la solera puede diseñarse la vivienda con conductos de ventilación que precalienten el aire, como veremos en un tema posterior.

Aplicaciones a la construcción bioclimática en Galicia
Galicia es una zona en la que hay que cuidar de modo especial el estudio geológico del terreno a causa de la frecuente existencia de venas de agua subterránea y de terrenos emisores del gas radón que es radioactivo. Por ello debería pedirse siempre la ayuda de profesionales que elaboren dicho estudio y solamente después de conocer los resultados elegir el lugar donde se edificará la vivienda.
Atendiendo al clima, Galicia se sitúa entre los 43º 45´ de latitud Norte y los 41º 45´ de latitud Sur.
Los vientos predominantes en invierno son del suroeste y vienen del Atlántico cargados de humedad. Durante el verano suelen situarse anticiclones en las islas Azores que impiden su entrada y favorecen la subida de temperaturas.
Galicia se puede considerar dividida en cinco zonas. Existen estudios publicados que la dividen en siete, pero las similitudes existentes entre algunas de ellas justifican esta simplificación.
He realizado un mapa de las zonas climáticas gallegas que está incluido en el apartado de actividades. Las zonas son estas:

Zona del Atlántico Norte:
Se extiende desde la ría de Noia hasta la ría del Eo.
Media de las temperaturas máximas: 18,5º C
Media de las temperaturas mínimas: 8,5º C.
Pluviometría: unos 1.400 l/m2/año
Temperatura de cálculo para calefacción: 2º C
Zona del Atlántico Sur:
Se extiende desde la ría de Noia hasta Bayona.
Media de las temperaturas máximas: 20º C.
Media de las temperaturas mínimas: 9º C.
Pluviometría: 2.000 l/m2/año
Temperatura de cálculo para calefacción: 2º C.
Zona interior Oeste:
Zona situada a unos 25 km. de la costa.
Media de las temperaturas máximas: 18º C.
Media de las temperaturas mínimas: 6º C.
Pluviometría: 1.800 l/m2/año
Temperatura de cálculo para calefacción: 0º C.
Zona interior:
Zona interior al Este
Media de las temperaturas máximas: 16º C.
Media de las temperaturas mínimas: 4º C. Presenta heladas frecuentes.
Pluviometría: 1.400 l/m2/año
Temperatura de cálculo para calefacción: -2º C.
Zona de montaña:
Ocupa los alrededores de la Sierra de Manzaneda, San Mamede, Do Burgo, Queixa, la zona de Baltar, Cualedro, Serra do Larouco y la frontera oriental con Asturias, León y Zamora.
Media de las temperaturas máximas: 15º C.
Media de las temperaturas mínimas: 0º C
Pluviometría: 1.850 l/m2/ año, la mayoría de la cual cae en invierno, ya que la pluviosidad es reducida en verano.
Temperatura de cálculo para calefacción: -4º C.

Datos, curiosidades y anécdotas:
Los antiguos griegos hacían un ritual para sentar los cimientos de los edificios que construían. En él pedían permiso a la Madre Tierra para construir sobre ella y solicitaban su protección para los habitantes que iban a vivir ahí.
Cuando los romanos debían elegir un lugar para edificar una ciudad, dejaban pastando un rebaño de ovejas durante un año al cabo del cual observaban si las ovejas estaban sanas o enfermas. Sólo construían asentamientos en los lugares donde el ganado crecía fuerte y vigoroso.
En los países escandinavos de la antigüedad construían sus asentamientos alrededor de un árbol vivo porque sus raíces simbolizaban su unión con la Madre Tierra.
Se dice que los antiguos reyes chinos vivían durante el invierno en cuevas que habilitaban como viviendas y en verano residían en pequeñas construcciones hechas sobre los árboles.
Los tuaregs de hoy en día, cuando llega la noche en el desierto del Sahara y necesitan un lugar donde acampar, dejan sueltos a los perros y esperan que se tumben en el suelo. Colocan siempre sus tiendas en el lugar elegido por los perros para acostarse.
Cuenta la leyenda del Rey Arturo que el mago Merlín el Encantador vivía en un viejo árbol y tenía un lobo como animal de compañía.
Los indios del río Orinoco también construyen sus viviendas sobre los árboles por encima de las nubes de mosquitos.
A principios del siglo XX se pusieron de moda en la zona de París varios restaurantes edificados sobre árboles y a los que acudía gente acaudalada.
En el desierto de Kalahari hay muchas cuevas que pueden servir de vivienda, pero los bosquimanos prefieren construirlas con ramas y hierba.
Para ello buscan un gran árbol y se acomodan cerca de él. Las mujeres construyen las cabañas y algunas veces dejan a los hombres ancianos o solteros sin refugio. Entonces ellos para resaltar su lugar propio clavan en el suelo una rama y colocan al lado sus pertenencias. De este modo conservan su sensación de poseer un lugar.
En ocasiones los seres humanos han elegido lugares para construir viviendas algo especiales. En las ciudades medievales europeas era frecuente la construcción de casas de dos o tres pisos encima de los puentes. Se colocaban tiendas y talleres hasta dejar casi impracticable el paso sobre el puente. Esta costumbre se mantuvo durante siglos.
Con la llegada del deshielo en la primavera, los puentes sufrían la avalancha de las aguas además de tener que soportar el peso de las edificaciones. Por este motivo se derrumbó el puente de Saint Michel de Paris en dos ocasiones diferentes: en 1.407 y en 1616. En el deshielo de 1658 se derrumbaron 22 viviendas de madera situadas sobre el puente Marie. El 7 de septiembre de 1.785 Luis XVl ordenó la demolición de todas las casas construidas sobre los puentes de Paris para dejar espacio libre a la circulación.
Actualmente puede ser complicado el encontrar un lugar adecuado para situar la vivienda debido a la proliferación de líneas de alta tensión, antenas de telefonía y transformadores de electricidad. Los campos electromagnéticos en el hogar no deberían tener una intensidad superior a los 2 mG (miligauss).
Según investigaciones realizadas por el Instituto Karolinska de Estocolmo, las personas expuestas a intensidades superiores a 4 mG tienen un riesgo 4 veces mayor de padecer leucemia y/o tumores cerebrales. El gobierno sueco reconoce la vinculación entre el cáncer y los campos electromagnéticos estableciendo normas de seguridad al respecto y ha trasladado a las familias con niños lejos de los tendidos de líneas de alta tensión.

Unidad didáctica 2
Climatología de la construcción
Introducción:
Este es uno de los temas que incluyen algunos apartados que pueden considerarse propios de los ciclos constructivos de la rama de edificación, como el estudio de las zonas de confort climático, pero otros como los modos de transmisión de calor pueden impartirse en los bachilleratos. Es el profesor quien a la vista del nivel de conocimientos del grupo con el que trabaje ha de decidir hasta qué apartado de este tema incluye en su programación.
La necesidad de un microclima no es exclusiva de los seres humanos.
La gran mayoría de los animales buscan un cobijo en alguna etapa de su vida donde guarecerse. Las larvas de las mariposas fabrican un capullo dentro del cual existe un microclima propicio para transformarse en adulto. Los pájaros hacen nidos, los mamíferos madrigueras. El ser humano construye su casa dentro de la cual las condiciones climáticas son muy diferentes a las del medio ambiente exterior.
Durante milenios la adaptación de las viviendas a la climatología exterior ha sido tan variada como culturas han existido. Con los materiales más simples y convirtiendo los problemas en soluciones los diferentes pueblos han conseguido viviendas cómodas en cualquier punto del planeta. Por ejemplo, el iglú es una maravilla tecnológica. Es una semiesfera de hielo revestida interiormente con pieles para crear una cámara de aire, de modo que una simple lámpara de grasa de ballena proporciona el suficiente calor para hacerlo confortable. El frío hielo puede proporcionar el microclima adecuado. Una de las láminas de este tema se representa algunos ejemplos significativos.
En nuestra cultura olvidamos con demasiada frecuencia armonizar el edificio con el lugar.
La vivienda es un cobijo que ha de soportar las condiciones medioambientales sin deteriorarse por lo que debe diseñarse en armonía con el lugar donde se ubica, pues de lo contrario se verá aquejado por diferentes patologías como humedades o grietas que le causarán una vejez prematura. En verano la radiación solar dilata los muros y en invierno el frío los contrae.
Estos movimientos de dilatación-contracción van produciendo grietas, muchas veces inapreciables a simple vista, que abren camino a la entrada de la humedad en cuanto llegan las lluvias. Si el muro está orientado al Norte, esta humedad que ha penetrado en su interior puede mantenerse todo el año.
Se deben tener en cuenta la orientación, la altitud sobre el nivel del mar, las precipitaciones, riesgo de heladas, su ubicación según sea zona rural o urbana, presencia de edificaciones vecinas que le den sombra, etc. Los edificios no deberían diseñarse “en serie” y los elementos de confort climático que alberga tampoco.
Hay edificios que pueden considerarse “calientes”, como viviendas, escuelas, hospitales, oficinas, centros comerciales, piscinas climatizadas y hoteles. Templados los pabellones de deporte, cines, teatros, templos, mercados cubiertos y buen número de industrias. Edificios fríos serían los almacenes y ciertas industrias.
La vivienda debe proporcionar a sus ocupantes una sensación de comodidad y agrado que les ayude a desarrollar plenamente sus capacidades. Estas pueden ser tan variadas como personas hay. Deben conocerse las actividades que desarrollarán dentro del edificio para adecuar los elementos de regulación del clima a las mismas. Una sala destinada a la lectura tendrá diferentes exigencias que un taller.
Finalmente analizaremos en este tema el aislamiento térmico y acústico que se tendrá en cuenta sobre todo en el diseño de volúmenes, muros, suelos y cubierta. La necesidad de aporte calorífico de un edificio dependerá de su situación, diseño y del poder aislante de su envoltura externa.

Contenido:
Modos de transmisión del calor:
El calor es una energía que sale de los cuerpos calientes y se transmite a los fríos. En un edificio nunca entra el frío sino que sale el calor del interior hacia el exterior. El calor se transmite de varias formas:
Por conducción:
El calor se transmite de molécula a molécula sin que éstas se desplacen. Es el modo en que se calienta una cucharilla fría que metemos en el café caliente o una barra de metal o una sartén que ponemos en contacto con la llama. Los seres humanos transmitimos calor de este modo a la ropa y al aire que están en contacto con nuestra piel.
Por convección:
El calor se transmite desde las moléculas de un cuerpo caliente a las moléculas de un fluido en movimiento. Es el modo en que un radiador calienta el aire de una habitación, puesto que el aire al calentarse se dilata, baja su densidad, se eleva y otro aire frío más denso pasa a ocupar su lugar tocando al radiador. También sucede al calentar agua en una cacerola con la llama debajo de ella. Podemos ver las corrientes de convección muy fácilmente.
El aire que rodea a las personas también se eleva al calentarse. Nosotros también producimos corrientes de convección. En bioclimatismo se habla de convección forzada cuando aceleramos esta circulación de fluidos para mejorar los intercambios térmicos.

Por cambio de estado:
Por evaporación (o vaporización):
Un líquido para evaporarse necesita una cantidad de calor que capta del ambiente. Todos hemos experimentado en días calurosos cómo podemos refrescarnos mojándonos la piel. El agua al evaporarse nos roba calor y nos sentimos más frescos.
El calor se transmite desde un cuerpo caliente al líquido que se evapora. La arquitectura tradicional de los países de Oriente Medio siempre ha utilizado este sistema de enfriamiento por evaporación para refrescar sus viviendas.
Por condensación (o licuefacción):
Un gas posee una cantidad de calor que obtuvo al convertirse de líquido en gas. Este calor lo devuelve cuando se enfría y se convierte de nuevo en líquido. Todos hemos observado en las mañanas frías cómo el vapor de agua que contenía el aire de nuestra habitación se ha condensado en el cristal de la ventana.
Por radiación:
Es una transmisión de calor a través de ondas electromagnéticas. No necesita un soporte material ya que las radiaciones electromagnéticas se transmiten en el vacío. Es el modo por el que llega hasta nosotros el calor del Sol. Nosotros también transmitimos calor por radiación.
En climatización se utilizan las superficies radiantes desde hace siglos. Los romanos utilizaban un sistema de calefacción por suelo radiante. Ahora, además de los suelos se emplean cada vez con más frecuencia los muros radiantes.
Se estima que en los seres humanos el 88% de las transmisiones térmicas se realizan a través de la piel y el 12 % por los pulmones. Estos datos varían según el tipo de actividad que se esté desarrollando, ya que las pérdidas por evaporación del sudor son muy variables. Las pérdidas por radiación son alrededor del 40% y las de conducción y convección del 39%.
En el apartado de actividades se sugiere una actividad para comprobar el calor cedido por radiación por el cuerpo humano.
En el apartado de láminas hay varias que ilustran los diferentes modos de transmisión de calor en los seres humanos, en la naturaleza y en los edificios.

Reacciones fisiológicas del cuerpo humano frente al clima:
Un ser humano es un ser vivo que necesita interaccionar continuamente con el entorno que le rodea para poder subsistir y tener una existencia confortable.
La temperatura interna de un organismo humano es de 37º C. que debe mantenerse en todo momento. Si la temperatura interior se altera, por ejemplo cuando hay fiebre, indica que existe algún tipo de enfermedad. Los esquimales que viven en el Ártico y los tuaregs del Sahara mantienen la misma temperatura interna de 37º C aunque su vida se desarrolle en medios muy diferentes.
Para poder mantener esa temperatura interna constante el cuerpo humano realiza continuamente intercambios energéticos con el medio ambiente que le rodea y dispone de un órgano de contacto: la piel, que juega un importante papel en el mecanismo de regulación térmica. Los capilares de la piel representan el mayor depósito de sangre del organismo.
La fisiología humana pone en marcha, según las situaciones, los siguientes mecanismos de regulación térmica:
Regulación química de la temperatura interior del cuerpo:
En ambiente frío:
Se genera calor interno por medio de reacciones de oxidación en el interior de las células para compensar las pérdidas que pueda ocasionar el frío ambiental.
En ambiente cálido:
Se dan pocas reacciones de oxidación para no generar calor, se produce una relajación para que la actividad muscular sea menor y no se queme glucosa en las células.
Regulación física de la temperatura interior del cuerpo:
En ambiente frío:
Los capilares de la piel se contraen, se produce una vasoconstricción. Al restringir el paso de la sangre por la piel, la piel se enfría y se pierde muy poco calor a través de ella.
En ambiente cálido:
Se produce una vasodilatación de los capilares de la piel, la sangre fluye por ellos pudiendo incluso apreciarse un enrojecimiento por el gran aporte sanguíneo. Simultáneamente se produce sudoración y la piel caliente evapora el agua del sudor refrigerando la sangre que circula por los capilares. Al enfriarse la sangre a su paso por la piel se refrigera todo el organismo.
Los capilares funcionan bien entre unos límites bastante amplios. Pasados estos pueden producirse congelaciones ante un ambiente excesivamente frío o un colapso (golpe de calor) en situaciones de excesivo calor, especialmente si se trata de aire caliente cargado de humedad.
Vemos pues que no puede considerarse a un ser humano como un ente independiente de su entorno, puesto que, se sea consciente o no, en realidad formamos un conjunto “ser vivo-medio ambiente” en íntima y permanente interrelación.
Por último hay que destacar que aunque se han realizado muchos estudios no se ha encontrado un “clima” ideal en el cual todo el mundo se encuentre cómodo. Esto es debido a varios factores. La edad es uno de ellos. La respuesta al ambiente no es la misma en un joven de veinte años que en un anciano. Una persona que ha crecido en el trópico no responderá igual que un escandinavo. Influye el tipo de actividad que se esté desarrollando: una persona adulta de tamaño medio en reposo absoluto puede tener un metabolismo energético de tan solo 70 kcal./hora y esa misma persona puede desarrollar 500 kcal./h. corriendo. También influyen factores culturales, genéticos y las patologías que cada persona pudiera padecer.

Clima interior de la vivienda.
Factores que determinan el clima:
Hemos visto que el interior del cuerpo humano debe estar a 37º C. y que para mantener dicha temperatura ajusta sus procesos metabólicos generadores de calor interno y regula las pérdidas de calor a través de los capilares de la piel. De este modo puede adaptarse a condiciones climáticas muy variables sin que ello signifique que se encuentre cómodo.El clima es una magnitud compleja en la que intervienen diversos factores que se relacionan entre sí. De la integración de todos ellos se puede lograr un entorno climático confortable. Aunque cada persona es diferente se han estudiado los márgenes de los factores climáticos en los cuales la gran mayoría de las personas se encuentran cómodas. Son éstos:
Temperatura del local:
Se suele decir que las personas se sienten confortables en hogares cuya temperatura esté entre los 18 y los 24º C. dependiendo del vestuario y la actividad que desarrollen en ella. También depende de la edad, los bebés y ancianos necesitan temperaturas más elevadas. Sin embargo se ha comprobado que la temperatura de las paredes debería ser más elevada que la del aire y el techo.
Una habitación cuya temperatura del aire sea de 20º C. y la temperatura de las paredes esté a 16º C. da una sensación de confort equivalente a otra cuya temperatura del aire sea de 12º C. y las paredes estén a 24º C.
Velocidad del aire:
El aire en movimiento aumenta la sensación de frío. Cuando estamos en reposo a temperatura media, por lo general cualquier corriente de aire es molesta. Si además el aire viene a ráfagas resulta aún más incómodo.
La velocidad del aire en el interior de una vivienda debería ser en invierno de 0.1 metros por segundo. En primavera y otoño algo más elevada, hasta 0.3 m/seg. En verano la velocidad puede elevarse para favorecer la refrigeración. No solamente influye la velocidad del aire, sino también su dirección y zona del cuerpo en la que incide: se tolera mejor una corriente de aire lateral que desde el suelo o el techo.
Humedad relativa:
La humedad relativa del aire debe estar entre el 30 y el 70%. No debe superar el 70%. Teniendo en cuenta que en nuestras latitudes es frecuente que en invierno la atmósfera exterior supere esta cifra, hemos incluido en el apartado: “Aplicación a la construcción bioclimática en Galicia” de esta unidad didáctica, un estudio de los métodos para combatir la humedad en los edificios.
Tipo de actividad que se desarrolla en el local:
Una persona que esté sentada leyendo quema unas 90 kcal/hora. Esa misma persona caminando por la casa gasta 250 kcal/hora y trabajando en el taller 400. También influye el vestuario, todos hemos tenido la experiencia en el verano de sentir frío al entrar en un local excesivamente refrigerado. Por ello, cuando se habla de clima ideal en un local hay que tener en cuenta estos datos. Deberán estar a menor temperatura los espacios en los que se desarrolla algún tipo de actividad física y aquellos ocupados por personas con ropa abrigada.
Densidad de personas en el local:
Los seres humanos tenemos sangre caliente, cada uno de nosotros somos una fuente de calor. Si un local va a estar ocupado por muchas personas sus necesidades de caldeo serán menores.
Variaciones atmosféricas que producen efectos sensoriales:
La sensación de confort también depende de otros factores como son los ruidos, vapores, olores, presencia de humos y el grado de polución atmosférica.
Los humos más frecuentes provienen del tabaco y los combustibles, como la leña de una chimenea.
Existen otros contaminantes que emiten objetos domésticos, como pinturas, barnices, líquidos limpiadores, madera aglomerada, algunos aislantes como la urea-formaldehído, etc.
Si el ambiente está contaminado de humos habrá que incluir un factor descontaminante, por ejemplo: ventilación. Si la contaminación se debe a vapores emanados por productos más o menos tóxicos, el mejor método es no meter tales sustancias en el edificio. Si el daño ya está hecho puede combatirse con la ubicación de plantas que “digieren” este tipo de sustancias, como el ágave, el clorophytum elatum, la sansevieria trifasciata, las hiedras, la gervera y otras.
Estos factores climáticos son funciones interdependientes, se relacionan entre ellas de una forma compleja. Los compararemos:
Temperatura y velocidad del aire:
A igualdad de temperatura, la sensación de frío es mayor si aumenta la velocidad del aire.
Temperatura del aire y humedad relativa:
El frío con el aire cargado de humedad se percibe más “frío” y el calor húmedo resulta bochornoso. Si el aire está saturado de humedad el sudor no se evapora, el cuerpo no se refresca y se produce una sensación de sofoco.
Temperatura del aire, humedad relativa y velocidad del aire:
La sensación de bochorno que se produce con temperatura elevada y humedad relativa alta se hace soportable al aumentar la velocidad del viento.
Temperatura y número de personas en el local:
Las personas somos seres de sangre caliente y todas estamos a la misma temperatura. Nuestro organismo está diseñado de modo que el calor que desprenden las reacciones químicas de oxidación que ocurren en el interior de nuestras células se disipa en el aire que nos rodea.
En los locales en los que la gente está muy aglomerada, no hay apenas corrientes de aire entre las personas y el calor que cada cuerpo debería ceder no lo pierde, con lo que se sufre un acaloramiento.
Temperatura y humos:
El humo en ambiente frío molesta más a los ojos y garganta que el humo en un aire cálido.
Humedad relativa y polvo en suspensión:
El polvo en suspensión es más molesto si la humedad relativa es alta. Es importante que los radiadores no recojan polvo, que sean de superficies planas. En general todas las calefacciones de tipo convectivo (el típico radiador), generan un movimiento de aire que transporta polvo.
Para analizar algunas de estas relaciones entre los factores que determinan el clima de un local y los parámetros de las zonas de confort, observar los gráficos de la lámina:”Zonas de confort climático” y las dos láminas tituladas: “Confort climático”.

Aislamiento:
Hemos visto que, gracias a la piel, el organismo humano se comporta de modo que la pérdida de energía con el medio que le rodea tiende a cero.
La tecnología de la construcción aún no ha avanzado lo suficiente para conseguir una envoltura a los edificios que funcione tan eficazmente, pero sí disponemos de mecanismos que utilizados conjuntamente nos permiten regular de modo bastante satisfactorio los intercambios de energía con el ambiente exterior. Otra necesidad que podemos tener, sobre todo en las ciudades, es impedir la entrada en la vivienda de ruidos molestos. Uno de estos medios eficaces que podemos emplear es el aislamiento.
Como su nombre indica el aislamiento es una barrera que aísla, que dificulta el paso a través de ella de calorías cuando se trata de aislamiento térmico y de sonidos cuando hablamos de aislamiento acústico.
A partir de este momento trataré ambos tipos de aislamiento por separado para facilitar su análisis, sin olvidar que en el diseño del edificio se deben contemplar conjuntamente.
Aislamiento térmico:
La mayor dificultad con la que me he encontrado al hacer este trabajo es seleccionar qué información incluyo en él. En este apartado del aislamiento voy a limitarme a dar una visión del aislamiento térmico desde el punto de vista de la arquitectura bioclimática exclusivamente y diferenciar los aislantes dañinos para el medio ambiente de los sanos.
Un buen aislamiento debe evitar los puentes térmicos y aún así no asegura por sí solo el confort ni el ahorro energético si no va acompañado de otra serie de medidas como es tener un buen diseño, que permita la captación de energía solar, su almacenamiento en invierno y su disipación en verano.
Para que un aislamiento térmico funcione bien hay que tener en cuenta dónde se coloca y cómo funciona. Cuando hablábamos de los tipos de transmisión del calor, observábamos que existen cuatro modos: conducción, convección, cambio de estado y radiación.
Los aislantes térmicos suelen ser materiales con valores de conductividad térmica muy bajos. La velocidad de propagación del flujo térmico en los gases en reposo suele ser bajísima. Este hecho se aprovecha en aislamiento y muchos materiales aislantes están formados por pequeñas células que contienen en su interior algún tipo de gas, generalmente aire.
Hemos de añadir que no sirve de nada la colocación de un buen aislante si se dejan puentes térmicos que permitan la fuga de calorías a través de ellos.
La transmisión de calor por convección necesita de un fluido en movimiento. En un cerramiento esto solamente ocurre en el caso de cámaras de aire ventiladas.
Las cámaras de aire ventiladas tienen la ventaja de eliminar los problemas de humedades que con tanta frecuencia se dan en Galicia, pero es preciso asegurarse de que el material aislante no deje espacios sin cubrir que actúen como puentes térmicos.
A este respecto hay autores que defienden que en el caso de climas excesivamente húmedos y fríos existan dos cámaras, una ventilada para evaporar la humedad y otra más interior con el aislamiento. Otros desaconsejan en este clima grandes masas térmicas. (Rafael Serra y Elena Coch)
La transmisión de calor por cambio de estado se puede dar en el interior de los cerramientos cuando existen humedades en ellos y el agua se evapora enfriándolos. Estas humedades pueden tener varias causas que habría que prever en el diseño del edificio:
- punto de rocío: deberá calcularse para que coincida por la parte exterior del aislamiento y su evaporación no enfríe el interior.
- humedades ascendentes por capilaridad provenientes del subsuelo: debería hacerse una barrera continua de impermeabilizante, por ejemplo de polietileno.
- agua de lluvia: empleo de materiales que “respiren” para permitir la evaporación, como los revestimientos de morteros de cal. En casos desesperados puede hacerse una cámara de aire ventilada como mencionamos antes.
- edificaciones a media ladera: en este tipo de edificios siempre debe hacerse un drenaje que recoja el agua que baja ladera abajo y la aleje del edificio.
La transmisión de calor por radiación no necesita soporte material, se puede transmitir en el vacío, pero sí precisaría que dicha radiación pudiese penetrar en el material. La radiación solar calienta únicamente la superficie de los cerramientos, no tiene mayor poder de penetración. La superficie de los materiales expuestos al sol se calienta y por conducción, de molécula a molécula se va transmitiendo el calor hacia el interior.
Un planteamiento que se hace la arquitectura bioclimática en cuanto al aislamiento térmico es su ubicación, es decir, si debe colocarse hacia el interior del edificio o cerca del exterior.
Esto equivale a decidir si se aprovecha la masa térmica de los muros como almacén de calor y elemento modulador térmico o no. Vamos a analizarlo:
Aislamiento térmico colocado hacia el interior:
No aprovecha la masa térmica de los materiales de construcción que forman la envoltura del edificio. Éste se calienta muy rápidamente si se dispone un foco de calor en el interior, porque el aislante impide que se caliente la cáscara exterior, con lo que todo el calor queda dentro. Del mismo modo se enfriará rápidamente al apagarse porque no dispone de calor acumulado.
Pueden emplearse materiales de cerramiento ligeros y puede haber un aprovechamiento de la radiación solar por medio de colectores solares. También pueden colocarse masas sólidas (Ej. pared Trombe-Tema 3) o un depósito acumulador lleno de líquido en el interior que se calientan con el sol y se convierten en sistemas radiantes cuando baja la temperatura.
Un edificio de masa térmica baja que no cuente con un sistema de regulación térmica puede resultar incómodo. La energía contenida en la radiación solar que entre por las ventanas orientadas al sur, calentará rápidamente esa zona pudiéndose alcanzar temperaturas excesivas. Puede hacerse imprescindible proyectar algún sistema de ventilación.
A su vez, en las noches de invierno la baja inercia térmica hará bajar rápidamente las temperaturas y será necesario algún sistema de calefacción. Algunos autores como Ken Kern defienden que en climas con veranos calurosos los dormitorios no debieran tener aislamiento o tenerlo interior para permitir un enfriamiento rápido por la noche y facilitar el descanso. Asimismo las zonas de estar, comedor y cocina deberían contar con un aislamiento exterior y una gran masa térmica para retrasar el aumento rápido de las temperaturas diurnas.
En general este sistema de aislamiento en el interior es adecuado en edificios de uso intermitente como teatros o viviendas de fin de semana, en los que no resulta rentable calentar para dos días la gran masa térmica de la envoltura que va a ir enfriándose lentamente el resto de la semana.
Aislamiento térmico colocado hacia el exterior:
Está indicado en edificios de uso habitual. Pueden emplearse en el interior materiales de construcción con una gran inercia térmica, por ejemplo cerámicos de cierto espesor que se calientan lentamente y a su vez se enfrían también con lentitud irradiando al ambiente el calor que albergan, por lo que pueden actuar como acumuladores de calor que van cediendo lentamente cuando cesa la fuente de calor. Son excelentes acondicionadores térmicos.
Disponer de una gran masa térmica dentro del aislamiento permite almacenar durante el día una gran cantidad de energía procedente de la radiación solar que entra por las ventanas orientadas al sur. A su vez esta gran cantidad de calor acumulado se irá cediendo al ambiente cuando llega la noche y en los días nublados. Un sistema bien diseñado y aislado puede acumular calor suficiente para que a lo largo de cinco días nublados sucesivos solamente baje la temperatura interior en 2º C.
Mucho mejores resultados, en cuanto a mantenimiento de una temperatura constante en el interior, dan las viviendas enterradas o semienterradas de las que hablaremos en el tema 8.
Además la enorme masa térmica que proporciona la tierra que rodea al edificio, lo protege de las heladas y de las dilataciones y contracciones térmicas producidas por las variaciones bruscas de temperatura del exterior.
Queda añadir que no podemos olvidar que debe aislarse la solera del edificio, en especial en zonas húmedas en las que el terreno está frecuentemente empapado y el agua del terreno atrapa el calor del edificio.

Aislamiento acústico:
Somos el segundo país más ruidoso del mundo después de Japón. Nos guste o no, esto es así. Por ello, cuando se habla de aislamiento acústico en una vivienda de ciudad hay que entender que podemos gastarnos un dineral en aislamiento y aún así no tendremos garantías de éxito si los vecinos no ayudan.
En una vivienda los ruidos pueden llegar por tres vías:
- Procedentes del exterior: los más habituales son los ruidos de tráfico, maquinaria de construcción y voces de personas que salen de juerga por la noche los fines de semana (a partir de 4.000 Hz).
- Ruidos transmitidos a través de los materiales de construcción: pueden abarcar todo el espectro auditivo: ruidos de impacto por caídas de objetos, tuberías, voces, música, motor del ascensor, electrodomésticos...
- Ruidos aéreos: Los sonidos se transmiten por el aire, alcanzan un elemento constructivo (tabique, estructura, etc.), se transmiten por él y desde él al aire de otra vivienda. Los “bajos” de una cadena de música que suena en el primer piso pueden percibirse en el octavo transmitiéndose a través de los pilares de hormigón armado.
Los ruidos aéreos que llegan a la vivienda también pueden abarcar todo el espectro auditivo y pueden llegar a nosotros directamente o por reflexión.
Cuando una onda sonora llega a un objeto sólido, una parte de la onda se transmite a través del sólido y otra parte se refleja y transmite por el aire.
El mejor sistema para librarse de los ruidos es no producirlos. Si se producen lo mejor es bloquearlos en el origen. Si a una persona le gusta oír la música a gran volumen puede usar unos auriculares eliminando el ruido en origen. Siempre será mucho más eficaz y barato que obligar al resto de vecinos a aislar todas sus habitaciones. Los motores, por ejemplo el del ascensor, deben aislarse in situ. Aquí debe aclararse que las recomendaciones de la normativa en vigor sobre el grado de absorción acústica de los elementos constructivos que deben rodear la sala de máquinas y caja de ascensor son totalmente insuficientes.
Las estrategias seguidas en acústica son siete:
- Un buen diseño del local que evite reverberaciones, etc. Este tema es muy amplio y se sale del objetivo de este trabajo. Los interesados pueden consultar el excelente trabajo de Fernando Calderón.
- Absorber el ruido aéreo con materiales porosos. Se utilizan la fibra mineral, fibra de vidrio, vidrio celular, lana de roca, moquetas y aglomerados flexibles de poliuretano, vermiculita, perlita, arcillas expandidas. Muchos de ellos son nocivos para el medio ambiente. (Ver lista de materiales aislantes)
- Aislar el ruido transmitido por los sólidos con materiales densos. Se utilizan las placas de yeso, cartón-yeso, ladrillo y hormigón. No los hemos incluido en la lista de materiales aislantes.
- Amortiguar las vibraciones producidas generalmente por máquinas. Se utilizan láminas de caucho, neopreno, espumas de poliuretano, aglomerado flexible de poliuretano, losetas antivibratorias, corcho, losetas flotantes de lana de roca, muelles con control de oscilamiento y cojines y esterillas antivibratorias. No los hemos incluido en la lista de materiales aislantes.
- Acondicionar el sonido. Se utilizan paneles de madera perforada y paneles metálicos perforados con un velo detrás.
- Evitar la entrada de ruidos procedentes del exterior a través de las ventanas. El mejor sistema es colocar dobles ventanas separadas al menos 15 cm. y provistas de vidrios gruesos.
- Utilizar la vegetación. Las pantallas acústicas hechas con arbolado y setos funcionan muy bien como pantalla acústica. Además son mucho más agradables que las hechas de hormigón u otros materiales, purifican el ambiente y dan cobijo a las aves. La unidad didáctica 7 amplía este apartado.

Materiales empleados en aislamiento:
- Corcho natural: puede utilizarse en paneles de corcho expandido o suelto y triturado en las cámaras de aire, incluso dentro de bloques cerámicos. Excelente aislante térmico. En aislamiento acústico deben ponerse espesores considerables, a partir de 10 cm.
- Fibras de celulosa: provienen en su mayoría de papel reciclado. Llevan un tratamiento de mineralización con sales de bórax para resistir el fuego y el ataque de los insectos. Puede proyectarse. Aislamiento térmico.
- Vidrio celular: forma barrera de vapor, combina aislamiento térmico y acústico con impermeabilización. Para ser empleado en acústica se precisan densidades altas o un gran espesor.
- Vermiculita: proviene de micas calentadas y expandidas por vaporización del agua contenida en sus moléculas. Aislamiento térmico y acústico. Se precisa un espesor a partir de 10 cm.
- Lana, virutas o fibra de madera: pueden ignifugarse con boro o aglomerarse con cemento, con magnesita o con cemento y yeso. Debe vigilarse que no lleven formaldehido. Aislamiento térmico.
- Fibras de cáñamo: se protege del fuego por mineralización. Puede aglomerarse con cal y cemento. Aislamiento térmico.
- Perlita: proviene de rocas volcánicas calentadas y expandidas. Aislamiento térmico y acústico. Precisa espesor superior a 10 cm. para ser realmente eficaz.
- Arcilla expandida: proviene de cerámica llevada al punto de fusión y expandida. Aislamiento térmico y acústico. Espesor mayor de 10 cm.
- Lana de oveja: es atacada por polillas y hay que tratarla con tetraborato de sodio. Aislamiento térmico y acústico.
- Otras fibras vegetales: como paja, coco, fibras de ágave, juncos, espadañas, etc. Aislamiento térmico.
- Fieltro de madera: paneles hechos a partir de maderas resinosas. Son buenos acondicionadores acústicos por su capacidad de absorción acústica. Tienen muy poco espesor, no son útiles como aislamiento térmico.
- Lana de roca: obtenida a partir de rocas volcánicas fundidas. Se debe utilizar mascarilla en su colocación para no aspirar las fibras. Aislamiento térmico y acústico. No es de los más aconsejables, pero es un buen absorbente del sonido y apenas hay en esta lista materiales de este tipo.
Materiales aislantes dañinos para el medio ambiente:
- Espumas de poliuretano: emiten sustancias tóxicas durante largo tiempo. Hacen barrera de vapor
- Poliestireno expandido: catalogado como uno de los cinco plásticos más dañinos para el medio ambiente.
- Lanas minerales de vidrio y roca: dispersan en el aire microfibras que pueden inhalarse y causar enfermedades pulmonares.

Aplicaciones a la construcción bioclimática en Galicia:
En lo relativo a este tema de confort climático recordemos que en Galicia hay varias zonas climáticas. En todas se hace necesario el empleo de materiales aislantes y de mayor espesor en las zonas de montaña. Es conveniente la orientación sur para aprovechamiento de la radiación solar.
La construcción tradicional gallega ha utilizado los muros de piedra de gran espesor, entre 60 y 80 cm., como elementos de cerramiento y sustentación de los pisos y cubiertas de madera. Es por lo tanto una edificación con una gran masa térmica. Varios estudios, como “Arquitectura y energía natural” de la Universidad Politécnica de Cataluña desaconseja para climas fríos y húmedos las grandes masas térmicas (pág. 138) en uso discontinuo.
Esta construcción tradicional en ocasiones no tenía un buen aislamiento de cubierta, con lo que gran parte del calor se perdía por ella. También se perdía calor a través de las pequeñas ventanas que hasta la llegada del vidrio se cerraban con postigos de madera. Estas pérdidas de calor se suplían aprovechando el calor del ganado y de las lareiras que funcionaban como elementos calefactores.
Las antiguas pallozas tenían mucho mejor diseño bioclimático. El empleo de paja de centeno como material de cubrición en vez de las lajas de pizarra usadas con posterioridad las hacía más cálidas y confortables. El tener planta circular, dejaba mucha menor superficie de contacto con el exterior con lo que las pérdidas de calor eran menores.
A la hora de rehabilitar una construcción tradicional en Galicia hay que plantearse un buen aislamiento, sobre todo de solera y cubierta. El aislamiento de los gruesos muros de piedra puede no ser tan necesario si los muros se encuentran en buen estado. Bastaría con restaurar las juntas y en el caso de usar calefacción por paneles radiantes en las paredes, colocar entre el muro y el elemento calefactor un aislamiento, por ejemplo de vidrio celular.
Si la piedra sufre patologías y humedades hay que averiguar la causa. Un muro empapado de humedad es un puente térmico de primera. Si la causa son las humedades ascendentes por capilaridad conviene hacer un drenaje en torno a la vivienda y practicar sifones atmosféricos en línea, a 10 ó 15 cm. de altura sobre el suelo, cada 30 cm. de longitud del muro y de 30 cm. de profundidad. Aquí el aislamiento interior sería conveniente.
Si la piedra se descascarilla conviene hacer un cepillado enérgico, una limpieza y revestir con un mortero que permita “respirar” a la piedra. Como un mortero de cal. El revestimiento debe hacerse sobre junta limpia y rehundida.
Si hay humedades por infiltración se deben cerrar las grietas y hacer goterones en los salientes.
La arquitectura tradicional gallega en muchas ocasiones colocaba láminas de piedra sobre las ventanas para evitar la entrada de humedad por ellas. En ocasiones esto no es suficiente y el agua sigue avanzando por la parte inferior de la losa hasta la ventana. En este caso bastaría poner un cordón de silicona en el borde de la losa, por la parte inferior, para que el agua sea incapaz de avanzar, ya que actúa como un goterón.
Si se ha de poner un material aislante en los cerramientos hay que elegir entre colocar un aislamiento en el interior perdiendo la gran masa térmica del mismo o colocarlo en el exterior perdiendo la belleza de la mampostería. El estado de la piedra y el uso que se dará a la vivienda nos dará la respuesta.
Quedan otras consideraciones a hacer en cuanto a la arquitectura tradicional en Galicia, pero entrarían dentro de los temas sucesivos.
En Galicia suele llover mucho y el aire con frecuencia tiene porcentajes de humedad relativa muy altos. Por ello me ha parecido necesario incluir un apartado sobre cómo evitar humedades en la edificación. Se expone a continuación:
Protección frente a la humedad:
La humedad en los edificios se produce por: (Ver láminas 8 y 9)
- Infiltración del agua procedente del exterior: agua de lluvia o filtraciones de la humedad del terreno.
- Agua generada en el interior de la vivienda: ropa tendida, cocinas, baños y vapor de agua expelido por las personas a través del sudor y la respiración.
Para evitar humedades en los edificios atajaremos las causas que la producen. Se puede hacer lo siguiente:
Para frenar la entrada de agua procedente del exterior:
- Trazar un drenaje alrededor del edificio en el lado situado ladera arriba y laterales, por donde llega el agua. La misma zanja abierta para colocar el tubo de drenaje puede servir para pasar los tubos de ventilación en zonas cálidas. Si se desea ventilar la casa con aire más cálido, es mejor pasar la ventilación por el terreno de la zona sur de la casa, más soleada y con el terreno más caliente. En viviendas situadas en una ladera orientada al sur, el aire caliente ascenderá por sí mismo sin necesidad de impulsarlo con un ventilador.
- Diseñar en el proyecto un forjado sanitario (a medio metro sobre el suelo). Si no se desea esta solución, hacer una solera con piedras o piezas plásticas tipo “iglú” para que el agua que pueda filtrarse, circule a través de ella y salga ladera abajo. Sobre la solera impermeabilizar y aislar de manera concienzuda.
- Asegurarse de que no habrá humedades ascendentes por capilaridad, haciendo una barrera en los muros a unos 35 cm. sobre el suelo para evitar humedades por salpicaduras de la lluvia.
- Diseñar adecuadamente las cubiertas evitando grietas o fisuras por donde pueda entrar el agua. No dejar espacios de cubierta cerrados para permitir la dilatación, salida y ventilación del aire interior colocando algunas tejas de ventilación. Si fuese necesario se harán juntas de dilatación para evitar fisuras al permitir los movimientos naturales de contracción y dilatación de la cubierta que se producen con los cambios de temperatura. Instalar canalones.
- Diseñar cornisas y voladizos en la fachada donde suelen incidir las lluvias para evitar el choque directo de la lluvia en los muros.
- Colocar goterones en voladizos, cornisas, vierteaguas, y en cualquier superficie horizontal por la que pueda deslizarse el agua de lluvia.
- Vigilar la hermeticidad de la carpintería de puertas y ventanas para que no pueda filtrarse agua de lluvia a través de ella.
Para eliminar el vapor de agua del interior:
- Ventilar bien la casa para dejar salir el vapor de agua que respiramos las personas y el que se produce en cocinas, baños, etc.
- Utilizar materiales de construcción que “respiren”, es decir, que dejen salir el vapor de agua que se genera en el interior de la vivienda. Esto implica la utilización de enfoscados, aislantes y pinturas de poro abierto.
- Emplear deshumidificadores. Hay que vigilar su mantenimiento ya que las bacterias se desarrollan muy fácilmente en los espacios húmedos y cerrados. También puede captarse la humedad mediante sales como el cloruro de calcio y evaporarse en el exterior en evaporadores solares, pero es necesario que luzca el sol.
- No generar vapor: no poner la ropa a secar en los radiadores.

Datos, curiosidades y anécdotas:
El concepto de confort climático es muy variable de unas culturas a otras. Los “aruntas”, aborígenes australianos que viven en zonas desérticas donde son frecuentes las noches muy frías, no usan vestidos ni mantas para cubrirse mientras duermen, acurrucándose con sus perros para compartir su calor. A falta de termómetro, miden el grado de frialdad de las noches según el número de perros que necesita cada persona para dormir sintiéndose cómoda. Una noche extremadamente fría es una noche de tres perros.
Los japoneses siempre han llevado a la práctica el aportar calor únicamente donde es necesario, consiguiendo consumos energéticos mínimos que pueden considerarse record en comparación con otras culturas. Al ser Japón una tierra de fuertes y muy frecuentes terremotos no podían construir viviendas con materiales masivos como ladrillo o piedras por ocasionar muchas víctimas en caso de seísmo. Su vivienda tradicional solamente tiene una planta, su estructura es muy ligera hecha con madera y los tabiques de papel de arroz. Para calentarse en invierno les bastaba el “horigotatsu”, un hueco en el suelo colocado debajo de la mesa donde ponían carbón encendido para calentarse. Uno o varios kimonos superpuestos sobre el cuerpo hacían el resto.
Debido a la humedad las normas constructivas japonesas obligan a construir el suelo de la vivienda 45 cm. sobre el terreno. Al estar ventilado, tiende a enfriarse. Los japoneses se quitan el calzado a la entrada de la casa y necesitan disponer de un suelo cálido. Lo logran colocando esteras de paja de arroz (de 5 cm.) llamadas “tatami” que resultan ser un excelente aislante.
En las regiones de Xicun y Tungwan al norte de China se construyen viviendas con patio excavadas en roca blanda que resultan ser una quinta parte más baratas que las de ladrillo y madera. Al aprovechar la gran masa térmica del terreno disfrutan en su interior de temperaturas diez grados más altas que el exterior en invierno y de ocho a quince grados menos en verano.
Podemos ver algunos de estos ejemplos en la lámina 7 de esta u. d.
Los esquimales construyen con hielo sus iglús. El hielo revestido con pieles demuestra ser un buen aislante. A temperatura exterior de – 45º C. consiguen en su interior + 5º C. Es decir, 45º C. de diferencia.
Hemos visto cómo el cuerpo humano se adapta al clima exterior para mantener su temperatura interna constante a 37º C. valiéndose de la sudoración y de la regulación de la dilatación de los capilares de la piel. A temperatura ambiente de 35º C. sólo las manos y pies pueden bajar a 35º C. Si bajamos a 20º C. se mantienen a 37º C. solamente el cerebro, corazón, pulmones y vísceras abdominales. Si permanecemos a 0º C. largo tiempo sólo estarán a 37º C. los órganos más vitales: cerebro, corazón y parte de los pulmones. Las manos y pies correrán riesgo de congelación.
En diciembre de 1.940 se publicó un estudio realizado por el Comité Lumière et Conditionnement, del “Joint A.S.H.V.E.Illuminating Engin Soc.” asistido por fisiólogos y sicólogos de la “John B. Pierce Laboratory of Hygiène”. El experimento se realizó en una sala a temperatura de 22º C. y al 50 % de humedad relativa constantes. Se demostró que aunque la temperatura corporal de los individuos no sufría alteraciones, ellos tenían sensación de calor o frío según el color de las pantallas coloreadas que les mostraban. También hay datos concretos de edificios industriales en los que los obreros se quejaban de frío en salas de colores blanco, azul o verde y se sintieron cómodos al pintarlas de amarillo, rosa o naranja, manteniéndose la misma temperatura.
El camello sube su temperatura corporal durante el día para no perder agua por el sudor. Por la noche su temperatura corporal baja para no perder calorías. Es un modelo de ahorro energético.
El pelo del oso polar es blanco y permeable a la luz. Bajo él, una gruesa piel de color negro atrapa la radiación solar y se calienta. El pelo además actúa como aislante para que el calor acumulado no se pierda.
Las aves acuáticas poseen una glándula cerca de la cloaca para impregnarse de grasa el plumaje. De este modo el agua no empapa sus plumas y no se mojan aunque se sumerjan. Así no pierden calor por evaporación.

Unidad didáctica 3
Control del clima por medios constructivos
Introducción:
Para lograr un clima confortable en el interior de los edificios es necesario lograr un equilibrio entre las pérdidas de energía y los aportes energéticos. Para comprender mejor los modos en que un edificio pierde su energía, conviene recordar los modos de transmisión de calor que vimos en el tema 2. Si hay alumnos de bachillerato que no lo han dado pueden ver las láminas números 1 y 3 del tema 2, eso les proporcionará suficiente base para entender esta unidad didáctica.
Este tema puede plantearse exponiendo de entrada los métodos que existen para que los edificios puedan perder o no calor según la época del año, dando a entender que estos hallazgos son descubrimientos actuales. Con ello estaríamos engañando a nuestros alumnos.
La historia de los distintos pueblos nos da ejemplos de cómo nuestros antepasados han sabido combinar el diseño de sus viviendas con los materiales de construcción de que disponían para captar la radiación solar en invierno, ventilar y refrescar los edificios en verano y crear microclimas húmedos en los lugares áridos.
Es muy conveniente observar las ingeniosas viviendas del pasado y aprender de ellas. A partir de ahí podremos armonizar nuestra tecnología con la sabiduría antigua.
Ya hemos citado la maravilla tecnológica que es un iglú, una vivienda que se derrite al llegar el verano. No puede existir material de construcción más ecológico. En el verano sus moradores habitan en tiendas transportables de piel de foca y armazón cónico de madera, adecuadas para su etapa de vida nómada. Para evitar pérdidas de calor a través de la puerta superponen sobre ella varias pieles.
En Mongolia y Kirghizistán los pastores nómadas viven en ingeniosas viviendas transportables, los yurt que recubren con más o menos capas de fieltro según la temperatura exterior para lograr mejor aislamiento.
En Noruega se utilizan desde antaño los tejados de hierba. El mantillo de turba vegetal y hierba poseen un gran poder aislante. Actualmente se ha construido con tejado de hierba un precioso auditorio en honor a Edvard Grieg, al lado de la que fue su casa.
En Japón todavía se usa el “sutomi” persiana opaca de madera aislante que se cierra por la noche para no perder calor.
Los indios anasazi vivían en los acantilados de Mesa Verde (Colorado) orientados al sur para captar toda la radiación solar y estar al abrigo de los fríos vientos. De este modo aprovechaban la masa térmica de la roca.
En Capadocia se vivía en cuevas laberínticas de hasta 6 pisos de profundidad que disponían de ingeniosas chimeneas de ventilación.
En Perú ya existían chimeneas de ventilación en el año 700 de nuestra era. Actualmente en los países árabes es corriente su empleo: Afganistán, Irak, Irán, Egipto, etc.
Los habitantes de las selvas tropicales necesitan edificios con buena ventilación, sombra y poca capacidad de retener calor. Sus paredes dejan pasar el aire. En Nueva Guinea las viviendas se construyen muy elevadas sobre el suelo y abiertas para dejar correr el aire. En Indonesia las paredes son de paja muy permeables a las brisas.
En el Amazonas los yanomamo de la cuenca del Orinoco viven en grandes chozas comunitarias. No hay tabiques para permitir circular a las brisas y disponen de un gran patio interior.
Vale lo dicho como ejemplo de los hallazgos de la arquitectura popular. No me extenderé más en los logros de esta arquitectura anónima puesto que continuaremos viendo ejemplos de ello en temas sucesivos. (Ver lámina 1).
Ya en el los comienzos del siglo XX, los dos grandes precursores del bioclimatismo que hemos mencionado en el tema l, Le Corbusier y Frank Lloyd Wright, basaron buena parte de sus aportaciones de control climático en los apuntes que tomaron en sus viajes por los pueblos de Oriente, donde las viejas tradiciones arquitectónicas seguían vigentes.
Le Corbusier distancia el edificio del suelo por medio de “pilotis”, al modo de palafitos, para los climas cálidos y húmedos. En climas templados cubre en parte la planta baja para evitar excesivas pérdidas de calor, como hizo en la Casa Savoya en 1.929 ( lámina 2 ). Coloca solariums en las azoteas, por ejemplo en la Casa Savoie en Poissy y l´Unité d´Habitation en Marsella (1.958). Sin embargo su manejo de la ventilación y las masas térmicas no estaban logrados y cometió fallos. Uno de los más notables fue su proyecto en Chandigarh cuya climatización natural no dio los resultados esperados. Frank Lloyd Wright utilizó la masa térmica del terreno en sus proyectos de casas alpinas. Uno de sus proyectos más conocidos desde el punto de vista bioclimático es la casa H. Jacobs-2 construida en Middleton (Wisconsin) en 1.943. Es una vivienda situada en un paraje frío en donde el viento sopla con gran fuerza. En la parte cara al viento hizo una cobertura de tierra ocultando la planta baja y haciendo que la parte vista ofrezca al viento un muro curvo para ofrecerle menos resistencia y disminuir la superficie de contacto. La fachada opuesta es un semicírculo abierto al sur, un gran ventanal que abarca las dos plantas y capta toda la radiación solar. (Ver lámina 3)Otros arquitectos también han apuntado en algunos de sus proyectos elementos de control del clima, por ejemplo, Adolf Loos en la Villa Karma construida en Clarens Bei, Montreux (Suiza) en 1.904, diseñó una fachada posterior cara al jardín en la que colocó rejas para que las plantas trepasen por ella. Otro arquitecto, L. Kahn diseñó para la embajada en Angola en 1.959 unos elementos que dan sombra a la fachada y ventiló y dio sombra a la cubierta con unos originales quitasoles.
Vistos los antecedentes históricos de la arquitectura bioclimática, pasaremos a exponer el resto del tema.

Contenido:
Aunque la brevedad de este trabajo que debe ser elaborado en su totalidad en 4 meses no permite profundizar en la distribución de la vivienda bioclimática, un tema que sería fundamental tratar, he querido al menos incluir un esquema que representa la distribución ideal de los espacios en los climas templados atendiendo al recorrido del sol en el firmamento y a las actividades que se desarrollan en las distintas estancias. (Ver lámina 4).
En bioclimatismo se tiende a mantener un clima confortable en el interior de un edificio sin recurrir al empleo de energías no renovables. En invierno querremos mantener la vivienda más cálida que el entorno y en verano más fresca. Esto se consigue manteniendo un buen equilibrio entre las ganancias y pérdidas de calor. Debemos conocer cómo captar calor y cómo podemos perderlo.
Las pérdidas de calor de un edificio se producen:
- A través de los cerramientos: las pérdidas de calor se incrementan notablemente con la existencia de vientos fríos que incrementan las transmisiones de calor desde los cerramientos al medio ambiente.
- Por un diseño que ofrezca una gran superficie de contacto con el exterior favoreciendo de este modo los intercambios de calor.
- Por ventilación al salir al exterior aire caliente procedente del interior del edificio y entrar aire frío.
Las ganancias de calor en un edificio se producen por:
- Captación solar pasiva de la radiación solar a través de los vidrios de las ventanas y de elementos constructivos creados para tal fin, como invernaderos, muros Trombe y elementos de diseño que veremos a lo largo de este tema. Generalmente en climatización se desprecia la captación de radiación solar por los cerramientos opacos
- Captación activa de energía solar utilizando mecanismos artificiales como colectores solares, etc. que veremos en el tema 4.
- Captación de otros tipos de energías renovables como energía eólica, geotérmica, etc. que puedan utilizarse para calentar el edificio.
- Aportes de calor debidos a la quema de combustibles o al empleo de energías no renovables.
- Aportes de calor debido a las personas que se encuentran en el interior. En el caso de edificios a los que acude un gran número de personas, como por ejemplo institutos o centros comerciales este dato puede ser importante. Cada persona es un foco de calor a 37º de temperatura interna.
A la vista de estos datos podemos hacer un resumen que nos sirva de índice para averiguar cuáles son los métodos de que disponemos para conseguir un clima confortable dentro del edificio cualesquiera que sean las condiciones climáticas externas. Se expone a continuación. Este resumen se expresa en la lámina 5. En climas fríos podemos evitar pérdidas de calor:
- Aislando bien los cerramientos
- Evitando la ventilación no deseada
- Calentando previamente el aire que usemos para ventilación
- Con un diseño adecuado, ofreciendo menos superficie de contacto con el exterior, en especial las superficies expuestas a vientos fríos
En climas cálidos podemos refrigerar los edificios:
- Por medio de sistemas de ventilación natural, proporcionando una buena ventilación y humidificación del aire. Aquí veremos los principios básicos que expondremos más ampliamente en la u. d. 5.
- Diseñando adecuadamente los elementos constructivos para lograr espacios más frescos
- Obstaculizar la entrada de la radiación solar en el edificio evitando su calentamiento.
Podemos captar energía del entorno por estos sistemas:
- Captación solar pasiva: Son sistemas que funcionan sin precisar un aporte energético externo. Los veremos en este tema.
- Captación solar activa: Precisan para su funcionamiento de un aporte energético extra. Se verá en el tema 4.
- Captación de energías renovables del entorno. Al final del tema 4 se trata del empleo de este tipo de energías en viviendas bioclimáticas.
A continuación analizamos cada uno de los apartados de este guión que hemos presentado.

Modos de evitar las pérdidas de calor:
Evitar pérdidas de calor a través de los cerramientos:
Se han realizado termografías para observar por dónde se pierde más calor en los edificios y se ha visto que las mayores pérdidas a través de los cerramientos se producen en ventanas, cubiertas y los llamados puentes térmicos. La primera definición oficial de puente térmico la dio la NBE-CT. en 1.979 sobre condiciones térmicas en los edificios en su anexo 2, apartado 2.6.1. Considero que tal definición será excesiva para los alumnos de bachillerato, por lo que daremos una explicación en lenguaje más coloquial.
Estos puentes térmicos son zonas en las que un material buen conductor del calor deja escapar calorías. Son puentes térmicos los elementos estructurales (pilares, vigas, forjados...) en contacto con el exterior, las carpinterías metálicas y cualquier otro elemento buen conductor del calor (marquesinas, vierteaguas, etc.) que conecte el interior cálido con el exterior frío. (Detalles de puentes térmicos en lámina 6 de este tema).
A la vista de esto se comprende que las estrategias para evitar pérdidas de calor a través de los cerramientos son:
(Ver resumen gráfico en lámina 5)
- Aislar adecuadamente los muros, solera y cubierta (Ver apartado de aislamiento en tema 2, página 69 y siguientes)
- Evitar los puentes térmicos dando continuidad al aislamiento de los cerramientos por el exterior de los elementos estructurales. También se deben utilizar carpinterías con rotura de puente térmico que separan la parte exterior e interior de la misma mediante barras o piezas de material aislante. (Ver lámina 6)- Reducir la superficie de cerramientos en contacto con el exterior y la de ventanas en los paramentos que no reciban radiación solar.
- Emplear lunas que garanticen un buen aislamiento térmico. Generalmente son lunas que también aíslan acústicamente.
- Utilizar doble acristalamiento. El pequeño espacio entre las lunas está relleno de aire seco o un gas inerte (argón).
- Empleo de doble ventana. Tanto desde el punto de vista térmico como acústico da mejor resultado la doble ventana que el doble acristalamiento. Solamente será necesario que tenga rotura de puente térmico la carpintería exterior.

Evitar pérdidas de calor por ventilación no deseada:
La mayoría de los materiales de construcción son permeables y permiten el paso del aire en mayor o menor grado. También suele salir aire cálido del interior y entrar aire frío del exterior a través de las rendijas de las puertas y ventanas por falta de estanqueidad. Es necesario que exista una renovación del aire para disponer siempre de suficiente oxígeno para respirar, pero se ha de evitar que esto suponga una pérdida de calorías.
En el tema 5 trataremos ampliamente el tema de la ventilación. Aquí solamente damos indicaciones de cómo evitar ventilaciones no deseadas:
- A través de la cubierta, muros, etc.: este problema se presenta en edificios antiguos que no han sido debidamente restaurados. Debe hacerse una limpieza y restauración de las juntas y rehabilitar las cubiertas. El aire caliente tiene menor densidad y asciende. Si hay fugas en la cubierta escapará el aire caliente por ella y su lugar en las habitaciones será ocupado por aire frío ocasionándose una situación de disconfort.
- A través de la carpintería: un modo sencillo para evitar filtraciones de aire por puertas y ventanas es instalar carpinterías que garanticen un buen grado de hermeticidad. Esto no solamente protege de las filtraciones de aire sino también del agua de lluvia.
- Evitar puentes térmicos y fugas alrededor de la carpintería: La colocación de la carpintería debe ser cuidadosa para evitar que queden grietas y/o puentes térmicos, poniéndose aislamiento en jambas, vierteaguas y dintel.
- El punto por donde mayores pérdidas de calor suelen producirse son las cajas de las persianas, por ellas se pierde aire caliente que ha ascendido (Ver lámina 6 )
- Taponar rendijas: en construcciones ya hechas no quedará más remedio que poner burletes para taponar las rendijas, pero existen pocos burletes en el mercado que garanticen durabilidad, la mayoría se estropean al cabo de uno o dos años y es necesario reponerlos. Si se dispone de ventanas de una sola carpintería, puede ser el momento adecuado para poner una doble ventana añadida, preferiblemente colocada hacia el exterior para garantizar una mejor hermeticidad.
- Puerta de entrada: Para evitar la excesiva ventilación a través de la puerta de entrada a la vivienda, se debe hacer una entrada doble de modo que las dos puertas no se encuentren una frente a otra.
- Hacer la entrada al edificio a través de un vestíbulo, invernadero o un porche cubierto que generen un pequeño microclima a una temperatura intermedia entre el exterior y el interior.
En los edificios públicos también debe hacerse este vestíbulo de entrada. Habitualmente este tipo de edificios están dotados de puertas automáticas de cristal que solamente se abren para dejar paso a las personas, cerrándose automáticamente. Este sistema no evita que al abrirse la puerta entre una ráfaga de aire frío procedente del exterior. En algunos casos se recurre a la colocación de dos puertas sucesivas para evitar corrientes de aire, duplicando el consumo energético. Una buena alternativa son las antiguas puertas giratorias, eliminan las corrientes de aire, limitan el intercambio de aire con el exterior al mínimo imprescindible y no consumen energía eléctrica. ( Ver lámina7)Calentar el aire empleado para ventilación:
Es necesario que exista ventilación para disponer continuamente de aire fresco procedente del exterior porque somos seres que respiramos oxígeno. La ventilación es necesaria no solamente para aportar oxígeno.
Se precisa la ventilación para disipar el exceso de humedad y los olores. Al respirar exhalamos vapor de agua que va saturando el aire. A esto hay que añadir el vapor desprendido en cocinas y cuartos de baño. Vemos que es saludable disponer de una renovación del aire, se trata de conseguirlo sin que suponga una fuga ruinosa de calorías.
En climatización tradicional se calcula que el aire de un edificio se renueva completamente cada hora. Estimaciones expuestas por el Centro de Espacio Subterráneo de la Universidad de Minnesota consideran que pueden bastar con dos renovaciones completas por día si no se encienden llamas. Por debajo de esta cifra no se eliminan los olores persistentes.
Es muy importante que en el caso de existir en la vivienda cocinas o estufas con llama (de gas, leña u otro combustible), se les suministre suficiente aire fresco para abastecer las necesidades de la combustión. En el caso de las estufas de leña o carbón puede suministrarse el aire por medio de una alimentación propia.
El aire fresco puede llegar a la estufa a través de una conducción que la enlace con un orificio practicado en el exterior. Esta conexión directa de aire fresco evita pérdidas de calor y corrientes indeseadas o molestas para las personas que puedan permanecer sentadas al lado de la estufa. Para aprovechar mejor las calorías que se perderían con la expulsión de los gases de combustión debería disponer de un intercambiador de calor. (U. Didáctica nº 4)
En cuanto al calentamiento del aire necesario para ventilación los procedimientos son éstos:
- Aprovechar el calor de un elemento calefactor (almacén de calor, chimenea, etc.) para calentar el aire. En el caso de disponer de suelos o muros radiantes resulta muy sencillo hacer pasar el aire de ventilación por dichas superficies para calentarlo. La ventaja de ventilar con aire caliente se compensa con el inconveniente de que nos supone un coste energético. El siguiente procedimiento no supone gasto energético alguno.
- Aprovechar el calor del subsuelo: calentando el aire de ventilación haciéndolo pasar por tubos enterrados en el terreno, colocando los tubos de modo que el aire caliente, menos denso, pueda subir. Los tubos deben ser de plástico para que la humedad del terreno no haga descender la temperatura del aire. En terreno llano hay que colocar un pequeño ventilador para favorecer la circulación del aire. Evitar la entrada de insectos con malla metálica fina (Ver lámina 8).Diseñar adecuadamente las superficies en contacto con el exterior, en especial las expuestas al viento:
Las pérdidas de calor a través de superficies en contacto con el exterior se reducen si se suprimen los metros cuadrados de superficie en contacto. Seguramente resulta más fácil de comprender esto viendo un dibujo (Lámina 9) que con la explicación que expongo a continuación:- Enterrar o semienterrar el edificio: Este sistema aprovecha la gran masa térmica del terreno para reducir los intercambios de calorías con el exterior. La inercia térmica de la tierra es tan grande que durante el invierno va radiando el calor absorbido en el verano, calentando la casa. Cuando ya se ha enfriado el terreno al comienzo del verano, va refrescando la casa captando su calor que acumulará mientras dure el buen tiempo. Una casa semienterrada, en invierno, está aprovechando el calor que radia el terreno en las superficies en contacto con él. Veremos casas enterradas en el tema de diseño del paisaje para control climático.
- Suprimir en lo posible la fachada orientada hacia los vientos fríos, especialmente los del norte. Puede hacerse inclinando la cubierta hacia ese lado para que los vientos se desplacen por encima de ésta.
- Curvar los paramentos expuestos al exterior, especialmente los orientados al norte para reducir la superficie de contacto y reducir el rozamiento. La mínima superficie en contacto con el aire exterior a igualdad de volumen interior la proporciona una semiesfera.

Modos de refrigerar los edificios:
Proporcionar buena ventilación y humidificación del aire:
El tema de la ventilación se trata más extensamente en la unidad didáctica 5. En esta veremos los fundamentos básicos de la misma que se expresan en la lámina 10.
La refrigeración por medio de la ventilación se basa en poner en práctica estas estrategias que se resumen en la lámina 11:- Dejar salir el aire caliente: para ello se practican aberturas en los puntos en los que el aire caliente tiende a acumularse para evacuarlo. Como el aire caliente es menos denso y tiende a ascender se acumula en las zonas altas, por lo que se practican aberturas en cubiertas y techos.
- Introducir aire fresco: El aire puede enfriarse haciéndolo pasar por el subsuelo o captarse del interior de cuevas naturales, como hacen desde hace siglos cerca de Vicenza, Italia. En zonas áridas y sobre las ciudades circulan corrientes de aire más fresco a determinada altura y es necesario captarlo mediante torres captadoras. Esto lo veremos en la unidad didáctica 5 correspondiente a ventilación.
- Enfriar el aire destinado a ventilación: si no se puede captar aire fresco al menos puede enfriarse recurriendo a la construcción de microclimas como patios interiores y con la ayuda de la vegetación. En zonas de clima seco puede aumentarse el enfriamiento por medio de la evaporación del agua, colocando fuentes o superficies húmedas expuestas a las corrientes de aire. En zonas tropicales muy húmedas este sistema es menos eficaz.
- Generar corrientes de aire: se facilita la entrada de aire fresco y la salida de aire caliente generando corrientes que circulen refrescando el interior del edificio. También son muy útiles los sistemas de doble cubierta en medio de la cual circula el aire enfriándola.
Diseñar el edificio creando microclimas frescos:
Ver resumen gráfico en lámina nº 12. Se expone a continuación:- Diseñar plantas diáfanas para favorecer las corrientes de aire.
- Estancias con techos altos para que el aire caliente ascendente no afecte a las personas y para favorecer la circulación de aire.
- Disponer en sótanos y semisótanos estancias habitables para la época calurosa. Las viviendas islámicas tradicionales disponen de una o más estancias de este tipo.
- Diseñar una distribución flexible, de modo que dependiendo de la época del año puedan habilitarse como zonas de estar o dormitorios diferentes espacios de la vivienda para adaptarse a las condiciones climatológicas cambiantes.
- Proyectar umbráculos, espacios sombreados entre el exterior y el interior del edificio, como porches, pérgolas, etc. para crear espacios intermedios que incluso pueden ser habitables en determinados momentos del día.
- Proyectar uno o más patios interiores con vegetación y fuentes para crear microclimas frescos y a la sombra. La mayor parte de las habitaciones pueden agruparse alrededor de los patios y disfrutar de las corrientes de aire fresco que generan.
- Diseñar una cubierta de hierba asociada a un sistema de riego por pulverización lo que producirá una refrigeración por evaporación en la zona que más se calienta en verano: la cubierta.
- Hacer un diseño urbano con calles estrechas: los cascos antiguos de las ciudades son un ejemplo de cómo crear microclimas con sombra y temperaturas estables. Además, los cruces de calles facilitan la ventilación sin que las brisas alcancen velocidad excesiva.
Obstaculizar la entrada de la radiación solar:
La reducción de la incidencia de la radiación solar sobre el edificio cuenta con un gran aliado en el empleo de la vegetación, tema que trataremos ampliamente en la unidad didáctica nº 6. Aquí haremos una enumeración de los elementos que regulan la captación solar según necesidades o según la época del año. Están representados en las láminas 13 y 14. Son estos:- Diseñar voladizos o pantallas que proyecten sombra. En climas templados como el nuestro los voladizos deben dar sombra en verano y permitir la entrada de la luz solar en invierno, para ello se dimensionan según el recorrido solar anual. (láminas 2 y 3 tema 1).
- Dotar a los elementos de carpintería de lamas direccionales, toldos y postigos que regulen la entrada de la luz solar
- Colocar en las ventanas vidrios aislantes, reflectantes y/o tintados que reduzcan la captación de la radiación solar
- Plantar frente a la fachada sur del edificio plantas de hoja caduca, trepadoras para pérgolas o árboles que darán sombra en verano y dejarán pasar la luz en invierno.
- Tamizar la entrada de luz solar directa por medio de celosías. Es un método usado habitualmente en países del Mediterráneo y Oriente.
- Diseñar el perfil de las jambas de puertas y ventanas a 90º en relación al plano de fachada de modo que permitan la entrada de menor radiación solar.
- Favorecer la luz solar indirecta o reflejada. Este sistema mantiene el interior del edificio mucho más fresco. Puede conseguirse por medio de pantallas translúcidas que dejen pasar luz atenuada o diseñando superficies con el ángulo adecuado para que llegue al interior luz reflejada y no luz directa. Modos de captar energía del entorno:
A nuestro alrededor disponemos de enormes cantidades de energía que habitualmente despreciamos. La fuente de energía fundamental de que disponemos en el planeta Tierra es la energía que nos llega de nuestra estrella: el Sol. Esta energía se genera por las reacciones termonucleares que ocurren en su centro, sobre todo por la fusión de grupos de dos átomos de hidrógeno que se unen para formar uno de helio. Se estima que el Sol pierde 5 millones de toneladas de materia por segundo en esta fabulosa reacción. Esta potente energía se expulsa al espacio en forma de ondas electromagnéticas.
La radiación solar que llega a la Tierra en parte se refleja de nuevo al espacio. El porcentaje absorbido por la atmósfera origina, entre otros, los fenómenos de evaporación y condensación del agua causando los fenómenos climáticos: lluvia, vientos y demás fenómenos meteorológicos. También es utilizada por las plantas para realizar la fotosíntesis dando origen a la cadena de alimentación de todos los seres vivos. Otra parte la absorbe el terreno. La energía eólica, hidráulica, biomasa, de las mareas y las olas, etc. son transformaciones de la energía solar.
La energía sobrante vuelve a ser devuelta al espacio manteniendo un equilibrio energético en el planeta. Por esto es tan peligroso el efecto invernadero causado por la quema de combustibles. La capa de CO2 que se forma en la atmósfera impide que la energía sobrante se disipe en el espacio exterior ocasionando el recalentamiento del planeta.
El petróleo que quemamos ahora y que tuvo su origen en los seres vivos de hace millones de años, fue una energía que vino del Sol, se elaboró lentamente en el interior de la tierra y ahora estamos malgastando. Por ello es fundamental que utilicemos la radiación solar directa y las energías renovables.
Los sistemas de captación de energía del entorno para su aprovechamiento en arquitectura bioclimática están resumidos en la lámina 15 de este tema y los hemos repartido para su estudio en tres apartados: captación solar pasiva (la veremos a continuación), captación solar activa y mecanismos para obtener energías renovables del entorno (U. Didáctica 4).Captación solar pasiva:
Se denomina así al método de captación de la radiación solar que funciona sin necesitar aporte energético externo. También se denomina pasivo al sistema que ocasionalmente pueda utilizar un pequeño equipo para acelerar los intercambios térmicos aunque no sea imprescindible para su funcionamiento, como por ejemplo, un ventilador.
Los sistemas captadores pasivos precisan combinarse con mecanismos de ocultación para proteger al edificio de la entrada indiscriminada de radiación solar en los días calurosos de verano. En este mismo tema vimos ya el apartado de cómo obstaculizar la entrada de la radiación solar. (Láminas 13 y 14).
Otra posibilidad es acumular dicha radiación solar para ser utilizada en la noche o incluso emplear sistemas que acumulen el calor para el invierno.
Vemos que la captación solar pasiva abarca dos tipos de elementos:
- Elementos captadores: recogen la radiación solar. Para su estudio los clasificaremos en sistemas captadores directos, indirectos y añadidos. Se analizan en la página siguiente.
- Elementos acumuladores: son sistemas que tienen la propiedad de almacenar en su interior la energía calorífica de modo que puede ser utilizada con posterioridad. Unos sistemas permiten acumular el calor del día para cederlo durante la noche. Otros son capaces de almacenar el calor durante muchos días, incluso meses. Para su estudio podemos clasificarlos en sistemas puramente constructivos y depósitos de acumulación.
Un sistema completo de aprovechamiento de la energía calorífica del sol no se limita a la instalación de elementos captadores o de elementos acumuladores. Lo ideal es emplear ambos sistemas conjuntamente. Se debe hacer un estudio de las necesidades caloríficas del edificio, en función del cual se diseñarán los elementos captadores y acumuladores necesarios. También se verá la necesidad de incluir sistemas de captación activa u otros.
Elementos captadores directos:
Se denominan sistemas de captación directa a aquellos en los que la radiación solar entra directamente en el espacio que se desea caldear. Esto se consigue haciendo que los rayos solares atraviesen un vidrio y calienten el aire, los suelos y los paramentos interiores. (Ver lámina 16)Una simple ventana orientada hacia el Sol es el primer sistema de captación solar pasiva. Todos sentimos más confort un día de invierno en el que los rayos del sol entran por la ventana que un día nublado, aunque el termómetro marque la misma temperatura. Nuestra piel capta la radiación solar y eso nos hace sentir más confortables.
La captación solar se puede hacer a través de un invernadero, galería o terraza cubierta con vidrio. Es un espacio acristalado creado con la finalidad de captar el máximo de radiación solar. Las habitaciones a caldear se prolongan, sobresalen de la fachada, disponen de un espacio donde se pueden cultivar plantas, usarse como zona de estar, de recreo, o simplemente tomar el sol.
Durante el día, el aire que se calienta en el invernadero se distribuye por toda la casa gracias a las corrientes de convección. Después veremos mejoras a este sistema. Por la noche deben evitarse las pérdidas de calor colocando persianas o contraventanas. También puede ser útil el empleo de vidrios aislantes, pero debe consultarse al fabricante en qué grado permiten la absorción de la radiación solar. No sólo querremos conservar el calor de dentro, también necesitaremos captar el calor del sol.
Si se cultivan plantas en el invernadero, la propia vegetación hace de acondicionador térmico suavizando las temperaturas para que no haya tanta diferencia entre el día y la noche y regulando la humedad ambiental.
En verano se debe impedir la entrada de la radiación solar con los elementos de cierre que ya hemos visto y facilitar una buena ventilación para evitar la captación de energía solar y favorecer la refrigeración. Un invernadero siempre debe tener respiraderos o aberturas en la parte superior para dejar salir el calor en verano.
Elementos captadores indirectos:
Son modos de captar la radiación solar por medio de elementos constructivos que actúan de intermediarios. Captan y almacenan la energía solar que cederán posteriormente a las habitaciones. (Ver láminas 17 y 18).Hemos visto que los sistemas captadores directos consisten en exponer a la radiación solar el espacio constructivo que se desea caldear. Para lograrlo se interpone el vidrio de una ventana o galería acristalada entre la radiación solar y el espacio a calentar. Veamos el por qué:
Una vez que los materiales de construcción han absorbido la energía solar, van cediendo lentamente la energía sobrante en forma de radiación infrarroja. La radiación infrarroja no es capaz de atravesar el vidrio, acumulándose dentro del espacio constructivo. Es el llamado efecto invernadero.Los suelos, muros y cubierta pueden ser muy útiles para captar y almacenar la energía procedente del Sol, sobre todo si son porosos ya que tienen más superficie de intercambio. En invierno los materiales de construcción acumulan energía solar durante el día que van cediendo lentamente durante la noche. El agua es también un excelente material para captar y almacenar calor.
Si se dispone de suficiente superficie acristalada y masa térmica, es decir, muros y suelo gruesos y de materiales densos como ladrillo, piedra u hormigón, éstos pueden acumular energía para ir cediendo durante varios días nublados consecutivos. De este modo se mantendrá una buena temperatura en el interior. Puede ser necesaria la ayuda de alguna estufa o radiador en invierno, pero las necesidades de calefacción van a ser mucho menores.
Puede construirse un grueso y masivo muro de fachada orientado al sur y poner sobre él un vidrio para que capte y acumule la radiación solar. Para facilitar los intercambios de calor con el resto de la vivienda se pueden hacer unos orificios en la parte superior e inferior del muro para facilitar las corrientes de convección. Este sistema fue popularizado por el ingeniero francés Félix Trombe y se denomina muro o pared Trombe.
Además del citado existen otros sistemas de captación indirecta de la radiación solar, haremos un resumen de ellos:
- Muro Trombe: Muro de gran masa térmica construido de piedra, hormigón, bloques de tierra, adobes o ladrillo sin pulir orientado al sur y precedido de un vidrio o elemento translúcido para favorecer el efecto invernadero. Lleva aberturas en su parte superior e inferior para favorecer los intercambios térmicos entre la cámara de aire que calienta el sol y el interior del edificio. Es necesario aislar el vidrio en las noches de invierno para no perder calorías y sombrear en verano para evitar la acumulación de calor. (Ver lámina 17 de este tema).
- Cubierta de inercia térmica: es una cubierta realizada con materiales de construcción de elevado peso específico. Su gran masa amortigua las oscilaciones térmicas.
- Inercia térmica interior: consiste en situar en las paredes y suelos del interior del edificio grandes masas térmicas que capten y acumulen la radiación solar. Deben situarse en lugares donde puedan captar la energía, cerca de ventanales, invernaderos, etc. Deben repartirse lo más posible por todo el edificio, no concentrar las masas térmicas solamente en una zona para amortiguar mejor los ciclos noche-día. El aislamiento del edificio debe ir por el exterior, para proteger el calor acumulado en muros y suelos. (Ver lámina 18).
- Solera de grava: consiste en disponer una solera de grava muy bien aislada que actuará de depósito acumulador. Hay que asegurarse de que la humedad del terreno no llegará a la grava. La captación se realiza a través de un vidrio como en la pared Trombe. La energía almacenada se conduce al interior del edificio, bien por radiación o bien haciendo circular aire por el interior de la solera.
- Inercia subterránea: Este sistema aprovecha la gran masa térmica del terreno para amortiguar las oscilaciones climáticas del exterior. Da muy buenos resultados en climas extremados y de montaña.
Elementos captadores añadidos:
La captación y acumulación de la energía solar se realiza por medio de elementos que no pertenecen al edificio propiamente dicho. (Ver lámina 19).- Muro de agua: Muro similar al Trombe, formado por depósitos de agua entre los que se dejan huecos para favorecer las corrientes de convección y facilitar los intercambios de calor con el interior del edificio. Suelen colocarse 200 litros de agua por metro cuadrado de superficie de captación.
- Cubierta de agua: Sobre una azotea pintada de color muy oscuro o negro se colocan bidones o sacos de plástico que se llenan de agua. Su eficacia aumenta si se cubren con vidrio o un material translúcido. En nuestras latitudes, por la inclinación de los rayos solares en invierno, deben ir sobre una superficie inclinada y cubrirse durante la noche invernal. En verano puede utilizarse este sistema para refrigerar, dejando destapados los depósitos de agua para que se enfríen durante la noche. Dan mejor resultado en refrigeración en clima continental con noches de verano frescas y días calurosos.
- Sistema de captación independiente: consta de un elemento captador adosado al edificio que aprovecha el efecto invernadero y mediante corrientes de convección de aire o agua transmite el calor a un depósito acumulador desde donde se transferirá al edificio. Estos elementos captadores pueden construirse in situ con materiales de construcción, por ejemplo ladrillos o cantos rodados y un recubrimiento de vidrio.
También pueden instalarse colectores prefabricados para la captación pasiva de la radiación solar, pero en esta unidad didáctica nos estamos centrando exclusivamente en el control climático por medios constructivos. El apartado correspondiente a paneles solares se verá en la unidad didáctica nº 4.
Elementos acumuladores:
Son dispositivos que almacenan calor para ser cedido al edificio cuando desciende la temperatura exterior. Alguno de estos sistemas ya los hemos citado. No es necesario emplear un único sistema de acumulación. La experiencia indica que da mejores resultados la combinación de varios tipos de masas térmicas, ya que cada estación o circunstancia climática se adapta mejor a uno u otro sistema. Se representan en la lámina 20. En resumen son estos:
- Elementos acumuladores puramente constructivos: son elementos constructivos que realizan una doble función constructiva y de almacén de calor. Son los sistemas constructivos de inercia térmica ya citados: muros, soleras, etc.
- Depósitos de acumulación: su misión es exclusivamente la de almacenamiento del calor. Son depósitos de cualquier material utilizable como almacén de calor: grava, ladrillos, recipientes llenos de agua, sales eutécticas en disolución, etc. En las regiones frías el depósito acumulador del calor es un elemento fundamental de cualquier sistema de bioclimatización. Estudios realizados a mediados del siglo XX por la profesora María Telkes del Institute of Technology de Massachussets en Boston y la arquitecta Eleanor Raymond, sobre acumuladores de calor latente, analizaron el comportamiento de diversas sales eutécticas en disolución que podían almacenar o ceder calor al fundirse o solidificarse según la temperatura. Tuvieron éxito almacenando calor en sal de Glauber disuelta en agua, sulfadecahidrato, (Na2 SO4 . 10 H20) y con la adición de pequeñas cantidades de anticorrosivos y acelerantes de la cristalización. Esta sal funde a 32º C. Calentada a 50º C. acumula seis veces más calor que el mismo volumen de agua y once veces más calor que el mismo volumen de piedras. Desde 1.963 se investigaron los acumuladores de calor latente en el Laing-Energie-Institut en Remseck, Alemania. También el Dr. Johannes Schröder de la Philips trabajó con mezclas eutécticas de fluoruros de litio. Pueden ser cargados y descargados más de 12.000 veces sin perder su capacidad acumulativa.
- La acumulación del calor también adquiere gran importancia en los sistemas de captación solar activa, en la obtención de agua caliente sanitaria (para duchas, lavado de ropa, etc.) y en los sistemas de calefacción por colectores solares ( unidad didáctica 4 ). Los acumuladores de calor latente pueden absorber de los colectores de captación solar la energía procedente del sol y almacenarla aunque su aporte sea intermitente. Así pueden ir cediendo lentamente el calor acumulado al interior del edificio.
- Lagunas de termo-acumulación: Los investigadores Dr. Günter Scholl, Wolfschlugen, Lorcano y Stuttgart plantearon en 1.971 la posibilidad de utilizar el calor acumulado en lagos y lagunas. Permitirían utilizar el calor que pierden las grandes centrales eléctricas. En 1.975 publicaron los datos técnicos, costes y rentabilidad de tales instalaciones. Una laguna de superficie 300 x 500 metros cuadrados puede abastecer de calefacción a una población de 3.000 habitantes. Es necesario cubrirla con bolas flotantes de material aislante para que no pierdan calor.
- Lagunas solares: son muy utilizadas en Japón para calentar el agua de los arrozales, lo que produce un aumento de la cosecha de arroz del 8 al 20 %, pero nada impide utilizar este sistema en edificación y se han hecho estudios sobre ello. Estas lagunas tienen una superficie de 3.000 metros cuadrados y 2 metros de profundidad. Sobre ellas esparcen copos de hollín o poliestireno para evitar pérdidas de calor y alcanzan temperaturas de unos 35º C.
- Acumuladores de calor subterráneos: fueron propuestos por el Dr. Bertrand Weissenbach de la Messerschmitt-Bölkow-Blohm. El calor se acumula en depósitos de grava subterráneos. Puede utilizarse agua como material de transferencia de calor, aunque el uso del agua como elemento acumulador puede plantear problemas de proliferación de bacterias. Los acumuladores subterráneos de piedras han sido muy utilizados en viviendas unifamiliares.

Aplicación a la construcción bioclimática en Galicia:
En la primera unidad didáctica hemos hablado de las regiones climáticas en Galicia. Podemos decir que Galicia disfruta de un clima templado y húmedo en la mayor parte de su territorio.
En climatización hablar de un clima templado significa tener que calentar en invierno y refrescar en verano. La humedad excesiva hay que tratarla y proteger los edificios de los fuertes temporales de las zonas costeras.
Una construcción tradicional muy bien adaptada a este clima eran los castros celtas construidos con pallozas o citanias de planta circular y situadas muy próximas, de modo que ofrecían menor superficie a los vientos y se protegían unas viviendas a otras frente a los cambios de temperatura.
El tipo de construcción rural posterior de viviendas aisladas con gruesos muros de piedra tenía buenos aciertos y otros elementos mejorables.
Habitualmente faltaba un elemento vital, sobre todo en construcciones a media ladera: una solera de grava que permitiese circular al agua del terreno por debajo del edificio sin llegar a encharcar la vivienda. En ocasiones se suplía este defecto dejando canalillos por donde circulaba el agua (los dormitorios se situaban en la planta alta). En estos casos debe hacerse un drenaje ladera arriba. Si no se tiene garantizada la impermeabilización puede ser muy conveniente hacer un forjado sanitario, es decir, elevar el suelo de la vivienda medio metro sobre el terreno para permitir que se evapore la humedad.
Un buen acierto eran los adosados: pajar, leñera y demás espacios pegados al edificio principal y que hacían las veces de espacios de amortiguación climática, protegían de los fríos vientos y creaban microclimas cálidos alrededor de la casa. El porche abierto de la planta superior cumplía también esta misión y se logró un éxito climático cuando se transformó en galería acristalada, una perfecta cámara de regulación térmica que convirtió el muro de fachada orientado al sur en acumulador térmico.
Haremos ahora un resumen esquemático de los elementos que puede adoptar una vivienda en Galicia que a la vez respete los criterios bioclimáticos y los logros de su arquitectura tradicional. Este esquema lo separaremos en apartados atendiendo a la protección frente al viento, al calentamiento en invierno, refrigeración en verano y protección frente a la humedad:
Protección frente a la humedad:
En la Unidad Didáctica nº 2, en el apartado correspondiente a aplicación a la construcción bioclimática en Galicia se hizo un resumen de las medidas que pueden tomarse relativas a diseño y a adecuación de los diversos elementos constructivos para evitar humedades en la edificación. Allí mencionamos que los materiales de construcción empapados de humedad se convertían en puentes térmicos a través de los cuales se pierden las calorías almacenadas en el interior. Por ello, si se pretende disfrutar de una vivienda confortable es muy importante evitar este problema. Nos remitimos pues a dicho apartado que comienza en la página 79. En la página 80 se menciona cómo subsanar humedades en edificios antiguos. En la página 81 figura el resumen de medidas a tomar para vivir en edificios sin humedades.
Protección frente al viento:
La lámina nº 21 ofrece un resumen de estos apartados:- Colocar una barrera vegetal de protección frente al viento según veremos en la unidad didáctica 6, donde se explica cómo hacerla, se dan datos sobre especies arbóreas y arbustivas, dimensiones, etc.
- Hacer un pequeño terraplenado que defienda la edificación de los vientos y no deje paramentos expuestos al mismo. El pequeño espacio que quede entre el edificio y la pared puede convertirse en un agradable y sombreado patio trasero en verano y puede utilizarse como taller al aire libre en los días templados.
- Diseñar la cubierta de modo que los vientos resbalen por encima de ella y abra una gran fachada al sur.
- Ofrecer al viento la mínima superficie y curvarla para hacerla “aerodinámica” y los vientos resbalen.
Calentamiento en invierno:
Las láminas nº 22 y 23 ofrecen un resumen de estos apartados:- Aislar adecuadamente el edificio para evitar fugas de calor y evitar los puentes térmicos.
- Abrir una gran fachada acristalada al sur para captar la radiación solar. Añadir en la fachada sur espacios captadores adosados, como invernadero, galería o porche acristalado.
- Dotar a las ventanas de contraventanas de madera para aislarlas por la noche y evitar pérdidas de calor.
- Disponer detrás de las superficies acristaladas orientadas al sur elementos acumuladores de calor: muros Trombe, gruesos muros o soleras de gran inercia térmica o depósitos acumuladores con grava o disoluciones de sales eutécticas y diseñando aberturas como puertas o ventanas interiores que garanticen el reparto del calor acumulado al resto de la vivienda.
- Poner un vestíbulo de entrada o entrar a través de una galería o invernadero para evitar corrientes frías de aire al abrir la puerta.
- En zonas frías y de montaña calentar el aire que se use para ventilación como vimos en el apartado correspondiente.
- Emplear sistemas de captación activa de la energía del entorno, como los que veremos en la próxima unidad didáctica.
- Si se desea poner una chimenea, asegurarse de que funciona por efecto Venturi.
- La chimenea, cocina o estufa calefactora, si la hay, debe situarse en una zona central de la vivienda para que el calor suyo y de las paredes de la chimenea irradie al mayor número posible de estancias. Asegurarse de que la madera procede de explotaciones sostenibles.Refrigeración en verano:
La lámina nº 24 ofrece un resumen de estos apartados:

- Disponer aberturas en la parte superior de galerías e invernadero para dejar salir el aire caliente. Favorecer la ventilación de modo que el aire entre desde las zonas frescas (ejemplo, patio trasero situado al norte de la casa) y salga por las cálidas (aberturas superiores de las galerías o invernadero).
- Evitar la entrada de la radiación solar en verano diseñando voladizos y/o disponiendo elementos de protección, como toldos, sobre todo en el invernadero y galerías.
- Dotar de persianas o estores sobre todo a las ventanas orientadas al sur y al oeste. En general evitar la luz directa y favorecer la luz indirecta o reflejada.
- Plantar árboles y trepadoras de hoja caduca en la fachada sur, como veremos en la unidad didáctica nº 6.
- Distribuir plantas y diseñar como zona de estar agradable y sombreada el pequeño patio situado al norte.
- Diseñar una ventilación por tuberías subterráneas para refrescar el aire. Aprovechar el trazado de la zanja de drenaje y colocar la tubería de ventilación sobre la de drenaje, la humedad de la misma le dará un frescor añadido.

Datos, curiosidades y anécdotas:
Un adulto respira al día unos 15 kg. de aire. Teniendo en cuenta que solamente comemos 1,5 kg. de comida y bebemos 2 l. de agua al día, esto nos indica la importancia que tiene respirar un aire sano. No podríamos vivir en edificios herméticamente cerrados porque en muy pocas horas tendríamos síntomas de malestar.
Es de todos conocido el frío que hace en invierno en Suecia y Noruega. Para evitar pérdidas de calor han construido muchos de sus edificios públicos subterráneos: edificios administrativos, centros de salud y hasta un polideportivo con capacidad para 8.000 espectadores. Tienen la ventaja añadida de que podrían servir como refugio nuclear.
El invernadero es un adosado que consideramos bastante actual, sin embargo ya existía en el Siglo XVlll. El famoso muro popularizado por Trombe, tan empleado en climatización, fue construido por Morse en 1.881.
Cerca de la ciudad italiana de Vicenza se encuentran las Villas Costozza que fueron construidas hace siglos encima de cuevas naturales. Disfrutan de un excelente sistema de refrigeración natural ya que introducen el aire fresco de las cuevas a través de celosías de mármol situadas en el suelo. El famoso arquitecto del siglo XVl, Palladio, se inspiró en este sistema para refrescar la Villa Rotonda que se ventila través del aire que circula por el sótano. El sistema lo completan unas aberturas situadas en la cúpula que dejan escapar el aire caliente que se acumula en ella.
La arquitectura tradicional japonesa disponía en las ventanas dos tipos de cerramiento. El exterior consistía en una gruesa plancha de madera decorada que se cerraba durante la noche para mantener el calor del interior. De día se abría hacia arriba quedando sujeta en la cornisa del tejado. El cerramiento interior consistía en una persiana translúcida de papel de arroz enmarcada en madera, que permitía el paso de luz y protegía de las vistas. Si se deseaba abrir dicha persiana se abría hacia el interior quedando sujeta de ganchos en el techo.
Otro sistema empleado por la arquitectura tradicional japonesa consistía en diseñar voladizos que bloqueaban la luz solar directa. Del borde de ellos colgaban persianas translúcidas que dejaban pasar luz indirecta, de modo que al interior de la vivienda llegaba solamente luz indirecta o reflejada. Esto permitía abrir los muros exteriores corredizos favoreciendo la ventilación.
Sabemos que la Tierra orbita alrededor del Sol y es continuamente bañada por las ondas de energía procedentes del Sol. Nuestros ojos pueden ver el 44% de esta energía, pero la mayoría no podemos verla porque el 56 % de las ondas no están en el espectro visible. De ellas el 53 % son infrarrojos, longitudes de onda larga. La atmósfera nos protege de las radiaciones de onda corta, las ultravioleta que son más peligrosas (el 3 %).
La energía que llega a nuestra atmósfera procedente del Sol alcanza una potencia de 0,14 W/cm2. A este valor se le conoce como constante solar. El 32% es devuelto al espacio, el 15 % lo absorbe la atmósfera, el 6 % se refleja en el suelo y el 47 % restante es absorbido por la tierra.
No siempre se ha sabido de la existencia del horno solar generador de la inmensa cantidad de energía que conocemos ahora. Hace poco más de dos siglos en 1795, Sir William Herschel, prestigioso científico y descubridor de Urano describía el Sol como un cuerpo sólido y oscuro. Su brillo se debería a nubes luminosas que lo rodeaban y tendría zonas frías habitadas por “seres adaptados a las circunstancias peculiares de ese inmenso globo”.
Los descubrimientos científicos a veces ocasionan malestar cuando chocan con las ideas preconcebidas de la sociedad. Esto sucedió con el descubrimiento de las manchas solares en el Sol, símbolo de perfección. Uno de los descubridores de las manchas solares fue Christoph Scheiner jesuíta y matemático alemán a quien sus superiores prohibieron publicar el hallazgo con su nombre. Galileo, temeroso de la reacción de Iglesia, aplazó el anuncio del descubrimiento, sin embargo estudio del movimiento y evolución de dichas manchas le permitieron descubrir que giraba sobre sí mismo.