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3 de julio de 2018

Refrigeración por alta masa térmica y ventilación nocturna

Con la llegada de los calores del verano todos buscamos distintas estrategias para luchar con las altas temperaturas. Los más afortunados pueden refrescarse en playas o piscinas pero la gran mayoría tenemos que lidiar con el bochorno dentro de nuestras viviendas y oficinas.
En este caso hay una estrategia que suele ganar a todas las demás: el uso del aire acondicionado. Pero sin embargo no es la solución más sostenible, ya que produce elevados consumos energéticos -y por tanto incremento en el coste de nuestras facturas- y la emisión de gases contaminantes a la atmósfera.
Aunque esta solución puede resultar la más fácil -sólo apretando un botón- existen muchas alternativas más sostenibles, como la que les presentamos a continuación. 
Esquema de funcionamiento de la ventilación nocturna.
Fuente: 
EL DISEÑO DEL SISTEMA DE CERRAMIENTO 
La refrigeración por alta masa térmica y ventilación nocturna es un sistema de refrigeración natural que funciona muy bien en climas con marcada oscilación térmica día-noche en la época estival (por encima de los 15º C), es decir, que a pesar de que las temperaturas durante el día sean altas, bajan significativamente por la noche, es más, su funcionamiento será mejor cuanto menores sean estas temperaturas mínimas.

Por otro lado, el edificio debe contar con una alta masa térmica que fomente la amortización y el desfase de unas 12 horas de la onda de calor que atraviesa los paramentos.


Amortización y desfase de la onda térmica por alta masa térmica. Fuente: LIGNIA 

Una vez se den estas dos condiciones, esta estrategia se basa en dos fases:
  1. Durante el día, se trata de aprovechar la gran capacidad de la masa de los cerramientos del recinto para absorber calor, evitando que el calor existente en el exterior del edificio penetre en el interior de la edificación directamente. Para ello es fundamental el empleo de elementos de protección solar  (tanto fijos como móviles) sobre los huecos, ya que estos son los principales captadores de energía calorífica. La estanqueidad de la edificación impedirá la entrada del aire caliente.
    En definitiva, se trata de mantener las ventanas cerradas y lo más oscurecidas posibles en relación con las demandas de iluminación interior, oscureciendo por completo aquellas estancias sin uso y permitiendo la entrada de luz solar mínima en el resto de las estancias, ajustándola al uso desarrollado.
  2. Durante la noche se abren los huecos de la edificación permitiendo la entrada de aire fresco.

En este proceso de enfriamiento nocturno intervienen dos conceptos, el de disipación y el de ventilación nocturna:
  • Disipación: Pérdida de calor de los los paramentos del edificio -fachadas, cubierta o solera-, mediante convección (con el aire), radiación (con la bóveda celeste) y transmisión (con el terreno).
  • Ventilación nocturna: El movimiento del aire en el interior fomenta la disipación por convección ya que se enfrían los elementos de la edificación (suelos, paredes y techos) hasta llegar a la temperatura mínima nocturna que será la base del nuevo proceso día-noche.
    Las estrategias para que esta ventilación se produzca adecuadamente son múltiples, entre ellos: la ventilación cruzada, el efecto chimenea, la chimenea solar, etc.

6 comentarios:

  1. Buen articulo.
    Quizás lo único que faltaría precisar es "donde" colocar la masa térmica.
    Normalmente son los suelos interiores y los muros interiores los elementos constructivos que tienen mayor incidencia, las cubiertas y fachadas suelen tener menor incidencia desde un punto de vista de masa térmica.

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    1. Estimado Josep Sole:

      Muchas gracias por la aportación y por leernos.

      Atentamente, un saludo.

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  2. Creo también importante la incidencia de los rayos solares sobre la parte opaca de la fachada. Por ejemplo en viviendas mal aisladas este factor puede jugar a nuestro favor si evitamos la radiación solar sobre los muros en verano y la favorecemos en invierno.

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    1. Muchas gracias por el comentario. Es cierto que cuanto peor aislada se encuentre la parte opaca del cerramiento, mayor será la influencia de la radiación solar sobre ella.

      Atentamente, un saludo.

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  3. Como sabéis, hasta el 31 de julio está en periodo de informción pública la modificación del DB-HE. El borrador no cambia en nada el planteamiento de la versión de 2013 en lo que respecta a la inercia térmica. En ANDECE creemos que es una ocasión inmejorable para tratar de reforzar la contribución de la inercia térmica en este sentido. Nos gustaría compartir las posibles alegaciones que presentaremos:

    Donde dice "las ganancias y pérdidas de energía por conducción a través de la envolvente térmica, compuesta por los cerramientos opacos, los huecos y los puentes térmicos, con consideración de la inercia térmica de los materiales", debería decir "las ganancias y pérdidas de energía por conducción a través de la envolvente térmica, compuesta por los cerramientos opacos, los huecos y los puentes térmicos, con consideración de la inercia térmica de los elementos constructivos a lo que pueden contribuir otros sistemas constructivos (por ejemplo, la propia estructura, forjados, suelos, etc.);".

    Donde dice " Los edificios se caracterizan térmicamente a través de las propiedades higrotérmicas de los productos de construcción que componen su envolvente térmica", debería decir "Los edificios se caracterizan térmicamente a través de las propiedades higrotérmicas de los productos de construcción que componen su envolvente térmica, aunque también pueden contribuir otros sistemas constructivos (por ejemplo, la propia estructura, forjados, suelos, etc.)".

    Y donde dice "En todos los casos se utilizarán valores térmicos de diseño, los cuales se pueden calcular a partir de los valores térmicos declarados según la norma UNE EN ISO 10456", debería decir "En todos los casos se utilizarán valores térmicos de diseño, los cuales se pueden calcular a partir de los valores térmicos declarados según la norma UNE EN ISO 10456, y complementariamente, la norma UNE EN ISO 13786, en el caso de productos de alta inercia térmica".

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    1. Estimados amigos de ANDECE:

      Las alegaciones nos parecen muy acertadas y lógicas. Esperamos que tengan reflejo en el documento final. ¡Mucha suerte!

      Atentamente, un saludo.

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