Passive House II: El ambiente interior en Arquitectura
febrero 2017

Hace unas semanas hablamos sobre el concepto de casa pasiva (passive house), sus características principales y como desde Fáctica estamos apostando intensamente por la introducción de criterios para el diseño de edificios de consumo casi nulo.

 

Iremos desgranando periódicamente algunos de los aspectos más importantes de la arquitectura pasiva.

 

El marco temporal en el que nuestra sociedad se moverá en los próximos años, estará fuertemente influenciado por factores como el cambio climático, la movilidad urbana, el uso del espacio público, y sobre todo por la nueva construcción o reforma de espacios habitables a través de criterios pasivos. En este horizonte cultural marcado por lo que algunos autores denominan el “giro termodinámico”, las nuevas prácticas profesionales desarrollarán una nueva sensibilidad en la que se habrá dejado de entender la sostenibilidad y el medio ambiente como unas demandas técnicas novedosas, dando paso a proyectos híbridos que colocarán al ser humano en el centro del proyecto. Los arquitectos estamos en la obligación de “ponernos la bata blanca” para el desarrollo de planteamientos integrales donde energía y clima, forma y función o percepción y atmósferas se conviertan en ejes estructuradores en nuestros diseños.

 

 Yves Klein´s Fire Column (La energía como nuevo orden arquitectónico)

 

La calidad pasiva de un edificio se caracteriza por la demanda de energía para calefacción y refrigeración. Esta demanda se calcula sumando los siguientes componentes energéticos:

 

a)    Las pérdidas a través de la envolvente térmica. Estos flujos energéticos que se producen entre el interior y el exterior del edificio son debidos a fenómenos de conducción, convección, radiación y evaporación.
b)    Las pérdidas por ventilación a través de la envolvente térmica. Este componente energético se debe a diferencias de presión o de temperatura entre el interior y el exterior del edificio.
c)    Las ganancias a través de la radiación solar, que genera la diferencia entre la temperatura superficial de la envolvente térmica y el ambiente exterior.
d)    Las ganancias debido a la producción de calor interno: energía generada por variables como el calor producido por los cuerpos humanos que ocupan un espacio, la iluminación y otras fuentes de calor interno.

 

Estos cuatro componentes que definen la demanda energética de un edificio, dependen principalmente de los criterios pasivos tenidos en cuenta en el diseño, como son la orientación, la compacidad y forma del edificio, los elementos de protección solar, la calidad de las envolventes térmicas opaca y transparente, la ventilación o la hermeticidad al paso del aire.

 

Las decisiones sobre algunos de estos aspectos deberán tomarse en las primeras fases de diseño del proyecto. La orientación, la compacidad y forma del volumen edificatorio serán decisiones permanentes que perdurarán en el tiempo una vez construido el edificio. Sin embargo, algunas medidas como la envolvente térmica podrán sufrir mejoras con aislamientos adicionales o como consecuencia de nuevas tecnologías. Por lo tanto, debemos tener en cuenta que las primeras consideraciones arquitectónicas tienen muchísima relevancia para la obtención de una buena eficiencia energética en el edificio.

 

Estos diseños pasivos que debemos tener en cuenta en el desarrollo del proyecto arquitectónico, deberán articularse en función a las características del ambiente interior que queramos conseguir. El objeto de este segundo post relacionado con la arquitectura pasiva girará en torno a los conceptos de confort térmico y ambiente interior. La correcta consideración y definición de estas variables al inicio del proyecto facilitará enormemente la toma de decisiones posteriores.

 

El naturalista y presentador de televisión británico Nick Baker escribió un artículo titulado “Todos somos animales de exterior”. En él, Baker recordaba que hasta hace poco el ser humano pasaba la mayor parte de su tiempo en espacios exteriores.

 

En la actualidad esa dinámica ha cambiado totalmente, y los seres humanos pasamos un porcentaje muy alto de nuestro tiempo en el interior de edificios. Por lo tanto es imprescindible que seamos muy exigentes con la calidad del ambiente interior.

 

 Office 3.0; Working in the (thermal) bubble; (Carlo Ratti)

 

El confort térmico es la sensación neutra que experimenta una persona respecto a un ambiente vinculado a un espacio. La norma ISO 7730 relativa al bienestar térmico, lo define como “una condición mental en la que se expresa la satisfacción con el ambiente”.

 

La metodología de valoración del ambiente interior se basa en la respuesta del ser humano a los diferentes estímulos físicos provocados por la combinación de las siete variables que lo definen. Cuatro se consideran ambientales o externas, como son la temperatura del aire, la temperatura radiante media, la humedad relativa y la velocidad del aire. Las otras tres se denominan internas o ligadas al individuo: la actividad física desarrollada, el aislamiento generado por la cantidad de ropa y el metabolismo de cada individuo. Además de estas variables físicas consideradas, en Fáctica trabajamos también con conceptos vinculados con el ambiente acústico, con los aspectos visuales como la iluminación o los efectos como la reflexión o el contraste, así como con efectos mecánicos como las influencias ergonómicas, la postura o los patrones de movimiento repetitivos.

 

Para que una persona pueda llegar a la sensación de confort debe alcanzar un equilibrio térmico, es decir, que el balance global de pérdidas y ganancias de calor sea nulo. Es por este motivo por el que los criterios de diseño pasivo del ambiente interior de los espacios arquitectónicos se convierten para un aspecto fundamental en los proyectos que desarrollamos en nuestro estudio.

 

Además de los factores objetivos citados anteriormente, los factores fisiológicos (subjetivos) también son de primera importancia con respecto a la comodidad que experimentamos en un espacio arquitectónico. La temperatura interna del cuerpo humano siempre deberá siempre mantenerse dentro de límites estrechos en torno a los 37 °C. El organismo tiene la capacidad de equilibrar su temperatura por diversos medios. Este equilibrio térmico se determina, tanto por el calor interno como por el flujo de energía (intercambio térmico) entre el cuerpo y el medio ambiente.
 

Como hemos señalado anteriormente, dicho intercambio térmico entre el cuerpo y el medio ambiente se lleva a cabo a través de cuatro fenómenos distintos: conducción, convección, radiación y evaporación (transpiración y respiración).

 

 Astronomía Doméstica; prototipo de apartamento (Philippe Rahm)


Una vez obtenidos todos los valores vinculados a los parámetros de confort dependientes de las variables anteriormente citadas, se puede expresar la valoración final del ambiente térmico interior a través del método Fanger. Este protocolo, ideado por el profesor danés Povl Ole Fanger,  es uno de los más extendidos para la estimación del confort térmico. Para poder aplicarlo se deberán calcular dos índices denominados “Voto Medio_PMV” (del inglés Predicted Mean Vote) y “Porcentaje de personas insatisfechas_PPD” (del inglés Predicted Percentage of Dissatisfied).

 

El índice PMV daría la estimación de la sensación térmica, reflejando el valor medio de los votos emitidos por un grupo numeroso de personas respecto de una escala de sensación térmica de 7 niveles (desde +3 muy caluroso a -3 muy frío), basado en el equilibrio térmico del cuerpo humano. Este equilibrio se obtiene cuando la producción interna de calor del cuerpo es igual a su pérdida hacia el ambiente. Por otro lado, el índice PPD proporcionaría información sobre el grado de incomodidad, ya que en él se calcula el porcentaje de personas insatisfechas térmicamente, ya sea por notar demasiado frío o demasiado calor. Este valor resulta útil, ya que muestra los votos individuales distribuidos alrededor de la estimación ofrecida por el índice PMV. La importancia y la aplicación generalizada de este método quedan patente en su inclusión como parte de la norma ISO 7730 relativa a la evaluación del ambiente térmico.

 

Como han podido observar, en Fáctica llevamos mucho tiempo trabajando con variables que nos ayudan a concebir espacios interiores muy confortables térmicamente. Trabajamos con estas nuevas herramientas de composición arquitectónica que van más allá de lo físico y material. Para nosotros la arquitectura no son solo las paredes, sino lo que hay entre ellas. Son el aire, la luz o la ventilación las variables atmosféricas que cualifican un espacio. No dudes en contactar con nosotros si te gustaría experimentar la sensación de habitar en una nueva espacialidad sensorial.