Estrategias bioclimáticas en arquitectura

Gracias a la bioclimática conseguimos reducir costes energéticos y a la vez tener espacios saludables.
estrategias bioclimaticas

Los arquitectos tendemos a pensar en sellos y certificaciones medioambientales a la hora de hacer proyectos innovadores y sostenibles. Gracias a las estrategias bioclimáticas conseguimos hacer también una arquitectura baja en carbono e impactos medioambientales.    

 

¿En qué consiste la arquitectura bioclimática?

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Interior de la casa Crach, en Francia. Foto: INDY Architectes.

Podemos hablar de diferentes formas de hacer arquitectura en cuanto a basar nuestros diseños en la relación del edificio con el entorno próximo y la sostenibilidad, desde el punto de vista del ahorro energético: existen edificios pasivos, ecológicos, biomiméticos, vernáculos… La arquitectura bioclimática consiste en sacar el máximo partido de las condiciones climáticas existentes del lugar, creando así diseños con bajos impactos ambientales y también integrados estéticamente con el entorno.

El principal objetivo de la arquitectura bioclimática es reducir costes energéticos en el uso cotidiano del edificio, pero sin olvidar tampoco el confort interior de los usuarios. Para ello, se basa en adaptarse al entorno del edificio aportando diferentes criterios de diseño arquitectónico, principalmente basados en la forma exterior y las características de los cerramientos. Además, la importancia del uso de materiales sostenibles siempre acompaña este tipo de proyectos.

 

Características de la arquitectura bioclimática    

¿Es posible diferenciar una vivienda bioclimática de una convencional? Se dice que las viviendas bioclimáticas “respiran” porque, además suelen estar construidas con materiales sostenibles y acabados naturales. Veamos qué características de la arquitectura bioclimática las diferencian del resto de proyectos:

  • Uso de materiales de construcción sostenibles.
  • Técnicas constructivas innovadoras y adaptables.
  • Instalación de energías renovables.
  • Aspecto exterior integrado en el entorno o bien tecnológico.

 

¿Qué beneficios trae consigo la aplicación de los estudios bioclimáticos al diseño arquitectónico?

Aparte de resultar viviendas genuinas con diseños únicos ad-hoc, la aplicación de las medidas bioclimáticas a la arquitectura nos aporta las siguientes ventajas:

  • Ahorro en consumos energéticos y de electricidad.
  • Alcanzar fácilmente el confort higrotérmico interior.
  • Reducir los impactos medioambientales derivados del uso del edificio.
  • Integración natural del edificio en la parcela y entorno próximo.
  • Desarrollo de nuevas técnicas y materiales de construcción adaptables a los cambios climáticos.

 

 También te puede interesar nuestro artículo sobre los beneficios de la arquitectura bioclimática.

 

¿Qué inconvenientes podría tener construir edificios bioclimáticos?

Con respecto a un edificio convencional, a primera vista parece que los proyectos bioclimáticos tienen un coste económico material mayor. Si bien es cierto que toda inversión en una buena envolvente térmica cuesta más que una convencional, realmente las estrategias bioclimáticas también tienen que ver con el ahorro de materiales: cuanto mejor se optimicen los criterios, probablemente se necesitará sorprendentemente un espesor de aislamiento térmico menor.

Otra cuestión importante es la durabilidad de los materiales y su reciclabilidad al final de la vida del edificio. Cuando pensamos en arquitectura bioclimática puede que pensemos más en el uso de materiales vernáculos tradicionales. Es por ello que debemos siempre contar con componentes de origen natural con todas las certificaciones en regla y siguiendo la normativa correspondiente.

 

Relación del diseño bioclimático con la sostenibilidad

Los conceptos en los que se basa la arquitectura sostenible tienen origen en los fundamentos bioclimáticos y las estrategias de diseño pasivo, en aquellos aspectos que tocan sobre todo la parte de impactos medioambientales (energía) y sociales (confort interior), con hincapié en las siguientes fases del ciclo de vida:

  • Producción. La apuesta por los materiales sostenibles y de bajo impacto ambiental combinada con un esfuerzo en la optimización de su uso, hacen que los edificios bioclimáticos aporten a la sostenibilidad.
  • Uso. El diseño bioclimático está muy enfocado a la fase de uso y el ahorro energético que supone. Además de asegurar el confort térmico de las personas.

 

Estrategias bioclimáticas prácticas

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Casa GG, por Alventosa Morell Arquitectes.

La arquitectura bioclimática, al tener como punto de partida las condiciones externas reales, hace que sea eminentemente práctica. Por ello queremos mostrarte en este apartado cuales son los principales elementos climáticos a tener en cuenta, qué criterios manejamos y cuáles de ellos debemos aplicar en nuestro proyecto según la estrategia que necesitemos. Ponemos a tu disposición una auténtica caja de herramientas bioclimáticas para que tus edificios sean a partir de ahora más sostenibles.

 

¿Qué elementos tenemos en cuenta a la hora de diseñar una vivienda bioclimática?

Para nuestro diseño bioclimático necesitamos saber los “ingredientes” climáticos con los que tenemos que contar:

  • Horas de sol anuales y radiación solar mensual.
  • Precipitaciones mensuales.
  • Temperaturas del aire exterior y humedades relativas mensuales.
  • Coeficientes de viento mensuales.
  • Altitud y latitud.
  • Inclinación del terreno.
  • Obstáculos exteriores existentes.

 

Los criterios bioclimáticos

La arquitectura bioclimática bebe de la arquitectura solar pasiva a la hora de tener una colección de recursos o criterios de diseño para aplicar en el proyecto. Hablamos concretamente de:

  • Orientación de la parcela y edificio.
  • Tamaño y altura del edificio.
  • Compacidad.
  • Inercia térmica.
  • Aislamiento térmico.
  • Sistemas de acumulación térmica como los muros trombe y los invernaderos.
  • Ganancias energéticas gratuitas solares a través de las ventanas.
  • Apertura de huecos de ventana a favor de las corrientes de aire naturales.
  • Sistemas de protección solar, tanto fijos como móviles.
  • Uso de colores de acabado de fachadas y cubiertas claros o blancos. Con ello conseguimos reflejar la radiación solar.
  • Chimeneas y torres de ventilación natural. Pozos canadienses.
  • Existencia de vegetación y tipo.

 

Estrategias de diseño bioclimático según el clima existente

La arquitectura bioclimática es, como te hemos explicado, dependiente de las condiciones climáticas del entorno. En España por ejemplo hay hasta 10 climas diferentes, lo que hace que la arquitectura bioclimática sea muy variada.

Los criterios bioclimáticos que aplicaremos tienen que ver fundamentalmente con un estudio exhaustivo previo de estas variables climáticas. Solo así podremos hacer un diseño adecuado.

A modo de resumen práctico podemos englobar los elementos de diseño bioclimático en tres bloques de estrategias diferentes, según las necesidades energéticas del edificio:

  • Necesito calentar. En climatologías frías y/o con alta exposición al viento los edificios tienden a perder el calor interior con facilidad. Para conseguir guardar el calor interior y evitar una instalación costosa de calefacción hay que recurrir a la:
    • Alta compacidad.
    • Inercia térmica.
    • Envolvente térmica muy bien aislada.
    • Ventanales de tamaño mayor orientados a Sur.
    • Muros trombe.
    • Vegetación de hoja caduca.
  • Tengo que Enfriar. Cuando proyectamos en climas cálidos es necesario cambiar el concepto hacia la mayor disipación de calor posible a través de los cerramientos. Para ello recurrimos a:
    • Baja compacidad.
    • Envolvente térmica aislada.
    • Ventanas de tamaño moderado y protegidas del exceso de captación solar, pero favorables a la dirección del viento.
    • Aleros de protecciones solares fijas y móviles.
    • Fachadas con colores muy claros o blancos.
    • Sistemas de ventilación natural como torres de viento y chimeneas.
    • Vegetación próxima al edificio que arroje sombra.
  • Necesito calentar y enfriar. Puede darse el caso de que el edificio se ubique en clima más bien continental, con lo que el diseño bioclimático debe responder a ambas necesidades:
    • Alta compacidad.
    • Inercia térmica.
    • Envolvente térmica muy bien aislada.
    • Captación solar a través de ventanas orientadas a Sur.
    • Muros trombe.
    • Protecciones solares.
    • Vegetación de hoja caduca.

 

Innovación bioclimática para el siglo XXI

torre gherkin

Torre Gherkin, de Norman Foster & Partners. foto: Foster+Partners

Aunque en realidad la arquitectura bioclimática en sí no es un concepto nuevo ni mucho menos, sí que es en cierto modo innovador. El campo de materiales y sistemas constructivos inteligentes, como las fachadas dinámicas y las de doble piel, hacen que los edificios ganen en resiliencia de cara a los efectos del cambio climático. Existe ahora mismo una gran ola de innovación en cuanto a materiales de fachada preparados para captar Carbono medioambiental o vidrios inteligentes que adaptan su color según la incidencia de la radiación solar.

¿Cuál es la importancia del diseño bioclimático en la actualidad?

Ahora mismo es esencial incorporar por defecto las estrategias bioclimáticas a nuestros proyectos. Debido a que vivimos ya tiempos de cambio climático, es necesario aunar esfuerzos en diseñar arquitectura desde el punto de vista bioclimático, para evitar futuros sobrecostes en calefacción, aire acondicionado y electricidad y sus consecuentes emisiones de Co2 a la atmósfera.

Tanto los Objetivos de Desarrollo Sostenible como la Agenda 2030 marcan las pautas para evitar que el sector de la construcción sea uno de los grandes generadores de gases de efecto invernadero a nivel mundial. La arquitectura bioclimática ayuda a reducir los impactos medioambientales gracias a un diseño “con cabeza”.

 

¿Cómo podemos innovar en nuestros proyectos bioclimáticos?

Bien es cierto que la población local de cada lugar es la que mejor conoce el comportamiento climático de cada entorno. Muchos de ellos, arquitectos, basaron su gesto identificativo en esta gran carga subjetiva del lugar de origen: no hace falta irse muy lejos para nombrar a, por ejemplo, Francis Kéré, premio Pritzker 2022. Pero actualmente, en pleno siglo XXI y yéndonos al diseño bioclimático puro, sabiendo también que nuestros proyectos pueden estar en diferentes localizaciones y con usos muy diversos, necesitamos la innovación bioclimática.

Para ello es fundamental que te hagas con alguna plantilla o herramienta informática de climogramas, donde puedes tener a tu alcance todos los datos a tener en cuenta a la hora de diseñar arquitectura bioclimática. Los pasos a seguir para desarrollar un proyecto bioclimático innovador son los siguientes:

  • Hacer un análisis del clima, gracias a los climogramas.
  • Estudiar las posibilidades de implantación y orientación de tu proyecto en la parcela.
  • Decidir las estrategias bioclimáticas adecuadas basadas en los estudios anteriores.

 

Así logramos sacar las ventajas de la bioclimática en proyectos no solo de vivienda unifamiliar, sino en tipologías de edificios más complejos, como por ejemplo los terciarios. El hecho de tener proyectos bioclimáticos no residenciales y salir del halo vernáculo que a veces envuelve a este tipo de arquitectura da la bienvenida a la innovación. Para diseños avanzados también podemos mencionar herramientas de diseño dinámico como Design builder.

 

Cómo hacer arquitectura bioclimática

Dado que en la actualidad el diseño bioclimático está muy relacionado con la sostenibilidad, cualquier proyecto que diseñes bajo criterios Passivhaus y sellos medioambientales como BREEAM, LEED y VERDE va de la mano de la arquitectura bioclimática. Digamos que los criterios bioclimáticos quedan integrados en estas certificaciones porque mismamente el diseño bioclimático fue uno de los pilares en los que estos se basaron.

Además, ahora mismo contamos también con una gran variedad de materiales sostenibles innovadores, certificados y durables que, acompañados de profesionales especializados, hacen posible una arquitectura bioclimática de gran calidad. Por nombrarte algunos ejemplos de arquitectura bioclimática que tenemos ahora en el mercado:

    • Aislamientos térmicos de cáñamo, paja, lana de oveja, algodón y corcho natural.
    • Estructuras y sistemas constructivos de madera certificada y paja.
    • Revestimientos interiores de arcilla y pinturas naturales con baja emisión de COVs.

 

Nueva llamada a la acción

Ángela Sisternes García
Ángela Sisternes García
Técnica especializada

Arquitecta y diseñadora Passivhaus Certificada. Trabajando desde 2015 por edificios de gran calidad, confort y alta eficiencia.

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