L'arquitectura i la construcció bioclimàtiques representen un paradigma transformador en el món de l'edificació i el disseny arquitectònic. Aquests enfocaments no sols busquen crear espais habitables eficients, còmodes i sostenibles, sinó que també estableixen un compromís profund amb l'harmonia entre la construcció i l'entorn natural.
En aprofitar les condicions climàtiques locals, els recursos naturals, la geometria dels edificis i les característiques geogràfiques d'un lloc, l'arquitectura i la construcció bioclimàtiques s'erigeixen com a solucions intel·ligents per abordar els desafiaments de l'eficiència energètica i la sostenibilitat.
Aquest article explora a fons els fonaments i les estratègies de l'arquitectura i la construcció bioclimàtiques, desentranyant com aquests enfocaments innovadors poden no només reduir l'impacte ambiental dels edificis, sinó també millorar la qualitat de vida dels qui els habiten.
Des de l'orientació dels edificis fins a l'ús de materials sostenibles, passant per l'optimització de la llum natural i la integració de tecnologies verdes, descobrirem com la simbiosi entre l'arquitectura i la natura pot aplanar el camí cap a un futur més sostenible i resilient.
Què és larquitectura bioclimàtica?
Això s'aconsegueix mitjançant l'orientació, la utilització de materials eficients des del punt de vista energètic, la maximització de la llum natural, la gestió tèrmica, la ventilació natural i la integració de tecnologies sostenibles, com ara panells solars i sistemes de recollida d'aigua de pluja.
L'arquitectura bioclimàtica se centra en l'eficiència energètica, la sostenibilitat i la reducció de la petjada de carboni dels edificis, contribuint així a la preservació del medi ambient i al benestar de les persones que els ocupen.
Objectiu de la construcció bioclimàtica
L‟objectiu d‟un habitatge bioclimàtic és el control del microclima intern, amb estratègies de disseny passives. Aquestes estratègies minimitzen l‟ús de sistemes mecànics i maximitzen l‟eficiència dels intercanvis de calor entre l‟edifici il‟entorn.
En general, a les regions de clima temperat hi ha tres fases tèrmiques que corresponen a diferents requisits d'un edifici bioclimàtic:
-
Hivern: cal fomentar la irradiació solar a les parets i finestres per escalfar l'interior. L'alt aïllament tèrmic del recinte també és necessari per conservar la calor acumulada. L'objectiu principal és reduir el consum energètic de la calefacció.
-
Estiu: cal protegir l'edifici de la radiació solar amb sistemes d'ombra, tenir cobertes d'alta massa. Amb això es pretén tenir una alta inèrcia tèrmica i afavorir la ventilació natural de l'edifici. Lobjectiu és reduir el consum denergia daires condicionats.
-
Mitja temporada: requereix la combinació de solucions de refredament i calefacció.
Tipus d'arquitectura bioclimàtica
Aquí us mostrem alguns exemples de tipus d'arquitectura bioclimàtica:
-
Disseny passiu: El disseny passiu es basa en l'orientació i forma de l'edifici per maximitzar l'aprofitament de l'energia solar, la calor natural i la ventilació. Això pot incloure la ubicació estratègica de finestres, la utilització de materials tèrmics per mantenir una temperatura interior constant, murs daigua tèrmica, trombe walls i hivernacles solars.
-
Edificis de consum energètic gairebé nul (EECN): Aquests edificis estan dissenyats per minimitzar-ne al màxim el consum energètic, utilitzant sistemes d'aïllament tèrmic eficient, finestres d'alta qualitat i sistemes d'energia renovable, com ara panells solars.
-
Disseny de ventilació natural: El disseny bioclimàtic pot incorporar sistemes de ventilació natural que aprofiten els corrents dʻaire per refrescar i ventilar lʻinterior dels edificis.
-
Sostres i parets verdes: La vegetació a sostres i parets no només millora l'eficiència energètica, sinó que també contribueix a la purificació de l'aire i la reducció de l'efecte illa de calor urbana.
-
Aprofitament de materials locals: L'ús de materials locals redueix la petjada de carboni associada al transport de materials i pot millorar l'eficiència energètica i la sostenibilitat.
-
Cases de terra o terra piconada: Aquestes cases utilitzen terra piconada o tova per proporcionar aïllament tèrmic i aprofitar la massa tèrmica de la terra per mantenir temperatures estables a l'interior.
-
Disseny d'ombreig eficient: L'ombreig adequat a través de ràfecs, persianes o arbres ben ubicats pot reduir el guany de calor a l'estiu i permetre l'entrada de calor a l'hivern.
-
Recollida i tractament daigua: Larquitectura bioclimàtica pot incorporar sistemes de recollida daigües pluvials, sistemes de tractament daigües grises i paisatgisme eficient en lús de laigua.
-
Edificis net-zero: Els edificis net-zero estan dissenyats per generar la mateixa quantitat d'energia que consumeixen, utilitzant fonts d'energia renovable com a panells solars i tecnologia d'eficiència energètica.
-
Disseny de finestres i vidre: L'elecció de finestres de doble o triple vidre amb propietats tèrmiques avançades pot millorar l'eficiència energètica i el confort tèrmic.
-
Disseny d´espais exteriors: L´arquitectura bioclimàtica també pot incloure la planificació d´espais exteriors, com patis i terrasses, per aprofitar la llum natural i proporcionar ombra en àrees d´estar.
Formes de captació d'energia
A l'arquitectura bioclimàtica podem distingir tres tipus de captació d'energia: La captació directa, la captació indirecta i la captació separada.
1. Captació directa
S'anomenen sistemes passius de captació directa els sistemes arquitectònics que representen un aprofitament immediat i fàcil.
Un exemple de captació directa són els habitatges orientats de manera que capten l'energia solar del sol directament (energia solar passiva).
Els sistemes directes han d'incloure, a més, components per controlar:
-
Les pèrdues energètiques de les nits hivernals
-
Les exagerades pujades de temperatura a l'estiu.
2. Captació indirecta
S'anomenen sistemes passius de captació indirecta els sistemes arquitectònics en què, mitjançant un captador, es condueix la calor cap a l'interior de l'habitacle integrat dins la seva estructura.
Dels sistemes passius de captació indirecta, en destaca la paret Trombe. La paret Trombe és un vidre sobre un mur massís negre mat que fa d'acumulador i de difusor de la calor a l'interior de la casa. Aquest simple dispositiu pot representar un estalvi energètic important.
En climes càlids, però, cal tenir en compte els problemes amb l'excés de calor que es pateixen a l'estiu. Aquests problemes es poden solucionar amb la implementació d'uns alerons o para-sols que mantinguin el mur a l'ombra.
Un altre sistema consisteix a substituir una paret amb bidons de metall negre plens daigua o el sostre amb captadors negres. Aquests elements estarien aïllats de l'exterior. En tots dos casos, els dipòsits d'aigua s'escalfaran durant el dia. Durant la nit, aïllats de l'exterior, deixarien anar l'energia tèrmica a l'interior de la casa.
Amb aquesta tècnica, es millora el confort tèrmic de la vivenda bioclimàtica.
3. Captació separada
Els sistemes passius de captació separada són sistemes arquitectònics que mitjançant un captador condueixen l'energia tèrmica cap a l'interior de l'habitacle i que estan separats de l'habitatge però no allunyats.
En cas que estiguessin allunyats, no es podrien anomenar sistemes d'energia solar passius. En aquest cas, caldria un transport forçat i parlaríem d'escalfadors solars d'aire.
En aquest sistema, la radiació solar es recull en una cambra de vidre, que es pot fer servir com a hivernacle agrícola, separada de l'habitatge per una superfície captadora.
Energies renovables utilitzades
Els edificis a què s'ha considerat una arquitectura bioclimàtica, a més de l'ús de l'energia solar passiva, se solen instal·lar sistemes addicionals d'energia renovable.
Mitjançant la integració de fonts denergia renovable, és possible que tot el consum energètic sigui de generació pròpia i no contaminant. En aquest cas, lobjectiu és construir edificis amb 0 emissions i un impacte ambiental molt reduït.
Els edificis energia plus són aquells edificis que generen més energia de la consumida.
Les fonts d'energia renovable més utilitzades en un edifici bioclimàtic són:
-
Lenergia eòlica.
-
Lenergia solar fotovoltaica.
-
Lenergia solar tèrmica i fins i tot lenergia geotèrmica.