Friday 7 June 2013

Mejora de la eficiencia energética a través del diseño en fachadas (AFL, 2013)


Este artículo pretende contribuir en la mejora de la eficiencia energética de los edificios a través de las fachadas, exponiendo una de las soluciones constructivas que diseñaron nuestros antepasados y mostrando como ésta ha evolucionado hasta nuestros días.

En los últimos años, es perceptible un intento de concienciar la sociedad en el ahorro energético y todo lo que supone para las futuras generaciones.

Esto afecta de manera muy importante a la industria de la fachada y del muro cortina. La fachada es uno de los componentes más influyentes en el consumo energético del edificio durante su vida útil. Por este motivo, en fase de proyecto, se debe determinar con precisión el rendimiento energético en valores como la conductividad térmica y el factor solar. De esta manera, se asegura el cumplimiento de los valores mínimos que indican normativas y códigos locales.

Las prestaciones energéticas de las fachadas están íntimamente relacionadas con el diseño de las instalaciones de climatización. La relación del grado de aislamiento de la fachada con la energía necesaria para climatizar el edificio posiblemente no siga un modelo lineal. De todos modos, la mejora del aislamiento de fachada reduce hasta cierto punto la demanda de energía del equipamiento de climatización. Por tanto, el diseño del envolvente tiene una incidencia muy importante en cuanto al consumo energético y al coste económico se refiere.

Existe la percepción de que hay que crear nuevos diseños y encontrar nuevos materiales para mejorar las prestaciones energéticas de las fachadas. Aunque pueda parecer paradójico, se pueden encontrar soluciones eficientes sólo con observar y entender qué hicieron nuestros antepasados para conseguir los mismos objetivos.

Por tanto, si queremos mejorar la eficiencia energética, se podría investigar las soluciones constructivas llevadas a cabo a lo largo de la historia, en las zonas más calurosas del planeta. Este ejercicio ya ha sido realizado por  varios arquitectos e ingenieros, los cuales se han desplazado hasta Oriente Medio para aprovechar las prestaciones de la Mashrabiya, lo que muchos consideran, uno de los elementos de protección solar más eficientes diseñados hasta ahora.

La Mashrabiya es un elemento de arquitectura tradicional arábica formada por una celosía de madera para las ventanas, que cumple las funciones de seguridad, privacidad y protección contra la radiación solar. Fue diseñada para permitir la entrada de aire y luz en espacios interiores, y evitar la entrada de la radiación solar (Figura 1).

 
Figura 1. Mashrabiya
La firma de arquitectos Aedas, en colaboración con los ingenieros de Arup, evolucionaron esta solución arquitectónica tradicional. A través de los recursos tecnológicos que se disponen en la actualidad, se diseñaron y se construyeron las fachadas de las torres Al Bahar en Abu Dhabi, en los Emiratos Árabes Unidos (Figura 2).

Figura 2. Al Bahar Towers, Abu Dhabi, UAE
Cada una de las dos torres presenta una fachada de doble piel, donde la piel exterior está formada por aproximadamente mil paneles triangulares que forman un modulado hexagonal. Su apertura está regulada en función de la radiación solar. El envolvente está sujetado por marcos independientes que están fijados a dos metros de distancia desde la fachada interior (Figura 3 y 4).

El equipo de ingeniería programó cada triángulo para simular su operación en respuesta a la radiación solar durante los diferentes días del año.

Figura 3. La fachada durante su instalación
Desde el punto de vista estético, la apariencia del edifico está cambiando continuamente, mientras el consumo del aire acondicionado se reduce. El factor solar y la conductividad térmica se adaptan en función de las condiciones atmosféricas externas.

La revista Time premió el proyecto como una de la mejores innovaciones en el año 2012.

Figura 4. Detalle de la solución de la piel exterior de fachada
Otro exponente de evolución en este sentido  es la fachada del edificio del Burj Doha, diseñado por Jean Nouvel y sus colaboradores, que está ubicado en Al Corniche Street en West Bay, en la ciudad de Doha en Qatar. El edificio es un rascacielos de 238 metros de altura, que presenta una geometría helicoidal y que está coronado por una cúpula con una antena muy estrecha en la parte superior (Figura 5).
Figura 5. Burj Doha (Doha, Qatar)
La solución de fachada está formada por una piel interior de muro cortina acristalado y una piel exterior formada por una malla de aluminio inspirada en la Mashrabiya. Contiene diseños tradicionales locales, que al mismo tiempo, combina diferentes intensidades de malla según la orientación. De este modo, la fachada actúa como un elemento regulador eficiente de intercambio de energía entre el edificio y la atmósfera (Figura 6 y 7).

Además, la fachada está considerada como una bella expresión de la cultura local, conseguiendo que un edificio moderno sea un icono de la arquitectura tradicional Árabe.

Figura 6. Detalle del diseño de la malla de aluminio

Figura 7. Vista des del interior del edificio
Conclusiones

El diseño es uno de los recursos más importantes para obtener construcciones energéticamente eficientes. Es la base para poder utilizar de manera adecuada y óptima nuevos diseños de fachada y la aplicación de nuevos materiales.

Al mismo tiempo, a través de estos diseños, el Arquitecto pretende respetar la cultura y la tradición local, dejando un legado para las futuras generaciones, las cuales puedan sentirse identificadas con su cultura y su país a través de estas contrucciones actuales.