Diseño de edificios con bajo consumo energético
De manera sistemática los edificios pierden calor en invierno y absorben calor en verano, pero hay que plantearse el objetivo de conservar el calor durante los meses más fríos, y mantener fresco el edificio durante los meses más cálidos. En esencia, la fachada del edificio impide que la zona se mantenga cálida o fresca, porque a pesar de la calefacción o el aire acondicionado la fachada posee pérdidas y ganancias térmicas de carácter intrínseco. Por consiguiente, el gasto de energía en calefacción y aire acondicionado ambientales no resulta del todo eficiente, ya que el consumo de energía también corresponde a las absorciones y pérdidas de calor del edificio. Con objeto de optimizar la eficiencia del consumo de energía y reducir al mínimo las pérdidas de energía, es obligado calcular el comportamiento térmico de un edificio antes de su construcción, y seleccionar los materiales de construcción de un modo que reduzca las pérdidas y ganancias térmicas inherentes a dichos materiales. Un consorcio de investigadores e industriales del sector en España, Alemania, Suiza y Finlandia han diseñado un código específico de software destinado precisamente a ello, con el propósito de optimizar la rentabilidad del consumo de energía. El código de software AGLA predice el comportamiento térmico de una diversidad de fachadas alternativas. AGLA es una herramienta de simulación que realiza dichas predicciones en pocos minutos. De hecho, AGLA analiza las fachadas de los edificios de un modo detallado o global, y calcula los valores correspondientes a todo un año. Además, este código de software proporciona información esencial como por ejemplo los flujos de calor mensuales y anuales, y las temperaturas máximas y mínimas de los interiores. Los datos de entrada consisten en información meteorológica, de interiores y geométrica, así como las propiedades termofísicas y ópticas de cada material de construcción. Por supuesto, también pueden extraerse cálculos más detallados. Lo más importante es advertir que AGLA está en condiciones de analizar fachadas al aire libre, y al mismo tiempo, incorpora nuevas tecnologías. Además, el software AGLA tiene muchas ventajas en comparación con los métodos convencionales de predicción del comportamiento térmico. Los códigos de software anteriormente existentes que analizan la transferencia de calor no admiten como variables las fachadas al aire libre, los materiales de aislamiento térmico ni los paneles fotovoltaicos. Además, la información que se obtiene de los prototipos no posee un carácter concluyente, y los prototipos son caros de construir y requieren mucho tiempo para el análisis de su información. Por otra parte, AGLA es rentable, eficaz y global, y ofrece resultados con rapidez. Todas estas características convierten a AGLA en sumamente adecuado para sus usuarios potenciales, por ejemplo ingenieros mecánicos y energéticos, arquitectos, así como empresas de construcción. Además, el consorcio ha investigado otras áreas de consumo de energía en edificios, con objeto de reducir el consumo de energía no renovable, y ayudar en la protección del medio ambiente. Esta investigación dio como resultado un muro cortina multifuncional al aire libre que se diseñó con el código de software AGLA. Este muro cortina perfeccionado aumenta la eficiencia energética de las fachadas de los edificios, ya que esta innovación permite una reducción de las pérdidas térmicas. El muro cortina multifuncional es versátil, ya que no sólo facilita la incorporación de nuevas tecnologías de construcción, sino que también permite la utilización de paneles con materiales de aislamiento transparentes, materiales de cambio de fase, así como cortinas, persianas y humectadores motorizados. Una ampliación de esta innovación particular también constituye un elemento clave en la actividad investigadora de este consorcio. Los investigadores han construido una fachada al aire libre con material aislante transparente que actúa como elemento de calefacción solar del muro. Este aislamiento transparente al aire libre puede pasar de una modalidad de calefacción durante los meses de invierno a una modalidad de enfriamiento en los meses de verano. En esencia, este dispositivo permite menores pérdidas térmicas en invierno, y un recalentamiento mínimo en verano. Estas innovaciones permitirán avances en las tecnologías energéticas y ayudarán a maximizar su rentabilidad, protegiendo al mismo tiempo el medio ambiente.
