A.09 Ventilación natural y enfriamiento pasivo

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La ventilación natural es sin duda la estrategia de enfriamiento pasivo más eficiente y de uso más extendido. Obviamente su aplicación cobra mayor relevancia en los lugares en los que durante todo el año, o parte de él, se tienen temperaturas elevadas.

En su forma más simple la ventilación natural implica permitir el ingreso y la salida del viento en los espacios interiores de los edificios, una estrategia que se conoce como ventilación cruzada. Sin embargo esta condición no siempre es factible, ya sea porque el viento es demasiado débil o porque la configuración de los edificios y/o su entorno reducen significativamente su fuerza. Por otro lado las condiciones del aire exterior, como la temperatura, la humedad relativa y el nivel de pureza no son siempre las más adecuadas. Ante ello diversas culturas han desarrollado técnicas para hacer más eficiente la ventilación natural como medio de enfriamiento. Algunas estrategias buscan amplificar las tasas de ventilación mientras que otras se enfocan en cambiar las condiciones del aire que ingresa a los edificios. Desde luego es posible combinar ambos objetivos.

El movimiento del aire obedece casi siempre a fenómenos convectivos, los cuales a su vez se derivan de desequilibrios térmicos provocados por la distribución desigual de la energía calorífica, principalmente relacionada con la radiación solar. Los vientos dominantes en el sitio son flujos de aire generados a gran escala por estos fenómenos. Ya en la escala del edificio, podemos afirmar que la ventilación natural suele basarse en dos estrategias básicas: la captación y el aprovechamiento de los vientos del sitio, y la generación de fenómenos convectivos en pequeña escala (algo así como vientos interiores). Existen sistemas de ventilación natural que emplean ambas estrategias de manera simultánea o alternada.

Buscando la mayor claridad posible, hemos agrupado los temas de éste tópico en tres grandes capítulos (también puedes acceder a ellos mediante el menú correspondiente a la derecha):

Ventilación cruzada Prácticamente todos los edificios intercambian aire con el exterior, aun cuando sus aberturas se encuentren cerradas. Esto es porque sus componentes constructivos tienen numerosos poros y fisuras, en ocasiones microscópicos, que permiten que el aire pase a través de ellos y de lugar a lo que se conoce como infiltración, es decir, ventilación no controlada (y en ocasiones no deseada).

Por otro lado, el concepto de ventilación natural se refiere a la que propiciamos por medio de aberturas diseñadas precisamente para ello. En términos estrictos, en el momento en que generamos una abertura practicable (es decir, que se pueda abrir) en la envolvente de un edificio estamos permitiendo la ventilación natural. Sin embargo conseguir una ventilación eficiente, además de un adecuado conocimiento de las condiciones climáticas del sitio, exige un estudio cuidadoso de la orientación, tamaño y ubicación de las aberturas. En otras palabras generar una abertura, incluso de gran tamaño, no garantiza que se tendrá una ventilación eficiente.

La estrategia más simple para lograr una adecuada ventilación natural, cuando las condiciones del entorno lo permiten, es la ventilación cruzada. Dicha estrategia consiste en generar aberturas estratégicamente ubicadas para facilitar el ingreso y salida del viento a través de los espacios interiores de los edificios, considerando de manera cuidadosa la dirección de los vientos dominantes. Siendo más precisos, la ventilación cruzada implica generar aberturas en zonas de alta y baja presión de viento de la envolvente arquitectónica.

Para comprender mejor como funciona la ventilación cruzada, y los criterios de diseño que pueden hacerla más eficiente, veamos en primera instancia como interactúan el viento y un volumen construido simple:



Efecto del viento al impactar un volumen de manera frontal y sesgada. Imágenes generadas mediante análisis CFD con DesignBuilder.

Las imágenes muestran la dirección y velocidad del viento al impactar sobre un volumen simple (8x8x3m), así como las presiones resultantes en el entorno y en los cerramientos del volumen. La dirección y velocidad del viento se expresan ambas mediante vectores (flechas), mientras que las presiones se indican mediante líneas isobáricas (de igual presión) y zonas con colores difuminados. La escala de colores incluida en la parte inferior de las imágenes permite identificar los valores correspondientes a la velocidad del viento (m/s) y la presión (Pa), donde el color azul indica los valores más bajos y el color rojo los más altos.

En el caso del viento incidiendo de manera perpendicular al volumen, es fácil apreciar como éste desvía el viento y genera una zona de “sombra” en la parte posterior, donde se forman turbulencias. Al mismo tiempo se observa que la fachada sobre la que incide directamente el viento presenta presiones relativamente elevadas, mientras que las presiones disminuyen notablemente, e incluso alcanzan valores negativos (efecto de succión), en las fachadas laterales y posterior. Así, en este caso la ventilación cruzada más eficiente se podría conseguir generando aberturas en las fachadas frontal y posterior, sobre todo si en ésta última los vanos se localizan hacia los bordes, donde las turbulencias generan presiones más bajas. Aunque las presiones superficiales más bajas se localizan justo al dar vuelta a las esquinas de la fachada frontal, si en esas zonas se generaran aberturas, los flujos de aire no abarcarían gran parte del espacio interior.

Al incidir en forma diagonal, el viento se reparte casi equitativamente en dos de las caras del volumen, generando en ellas presiones más reducidas que en el caso anterior. Por otro lado, la sombra en la parte posterior se hace más extensa pero las turbulencias son más débiles. Podríamos decir que en esta situación el volumen es más “aerodinámico”, aunque la presencia simultánea de áreas de alta y baja presión sigue siendo significativa.

Lo que resulta evidente al comparar ambas situaciones es la importancia que guarda la orientación de los edificios y sus aberturas respecto al viento. Aunque es prácticamente imposible que el viento provenga siempre de la misma dirección, casi en cualquier sitio suele haber direcciones predominantes, que son las que deberíamos tomar en cuenta a la hora de definir la orientación del edificio (considerando al mismo tiempo otros factores como el asoleamiento, desde luego).


Papel del tamaño y ubicación de las aberturas en la eficiencia de la ventilación cruzada En los párrafos anteriores se analiza el efecto del viento en un volumen construido, sobre todo respecto a las presiones que genera en su envolvente. Veamos ahora como el tamaño y la ubicación de las aberturas afecta el flujo de aire dentro del espacio. Se ha dicho que el criterio más importante para hacer eficiente la ventilación cruzada es generar aberturas simultáneas en superficies con altas y bajas presiones de viento. Sin embargo aun respetando ese criterio básico las opciones de ubicación precisa y dimensionamiento de las aberturas son muy variadas.

Las imágenes de abajo muestran seis configuraciones básicas de aberturas y su efecto en la ventilación natural, considerando siempre un impacto frontal del viento. En este caso sólo se indica la dirección (flechas) y velocidad del viento (líneas de velocidades iguales y zonas con colores difuminados). Nuevamente, el color azul indica los valores más bajos de velocidad y el color rojo los valores más altos.

Ventilación cruzada - Imágenes 1 y 2

En la Imagen 1 se muestra el volumen con una sola abertura expuesta al viento. Aunque ésta es de buen tamaño, la ventilación natural interior es deficiente. Esto se debe a que, al no existir otra abertura ubicada en alguna de las zonas de baja presión, el aire encuentra una elevada resistencia para ingresar al espacio. La Imagen 2 muestra una situación en la cual se ha generado una abertura relativamente grande en la cara expuesta al viento y otra más pequeña en la cara contraria, ambas con posición central. El aire ahora ingresa con mayor facilidad, aunque con velocidades interiores moderadas. Se forma una franja con ventilación relativamente buena, mientras que las zonas laterales muestran una ventilación deficiente.


Ventilación cruzada - Imágenes 3 y 4 La Imagen 3 muestra una situación similar a la anterior, pero ahora la abertura frontal en la más pequeña. Este simple cambio genera dos efectos importantes: la franja ventilada muestra velocidades del aire bastante más altas, mientras que las zonas laterales, debido a las turbulencias, presentan mayor movimiento del aire. En otras palabras, la ventilación es mejor que en el caso anterior.

La Imagen 4 muestra una situación similar a las anteriores, pero ahora las aberturas son de dimensión regular en ambas fachadas. Lo que tenemos es un flujo de aire relativamente intenso y más amplio en la zona central. Las zonas laterales, debido a la disminución de las turbulencias, presentan una ventilación menos eficiente.

Ventilación cruzada - Imágenes 5 y 6

Las Imágenes 5 y 6 muestran situaciones en las cuales las aberturas guardan una relación diagonal entre sí, en el primer caso con la abertura de salida en la fachada posterior y en el segundo en una fachada lateral. El resultado en ambos casos es similar: los flujos de aire cubren una mayor superficie, dejando zonas pobremente ventiladas más reducidas. Eso demuestra que el concepto “ventilación cruzada” es más eficiente cuando sus posibilidades se llevan al límite, es decir, cuando los flujos de aire pueden cruzar el espacio de la manera más amplia posible.

A manera de resumen, podemos concluir que la eficiencia de la ventilación cruzada como recurso de enfriamiento pasivo depende principalmente de los siguientes factores:

Aberturas orientadas de manera estratégicas para aprovechar las presiones altas y bajas que generan los vientos dominantes del sitio.

La adecuada modulación de las dimensiones de las aberturas, para generar flujos con velocidades óptimas.

La posición relativa de las aberturas, de tal manera que los flujos de aire incidan de la manera más amplia posible en el espacio interior.

Ventilación vertical: torres y atrios Si bien la ventilación cruzada es la estrategia más simple y económica para lograr una ventilación natural eficiente, resulta bastante común, sobre todo en zonas urbanas densas, que las características del entorno la dificulten en gran medida. Las obstrucciones cercanas pueden hacer prácticamente imposible aprovechar


los vientos locales a través de aberturas convencionales. En esos casos es posible aplicar una serie de estrategias de diseño que podríamos agrupar con el nombre genérico de ventilación vertical. Desde luego dichas estrategias también pueden aplicarse cuando la ventilación cruzada es factible, simplemente para hacerla más eficiente.

La característica común de los sistemas de ventilación vertical es que involucran el uso de espacios o dispositivos de altura considerable, generalmente bastante mayor que la de los espacios anexos a los que sirven, que refuerzan los flujos verticales de aire en el interior de los edificios. Su funcionamiento podría clasificarse de acuerdo a la forma en que aprovechan:

Las presiones provocadas por los vientos locales, cuyo efecto aumenta con la altura.

Los flujos convectivos de aire provocados por las diferencias de temperatura que suelen presentarse en espacios de gran altura.

Estos dos factores simultáneamente.

En términos de dispositivos arquitectónicos podemos hablar de tres sistemas básicos: las torres captadoras, las torres de extracción y los atrios ventilados.

Torres captadoras y de extracción Para comprender el funcionamiento de las torres captadoras y de extracción recurramos nuevamente a la simulación CFD. La imagen de abajo corresponde a un modelo en el que las obstrucciones del entorno dificultan la ventilación cruzada normal:

Se trata de un volumen arquitectónico simple con aberturas tanto en la fachada orientada al viento como en la fachada contraria. La peculiaridad es que se ha incluido un par de obstrucciones (bardas, por ejemplo) cercanas a dichas fachadas. La simulación CFD nos permite apreciar que las obstrucciones dificultan en gran medida la ventilación cruzada (que hubiera sido bastante efectiva sin ellas). De hecho, debido a la configuración específica del modelo, en este caso la débil ventilación cruzada se invierte, es decir, el aire ingresa por la ventana de la fachada no expuesta a la dirección del viento y sale por la que si lo está, generando un circuito inverso.

Veamos ahora como las torres de captación y extracción pueden ayudar a revertir esta situación y mejorar la ventilación natural.


Torres captadoras Las torres captadoras reciben ese nombre porque su cometido principal es captar los flujos de aire y conducirlos al interior del edificio. En su forma más simple, la torre captadora consiste en un dispositivo que se eleva sobre las cubiertas del edificio y las obstrucciones del entorno, generando en su parte superior una abertura orientada hacia la dirección de donde provienen los vientos dominantes.

La imagen que se muestra abajo nos permite explicar mejor su funcionamiento. En esencia se trata del mismo modelo obstruido mostrado en el punto anterior, sometido también a las mismas condiciones de viento. Sin embargo se ha cancelado la ventana orientada al viento y se ha agregado un dispositivo en forma de torre captadora sobre la misma fachada:

La abertura superior de la torre, que sobrepasa la altura de la obstrucción, se ve sometida a presiones de viento relativamente altas, mientras que la ventana en la fachada contraria presenta presiones mucho menores. De esa manera se genera un flujo de aire que ingresa por la parte superior de la torre, atraviesa el espacio, y sale por la ventana contraria para volver a integrarse con las corrientes exteriores. La torre captadora permite así eludir el problema de las obstrucciones y lograr una adecuada ventilación natural.

La eficiencia de las torres captadoras depende de varios factores, entre los que sobresalen los siguientes:

La disponibilidad de viento. Cuando se tienen vientos regulares con una dirección más o menos constante las torres captadoras tienen su mayor potencial.

La altura. A mayor altura se tienen mayores presiones de viento y por lo tanto mayores tasas de ventilación.

El tamaño de la abertura superior. Mientras mas grandes sea ésta mayor será la captación y el ingreso de aire.

La posición respecto a los espacios servidos. Es importante que se ubiquen de manera que los flujos de aire atraviesen el espacio habitable, como se muestra en el modelo.

El uso más extensivo de las torres captadoras de viento se ha dado típicamente en ciudades ubicadas en las regiones desérticas del medio oriente, donde los edificios se apiñan unos con otros para protegerse de la radiación solar y amplificar el efecto de masa térmica. Debido a esta configuración los vientos al nivel del suelo suelen ser demasiado débiles e irregulares para proporcionar una adecuada ventilación natural. Ahí las torres captadoras constituyeron un ingenioso y simple invento que permitió resolver en buena medida el problema: al elevarse sobre las cubiertas de los edificios, orientadas de manera correcta, se exponen a


vientos relativamente más fuertes y constantes, conducen el aire hacia el interior y hacen más eficiente la ventilación natural.

En muchos casos las torres captadoras de viento se utilizan en conjunto con otras estrategias, como el enfriamiento evaporativo y la masa térmica expuesta, para mejorar su eficiencia y evitar problemas relacionados principalmente con las elevadas temperaturas diurnas del aire exterior.

Torres de extracción Es frecuente que las torres de extracción, sean confundidas con las torres captadoras. Si bien tienen una configuración similar, su funcionamiento en realidad es el inverso: en lugar de captar y conducir los vientos hacia el interior de los edificios, como hacen las torres captadoras, las torres de extracción lo que hacen es generar bajas presiones de viento para extraer el aire caliente del edificio y propiciar con ello el ingreso de aire fresco.

El modelo mostrado abajo es similar al de la torre captadora, pero en este caso la torre se ubica en la fachada contraria al viento y la abertura se orienta en esa misma dirección. La simulación CFD nos permite mostrar su funcionamiento:

En este caso la torre, al elevarse en altura, genera presiones de viento reducidas en su abertura superior y con ello un efecto de succión en dicho punto. Al mismo tiempo propicia la desviación de las corrientes de aire, que ahora ejercen mayor presión sobre la ventana inferior orientada al viento, a pesar de la obstrucción. El resultado final es que el aire ingresa por la ventana orientada al viento, atraviesa el espacio habitable y sale por la abertura de la torre. Nuevamente, aunque con un funcionamiento inverso al de las torres captadoras, las torres de extracción permiten eludir el problema de las obstrucciones y lograr una mejor ventilación natural.

Los factores que inciden en la eficiencia de las torres de extracción son prácticamente idénticos a los de las torres de captación: la disponibilidad de viento, la altura de la torre, el tamaño de las aberturas y la posición respecto a los espacios servidos (para que los flujos de aire incidan de manera eficiente en los espacios habitables). También en este caso se pueden emplear junto con estrategias como la masa térmica expuesta y el enfriamiento evaporativo, aunque está última dependerá más del acondicionamiento de los espacios exteriores anexos a las ventanas de ingreso del aire.


Sobre las chimeneas de ventilación Otra confusión común es identificar las torres captadoras y de extracción con las chimeneas de ventilación. Aunque comparten muchas de sus características, en éstas últimas los gradientes de temperatura del aire interior, y sus consiguientes movimientos convectivos, juegan un papel mucho más importante. Sin embargo en los edificios generalmente este fenómeno solo puede ser aprovechado de manera eficiente por medio de dispositivos conocidos como chimeneas solares, o bien mediante configuraciones del tipo atrio, como se explica en el punto siguiente.

Atrios y espacios altos En términos generales, el concepto arquitectónico de atrio hace referencia a un espacio central de varios niveles de altura, rodeado de espacios habitables y protegido por una cubierta que en ocasiones es traslúcida o transparente. Una de las funciones principales de los atrios, cuando la cubierta es traslúcida o transparente, es la captación de radiación solar durante el invierno, propiciando el calentamiento de los espacios interiores. Esto los convierte en una solución bastante socorrida, sobre todo en algunos países europeos.

Estos espacios también pueden emplearse, si se diseñan de manera adecuada, para propiciar una ventilación natural más eficiente durante el verano. Como se verá más adelante, los atrios pueden aprovechar las presiones del viento en la parte superior del edificio, tal como lo hacen las torres captadoras y de extracción. Sin embargo en este caso cobra gran relevancia un fenómeno conocido como efecto chimenea.

El efecto chimenea, llamado así porqué ha sido asociado con el funcionamiento de las chimeneas industriales, se produce debido a la diferencia en las densidades del aire exterior y el aire interior de los edificios, diferencia que a su vez se deriva de la variación en la temperatura y el nivel de humedad del fluido: el aire caliente es menos denso que el aire frío, dado un mismo nivel de humedad, mientras que el aire húmedo es menos denso que el aire seco, dada una misma temperatura. El resultado es que el aire en el interior de los edificios, cuando es más caliente y húmedo, y por lo tanto menos denso que el aire exterior, tiende a subir y salir por aberturas en la parte superior. Al mismo tiempo se produce una depresión que propicia el ingreso de aire fresco a través de las aberturas inferiores para completar un ciclo continuo de ventilación. Mientras más elevado sea el espacio, y mayor la diferencia higrotérmica, más fuerte será este fenómeno.

Los atrios y otros espacios altos de los edificios, entre los que se puede incluir los huecos de circulación vertical, tienen un gran potencial para aprovechar el efecto chimenea y propiciar tasas más elevadas de ventilación. Un punto crucial en su funcionamiento es la adecuada configuración de las aberturas superiores, de tal manera permitan aprovechar las presiones del viento para hacer aun más intenso el efecto de extracción del aire caliente. Al mismo tiempo es necesario cuidar que estas aberturas no permitan que el aire, sobre todo cuando el viento es fuerte, sea conducido al interior invirtiendo el funcionamiento y regresando el aire caliente a los espacios habitables.

Ventilación + recursos adicionales En ocasiones las estrategias de ventilación cruzada y vertical, descritas anteriormente, no son suficientes para lograr adecuadas tasas de flujo de aire exterior. Esto obedece principalmente a la presencia de vientos demasiado débiles y/o inconstantes. Además, es frecuente que el aire exterior presente condiciones poco favorables en lo que respecta a su temperatura, su humedad relativa e incluso su pureza. Se requiere entonces de estrategias adicionales para que la ventilación pueda realmente ser aprovechada como un medio de enfriamiento pasivo.

En este tópico analizaremos tres recursos adicionales ligados a la ventilación natural: enfriamiento evaporativo, masa térmica interna y radiación solar.


Ventilación + enfriamiento evaporativo (enfriando el aire entrante) El enfriamiento evaporativo suele ser un excelente recurso para mejorar las condiciones del viento que ingresa a los edificios por medio de los sistemas de ventilación natural. Dicha mejoría se refiere principalmente a la disminución de su temperatura pero, como veremos más adelante, en determinadas circunstancias ofrece beneficios adicionales como la eliminación de impurezas y la humidificación ambiental.

Como su nombre lo indica, el enfriamiento evaporativo se produce cuando un líquido, en este caso el agua, pasa del estado líquido al gaseoso. Dado que se trata de un fenómeno que exige una determinada cantidad de energía calorífica, y que dicha energía sólo puede ser tomada del entorno inmediato, provoca que el aire circundante ceda parte de su calor y disminuya su temperatura. La energía absorbida por el vapor de agua permanecerá en un estado conocido como calor latente hasta que vuelva a condensarse.

La cantidad de “energía de enfriamiento” generada dependerá de las tasas de evaporación, las cuales a su vez dependen, entre otras cosas, del nivel de humedad ambiental: mientras más seco es el aire más eficientes son los procesos de evaporación, ya que puede admitir una mayor cantidad e vapor de agua con facilidad. Esa es la razón por la cual el enfriamiento evaporativo es más efectivo en los climas secos que en los húmedos. En estos últimos los procesos evaporativos se dificulta de manera evidente, aunque es importante considerar que la ventilación puede seguir siendo un factor importante en la sensación de confort de las personas. No es de extrañar entonces que el uso intencional de esta estrategia se de preferentemente en las zonas cálido-áridas.

Nota: Cuando es eficiente, el enfriamiento evaporativo puede reducir la temperatura del aire a valores cercanos a la temperatura de bulbo húmedo. Visto de otra manera, cuando la temperatura de bulbo húmedo es muy inferior a la temperatura de bulbo seco en el sitio, significa que el enfriamiento evaporativo tiene buen potencial.

Ahora bien, existen distintas formas específicas de propiciar el enfriamiento evaporativo para mejorar las condiciones de confort en los edificios. Entre las principales se encuentran las siguientes:

Patios “húmedos” Una de las formas más antiguas y simples (y bellas, desde luego) para propiciar el enfriamiento evaporativo, es la creación de patios “húmedos”. En esencia se trata de espacios abiertos que ocupan una posición más o menos central en los edificios (aunque también pueden ser patios frontales, laterales o posteriores) y que contienen vegetación profusa. En ocasiones también albergan cuerpos de agua, como fuentes, estanques o acequias.

Cuando el aire pasa por las superficies de los cuerpos de agua, o atraviesa zonas con rocío generadas por éstos, se genera el proceso de evaporación que provoca la disminución de su temperatura. Algo similar sucede con la vegetación, ya que a través de sus poros la mayoría de las plantas liberan humedad hacia el ambiente en forma constante. Algunos estudios indican que, de esa forma, un árbol con una copa de unos 14 metros puede generar el equivalente a 600 Watts de energía de enfriamiento.

En el caso de la vegetación debemos considerar al menos otros dos factores que amplifican el potencial de los procesos de enfriamiento:

La superficie de las hojas de las plantas suelen tener una emisividad baja. Debido a ello son capaces de absorber una buena cantidad de radiación solar sin reemitir mucha radiación de onda larga. En términos generales esto reduce la temperatura radiante media del espacio, y por lo tanto contribuye a disminuir la transmisión de energía calorífica hacia el aire.

Cuando la vegetación es suficientemente profusa proporciona una buena cantidad de sombra al suelo debajo de ella e incluso a algunos cerramientos verticales. Esto reduce la temperatura superficial de los elementos construidos y se suma al efecto señalado en el punto anterior.


La ubicación de los patios húmedos debe ser estudiada cuidadosamente para que el aire que ingresa a los espacios interiores pase previamente por ellos. De lo contrario su efecto de enfriamiento en el interior del edificio se verá reducido drásticamente.

Enfriamiento evaporativo en torres captadoras Las torres captadoras, diseñadas expresamente para atrapar y conducir las brisas de aire presentes en el sitio, pueden ser mucho más eficientes cuando se combinan con mecanismos de enfriamiento evaporativo. En algunas culturas del Medio Oriente esto se logra mediante vasijas de barro llenas de agua, colocadas justo en la trayectoria de los flujos de aire que descienden por las torres (y antes de que éste ingrese a los espacios habitables). Al evaporarse el agua en las superficies porosas de las vasijas se producen el efecto de enfriamiento descrito anteriormente. En ocasiones sólo de esa manera es posible reducir la temperatura del cálido aire exterior y con ello aprovecharlo como recurso de enfriamiento pasivo.

Una alternativa a las vasijas de barro son las colchonetas de paja humedecida, si bien esta solución implica algún sistema para mantener el flujo de humedad. Por otro lado, es posible pensar en torres de enfriamiento modernas que empleen aspersores o pulverizadores de agua (ver punto siguiente) para lograr el efecto deseado.

Nota: Estos sistemas constituyen los antecedentes históricos de los modernos sistemas mecánicos de enfriamiento evaporativo. Dichos sistemas, si bien implican el uso de energía para el funcionamiento de las bombas de agua y los ventiladores, resultan mucho más eficientes que los sistemas de refrigeración tradicionales. Debido a ello suelen considerarse como sistemas semi-pasivos, aunque también es necesario tomar en cuenta el consumo de agua.

Dispositivos aspersores Otro mecanismo que ha sido empleado para generar y aprovechar el enfriamiento evaporativo es la pulverización de agua justo en la trayectoria de los flujos de aire. Para ello se utilizan sistemas especiales (algunos de ellos derivados de las tecnologías de riego) como los micro aspersores y los nebulizadores. En esencia se trata de aparatos que pulverizan el agua y la emiten en forma de partículas muy pequeñas.

Mientras mayor sea el efecto de pulverización (mas pequeñas las partículas de agua) mayor será potencial de enfriamiento evaporativo y menor el consumo de agua. Sin embargo, es importante tomar en cuenta que los sistemas más efectivos pueden requerir elevadas presiones en el suministro de agua, lo cual los puede hacer inviables para la mayoría de los proyectos domésticos.

Como en el caso de los patios húmedos, los dispositivos aspersores deben ubicarse en zonas que sean atravesadas por los flujos de aire antes de que estos ingresen a los espacios habitables. De otra manera el enfriamiento tendría efecto solamente en dicha zona (lo cual desde luego puede ser una estrategia en sí, por ejemplo cuando solo se desea acondicionar espacios exteriores).

Ventilación + masa térmica La ventilación natural eficiente puede emplearse en conjunto con sistemas constructivos de elevada masa térmica para mejorar su efecto de enfriamiento. Esta estrategia es especialmente efectiva en lugares con importantes oscilaciones diarias de temperatura, es decir, donde se tienen temperaturas muy elevadas durante el día (por lo regular cercanas o superiores a los 40°C) y relativamente bajas durante la noche, pero no tanto como para generar problemas serios de disconfort (20-25°C). En términos generales podemos afirmar que la ventilación + masa térmica es una estrategia de enfriamiento efectiva en climas cálidos en los que se tienen oscilaciones térmicas diarias de alrededor de 15°C.

En cierta forma, la estrategia de ventilación nocturna + masa térmica involucra el traslado del efecto de enfriamiento desde los horarios en que esté es más fácil de conseguir hacia los horarios en los que es más necesario. Para comprender como funciona analicemos los mecanismos que se ponen en juego:


Durante la noche la ventilación natural es permitida y potenciada, en la medida de lo posible, en el interior del edificio. Los flujos de aire fresco provenientes del exterior contribuyen a enfriar los cerramientos de elevada masa térmica, de tal manera que éstos descargan su energía calórica y disminuyen su temperatura de manera notable. La efectividad de este proceso dependerá en buena medida de factores como los siguientes:

Flujos de aire provenientes del exterior intensos y constantes.

Cerramientos con elevada masa térmica suficientemente expuestos. Cuando éstos son cubiertos con objetos de ornato, alfombras o amueblado excesivo, el efecto se ve disminuido.

Configuración espacial abierta, de tal manera que los flujos de aire incidan sobre la mayor cantidad posible de superficies.

Al día siguiente, ya descargados de buena parte de su energía calórica, los cerramientos con elevada masa térmica pueden funcionar como una especie de “esponja térmica”, es decir, son capaces de absorber una parte significativa del calor que se genera en el interior del edificio. En resumen éste proceso genera un efecto de enfriamiento diurno, al contribuir a mantener unas temperaturas interiores relativamente bajas durante los periodos de temperaturas exteriores elevadas.

En algunas regiones esta estrategia no solo es bastante efectiva, sino que es prácticamente la única viable, además del enfriamiento evaporativo, para aprovechar la ventilación natural como recurso de enfriamiento pasivo. Es el caso de las zonas desérticas en las cuales durante el día se alcanzan temperaturas cercanas a los 50°C. Con esas temperaturas resultaría contraproducente permitir la ventilación natural, por lo que las aberturas suelen cerrarse durante el día o al menos durante las horas de más calor. Sin embargo, si se emplea correctamente la estrategia de ventilación nocturna + masa térmica, aún durante los horarios más calurosos se puede aprovechar el potencial de enfriamiento de la ventilación natural.

Ventilación + radiación solar (chimeneas solares) Parecería un contrasentido, pero la radiación solar, el recurso de calefacción pasiva por excelencia, puede ser empleada para hacer más eficiente el uso de la ventilación natural como medio de enfriamiento. Es la estrategia implementada mediante dispositivos conocidos como chimeneas solares.

Las chimeneas solares son fundamentalmente una variación de las torres de extracción, y buena parte de los conceptos relacionados con estas últimas aplican también para ellas. La principal diferencia radica en que las chimeneas solares emplean la radiación solar para hacer más eficiente su funcionamiento, o bien para reducir la altura necesaria de las torres. La estrategia consiste en hacer que una parte de la torre, preferentemente la parte superior, tenga la capacidad de absorber importantes cantidades de radiación solar. Entre las variaciones básicas para conseguir esto se encuentra el uso de superficies vidriadas y/o láminas delgadas pintadas de color negro. Estas superficies, al absorber la radiación solar y transmitir la energía calórica al interior de la chimenea, calientan aun más el aire que asciende por ella, reforzando sus movimientos convectivos por diferencia de presiones. El resultado final suele ser una extracción de aire más eficiente.

En estos sistemas resulta crucial garantizar que los flujos de aire no se inviertan, es decir que el aire calentado en la parte superior no fluya hacia los espacios habitables. Para ello se debe poner especial cuidado en el diseño de la salida de aire, de tal manera que incluso vientos fuertes no puedan provocar este fenómeno. Para mayor seguridad, se puede disponer de medios de control manuales o automáticos.

Por otro lado, como en el caso de las torres de extracción, las chimeneas solares pueden habilitarse aprovechando espacios como los huecos de escaleras. Para ello es recomendable que dichos espacios cumplan con las siguientes características:

Que la disposición de descansos y peldaños permitieran, en la medida de lo posible, los flujos verticales de aire.


Que en la parte superior cuenten con una extensión lo suficientemente grande para reforzar el carácter de torre.

Que la zona de captación solar no afecte a las personas que hacen uso del espacio.

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