Artículo publicado en la revista VIA ARQUITECTURA en su número 0.6 en noviembre de 1999 por Melchor Monleón

Nada nuevo bajo el sol

El concepto de arquitectura solar no es nada nuevo. En nuestra cultura occidental las primeras referencias documentadas datan de la antigua Grecia. Jenofonte cita a Sócrates1: “en las casas orientadas al sur, el sol penetra por el pórtico en invierno, mientras que en verano el arco solar descrito se eleva sobre nuestras cabezas y por encima del tejado, de manera que hay sombra” Del mismo modo, se hablaba de la importancia de cerrar la casa a las orientaciones Norte para evitar los vientos fríos, de los aleros que protegían de la radiación solar en verano, etc.

Fue el principio de una metodología “solar”, se planificaban las viviendas e incluso las ciudades conociendo y aplicando estos conceptos. La ampliación de la ciudad de Olinto en el siglo quinto a. C. (una de las principales ciudades del norte de Grecia en el periodo helénico, situada a una latitud similar a la de Nueva York) es una clara muestra de cómo los griegos practicaron la arquitectura y el urbanismo solar. Aristóteles comentaría que tal planeamiento racional permitía una disposición de las casas más conveniente al fin de obtener el máximo beneficio solar2. Numerosos arqueólogos coinciden en señalar que la arquitectura solar constituía un afán primordial de los constructores griegos clásicos.Reconstrucción de una casa griega clásica, de las excavaciones de Theodore Wiegand en la ciudad de Priene. Las habitaciones tras el pórtico se abrían al lado sur del patio

Del mismo modo podríamos hablar de la arquitectura y el urbanismo en la antigua China, o de los métodos usados en los climas áridos del medio oriente y norte de África para refrescar las estancias, del Urbanismo de los siglos XVIII y XIX donde las normativas preveían el derecho al Sol de las edificaciones. Y sin irnos tan lejos sólo hay que dar un paseo por nuestras huertas y observar la disposición de las edificaciones rurales, orientación Sur, fachadas norte con escasos huecos, muros con elevada inercia térmica, etc.

Históricamente podríamos seguir viajando por las enseñanzas de grandes maestros de la arquitectura solar como Vitruvio, Faventino, Palladio y un etcétera demasiado largo para ser citado.

Maqueta de viviendas olintias, fachada sur De: “Un hilo dorado”(A golden thread). Ken Butti y John Perlin. 1985 Ed. Hermann Blume)

Finalmente oigamos lo que decía Esquilo sobre los “bárbaros” que no construían según estas características que definía como “civilizadas”3: “Aunque tenían ojos para ver, veían en vano; tenían oídos, pero no entendían. Como las formas en los sueños, durante toda su época, sin propósito arrojaron todas las cosas en confusión. Carecían del conocimiento de las casas… vueltas para dar la cara al sol, y habitaban… como pululantes hormigas en cuevas sin sol.”

Qué hemos olvidado

El siglo que termina nos ha traído junto al desarrollo de la ciencia y de la tecnología, una fe ciega en estas últimas: todo lo pueden solucionar; el espejismo de la abundancia ilimitada de las fuentes de energía convencionales nos hace pensar que podemos generar artificialmente nuestro entorno, y nos desvincula del medio natural.

El modo en que se construye actualmente no hace más que ser el fiel reflejo de esta forma de pensamiento. En este siglo hemos descubierto que se puede construir de una manera independiente de las condiciones que nos rodean, ya que el clima lo creamos con aire acondicionado y calefacción, y la iluminación, con luz artificial. No nos sorprende ya que se urbanice relegando viviendas a tristes orientaciones norte u otras en las que el edificio vecino impide toda entrada de sol.

Por otro lado, al industrializarse la actividad edificadora, existe un alejamiento entre el usuario de la vivienda y su proceso de creación y construcción que no se daba en épocas anteriores, donde existía una sabiduría popular transmitida durante generaciones.

Todo ello ha hecho despreciar, por poco importantes, conocimientos que estuvieron arraigados en nuestra civilización y en nuestra cultura arquitectónica.

Planta baja de una casa de Delos, de Exploration archaeologique de Delos. Las habitaciones principales de la parte posterior de la casa, muy parecida a las viviendas del sector North Hill de Olinto, daban a un porche cubierto y patio orientados al sur (mitad inferior del dibujo).

Una reflexión

Una de las razones principales de esta discontinuidad esconde su raíz en nuestro sistema económico. En nuestra sociedad las tecnologías que predominan y terminan desarrollándose son aquellas que reportan beneficios a las estructuras económicas dominantes. El desarrollo de una arquitectura integrada hace depender menos a los individuos de los mecanismos de consumo, y en general los hace menos dependientes de los movimientos de los mercados económicos. Y tenemos que recordar que la industria de la edificación es uno de los campos principales de nuestra economía. Por la tanto parece lógico que nuestros sistemas de producción no se hayan preocupado de hacer prosperar estas prácticas.

¿Por qué en las épocas de mayor auge de las arquitecturas solares éstas han sido truncadas por políticas que han actuado en su contra?4.

¿Por qué actualmente sólo se subvencionan las instalaciones solares activas? (estas son las que utilizan instalaciones adicionales al edificio para proporcionar energía, contrapuesta a la arquitectura solar pasiva donde es la propia conformación del edificio la que provee esta que sin embargo no goza de ningún tipo de subvención)

¿Porque actualmente proliferan las grandes centrales eólicas y no las instalaciones eólicas individuales o más próximas al lugar donde se consume esta energía? cuando el rendimiento de estas grandes centrales es muy inferior al de las segundas ya que gran parte de la energía se desperdicia en los procesos de transformación y distribución.

Redescubriendo el equilibrio

Quisiera centrar en los aspectos térmicos de la arquitectura las siguientes consideraciones, sabiendo que existen muchas otras cuestiones importantes relacionadas con la integración natural de la edificación. Se trata simplemente de abordar dichos aspectos con la misma racionalidad con que solemos abordar otras facetas de la edificación. Una edificación correctamente orientada5, y con el aislamiento adecuado ya tiene la mayor parte del camino hecho. Si consideramos como base el gasto energético que necesita una edificación convencional, aislada según dicta nuestra normativa y orientada aleatoriamente, habremos reducido el consumo energético al menos en un 30%. Y no nos hemos gastado dinero.

En la arquitectura solar son usuales, en climas mucho mas severos que el nuestro, ahorros energéticos en calefacción del 70%. En nuestro clima podemos aproximarnos al 90%. Esto significa que se puede prescindir de un sistema de calefacción convencional.

Es muy importante señalar aquí que esto no conlleva ningún menoscabo de las condiciones de confort, muy al contrario éstas son muy superiores, ya que se consiguen condiciones y equilibrios que los sistemas convencionales no pueden conseguir. Nos falta tan sólo alcanzar el equilibrio entre el calor generado por la aportación del sol, el grado de aislamiento térmico y la inercia térmica, siendo ésta la clave para el buen funcionamiento térmico de un edificio. Respecto a la aportación solar, una superficie perpendicular a la radiación solar recibe mas de 1,3Kw.h/m2, teniendo en cuenta la reducción debida a la atmósfera, la inclinación de la superficie, la nubosidad, y la transmisión del vidrio, podemos conocer el calor captado por las superficies acristaladas. Según el autor Edward Mazria6 una vivienda solar pasiva viene a necesitar del orden de 0,11 a 0,25m2 de acristalamiento al sur por cada m2 de superficie útil. Es sabido por todos que la entrada de radiación solar a través de un vidrio produce efecto invernadero, es decir la longitud de onda del espectro visible atraviesa el cristal mientras que al incidir en los materiales del interior, ésta se transforma en rayos infrarrojos para los que el vidrio es un material opaco.

La aportación solar a través de las propias carpinterías del edificio tiene un rendimiento muy superior a los sistemas basados en placas solares para calefacción.

Además de reducir las perdidas energéticas un buen aislamiento consigue hacer uniformes las temperaturas interiores. Situando el aislamiento en la cara externa de los paramentos se consigue por un lado la eliminación de los puentes térmicos y por otro el dotar al interior del edificio la mayor parte de la inercia térmica de los cerramientos. Con una adecuada inercia térmica conseguiremos que la propia edificación sea nuestro acumulador de calor, que puede conservar éste durante días, además de protegernos de variaciones puntuales de la temperatura. Es la gran olvidada de nuestra normativa que no prevé que los aspectos térmicos son siempre procesos dinámicos. Todo lo descrito es valido también en relación con la aclimatación para verano. Una adecuada inercia térmica regula la temperatura, tendiendo ésta hacia la temperatura media de un periodo largo de tiempo (éste es el efecto que percibimos al entrar en las típicas casas de pueblo). Sorprendentemente la naturaleza está muy bien diseñada, el movimiento del sol produce que en los ventanales orientados al sur la incidencia de sus rayos sea menor que en invierno por dos razones, el ángulo de incidencia es más oblicuo y la radiación solar es ligeramente superior en invierno que en verano.

Por otro lado en nuestra latitud la inclinación de los rayos solares durante los meses de mayo a agosto es superior a 70º, con lo que dotándola de una pequeña protección evitamos la entrada de sol. Como se puede deducir esta arquitectura no está reñida con ningún estilo y tenemos que ir olvidando el que la arquitectura solar tenga que estar necesariamente impregnada de matices rurales o de una estética alternativa.

Los arquitectos podemos racionalizar estos conocimientos mejorando las condiciones de nuestros edificios, los beneficios son obvios, los sistemas de aclimatación térmica consumen la mayor parte de la energía de los edificios, consiguiendo como se ha dicho mejores niveles de confort. Los costes adicionales se compensan sobradamente con el ahorro que supone el prescindir de las instalaciones de calefacción y refrigeración convencionales.

Estas son sólo las bases, existen múltiples posibilidades que permiten complementar estos principios aplicándose en función del proyecto concreto que se aborde.

citas

1 Memorabilia, VIII y siguientes. / Memorabilia, VIII ff.

2 Política VIII, 11.6 Aristóteles atribuye al célebre urbanista Hipodamo la introducción del trazado de calles en cuadrícula.

3 Esquilo. Prometeo encadenado p. 447 y siguientes.

4 En Estados Unidos han existido etapas en las que se ha conocido un gran desarrollo de estas prácticas, como ejemplo en 1941 más de la mitad de la población de Miami consumía agua caliente solar y el 80% de las nuevas construcciones se equipaban del mismo modo, después de la guerra debido al encarecimiento del cobre y a una bajada espectacular de las tarifas eléctricas se redujo considerablemente su uso. “Un hilo dorado” de Ken Butti y John Perlin.

5 En nuestro clima, térmicamente, la orientación de la fachada principal (que contendrá la mayor parte de los huecos de fachada) será la Sur admitiéndose variaciones de hasta 30º.

6 Edward Mazria. El libro de la energía solar pasiva. 1983.