El calentamiento global pone más de manifiesto que nunca el protagonismo de los sistemas de protección solar dentro de un modelo de construcción sostenible, confortable y eficiente energéticamente. De nuevo, es el estándar pasivo el que marca los niveles máximos de exigencia y eficacia.
Veamos con detalle los requisitos de protección solar Passivhaus y dónde puedes encontrarlas en el actual mercado.
Es conveniente revisar el concepto de protección solar exterior en los edificios pasivos.
Por qué la protección solar es esencial en un edificio Passivhaus
Una de las claves del éxito mantenido durante décadas por el movimiento pasivo es que se ha ido adaptando a los cambios y nuevas circunstancias, sin rebajar sus niveles de exigencia. Así, se entiende cómo un modelo de construcción nacido en algunos de los países más fríos de Europa, hoy está perfectamente amoldado a las circunstancias peculiares de las construcciones mediterráneas y de otras zonas de clima cálido.
Tanta importancia tiene este tema del sobrecalentamiento que ahora hablamos de 5+1 principios básicos que definen el estándar Passivhaus, con la incorporación del criterio de control solar.
Estos son los conceptos clave que se manejan:
- El equilibrio entre ganancias solares y sobrecalentamiento. Recordemos que en las casas pasivas se prima la eficiencia energética y el bienestar. Por tanto, no se puede prescindir de los beneficios de aprovechar el potencial del sol para calentar en los meses fríos. El reto es compatibilizar esta ventaja, a la vez que se evita el sobrecalentamiento por las altas temperaturas.
- La protección solar como estrategia pasiva de refrigeración. En el estándar Passivhaus aún se da un paso más. No solo se exige disponer de una barrera que impida el calentamiento por efecto de los rayos solares. Además, estos sistemas se usan como un elemento eficaz para evitar el sobrecalentamiento de los espacios interiores. ¿Cómo es posible? Pues, combinando las estrategias constructivas pasivas (orientación, acristalamiento, aleros, voladizos, persianas) y los sistemas de protección solar dinámicos (toldos, lamas, persianas) para evitar que el calor penetre en el interior.
En este punto, también, tenemos que incorporar el importante papel que juegan los sistemas de VMC para reducir las temperaturas interiores, aportando un «free cooling» mediante al bypass automático, que introduce aire exterior 100% sin pasar por el recuperador. sistemas de VMC para refrigerar las viviendas pasivas.
- Importancia en climas cálidos y mediterráneos. Solo un dato, según un reciente estudio de la AESSO (Asociación Española de Sombreado y Control Solar Dinámico), los sistemas de protección solar reducen entre un 23%-44% los efectos de las altas temperaturas. ¡Sin necesidad de usar el aire acondicionado! Por cierto, aplicable no solo a viviendas particulares, también se resuelve el grave problema del calor en las aulas y colegios, así como en otros centros públicos y privados o del sector terciario.
Aprovechamos para recordar la importancia de la energía solar pasiva.
Qué exige el estándar Passivhaus en protección solar
Después de establecer un contexto general, vamos a los datos concretos que demuestran el alto nivel de eficiencia que se exige a los sistemas de protección que se usan en las construcciones pasivas.
Criterios de certificación de componentes
Para que un edificio consiga la certificación Passivhaus oficial, no se exige que cada uno de los elementos constructivos esté certificado individualmente, sino el cumplimiento de los criterios globales que afectan a su ámbito de aplicación.
Este principio se aplica también a los sistemas de protección solar dinámicos. En este caso, la clave es que las protecciones sean exteriores para ser realmente eficaces, garantizando que no se supere el consumo de energía para refrigeración de $15 \ kWh/m^2$ anuales y manteniendo el confort térmico.
El futuro de las infraestructuras TI pasa por la sostenibilidad; consulta nuestro análisis sobre Passivhaus y data centers: eficiencia en edificios de alto consumo.
Al analizar estos sistemas, ponemos el foco en tres componentes críticos:
- Ubicación exterior y material: La protección debe situarse por fuera del acristalamiento para bloquear la energía antes de que entre. Se analizan las propiedades del tejido o lamas (bloqueo de energía calórica, filtración de rayos y gestión de la luminosidad).
- Sistemas de instalación: Se estudia su incidencia en la continuidad de la envolvente para evitar que su colocación debilite el aislamiento o la hermeticidad.
- El cajón de las persianas: Es un elemento delicado que debe tratarse específicamente para evitar puentes térmicos y garantizar que no existan infiltraciones de aire que arruinen el test Blower Door.
Podemos recordar la importancia de aislar los cajones de persianas en los edificios pasivos.
Factor de reducción solar (Fc)
Es un concepto que se recoge en el Código Técnico de la Edificación (DB-HE). Y es decisivo para calibrar un sistema de sombreado dinámico, ya que indica su eficacia para bloquear la energía solar.
El Fc marca la diferencia entre la energía que atraviesa el vidrio con protección y sin ella. Es decir, señala cuánto reduce el elemento de sombreado la entrada de radiación solar en comparación con un vidrio desnudo.
No se mide con un aparato, sino que es un valor de cálculo. La fórmula más generalizada es la que se basa en el Factor solar (g) y el comportamiento del hueco completo (gtot ).
Esta sería la formulación Fc = gtot/g.
Integración con la envolvente y estanqueidad
El sistema no puede generar infiltraciones. La estanqueidad se mantiene con los valores establecidos para superar el test Blower Door (n50 =< 0.6 renovaciones/hora).
Igual sucede con el tema de los puentes térmicos, que no se deben producir (continuidad del aislamiento). Y con la Transmitancia térmica, que debe mantenerse muy baja. Estos dos puntos afectan especialmente a los cajones de persiana.
Requisitos térmicos y de durabilidad
El modelo pasivo establece un límite máximo del 10% de horas con temperaturas interiores superiores a 25ºC en un año.
En cuanto a la durabilidad, analiza su resistencia al viento. Generalmente, se exige un mínimo de Clase 3, para que el sistema pueda mantenerse extendido sin dañarse, incluso con ráfagas de viento moderado.
La integración de sistemas inteligentes es clave, como explicamos en detalle en domótica y sistemas bioclimáticos en viviendas Passivhaus.
Tipos de sistemas de protección solar para Passivhaus
Existen dos tipos de sistemas de protección solar, el sombreado fijo (voladizos, aleros, retranqueos) y el móvil (toldos, lamas orientables, persianas exteriores, estores técnicos exteriores, sistemas de fachada dinámica). La protección dinámica es más eficiente porque permite adaptar su posición según la estación o la hora del día, optimizando el equilibrio entre ganancias solares y protección contra el sobrecalentamiento.
Los diseños pasivos, contemplan la incorporación de ambas soluciones, sin obligar a nada en concreto. Lo que exige el estándar, como hemos visto, es el cumplimiento de sus criterios, sin valorar el sistema elegido para alcanzarlo.
Cómo elegir el sistema de protección solar adecuado
No existe un sistema de protección solar más eficiente que otro. Recuerda que en el estándar pasivo esa eficacia se asocia al cumplimiento de unos valores y criterios concretos que, además, se articulan según distintas zonas climáticas y que están relacionados con estos factores.
- Según la orientación de la fachada. La clave es entender el ángulo de incidencia del sol (desde el vertical del mediodía al horizontal de la tarde). Estas son las pautas generales: fachada sur (máxima radiación y mayor verticalidad), norte (la más fresca), este (más incidencia por la mañana) y oeste (la más complicada, porque los rayos son más horizontales).
- Según la zona climática. No es buena idea pensar que los sistemas de protección solar dinámicos sólo se necesitan en zonas de clima templado-cálido. En ubicaciones más frías, también, mejoran la eficiencia energética cuando suben las temperaturas. Además, introducir en todos los casos la exposición al viento y a la humedad a la hora de elegir una protección solar exterior.
- Según las necesidades de iluminación natural. Las persianas, que son un mecanismo muy eficiente de control solar, tienen el problema del oscurecimiento. Por eso, en estancias donde se necesita luz natural durante el día, son más eficaces toldos, lamas móviles, estores con tejidos aislantes y que filtren los reflejos.
- Según el tipo de edificio: residencial vs. terciario. El programa de cálculo para la certificación Passivhaus (PHPP) aplica criterios distintos dependiendo del uso que se de al edificio. Entre una vivienda y un edificio terciario hay notables diferencias en cargas internas, límites de demanda energética, necesidades lumínicas o frecuencia de sobrecalentamiento. Por ejemplo, en los terciarios suelen desaconsejarse los sistemas opacos (oscurecimiento) y se da máxima preferencia a la automatización.
Afortunadamente, algunos de nuestros asociados son empresas punteras y referentes internacionales en materia de protección solar pasiva. Es una de las ventajas de las que disfrutarás si nos contactas y decides formar parte de Consorcio Passivhaus.
Preguntas frecuentes
¿Es obligatorio usar protección solar certificada en un edificio Passivhaus?
No, lo que se exige es el cumplimiento de la demanda de refrigeración. Es importante tener en cuenta la ubicación para saber el grupo climático en el que está el edificio.
¿Qué es más eficaz: la protección solar interior o exterior?
Los sistemas de protección solar exteriores son los únicos que pueden combatir de manera eficaz el sobrecalentamiento.
¿Cómo afecta el cajón de la persiana al aislamiento de la fachada?
Es uno de los puntos más delicados, ya que pueden generar puentes térmicos, afectando tanto al aislamiento como a la hermeticidad. El cajón debe tener al menos el mismo coeficiente de transmitancia térmica que la ventana, para que no se produzcan pérdidas de calor/frío.
Y no solo es importante su diseño y los materiales usados. También, el proceso de instalación (intentando dar continuidad a la envolvente y garantizando sellado hermético).
¿Qué factor de reducción solar (Fc) se recomienda en Passivhaus?
No hay un valor concreto y, además, se establecen los criterios según la zona climática. En concreto, en climas cálidos o templados se exige un bloqueo de al menos el 80% de la radiación. Es decir, un Fc inferior a 0,20. Aunque, los más efectivos se mueven en un Fc de 0.05 a 0.10
¿Dónde puedo consultar los sistemas de protección solar certificados Passivhaus?
El Instituto Passivhaus dispone de una base de datos de consulta pública y gratuita. Tiene un apartado específico de Sistemas de Protección Solar (Solar Protection). Permite filtrar por tipo de producto (persianas enrollables, lamas venecianas exteriores, estores tipo screen) y los clasifica según su idoneidad por zonas climáticas.
Además, muestra valores técnicos críticos como la transmitancia térmica o la ausencia de puentes térmicos.
¿Se pueden automatizar los sistemas de protección solar en Passivhaus?
La automatización es una recomendación de los expertos, especialmente en construcciones pasivas. Y es que, la activación o desactivación automática de las protecciones solares tiene una incidencia directa en la eficacia de las mismas. Esta tecnología optimiza el consumo energético y protege los interiores sin que tengas que estar pendiente.
¿Qué solución de protección solar es mejor para clima mediterráneo?
Una combinación de varias medidas. Para empezar, un diseño en el que se tenga en cuenta la orientación y se dimensione correctamente el acristalamiento de las estancias, según actividades. Se pueden incorporar soluciones constructivas fijas para el sombreado (voladizos, aleros).Además, se recomiendan la ventanas de altas prestaciones con vidrio bajo-emisivo.
Pero, sobre todo, hay que instalar sistemas de protección solar dinámicos, que se activen y desactiven en función de la temperatura y la incidencia solar.
Consulta las soluciones disponibles en empresas referentes, que cumplen con los exigentes requisitos del estándar pasivo en protección solar.
Es el caso de Griesser, con sus persianas de lamas, muy recomendables en el clima meditarráneo. O el amplio catálogo de Afandecor. Siempre se obtendrán mejores resultados al combinar con con ventanas de altas prestaciones y vidrios de control solar, consulta en Kömmerling.
Finalmente, si optas por complementar con sistemas de protección solar interiores, consulta las propuestas de persianas y estores de Persax y Persycom.