Sistemas pasivos en la vivienda

Una barrera térmica en el muro exterior es una capa continua de material aislante que corta el puente térmico entre el interior y el exterior, de modo que el calor no se escapa por la estructura ni el frío penetra por los encuentros. No basta con aislar entre montantes: la barrera debe envolver también forjados, esquinas y huecos de ventana. Los tubos enterrados y el almacenamiento de calor del suelo aprovechan la inercia del terreno para precalentar o enfriar el aire de ventilación, y un tejado puede actuar como captador solar si su cubierta integra un absorbedor y una cámara de aire, aunque su rendimiento depende de la orientación, la pendiente y el aislamiento del conjunto.

¿Cómo funciona una barrera térmica en el muro exterior?

La barrera térmica es la capa que separa el ambiente interior del exterior y que, además, impide que el calor se transmita por los elementos estructurales. En un muro de fábrica, el aislamiento se coloca por el exterior, por el interior o en la cámara, pero en todos los casos debe ser continuo. Los puntos débiles son los forjados que penetran en el muro, los pilares embebidos y los cercos de las ventanas: si el aislamiento se interrumpe en esos encuentros, aparece un puente térmico y la barrera pierde eficacia.

La documentación técnica del thermal barrier exterior wall recogida por el Passive Climate Journal describe este principio como una envolvente sin cortes, en la que cada capa se solapa con la siguiente. El Código Técnico de la Edificación, en su Documento Básico HE, exige limitar la transmitancia térmica de los cerramientos y controlar las condensaciones intersticiales, lo que obliga a colocar la barrera de vapor del lado cálido y el aislante de forma que la temperatura del cerramiento no baje del punto de rocío en ningún punto.

En la práctica, una barrera térmica bien ejecutada se reconoce por tres detalles: el aislamiento cubre el frente del forjado, los cercos de las ventanas se montan sobre una base aislante y las esquinas no quedan huecas. Sin esos detalles, el muro puede tener un buen valor nominal de aislamiento y, aun así, perder calor por los encuentros.

¿Qué hacen los tubos enterrados y el almacenamiento de calor del suelo?

Los tubos enterrados, también llamados pozos canadienses o provenzales, son conductos que se entierran a una profundidad de entre 1,5 y 3 metros y por los que se aspira el aire exterior antes de introducirlo en la vivienda. A esa profundidad, la temperatura del terreno es más estable que la del aire: en verano está más fría que el ambiente y en invierno más templada. El aire cede o toma calor del terreno a lo largo del tubo y llega a la vivienda con un salto térmico menor, lo que reduce la carga de la calefacción o del aire acondicionado.

El almacenamiento de calor del suelo es un principio distinto. Consiste en introducir calor en el terreno durante los meses cálidos, mediante colectores solares o aire caliente, para recuperarlo en invierno. El terreno actúa como un acumulador de gran masa: cuanto mayor es el volumen y más aislado está respecto a la superficie, más lento es el intercambio y más se desplaza la energía de una estación a otra. La viabilidad depende de la conductividad del suelo, de la presencia de agua y de que el volumen no se enfríe por filtraciones.

Ambos sistemas comparten una condición: el terreno debe poder ceder o recibir calor sin saturarse. Por eso los proyectos que los utilizan suelen medir la temperatura del suelo antes y después de la instalación, y comparan el comportamiento real con el cálculo previo.

¿Puede un tejado actuar como captador solar?

Un tejado puede funcionar como captador solar si la cubierta incorpora un absorbedor, una cámara de aire y un conducto de retorno, de manera que el aire se calienta al circular bajo la superficie expuesta al sol. No es lo mismo que un panel solar térmico o fotovoltaico montado sobre el tejado: aquí la propia cubierta es el elemento captador, y el calor se extrae por convección.

El rendimiento depende de varios factores. La orientación y la inclinación condicionan la radiación incidente; en España, una cubierta orientada al sur y con una pendiente cercana a los 30 grados recibe más energía a lo largo del año que una orientada al este o al oeste. El color y el acabado de la superficie influyen en la absorción, y el aislamiento bajo el absorbedor determina cuánto calor se pierde hacia el interior. Si el tejado no está aislado, el captador calienta la vivienda en verano en lugar de ventilarla.

La documentación histórica del sistema ISOMAX-TERRASOL, recogida en la página de antecedentes del Passive Climate Journal, describe cubiertas solares que actúan como colectores y se combinan con el almacenamiento en el terreno. Se trata de un antecedente documentado, no de una tecnología que el sitio venda ni instale: el Passive Climate Journal se presenta como una publicación editorial y no como fabricante ni oficina técnica.

Qué relación tienen estos sistemas con el confort de la vivienda

Los tres elementos, barrera térmica, tubos enterrados y tejado captador, forman parte de la misma idea: reducir la demanda de energía antes de recurrir a un equipo de calefacción o refrigeración. La barrera térmica evita las pérdidas; los tubos enterrados atemperan el aire de renovación; el tejado captador puede aportar calor gratuito cuando hay sol. Ninguno sustituye a los demás, y su eficacia conjunta depende de que la envolvente esté bien resuelta.

En una vivienda existente, el orden de intervención suele ser el inverso al de la instalación: primero se reduce la demanda con aislamiento y control de infiltraciones, después se mejora la ventilación y, por último, se valora el aprovechamiento solar o geotérmico. Añadir un captador o un tubo enterrado a un edificio con la envolvente sin resolver da resultados pobres, porque las pérdidas siguen siendo altas.

Cómo se planifica y se mide un sistema pasivo

La planificación parte de un cálculo de cargas térmicas: cuánta energía hay que aportar o extraer para mantener las condiciones de confort en el mes más desfavorable. Ese cálculo se apoya en normas como la UNE-EN ISO 13790, que establece un método para estimar la demanda de calefacción y refrigeración de un edificio, y en los criterios del estándar Passivhaus, que fija límites de demanda y de estanqueidad al aire.

La medición es la otra mitad del proceso. Un sistema pasivo solo puede evaluarse si se registran temperaturas, caudales y consumos durante un periodo representativo, al menos un año completo. Sin esos datos, no es posible saber si el terreno se ha saturado, si el tubo enterrado aporta lo previsto o si el tejado captador rinde según el cálculo. La comparación entre el comportamiento medido y el previsto es lo que permite corregir el diseño en la siguiente temporada.

Preguntas frecuentes

¿Se puede instalar una barrera térmica en una vivienda ya construida? Sí, mediante aislamiento por el exterior o por el interior, siempre que se resuelvan los puentes térmicos de forjados y ventanas y se controle la condensación intersticial.

¿Los tubos enterrados necesitan mantenimiento? Requieren revisar filtros y comprobar que no se acumule agua ni radón en el conducto, según las condiciones del terreno.

¿Un tejado captador sirve en clima mediterráneo? Puede aportar calor en invierno y ventilación en verano, pero su rendimiento depende de la orientación, la pendiente y el aislamiento de la cubierta.

¿Estos sistemas sustituyen a la calefacción convencional? No necesariamente. Reducen la demanda, pero el dimensionado del equipo de apoyo se decide con el cálculo de cargas térmicas.