Passive and Low Energy Cooling of Buildings
Sobre este libro
Passive and Low Energy Cooling of Buildings de Baruch Givoni, publicado por Van Nostrand Reinhold en 1994, es una de las referencias técnicas más completas y orientadas a la práctica sobre enfriamiento no mecánico de edificios. Con 458 páginas, el libro está dirigido principalmente a diseñadores de edificios — arquitectos e ingenieros — que trabajan en climas cálidos y buscan reducir o eliminar la dependencia del aire acondicionado mecánico mediante la aplicación inteligente de principios de enfriamiento pasivo e híbrido. Givoni aborda el tema tanto como investigador como profesional, fundamentando su análisis en principios físicos mientras mantiene un enfoque constante en la aplicabilidad en condiciones de diseño reales.
El libro comienza estableciendo un marco conceptual para pensar en el enfriamiento pasivo. Givoni distingue entre dos objetivos amplios que todo diseñador debe perseguir: primero, minimizar la cantidad de calor que entra o se genera dentro de un edificio durante los períodos cálidos; y segundo, utilizar sumideros de calor naturales — el aire ambiente, la atmósfera superior, el agua en evaporación y el suelo subterráneo — para disipar el calor que se acumule. Esta lógica de dos etapas estructura toda la obra y proporciona al lector un mapa mental coherente para navegar por sus numerosos capítulos.
La sección sobre minimización de la ganancia de calor aborda las variables arquitectónicas más directamente bajo el control del diseñador. La disposición del edificio, la orientación de las habitaciones y fachadas principales, el dimensionamiento y la ubicación de las ventanas, el diseño de los dispositivos de sombreado exterior, el color y la reflectividad de las superficies de la envolvente, y el uso estratégico de la vegetación alrededor del emplazamiento se examinan con especial atención a sus efectos cuantitativos sobre las temperaturas interiores. Givoni no trata estos factores como principios generales que se invocan vagamente; por el contrario, recurre a mediciones y datos de campo para caracterizar cuánta diferencia produce cada variable bajo diferentes condiciones climáticas, proporcionando a los profesionales una base para tomar decisiones informadas en lugar de orientaciones imprecisas.
La parte más extensa y técnicamente detallada del libro se ocupa de los distintos sistemas de enfriamiento pasivo. El enfriamiento ventilativo — el uso del flujo natural de aire a través de los edificios para eliminar el calor — se examina en profundidad, prestando atención a las fuerzas impulsoras del viento y la flotabilidad térmica, la influencia de la forma del edificio en la ventilación cruzada, y las condiciones en las que el enfriamiento ventilativo puede o no alcanzar temperaturas interiores confortables. Givoni es notablemente cuidadoso al distinguir los climas donde la ventilación es una estrategia de enfriamiento efectiva de aquellos, en particular las regiones muy cálidas y húmedas, donde puede ser insuficiente o incluso contraproducente al introducir aire exterior caliente.
El enfriamiento radiante recibe un tratamiento detallado como estrategia especialmente adecuada para climas cálidos, secos y semiáridos con cielos despejados por la noche. Givoni explica cómo los edificios pueden perder calor mediante radiación de onda larga hacia la atmósfera superior fresca durante la noche, y cómo este enfriamiento nocturno puede almacenarse en la masa térmica de la estructura del edificio para proporcionar confort durante el día. Las condiciones que favorecen este enfoque — baja humedad, cielos despejados, gran amplitud térmica diaria — se discuten con precisión, al igual que las configuraciones arquitectónicas que mejor explotan el intercambio radiante.
El enfriamiento evaporativo se aborda en varios capítulos que cubren tanto los sistemas directos como los indirectos. Givoni analiza las formas arquitectónicas tradicionales — como las torres captadoras de viento combinadas con elementos de agua — que se han utilizado durante siglos en las regiones áridas de Oriente Medio e Irán, y extiende este análisis a las aplicaciones de diseño contemporáneas. También describe un innovador sistema de torre de enfriamiento pasivo que él mismo desarrolló, en el que finas gotas de agua se rocían hacia abajo dentro de un pozo rematado por un captador de viento, produciendo aire enfriado y humidificado que puede distribuirse por el edificio sin ventiladores mecánicos.
El rendimiento de estos sistemas se analiza en términos de reducción de temperatura y adición de humedad alcanzables bajo diferentes condiciones climáticas. El uso del suelo como fuente de enfriamiento pasivo se trata como una estrategia diferenciada aplicable donde las temperaturas del suelo a profundidades moderadas permanecen significativamente por debajo de las temperaturas del aire en verano. Givoni examina la construcción en contacto con la tierra, los sistemas de tuberías enterradas para el preenfriamiento del aire de ventilación, y las formas de construcción semienterradas, evaluando cada una en términos de beneficios de temperatura esperados y las condiciones climáticas y del suelo que favorecen su aplicación.
Una sección final amplía la discusión al enfriamiento de los espacios exteriores — patios, calles y zonas urbanas abiertas — reconociendo que el entorno térmico inmediato alrededor de un edificio tiene una poderosa influencia en su clima interior. Las estructuras de sombreado, los elementos de agua, los materiales de pavimentación y la vegetación se evalúan como herramientas para moderar las temperaturas exteriores y reducir las cargas de calor solar sobre los edificios adyacentes. A lo largo del libro, Givoni presta atención tanto a los límites como a las posibilidades del enfriamiento pasivo.
Evita prometer en exceso, señalando sistemáticamente que los sistemas pasivos son efectivos dentro de ciertos rangos climáticos y que pueden necesitar combinarse con asistencia mecánica de bajo consumo en condiciones extremas. Esta honestidad intelectual, combinada con la amplitud de tipos climáticos abordados — desde los climas desérticos cálidos y secos hasta las condiciones tropicales cálidas y húmedas — hace del libro una referencia duradera aplicable en una amplia variedad de contextos geográficos. Para los profesionales que buscan una base técnicamente rigurosa para el diseño de enfriamiento adaptado al clima, Passive and Low Energy Cooling of Buildings sigue siendo un recurso esencial.
Fuentes consultadas: Open Library (openlibrary.org); descripción del producto en Amazon.com; literatura de investigación sobre enfriamiento pasivo en ScienceDirect; listado en Scribd; catálogo de la Biblioteca de la Universidad de Gante; base de datos de referencias SCIRP.