(Los acentos fueron obviados por cuestiones tecnicas)
El Instituto de Investigacion en Energias No Convencionales (INENCO), que desde 1974 trabaja en investigaciones en el campo de energias renovables y no contaminantes, participo en un proyecto por el que se diseño y construyo un hospital materno-infantil bioclimatico en la localidad de Susques, provincia de Jujuy. Esta ciudad de la Puna contaba con los mas altos indices de mortalidad materno-infantil del pais. El edificio, moderno y funcional, emplea la energia solar para su calefaccion.
Para desarrollar el proyecto fue necesario trabajar con la energia producida por el sol y recogida en forma artificial. Para ello, se aprovecha la radiacion que llega como un flujo de energia en forma de ondas electromagneticas a traves de distintos dispositivos llamados colectores. Si bien este recurso es abundante, su aprovechamiento depende de la ubicacion geografica. El doctor Luis Saravia, uno de los artifices de la creacion y desarrollo del INENCO, afirma: “Argentina dispone, en buena parte del territorio, de niveles interesantes de energia solar. En particular, las regiones andinas y subandinas, desde Jujuy a Neuquen poseen valores muy significativos”.
Alejandro Hernandez, investigador del Instituto, quien tambien participo del proyecto junto a la doctora Graciela Lesino, explico a InfoUniversidades como se aprovecho la energia solar para la calefaccion del edificio. Se colecto la radiacion solar en forma pasiva mediante dos estrategias: la primera consiste en aprovechar la radiacion solar haciendola ingresar por las ventanas con vidrios de muy buena calidad optica, es decir, que tengan la mayor capacidad de transmision posible. Para ello se coloca un doble vidrio y se crea una camara de aire estanca que disminuye la perdida de calor hacia afuera. La otra consiste en construir un muro exterior orientado al norte que sea capaz de colectar y acumular la radiacion solar.
La idea era que el edificio fuese calefaccionado durante todo el año por via solar, debido a que las temperaturas locales son muy bajas. Gran parte del año las temperaturas medias mensuales se ubican por debajo de 0° C, con una media anual de -3,1° C. La localidad de Susques cuenta con una importante radiacion solar durante todo el año, por las caracteristicas geograficas propias de la Puna.
El trabajo consistio en diseñar una envolvente edilicia termicamente adecuada al clima del lugar, esto es, con techos y paredes que minimizan la perdida de calor desde el interior hacia el exterior a partir de un Muro Colector Acumulador (MCA). El muro de radiacion solar se ubica sobre la fachada norte y su superficie externa esta pintada de negro para maximizar la coleccion solar. Ademas, esta protegida del viento para evitar su enfriamiento mediante una doble cubierta de vidrio. Entre esta cubierta y el muro existe una camara de aire estanco de 5 cm de espesor, cuyo objetivo, junto al del doble vidrio, es disminuir la perdida de calor hacia el exterior.
En el hospital materno-infantil de Susques se construyeron 96 metros cuadrados de MCA, con un espesor de 40 cm de una piedra especial que puede extraerse en la zona. Se dimensiono este espesor para que el desfase entre la temperatura maxima exterior e interior fuera del orden de 6 horas, a fin de disponer dentro del edificio de la energia acumulada en el muro cerca de las 19 horas. Ademas, se instalaron 23 metros cuadrados de ventanas con doble vidrio para aumentar la coleccion solar mediante ganancia directa.
En cuanto al material del MCA, se eligio una piedra de muy alta conductividad termica, conocida como cuarcita, seleccionada luego de evaluar las propiedades termicas de diferentes piedras de la region. La conductividad termica es una propiedad fisica que mide la capacidad de los materiales para conducir el calor. En el Sistema Internacional se expresa en unidades de W /m K. Cuando la conductividad de un solido es del orden o mayor que la unidad, se considera que el material es conductor del calor, mientras que para valores inferiores a 0,1 W /m K el material es un aislante termico. Asi, mientras la piedra tiene una conductividad termica de entre 2 y 6 W/m K (material conductor), la lana de vidrio y el poliestireno expandido (conocido comercialmente como telgopor) tienen una conductividad termica de 0,039 W/m K (materiales aislantes).
El valor de conductividad termica de las piedras de Susques determinado fue de 4,2 W/m K, por lo que resultaron apropiadas para la construccion del MCA. En las paredes exteriores sobre las orientaciones este, sur y oeste, se construyeron muros dobles de piedra cuarcita hacia el exterior y ladrillo ceramico hueco hacia el interior, separados con poliestireno para lograr disminuir la perdida de calor a traves de ellos. Los techos, construidos con chapa galvanizada fueron aislados termicamente con lana de vidrio de 10 cm de espesor por el lado interno al edificio.
La evaluacion del comportamiento termico del hospital fue realizada por simulacion computacional, con el software SIMEDIF desarrollado en el INENCO, una valiosa herramienta de diseño y modelizacion termica de edificios. SIMEDIF permite simular el comportamiento termico de edificios con muchos locales sometidos a distintas condiciones climaticas y construidos en cualquier entorno geografico.
Para estos calculos fue necesario obtener datos medios mensuales de temperaturas ambiente minimas, medias y maximas para todo el año, con los cuales reconstruir dias de diseño de invierno y verano, hora por hora.
Ademas, fue necesario estimar el recurso solar disponible a traves de otro programa informatico, desarrollado por el doctor Hernandez, llamado GEOSOL que permite estimar la radiacion solar en cualquier lugar del planeta para latitudes comprendidas entre el Ecuador y los circulos polares. El programa calculo por el metodo numerico, hora por hora, la temperatura de cada una de las paredes, pisos, techos, tabiques y del aire interior de cada local del edificio.
Con el apoyo de estas simulaciones, los investigadores modificaron los parametros de los distintos elementos componentes de la envolvente edilicia, hasta obtener un diseño termicamente aceptable desde el punto de vista del ahorro energetico para su calefaccion. Fue asi que detectaron la necesidad de calefaccionar el sector central y sur del edificio (que no tienen acceso directo al sol) mediante colectores solares calentadores de aire de flujo forzado con ventiladores.
Con un tercer programa computacional, los investigadores diseñaron y dimensionaron la instalacion de estos colectores solares. De esta manera, mediante la incorporacion de aislacion termica en la envolvente, la construccion de 96 metros cuadrados de muro colector acumulador, combinados con 23 metros cuadrados de ganancia directa por ventanas y 60 de colectores solares calentadores de aire forzados, se logro un diseño de edificio energeticamente eficiente y de menor impacto ambiental que uno convencional, que aprovecha la energia del sol y que solo requiere de energia auxiliar para calefaccionar el sector de Neonatologia, debido a sus requerimientos termicos especificos.
El trabajo se hizo en conjunto con los arquitectos Lina Rodriguez y Julio Linares, de la direccion de Arquitectura de la provincia de Jujuy. Asi, de la interaccion entre arquitectos y solaristas surgio el primer hospital bioclimatico del pais, proyecto que fue declarado de interes por el Senado de la Nacion en. El edificio funciona desde hace tres años.
Raul Martin Vargas
rvargas@unsa.edu.ar
Responsable de prensa de radio Universidad Nacional de Salta
Universidad Nacional de Salta
Fuente: Info Universidades
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