Un modelo informático determina cómo edificar optimizando la energía solar

El aprovechamiento de la energía solar que incide en las viviendas es una de las claves para el ahorro energético y, consecuentemente, para la lucha contra el cambio climático. El grupo Composición, Arquitectura y Medio Ambiente (Carma), de la Escuela de Arquitectura de la Universidad de Sevilla ha diseñado un modelo susceptible de programación informática que permite conocer cuál es la radiación solar distribuida en el interior de un edificio o en un espacio urbano ubicado en cualquier zona del mundo. De este modo será posible saber a ciencia cierta cómo aprovechar al máximo la energía solar en lo concerniente a la iluminación, la refrigeración, el calor, etc. y, de este modo, diseñar edificios sostenibles que no despilfarren los ya escasos recursos.
Los valores de radiación solar se obtienen teniendo en cuenta la climatología recogida por los observatorios, la estación del año, las horas de sol, el número de días despejados, e incluso las mediciones y previsiones realizadas por aeropuertos y otras instituciones. El doctor José María Cabeza Lainez, investigador principal del proyecto, explica que «estas variables se calculan mediante algoritmos pertenecientes a la lógica borrosa, analizando los diversos sistemas climatológicos de predicción, las series de cielo más frecuentes... empleando correlaciones que predigan todo esto y lo comparen a su vez con los datos reales». José María Cabeza afirma que el cálculo y medida de la radiación solar «puede parecer algo elemental, pero no lo es tanto cuanto afrontamos la diversidad geométrica y climatológica que se da en la arquitectura, es por ello que estos datos casi nunca están disponibles cuando se construye un inmueble pero son vitales para controlar la cantidad de energía que mediante el edificio se puede generar en los apartados de calefacción, aire acondicionado, alumbrado, etc.». Este profesor titular de Composición Arquitectónica y Medio Ambiente expone que «siendo la construcción responsable del 50 por ciento del consumo energético en el mundo, con el 50 por ciento restante repartido entre el transporte y la industria, es fundamental que controlemos esto cuanto antes».
Según José María Cabeza, «instituciones próximas al Ministerio de Industria habrían difundido instrucciones parecidas, pero con un método aproximado y sólo válido para España, mientras que el nuestro es exacto y puede aplicarse en todo el mundo». El doctor Cabeza señala que la investigación, centrada en un principio en la radiación distribuida en el interior de edificios y espacios urbanos, fue iniciada hacia el año 1990. El impulso definitivo se dio en el año 2007 cuando realizaban una normativa para el control de la radiación en viviendas públicas en Andalucía, para lo cual recibieron una subvención de 25.000 euros por parte de la Consejería de Obras Públicas y Transportes. Ahora están pendientes de que la Consejería de Innovación, Ciencia y Empresa les otorgue otra ayuda para la publicación de los fundamentos de este estudio, que el doctor Cabeza no duda en definir como «la solución final para frenar el cambio climático debido al urbanismo y la edificación, porque considerando que las ciudades son responsables del 60 por ciento del consumo de energía en el mundo, esta es la herramienta que necesitamos los arquitectos para proyectar y construir aprovechando los recursos naturales, aunque obviamente quede en manos de los políticos la decisión de instar a que se realicen estos estudios antes de edificar».
Otras funciones
Una vez calculada la radiación solar que incide sobre las fachadas de un edificio definido por el usuario en su ordenador, el siguiente paso consiste en analizar la distribución interior de la radiación que pasa por las aberturas, ventanales, lucernarios, etc. basándose en los datos anteriores y en la configuración del espacio, «el resultado es un mapa volumétrico de radiación en el interior de la estancia que puede obtenerse en watios por metro cuadrado o alternativamente en lúmenes por metro cuadrado». El tercer paso que nos permite el programa «es determinar la temperatura que va a alcanzar por radiación cada punto del espacio previamente definido. Con el mismo, podemos trabajar sobre cualquier tipo de energía radiante, sea luminosa, calorífica o acústica». De este modo, si se observa que el edificio se calienta demasiado, habrá que refrigerarlo, o en otro caso incorporar fuentes de luz artificial. En definitiva, se puede cambiar rápidamente el diseño de un edificio dependiendo de la energía que deseamos que consuma y en función de su localización. Asimismo, el programa nos orienta para el diseño de calles y plazas con la finalidad de que sean más frescas en verano o más cálidas en invierno y también se puede aplicar al alumbrado urbano.

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