Los patios interiores enseñan ecoeficiencia a los arquitectos

Los habitantes de las regiones mediterráneas hace siglos que saben que la temperatura de sus patios en verano es más fresca que en la de la calle. “¿Por qué poner entonces la extracción del aire acondicionado en la azotea o la fachada exterior si nos ahorraríamos energía tomando el aire ya más frío del patio?”, se plantea el arquitecto Juan Manuel Rojas.

El investigador, junto a dos profesores de la Universidad de Sevilla, ha desarrollado una herramienta matemática que por primera vez cuantifica el complejo comportamiento termodinámico de los patios. Los detalles se publican en la revista Energies.

“En estos espacios se produce un mezcla de fenómenos de estratificación –el aire caliente sube y el frío baja–, convección –los muros calentados durante el día proyectan el aire hacia arriba– y patrones de flujo –formación de remolinos de viento según la geometría del recinto–”, explica Rojas.

Toda esa información se recoge en un programa mediante datos concretos del clima local –temperaturas medias y vientos–, así como del propio patio –alto, ancho y tipo de material–, ya que no todos absorben la misma radiación. El resultado es una ‘película’ con la evolución del aire a lo largo de las horas.

“El modelo permite cuantificar las ventajas térmicas de los patios, lo que ofrece nuevas posibilidades en el diseño de edificios más eficientes y sostenibles sin salirse de presupuesto”, destaca el arquitecto, que reivindica la continuidad en los edificios actuales de una sabiduría que lleva en uso desde hace 4.000 años.

Los proyectos ecoeficientes de las últimas décadas tienden a eliminar los patios o a colocar atrios acristalados sobre ellos porque se supone que a mayor superficie de fachada, mayor transmisión de energía.

“Pero las herramientas de calificación energética con las que se calcula esto asumen que la temperatura del aire del interior y exterior de los patios es la misma, cuando no es así, y hay que tenerlo en cuenta”, insiste Rojas, quien reconoce que los atrios cerrados pueden funcionar bien en el centro y norte de Europa.

El modelo de los investigadores se ha validado con éxito en un hotel de Málaga (Monte Málaga), que sigue las estrategias termodinámicas del patio mediterráneo para mejorar toda su eficiencia energética.

Para climatizar el hotel se toma el aire del fondo del patio, que en verano llega a estar hasta 9 ºC más fresco que fuera. Esto supone un ahorro energético y económico tal que el consumo del edificio es casi la mitad que los de su entorno.

Nueva visión de patios históricos

El estudio también ofrece una nueva interpretación termodinámica de los patios históricos, desde algunos tradicionales en Cádiz y Sevilla hasta el claustro de la catedral de Santiago de Compostela y el del Palacio Farnesio en Roma.

“Los más profundos y estrechos funcionan mejor en las zonas cálidas, mientras que los patios más abiertos lo hacen en regiones situadas más al norte, como podemos observar simplemente navegando con Google Maps”, dice Rojas.

El arquitecto considera que ha sido el clima, y no la cultura o el arte, el que ha seleccionado primero las formas más adecuadas al lugar donde se construían los patios, aunque luego la tradición los haya mantenido: “Igual que la selección natural elige a los mejores organismos, el propio medio ha ido seleccionado las propuestas arquitectónicas que mejor aprovechaban los recursos disponibles”.

Referencia bibliográfica:

Juan M. Rojas, Carmen Galán-Marín,Enrique D. Fernández-Nieto. “Parametric Study of Thermodynamics in the Mediterranean Courtyard as a Tool for the Design of Eco-Efficient Buildings”. Energies 5 (7): 2381-2403, 2012. Doi:10.3390/en5072381.