A medida que Florida se calienta, los arquitectos buscan diseños de casas de 'enfriamiento pasivo'

Jul 23, 2023

Jack Parker, profesor de ciencias ambientales desde hace mucho tiempo en la Universidad Internacional de Florida, construyó su casa desde cero para usar la menor cantidad de electricidad posible y aprovechar las fuerzas naturales de enfriamiento del sur de Florida.

El lugar estaba inclinado para captar la brisa predominante y a la sombra de árboles estratégicamente plantados. Numerosas ventanas permitían el flujo de aire y ventilaban el aire caliente. Usó aproximadamente una sexta parte de la energía de las casas circundantes, ahorrando dinero y también la cordura de la familia después de que el huracán Andrew azotara las bochornosas profundidades de agosto de 1992 y dejara sin electricidad durante 11 días.

"Éramos los únicos en todo nuestro vecindario que podíamos dormir por la noche porque podíamos abrir las ventanas", dijo Parker. "Todos los demás estaban en sus casas sudando mucho y sufriendo por el calor".

Parker construyó esa casa en Kendall allá por 1984, pero su enfoque de “enfriamiento pasivo” nunca tuvo éxito mientras el sur de Florida continuaba en auge. Al menos hasta ahora. A medida que el cambio climático eleva las temperaturas y los costos de refrigeración, algunos arquitectos y compradores de viviendas están comenzando a emplear diseños desarrollados mucho antes del aire acondicionado, desde los profundos porches de las cabañas de galletas y las elevadas chozas de pollitos de los primeros habitantes del sur de Florida.

"Ha habido más diseñadores dispuestos a reincorporar estrategias de diseño pasivo en sus proyectos", dijo Sonia Chao, decana asociada de investigación de la Escuela de Arquitectura de la Universidad de Miami. "Sospecho que a medida que los factores de estrés climático... continúen impactando a nuestras comunidades de manera más consistente, un mayor número de clientes exigirán que sus diseñadores incorporen tales características, aunque solo sea para reducir sus propios costos de servicios públicos".

Los diseños de edificios modernos pueden hacer que las personas se sientan más cómodas durante las olas de calor veraniegas que baten récords. Pero también prometen reducir la cantidad de electricidad que los hogares utilizan para aire acondicionado y al mismo tiempo reducir las emisiones de carbono que están elevando las temperaturas globales.

"Si haces esto correctamente, terminarás ahorrando dinero... y estarás reduciendo la contaminación de carbono que eso conlleva", dijo Parker.

Últimamente, los arquitectos que diseñan casas de lujo para compradores adinerados y preocupados por el clima han comenzado a utilizar técnicas de refrigeración que alguna vez fueron comunes en sus diseños contemporáneos.

Tomemos, por ejemplo, la “Prairie House” de 15,2 millones de dólares en Miami Beach, una casa de lujo de tres dormitorios y 3200 pies cuadrados diseñada por el arquitecto de Miami René González. El edificio está diseñado para ser "poroso", lleno de patios, corredores y espacios abiertos que permiten el paso de la brisa. Toda la estructura está elevada a 14 pies sobre el suelo, lo que no sólo permite que el edificio esquive inundaciones, sino que también permite que el aire fresco circule debajo del piso.

Un solo patio puede reducir la factura energética de un edificio en aproximadamente un 7% de media, según un estudio de 2021 realizado por investigadores españoles de las universidades de Cádiz y Sevilla.

Además de los patios y corredores de Prairie Residence, las plantas crecen en el techo y las paredes de vidrio se retraen en los días y noches frescos para dejar entrar la brisa. González dotó la propiedad con árboles de sombra y fuentes de agua para refrescar el aire a medida que fluye.

"El efecto no es sólo físico sino también psicológico", dijo González. "La idea de que tienes aire fluyendo a tu alrededor y ves espacios y ves un elemento de agua o una piscina también psicológicamente te hace sentir más fresco".

Los arquitectos tienen otros trucos de refrigeración bajo la manga. En una casa que construyó para una familia en Punta Gorda, la arquitecta de Miami Suzanne Martinson extendió el techo 10 pies más allá de las ventanas y las puertas corredizas de vidrio para dar sombra al interior. La casa tiene solo una habitación de ancho, con grandes ventanas que se pueden abrir para permitir que el aire fluya fácilmente por todo el edificio.

"Somos inusuales porque estamos en un ambiente tropical donde la humedad es alta", dijo Martinson. "En un clima húmedo, la forma de mantenerse fresco es que el aire se mueva por el cuerpo y la piel, por lo que es necesario que haya aire en movimiento".

Martinson también elevó los techos 10 pies y colocó ventiladores de techo en cada habitación para ayudar a que el aire caliente se elevara por encima de las cabezas de las personas que estaban dentro.

Finalmente, los porches con sombra, un elemento básico de la arquitectura sureña, pueden ser una excelente manera de mantener fresco un edificio, según Chao. Además de brindar a las personas un lugar para sentarse con la brisa y refrescarse, los porches profundos también dan sombra a las paredes exteriores, especialmente las orientadas al sur o al oeste que, de otro modo, se cuecen con el sol de la tarde.

"Cuando tienes porches en el lado derecho del edificio... los rayos del sol nunca llegan a la pared que protege la habitación interior", dijo Chao. "Esa pared no gana calor, lo que significa que se necesita menos electricidad para enfriar ese espacio".

Los porches no sólo funcionan en viviendas unifamiliares. También se pueden incorporar a edificios mucho más grandes, como el Museo de Arte Pérez de Miami, que tiene una pared este a la sombra de un enorme porche con vista a la Bahía de Biscayne.

Solía ​​ser común construir así en el sur de Florida. González, por ejemplo, se inspira en el diseño de los primeros habitantes de la región.

“Se trata de construir de la misma manera que lo han hecho los nativos”, dijo. “Si observas las cabañas de los pollitos y las primeras estructuras de los nativos americanos, verás que están elevadas del suelo, son muy [abiertas] y generalmente están orientadas de manera que permiten las brisas del sureste que tenemos aquí en el sur. Florida fluya hacia adentro y hacia afuera por el otro lado”.

En la época de la frontera de Florida, muchos colonos construyeron sus casas siguiendo las mismas ideas. A menudo, eso significaba “edificios estrechos, preferiblemente orientados a lo largo de un eje este/oeste, con porches profundos en el lado sur del edificio o la ubicación estratégica de árboles y, finalmente, ventanas altas y operables alineadas una frente a otra”, dijo Chao. .

"Los espacios interiores generalmente eran más altos y, a menudo, los techos estaban inclinados y algunos tenían una abertura hacia la parte superior para permitir que el aire caliente subiera y saliera de la estructura", dijo, y agregó que muchos edificios también tenían espacios de acceso que permitían que el aire circulara debajo de las tablas del piso. y contraventanas con persianas que dejan pasar el aire mientras bloquean la luz.

The Barnacle, una casa histórica construida en 1891 en Coconut Grove, utilizó muchas de estas técnicas para mantener frescos a sus ocupantes antes que el aire acondicionado.

Las técnicas de enfriamiento se convirtieron en partes icónicas del paisaje arquitectónico de la región. Muchos de los edificios Art Deco que bordean Miami Beach, por ejemplo, tienen repisas profundas en forma de "cejas" sobre sus ventanas que dan sombra al interior además de darle a la fachada un toque estético.

Los diseños de refrigeración clásicos del sur de Florida comenzaron a desvanecerse lentamente después de la Segunda Guerra Mundial, cuando el aire acondicionado se volvió gradualmente más barato y más generalizado, según Chao. “Cuando eso empezó a suceder”, dijo, “los desarrolladores empezaron a decir: '¡Ajá! Ya no necesito elementos [de refrigeración pasiva] porque la gente puede vivir en el edificio sin porche, sin ventanas que se puedan abrir, sin contraventanas porque el aire acondicionado hará que el espacio sea cómodo”.

“Desgraciadamente, en los años 70 la mayoría de los edificios estaban construidos de forma completamente diferente”, afirma.

Con algunas excepciones, muchas casas más nuevas se construyeron con ventanas que no se abrían, sin porches, aleros ni árboles que dieran sombra en el lote. Con conductos de aire acondicionado que serpentean de una habitación a otra, los edificios no fueron diseñados para la ventilación cruzada. A pesar del aumento de las temperaturas, ese sigue siendo el diseño dominante. Basta pensar en las modernas mansiones tipo “cubo de azúcar” que se levantan en todo el sur de Florida.

“Hoy en día, es común que encontremos el mismo diseño sencillo en el sur de Florida que en Alaska”, dijo Chao. "Desafortunadamente, las casas del sur de Florida ya no se construyen teniendo en cuenta las zonas climáticas y debemos agradecer el aire acondicionado mecánico".

Los diseños de edificios más frescos tienen beneficios dobles. Ofrecen una forma de reducir las facturas de energía (y las emisiones de carbono) al reducir la cantidad de energía que las personas necesitan usar para mantener cómodos sus hogares y negocios durante todo el año. Según FPL, la refrigeración por sí sola suele representar alrededor del 60% de las facturas de energía de los floridanos.

Por supuesto, eso no significa que la gente tenga que vivir sin aire acondicionado en los días más calurosos del verano.

“No se trata de sugerir que vas a vivir aquí siempre con las puertas abiertas”, dijo González. “El calor aquí, como cada vez ocurre en todo el mundo, es extremo durante los meses de verano. Pero durante los meses de invierno tenemos un clima muy agradable y tenemos muchos días en los que tienes la posibilidad de abrirte”.

Pero sólo puedes “abrirte” a la brisa si tu casa tiene ventanas que se abren y un diseño que permite que el aire fluya. Algunas casas modernas ahora están construidas con ventanas fijas que no se pueden abrir, según Martinson.

"Los desarrolladores y clientes lo están haciendo porque una ventana operable cuesta más y es un ahorro, pero es una pena que no puedan abrirlas para disfrutar de la brisa cuando la hay o del buen clima en invierno", dijo.

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El otro desafío, dijo Martinson, es que los días fríos de invierno en el sur de Florida se están volviendo una rareza. "Hace mucho más calor", dijo. “He estado aquí desde los años 50, cuando mi familia se mudó aquí y podías estar afuera en el verano. En Miami había más dosel y podías estar a la sombra y estar totalmente cómodo. Pero ese ya no es el caso”.

Estudios recientes lo comprueban. En la década de 1960, las temperaturas diarias alcanzaban los 90 grados durante aproximadamente una cuarta parte del año. Ahora, los días de 90 grados representan un tercio del año. Para 2050, los científicos esperan que los habitantes del sur de la Florida suden durante días con temperaturas de 90 grados durante más de la mitad del año.

Mientras tanto, el rápido desarrollo de Miami ha reemplazado árboles y plantas con concreto y asfalto, contribuyendo al “efecto isla de calor urbano”. Miami se ha convertido en una de las junglas de asfalto más calientes del país, según un informe reciente del grupo de investigación sin fines de lucro Climate Central.

La tendencia al calentamiento de Miami hace que sea aún más urgente comenzar a diseñar edificios para que sean más resistentes al calor extremo, según Chao, especialmente para los menos ricos.

“En particular, debemos considerar cómo los miembros más pobres de la comunidad se ven afectados por el calor extremo, porque es posible que no puedan permitirse el lujo de hacer funcionar ese sistema de aire acondicionado las 24 horas del día, los 7 días de la semana”, dijo. "Por eso es particularmente importante comenzar a construir inmediatamente de esta manera más reflexiva y respetuosa con el planeta cuando lo hacemos para viviendas asequibles o para trabajadores".

"No estamos hablando sólo de cuánta energía consumen, sino que en realidad estamos hablando de su salud, seguridad y bienestar", dijo Chao.

Diseñar edificios más frescos no tiene por qué costar mucho dinero. González sabe que la mayoría de la gente nunca podría darse el lujo de vivir en una casa tan lujosa como su Prairie House. "Esta no es una casa barata", dijo. "Pero algunas de las estrategias que utilizamos aquí son económicas y fáciles de aplicar".

Plantar árboles de sombra en la propiedad, usar corredores o patios para permitir que el aire fluya a través de un edificio e instalar ventanas que se puedan abrir para dejar entrar la brisa son técnicas de diseño relativamente asequibles, incluso si los jacuzzis en la azotea de Prairie House y la elevación de 10 pies no lo son. .

“El diseño pasivo no es una cuestión de estilo ni es complicado ni necesariamente más caro en manos de un experto”, afirmó Chao.

Un excelente ejemplo temprano: Parker y su esposa Janat, profesora de psicología de FIU, recibían salarios académicos cuando construyeron su casa energéticamente eficiente hace casi 40 años.

La casa de dos pisos en The Crossings tiene 37 ventanas con techos diseñados para capturar el aire caliente a medida que sube al interior y ventilarlo a través de un conjunto de ventanas en lo alto de las paredes del segundo piso. Parker incluso orientó la casa en un ligero ángulo con respecto a la calle para que enfrentara las brisas predominantes del sureste del sur de Florida.

Para los días caninos del verano, cuando la simple brisa no era suficiente, Parker compró el aire acondicionado más eficiente que pudo encontrar y lo configuró para enfriar las habitaciones del segundo piso. Luego plantó estratégicamente 50 árboles en su lote de un cuarto de acre para ofrecer la máxima sombra al condensador del aire acondicionado de su jardín y a la pared y las ventanas orientadas al sur.

Todo eso (terreno, casa, electrodomésticos de alta eficiencia) le costó aproximadamente 367.000 dólares actuales. Antes de construir su casa, Parker había visitado otros modelos de casas ultraeficientes diseñadas para utilizar poca energía. "Pero todos eran muy caros, básicamente para millonarios, así que no quería eso", dijo Parker. "Quería tener uno que fuera razonablemente rentable".

Parker finalmente dejó su amado hogar en 2019 para mudarse a una comunidad de jubilados en Asheville, Carolina del Norte. Allí no puede controlar el paisajismo ni instalar electrodomésticos ultraeficientes. Pero ha estado distribuyendo boletines a sus vecinos para instarlos a usar menos electricidad elevando los termostatos, usando ventiladores para hacer circular el aire y asegurándose de que puertas y ventanas estén bien selladas cuando el aire acondicionado esté funcionando.

"Cada casa tiene que contribuir a la solución de esto", dijo, "así que cualquier cosa que cada uno de nosotros pueda hacer, creo que es importante". Este informe climático está financiado por la Universidad Internacional de Florida y la Fundación de la Familia David y Christina Martin en asociación con Journalism Funding Partners. El Miami Herald conserva el control editorial de todo el contenido.

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