La fachada de doble piel es un sistema de edificación formado por dos pieles, o fachadas , colocadas de tal forma que el aire fluye en la cavidad intermedia. La ventilación de la cavidad puede ser natural, ventilada o mecánica. Aparte del tipo de ventilación dentro de la cámara, el origen y destino del aire puede diferir dependiendo principalmente de las condiciones climáticas, el uso, la ubicación, las horas de ocupación del edificio y la estrategia HVAC.
Las pieles de vidrio pueden ser unidades de acristalamiento simple o doble con una distancia desde 20 cm hasta 2 metros. A menudo, por razones de protección y extracción de calor durante el período de enfriamiento, se colocan dispositivos de protección solar dentro de la cavidad.
El concepto esencial de la fachada de doble piel fue explorado y probado por primera vez por el arquitecto suizo-francés Le Corbusier a principios del siglo XX. Su idea, a la que llamó mur neutralisant (muro neutralizante), implicaba la inserción de tuberías de calefacción/refrigeración entre grandes capas de vidrio. Este sistema se empleó en su Villa Schwob ( La Chaux-de-Fonds , Suiza, 1916) y se propuso para varios otros proyectos, incluido el concurso de la Liga de las Naciones (1927), el edificio Centrosoyuz (Moscú, 1928-33) y Cité du Refuge (París, 1930). Los ingenieros estadounidenses que estudiaron el sistema en 1930 informaron a Le Corbusier que utilizaría mucha más energía que un sistema de aire convencional, pero Harvey Bryan concluyó más tarde que la idea de Le Corbusier tenía mérito si incluía calefacción solar. [1]
Otro experimento temprano fue la casa Alfred Loomis de 1937 del arquitecto William Lescaze en Tuxedo Park, Nueva York. Esta casa incluía "una elaborada doble envoltura" con un espacio de aire de 2 pies de profundidad acondicionado por un sistema separado de la propia casa. El objetivo era mantener altos niveles de humedad en el interior. [2]
Uno de los primeros ejemplos modernos que se construyó fue el Occidental Chemical Building (Niagara Falls, Nueva York, 1980) de Cannon Design. [3] Este edificio, esencialmente un cubo de vidrio, incluía una cavidad de 4 pies de profundidad entre las capas de vidrio para precalentar el aire en invierno. [4]
El reciente resurgimiento del diseño de edificios eficientes ha renovado el interés en este concepto. Dado que el USGBC recompensa puntos por la reducción del consumo de energía en comparación con un caso base, esta estrategia se ha utilizado para optimizar el rendimiento energético de los edificios.
Ejemplos de edificios notables que utilizan una fachada de doble piel son 30 St Mary Axe (también conocido como The Gherkin ) y 1 Angel Square . Ambos edificios logran excelentes credenciales ambientales para su tamaño, con los beneficios de una doble piel clave para esto. El Gherkin presenta ventanas triangulares en la piel exterior que trepan por el rascacielos. Estas ventanas se abren según el clima y los datos del edificio, lo que permite que más o menos aire cruce el flujo a través del edificio para ventilación.
La cavidad entre las dos pieles puede estar ventilada de forma natural o mecánica. En climas fríos, la ganancia solar dentro de la cavidad puede circular hacia el espacio ocupado para compensar los requisitos de calefacción, mientras que en climas cálidos la cavidad puede ventilarse fuera del edificio para mitigar la ganancia solar y disminuir la carga de refrigeración. En cada caso, se supone que se puede lograr un valor aislante más alto utilizando esta configuración de acristalamiento en comparación con una configuración de acristalamiento convencional.
Estudios recientes demostraron que el rendimiento energético de un edificio conectado a una fachada de doble piel se puede mejorar tanto en la estación fría como en la cálida o en climas fríos y cálidos optimizando la estrategia de ventilación de la fachada. [5]
Las ventajas de las fachadas de doble piel sobre las fachadas de una sola piel convencionales no son claras; Se pueden obtener valores aislantes similares utilizando ventanas convencionales de baja emisividad y alto rendimiento. La cavidad provoca una disminución del espacio útil del suelo y, dependiendo de la estrategia de ventilación de la cavidad, puede tener problemas de condensación, ensuciamiento o introducción de ruido exterior. La construcción de una segunda piel también puede presentar un aumento significativo de materiales y costes de diseño.
El modelado energético de fachadas de doble piel es inherentemente más difícil debido a las diferentes propiedades de transferencia de calor dentro de la cavidad, lo que hace que el modelado del rendimiento energético y la predicción de ahorros sean discutibles. [6]