La fachada de doble piel es un sistema de edificación que consta de dos pieles, o fachadas , colocadas de tal manera que el aire fluye en la cavidad intermedia. La ventilación de la cavidad puede ser natural, asistida por ventiladores o mecánica. Aparte del tipo de ventilación dentro de la cavidad, el origen y el destino del aire pueden diferir dependiendo principalmente de las condiciones climáticas, el uso, la ubicación, las horas de ocupación del edificio y la estrategia de HVAC.
Las capas de vidrio pueden ser de vidrio simple o doble con una distancia entre ellas de 20 cm a 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 cámara.
El concepto esencial de la fachada de doble piel fue explorado y probado por primera vez por el arquitecto franco-suizo 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, 1928-1933) y la Cité du Refuge (París, 1930). Los ingenieros estadounidenses que estudiaban el sistema en 1930 informaron a Le Corbusier de que consumiría mucha más energía que un sistema de aire acondicionado 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, diseñada por el arquitecto William Lescaze en Tuxedo Park, Nueva York. Esta casa incluía "una elaborada doble envoltura" con un espacio de aire de 60 cm de profundidad acondicionado por un sistema separado de la casa misma. El objetivo era mantener altos niveles de humedad en el interior. [2]
Uno de los primeros ejemplos modernos que se construyeron fue el edificio Occidental Chemical (Cataratas del Niágara, 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 por este concepto. Dado que el USGBC otorga 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. The Gherkin presenta ventanas triangulares en la piel exterior que se alinean en el rascacielos. Estas ventanas se abren según el clima y los datos del edificio, lo que permite que más o menos aire fluya a través del edificio para su ventilación.
La cavidad entre las dos capas 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 las necesidades de calefacción, mientras que en climas cálidos la cavidad puede ventilarse hacia el exterior del edificio para mitigar la ganancia solar y disminuir la carga de refrigeración. En cada caso, se supone que se puede lograr un valor de aislamiento más alto utilizando esta configuración de acristalamiento en comparación con una configuración de acristalamiento convencional.
Estudios recientes han demostrado 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 frente a las fachadas convencionales de una sola piel no son claras; se pueden obtener valores de aislamiento similares utilizando ventanas convencionales de alto rendimiento y baja emisividad. La cámara da como resultado una disminución de la superficie útil del suelo y, según la estrategia para ventilarla, puede tener problemas de condensación, suciedad o introducción de ruido exterior. La construcción de una segunda piel también puede suponer un aumento significativo de los costes de diseño y de los materiales.
El modelado energético de los edificios con 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]