Las Chimeneas Solares
Un elemento imprescindible en el diseño de edificios ecológicos, las chimeneas solares pueden reducir los costos de energía hasta en un 50%. Ahora la investigación revela que también podrían ayudar a salvar vidas en un incendio en un edificio.
En una primicia mundial, los investigadores diseñaron una chimenea solar optimizada para el ahorro de energía y la seguridad contra incendios, como parte de las características sostenibles de un nuevo edificio en Melbourne, Australia.
El modelado muestra que la chimenea solar especialmente diseñada aumenta radicalmente la cantidad de tiempo que las personas tienen para escapar del edificio durante un incendio, extendiendo el tiempo de evacuación segura de aproximadamente dos minutos a más de 14 minutos.
Una chimenea solar es un sistema pasivo de calentamiento y enfriamiento solar que aprovecha la ventilación natural para regular la temperatura de un edificio.
Con un estimado del 19% de los recursos energéticos del mundo destinados a calefacción, ventilación y refrigeración de edificios, la integración de chimeneas solares en nuevas construcciones y la modernización de las estructuras existentes ofrece un gran potencial para reducir este enorme costo ambiental.
En el nuevo proyecto, una colaboración entre la Universidad RMIT y la ciudad de Kingston, los investigadores diseñaron una chimenea solar para maximizar su eficiencia para ventilar aire fresco y aspirar humo de un edificio en caso de incendio.
El investigador Dr. Long Shi dijo que las chimeneas solares tienen credenciales ambientales bien establecidas, pero su potencial para mejorar la seguridad contra incendios no había sido explorado.
«En una situación de emergencia en la que cada segundo cuenta, es fundamental dar a las personas más tiempo para escapar de manera segura», dijo Shi.
«Nuestra investigación demuestra que las chimeneas solares ofrecen poderosos beneficios para la seguridad de las personas y el medio ambiente.
«Cumplir con dos funciones importantes podría impulsar la ya rentable rentabilidad de esta tecnología sostenible.
«Esperamos que nuestros hallazgos inspiren más inversión y desarrollo de chimeneas solares en Australia y en todo el mundo».
La alcaldesa de Kingston, Georgina Oxley, dijo que el Consejo estaba emocionado de ser parte del innovador proyecto.
«Crear formas nuevas e innovadoras para reducir el consumo de energía en el diseño de nuestro edificio es una prioridad para el Consejo», dijo Oxley.
«La chimenea solar que se instaló en el nuevo y moderno Pabellón de Reserva Mentone no solo nos permite aprovechar la energía verde limpia para calentar y enfriar el edificio, ayudando al Consejo a lograr sus objetivos ambientales, sino que también tiene potencial para salvar vidas en caso de incendio. Este es un diseño verdaderamente notable «.
Si bien los cálculos en torno al aumento de 6 veces en el tiempo de evacuación segura fueron específicos del nuevo edificio, una investigación previa realizada por el equipo de la Escuela de Ingeniería de RMIT ha confirmado que las chimeneas solares pueden lograr con éxito ambas funciones: ventilación y agotamiento del humo.
El aire caliente sube: como funciona una chimenea solar
El enfoque de diseño pasivo detrás de las chimeneas solares funciona según el conocido principio de que el aire caliente siempre sube.
Las chimeneas solares modernas generalmente presentan una pared de vidrio junto a una pared pintada de negro, para maximizar la absorción de la radiación solar. Las ventilas en la parte superior e inferior controlan el flujo de aire dentro y fuera de la chimenea para calentar o enfriar.
A medida que el sol calienta la chimenea, esto calienta el aire dentro de ella.
El aire caliente se eleva y sale por la parte superior de la chimenea, lo que atrae más aire en la parte inferior, impulsando la ventilación a través de un edificio para enfriarlo naturalmente.
Cuando hace frío afuera, la chimenea se puede cerrar, para dirigir el calor absorbido de vuelta al edificio y mantenerlo caliente.
Es un concepto ingeniosamente simple que es relativamente barato de actualizar y no agrega casi ningún costo adicional a una nueva construcción, pero puede reducir el consumo de energía.
Reduce el humo, aumenta la seguridad
Durante un incendio, el mismo principio, el aire caliente se eleva, permite que la chimenea solar aspire el humo del edificio.
Menos humo significa mejor visibilidad, temperaturas más bajas y monóxido de carbono reducido, todo lo cual contribuye a aumentar la cantidad de tiempo que las personas tienen para evacuar de manera segura.
Para comprender exactamente cuánto tiempo de evacuación podría proporcionar una chimenea solar para un edificio específico, debe modelar para ese diseño exacto, dijo Shi.
«Esto diferirá de un edificio a otro, pero sabemos que cualquier tiempo extra es valioso y mejora la seguridad contra incendios, lo que en última instancia podría ayudar a salvar vidas», dijo.
La nueva investigación ofrece una guía técnica para optimizar el diseño y la ingeniería de chimeneas solares en edificios reales, para ampliar su aplicación en las dos funciones.
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