Las soluciones ofrecidas por la antigua arquitectura mediterránea nos dan algunas pistas sobre cómo resolver los problemas de refrigeración del aire evitando al mismo tiempo las plantas consumidoras de energía para proporcionar confort en los edificios modernos.
El aire acondicionado artificial es cada vez más habitual en la arquitectura moderna: sin embargo, puede tener efectos negativos para la salud y su elevado consumo eléctrico conlleva un coste. Los investigadores en sostenibilidad ambiental sugieren explorar las perlas de sabiduría de nuestros antepasados, que ya encontraron soluciones sencillas, económicas y seguras para superar el problema.
El clima de Oriente Medio es cálido y seco, con temperaturas exteriores diarias durante el verano de 40°C a 55°C: en estas condiciones, las poblaciones locales adoptaron en el pasado estrategias particulares para mejorar sus condiciones de vida.
En primer lugar, la disposición de las casas es la primera elección que permite aprovechar la presencia del sol y del viento, para que los edificios se protejan mutuamente del sol y permitan una mayor ventilación.
En segundo lugar, las tecnologías de refrigeración natural más avanzadas se desarrollaron a partir de la cultura árabe y persa: malqaf, qa'a y bad-ghir son tres ejemplos de edificios antiguos que aprovechan la ventilación natural.
El Malqaf es una torre utilizada para captar el aire situada en una posición elevada en lo alto de los edificios, con una corona de columnas alrededor orientada hacia los vientos dominantes. Durante la noche, los muros de la torre absorben el calor del aire contenido en ella y el aire enfriado, más denso, desciende al interior del edificio; durante el día, los muros sirven para mantener la temperatura más baja (en presencia de viento, este proceso se acelera). Los malqaf son edificios enormes: Los iraníes pueden tener entre cinco y ocho metros de altura; los egipcios se caracterizan por una cubierta de madera inclinada entre 30 y 45°; en Pakistán hay miles de captadores de viento, todos alineados y orientados en la misma dirección, porque en esa región el viento siempre sopla de la misma dirección. Se construyeron torres más sofisticadas con almohadillas que la gente podía orientar desde el edificio, en función del viento.
Otro edificio interesante es el Qa'a, que desciende de la tradición turca y aprovecha el principio de la extracción del aire. Se trata de una brecha situada a sotavento, que permite la salida del aire más caliente del interior, gracias a la descompresión creada en la abertura, que a su vez desplaza los flujos de aire. El principio subyacente es sencillo: durante el verano, el aire caliente del ambiente tiende a elevarse y sale por las aberturas y permite la entrada de aire más fresco; durante el invierno, las aberturas se cierran con cristales y el efecto invernadero calienta el edificio.
El Bad-ghir (literalmente "captador de viento") es otro sistema utilizado en el Golfo. El proceso subyacente es la ventilación térmica (convección): la estructura es una torre con paredes ligeras (normalmente de base cuadrada) y dividida en altura o más sectores, cuadrados o triangulares. Independientemente de la ubicación de la torre, la estación del año o la hora del día, al menos dos sectores consecutivos estarán a la sombra, lo que determinará, en el interior de la torre, un doble flujo paralelo de aire caliente de salida y aire frío de entrada. El Bad-ghir también aprovecha el mismo principio del Malqaf, de subida de aire caliente y bajada de aire frío. Si la torre, la altura y la orientación están bien diseñadas, podríamos conceder de 6°C a 10°C de refrigeración.
Los refrigeradores naturales más eficaces en la cultura tradicional árabe son las fuentes: estas poblaciones ya conocían el poder de la evaporación para enfriar el aire. El enfriamiento evaporativo es un proceso en el que el efecto de evaporación de las moléculas de agua del aire se utiliza como depósito térmico natural: el calor sensible del aire se cede a las moléculas de agua en forma de calor latente, para permitir la evaporación. Una fuente construida en la parte media-baja de un captador de viento puede aumentar el efecto del enfriamiento del aire por evaporación. La mayoría de las veces se construye dentro de la fuente una placa tallada en mármol llamada salsabil: la superficie irregular garantiza un mayor movimiento de las moléculas de agua. Otra forma de controlar el microclima era la mashrabìya, una pantalla de madera tallada, aplicada en las aberturas de las fachadas, cuya función era bajar la temperatura del aire y aumentar la humedad, gracias al material utilizado.
Un ejemplo famoso es el edificio Muhib Al Din Ashafei de El Cairo, en Egipto (1350 d.C.): el malqaf, situado a barlovento, capta el aire de los vientos dominantes, lo deja fluir hacia abajo del edificio, donde hay una fuente que aumenta la humedad relativa y baja la temperatura del aire. El flujo de aire sale gracias al efecto chimenea, a través de las rejillas de madera situadas en el claristorio, que está en contacto directo con los rayos del sol y, por tanto, aumenta el efecto deseado. La calefacción natural del claristorio no influye en el microclima, porque está situado en la parte superior del tejado y muy lejos del espacio habitable.
Otro caso interesante de uso de la evaporación para enfriar la temperatura es el Palacio Ziza de Palermo (IT), construido en 1166 durante la dominación normanda (tras siglos en que Sicilia estuvo dominada por el Imperio musulmán) del rey Guglielmo II. Los enormes muros sirven de barrera para proteger la parte interna del palacio del calentamiento solar. Se construyó un largo corredor en el lado oeste del palacio, donde las aberturas al exterior en esta zona se reducen al mínimo, para evitar que el sol caliente el palacio en verano. Pero el recurso más impresionante utilizado en este palacio es la enorme fuente situada delante del edificio, que no sólo servía como herramienta decorativa: el aire que rozaba el agua concedía una brisa fresca que fluía hasta la fachada, que estaba jalonada de claraboyas para permitir que fluyera hacia el interior, llegando hasta la sala de la fuente. La presencia de agua aumentó la humedad relativa del aire, antes incluso de que empezara a fluir hacia las partes superiores del edificio. Los flujos de aire frío que entraban en el edificio ocupaban el lugar de los más calientes, que salían de las altas torres de ventilación. Además, el vestíbulo central de la segunda planta del edificio y sus espacios adyacentes estaban abiertos en el tejado, lo que garantizaba la circulación del aire por efecto chimenea; los pequeños claraboyas de los lados este y oeste aseguraban la ventilación horizontal, que se sumaba al efecto chimenea mencionado.