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“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”
FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO
ARQUITECTURA BIOCLIMATICA
CURSO:
INGENIERIA AMBIENTAL
CATEDRA:
ARQ. ORLANDO GUERRERO F.
Mayo/ 2015
ARQUITECTURA BIOCLIMATICA
INTRODUCCION
El presente trabajo trata de exponer una imagen global, de la arquitectura
bioclimática, sus condiciones de partida, conceptos básicos y su relación con
los procesos de conservación ambiental, ahorro energético y desarrollo
sostenible.
Se pretende ofrecer un breve desarrollo metodológico para la comprensión del
desarrollo del tema. Hablar de arquitectura bioclimática a las puertas del nuevo
milenio ya no resulta una práctica inusual al alcance La construcción, como uno
de los factores claves del desarrollo industrial, es uno de los primeros objetos
de estudio en el campo de la adecuación ambiental, produciéndose numerosos
trabajos sobre el tema. Pero cabe reconocer la mala práctica de realizar una
arquitectura sustentable por cuestiones de avances tecnológicos, y soluciones
que poco factibles para el medio ambiente, en incluso en nosotros mismos de
manera indirecta.
En conclusión, se espera el trabajo sea entendible y se logre captar la
importancia de las soluciones factibles para el medio ambiente y al mismo
tiempo en nosotros, al menos en campos no comerciales, que son los que no
toman en cuenta por el desarrollo tecnológico.
ANTECEDENTES
Haciendo una lectura desde la lógica observamos que la arquitectura en su
definición lleva implícito el concepto bioclimático, al tratarse del arte que
posibilita la vida (Bio) mediante la construcción de espacios que térmicamente
lo permitan.
Antes de la Revolución Industrial, la revolución de la energía (electricidad) y por
tanto la revolución de los materiales, no existían sofisticados sistemas de
climatización, ni perfiles de acero para construir rascacielos, ni aislamiento
térmico para reducir el espesor de los cerramientos en las casas.
Antes de todos estos “avances” se usaba el ingenio, la lógica y la razón a la
hora de construir una vivienda. Nuestros antepasados usaban los recursos de
la naturaleza para resguardarse del frío, se iluminaban y calentaban
exclusivamente con la luz del sol y se resguardaba en espacios seguros y
protegidos de las inclemencias atmosféricas.
Hombre primitivo- se protegía de
la naturaleza sin perjudicarla al extremo
Solamente tendríamos que fijarnos en los pueblos que rodean nuestras
ciudades, para descubrir lo que realmente es la arquitectura bioclimática.
Seguramente todos hemos sentido el bienestar que se experimenta en una
casa de pueblo encalado de blanco, con sus muros de gran espesor y abrigado
entre el resto de casas de su entorno; seguramente nos hemos parado
paseando en una callejuela en sombra donde corre el aire fresco. Si no,
habremos comprobado como en una cueva la temperatura es agradable tanto
en invierno como en verano, o como en los patios donde hay una fuente el
ambiente es siempre agradable.
La arquitectura bioclimática trata exclusivamente de jugar con el diseño de la
casa (orientaciones, materiales, aperturas de ventanas, etc.), el diseño de los
detalles constructivos y los espacios arquitectónicos con el objetivo de
conseguir eficiencia energética.
HISTORIA
A partir de estos temas tenemos en cuenta que la arquitectura ha tenido desde
un inicio los principios en los que se fundamenta actualmente, porque ya se
tenía conocimiento desde nuestros antecesores lo que es una arquitectura
bioclimática lo que dio pie a grandes arquitectos el aprovechamiento de un
arquitectura orgánica y hayan optado por diferentes soluciones para la
captación y protección de los recursos naturales.
Claro ejemplo de ello para la captación de la radiación solar nos encontramos
con una arquitectura semienterrada, (1944), obra del arquitecto Frank Lloyd
Wright. Ésta edificación está compuesta por una planta en forma circular en la
que se entierra la parte norte y se abre un jardín hundido describiendo una
concavidad acristalada que mira hacia el sur. El terraplén al norte y un muro de
piedra de gran dimensión protegen la vivienda de los vientos dominantes y
proporcionan calor y fresco en verano. Defendió que “sus viviendas debían ser
parte de la naturaleza y crecer desde el suelo hasta la luz”, así queda reflejado
en su obra y en concreto en su libro “The Natur House” donde promovía “una
integración tanto en el lugar, en el entorno como en la vida de sus habitantes”.
Es un ejemplo de adaptación al entorno (condiciones extremas de frío), utilización
de materiales de la zona, eficiencia térmica y luz natural.
Alrededor de 1960, comenzó en la cultura occidental una tendencia a la
protección del medio ambiente convirtiéndose más tarde en todo un
movimiento, apareciendo conceptos nuevos como el de “casa ecológica”,
recogido en el libro de James Lovelock, “Gaia una nueva visión de la vida
sobre la tierra”.
Cabe destacar la figura del arquitecto Victor Olgyay, es uno de los precursores
en la relación entre la arquitectura y la energía, arquitecto y urbanista es
considerado como el pionero del bioclimatísmo, es autor de numerosos libros
relacionados con el tema entre los que cabe destacar “Arquitectura y Clima”,
donde se recogen todos sus escritos tratando la relación entre un edificio y el
medio natural que lo rodea así como la relación entre el ser humano y el clima.
La mayoría de arquitectos bioclimáticos se nutren de sus enseñanzas y forman
parte de la nueva corriente arquitectónica denominada arquitectura sostenible.
DEFINICION
La arquitectura bioclimática puede definirse como la arquitectura diseñada
sabiamente para lograr un máximo confort dentro del edificio con el mínimo
gasto energético. Para ello aprovecha las condiciones climáticas de su
entorno, transformando los elementos climáticos externos en confort interno
gracias a un diseño inteligente. Si en algunas épocas del año fuese
necesario un aporte energético extra, se recurriría si fuese posible a las
fuentes de energía renovables.
La arquitectura bioclimática está íntimamente ligada a la construcción
ecológica, que se refiere a las estructuras o procesos de construcción que
sean responsables con el medioambiente y ocupan recursos de manera
eficiente durante todo el tiempo de vida de una construcción. También tiene
impacto en la salubridad de los edificios a, través de un mejor confort
térmico, el control de los niveles de CO2 en los interiores, una mayor
iluminación y la utilización de materiales de construcción no tóxicos
avalados por declaraciones ambientales.
Una vivienda bioclimática puede conseguir un gran ahorro e incluso llegar a
ser sostenible en su totalidad. Aunque el costo de construcción puede ser
mayor, puede ser rentable, ya que el incremento en el costo inicial puede
llegar a amortizarse en el tiempo al disminuirse los costos de operación.
CRITERIOS PARA LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA
o Ubicación
o Destacar la importancia del tratamiento exterior del edificio.
o Forma de la vivienda.
o Orientación de la edificación.
o Implantación de sistemas para el ahorro energético.
o Sistemas de captación de energía solar pasiva.
o Implantación de energías renovables aprovechables en ese lugar
determinado.
o Masa térmica.
o Sistemas de aislamiento
o Sistemas de ventilación
o Aprovechamiento climático del suelo.
o Espacios tapón.
o Sistemas evaporativos de refrigeración
o Diseño de sistemas para el precalentamiento del agua, mediante placas
solares.
o Ahorro de agua.
o Aprovechamiento de agua de lluvia.
o Galerías de ventilación controlada.
o Sistemas vegetales hídricos reguladores de la temperatura y de la
humedad.
o Disminución del consumo energético y con él, la contaminación
ambiental.
o Sistemas de captación de luz natural (especialmente importante en las
zonas del Norte de Europa).
o Climatización natural.
o Sistemas de control y gestión para optimizar el uso de la energía
(domótica).
o Protección contra la radiación en verano.
o Utilización de materiales ecológicos.
OTROS CONCEPTOS
Arquitectura solar pasiva: Hace referencia al diseño de la casa para
el uso eficiente de la energía solar. Puesto que no utiliza sistemas
mecánicos, está íntimamente relacionada con la arquitectura
bioclimática, si bien esta última no sólo juega con la energía solar,
sino con otros elementos climáticos. Por ello, el término bioclimática
es un poco más general, si bien ambos van en la misma dirección.
Arquitectura solar activa: Hace referencia al aprovechamiento de la
energía solar mediante sistemas mecánicos y/o eléctricos: colectores
solares (para calentar agua o para calefacción) y paneles
fotovoltaicos (para obtención de energía eléctrica). Pueden
complementar una casa bioclimática.
Uso de energías renovables: Se refiere a aquellas energías limpias y
que no se agotan (se renuevan). Están relacionadas con la
arquitectura bioclimática porque ésta utiliza la radiación solar
(renovable) para calefacción y refrigeración natural. Pero, para una
casa, además de la energía solar, se pueden considerar otros tipos,
como la energía eólica o hidráulica para generación de electricidad;
la energía geotérmica para calefacción-refrigeración o la generación
de metano a partir de residuos orgánicos (Biomasa).
Arquitectura sostenible: Esta arquitectura reflexiona sobre el impacto
ambiental de todos los procesos implicados en una vivienda, desde
los materiales de fabricación (obtención que no produzca desechos
tóxicos y no consuma mucha energía), las técnicas de construcción
(que supongan un mínimo deterioro ambiental), la ubicación de la
vivienda y su impacto en el entorno, el consumo energético de la
misma y su impacto, y el re ciclado de los materiales cuando la casa
ha cumplido su función y se derriba.
Masa térmica: Provoca un desfase entre los aportes de calor y el
incremento de la temperatura. Funciona a diferentes niveles:
Ciclo diario:
En el invierno, la masa térmica estratégicamente colocada almacena
calor solar durante el día para liberarlo por la noche y en el verano,
realiza la misma función, sólo que el calor que almacena durante el
día es el de la casa, manteniéndola fresca, y lo libera por la noche,
por medio de la ventilación.
Ciclo interdiario: La masa térmica es capaz de mantener
determinadas condiciones térmicas durante algunos días una vez
que éstas han cesado. Por ejemplo, puede guardar el calor de días
soleados de invierno durante algunos días nublados.
Ciclo anual: se guarda el calor del verano para el invierno y el fresco
del invierno para el verano (solo una ingente masa térmica como el
suelo es capaz de realizar algo así).
No debemos olvidar, que una gran parte de la arquitectura ya funcionaba
según los principios bioclimáticos: ventanales orientados al sur en las
regiones de clima frío del hemisferio norte, el uso de ciertos materiales con
determinadas propiedades térmicas, como la madera, la piedra o el adobe,
el abrigo del suelo, el encalado en las casas mediterráneas para mantener
el interior fresco en verano. La arquitectura bioclimática es, en definitiva,
una arquitectura adaptada al medio ambiente, sensible al impacto que
provoca en la naturaleza, y que intenta minimizar el consumo energético.
PORQUE EL TERMINO BIOCLIMATICO
El término "Bioclimático", nace con la moda de poner apellidos a las
actitudes más humanas y naturales intentando recoger algo más que la
relación entre la arquitectura y el clima, como son la influencia de los
materiales en nuestro organismo, la iluminación, los diferentes campos
electromagnéticos... etc.
NUEVAS TECNOLOGIAS
La tecnología entendida como el único método para conseguir "calidad de
vida", es una mala interpretación de la misma, ya que nos hace olvidar, que
con la propia arquitectura se pueden conseguir niveles de bienestar, que en
muchos casos son suficientes.
La función de la tecnología debe ser la de ayudar a conseguir ese confort,
aprovechando al máximo las energías que nos proporciona la naturaleza,
sin olvidarnos de la economía y la salud.
GENERALIDADES
La arquitectura bioclimática es un tipo de arquitectura donde el equilibrio y
la armonía son una constante con el medio ambiente. Se busca lograr un
gran nivel de confort térmico, teniendo en cuenta el clima y las condiciones
del entorno para ayudar a conseguir el confort térmico interior mediante la
adecuación del diseño, la geometría, la orientación y la construcción del
edificio adaptado a las condiciones climáticas de su entorno
o La arquitectura bioclimática tiene en cuenta las condiciones del
terreno, el recorrido del Sol, las corrientes de aire, etc., aplicando
estos aspectos a la distribución de los espacios, la apertura y
orientación de las ventanas, etc., con el fin de conseguir una
eficiencia energética.
OBJETIVOS:
Lograr la calidad del ambiente interior, es decir, unas condiciones adecuadas
de temperatura, humedad, movimiento y calidad del aire. Tener en cuenta los
efectos de los edificios sobre el entorno en función de las sustancias que
desprendan:
sólidas: residuos urbanos
Liquidas: aguas sucias
Gaseosas: gases de combustión vinculados al acondicionamiento de
los edificios.
Crear espacios habitables funcionales, estéticos y saludables.
Hacer un uso eficiente y racional de la energía y los recursos
naturales.
Preservar el medio ambiente e integrar al ser humano a un
ecosistema en equilibrio.
CARACTERISTICAS DE LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA
Las edificaciones bioclimáticas se basan en un diseño eficaz que
permite una perfecta utilización de las energías naturales evitando así el
consumo de energías convencionales, con el ahorro que el supone (mas
de un 60% respecto a una vivienda convencional).
Para lograr esto, la edificación debe reunir unas características muy
especiales, las cuales hay que tener en cuenta antes de iniciar la
construcción, enfocadas a generar un perfecto sistema de calentamiento
y otro de refresco y ventilación de la edificación.
El buen funcionamiento de la construcción dependerá de varios factores:
la ubicación, la orientación, la distribución interna, el aislamiento y los
sistemas de calentamiento y refrigeración.
IMPORTANCIA DEL FACTOR BIOCLIMATICO EN LA ARQUITECTURA
Armonizar los espacios y crear óptimas condiciones de confort y
bienestar para sus ocupantes.
Crear espacios «habitables» que cumplan con una finalidad funcional y
expresiva y que sean física y psicológicamente adecuados.
Lograr la calidad del ambiente interior, es decir, unas condiciones
adecuadas de temperatura, humedad, movimiento y calidad del aire.
Tener en cuenta los efectos de los edificios sobre el entorno en función
de las sustancias que desprendan: sólidas: residuos urbanos; líquidas:
aguas sucias; gaseosas: gases de combustión vinculados al
acondicionamiento de los edificios.
El impacto que produzca el asentamiento: teniendo en cuenta aspectos
como el exceso de población, las vías de acceso, aparcamientos,
destrucción del tejido vegetal.
Los consumos que afectan al desarrollo sostenible del lugar: el consumo
de agua o de otras materias primas por encima de su capacidad de
renovación.
Contribuir a economizar en el consumo de combustibles, (entre un 50-
70% de reducción sobre el consumo normal).
Disminuir la emisión de gases contaminantes a la atmósfera (entre un
50-70%)
Disminuir el gasto de agua e iluminación (entre un 30%-20%
respectivamente)
METOLOGIA DEL DISEÑO
A. Análisis del entorno natural y artificial.
Ubicación: Hay que tener en cuenta la zona donde esta
situada proyecto o del lugar donde la vamos a construir,
tener conocimiento de las temperaturas medias de la zona,
de los vientos dominantes.
También debemos estudiar detalladamente los accidentes
naturales cercanos como montes, ríos, pantanos,
vegetación, o los artificiales como edificios, ya que todos
ellos crean un microclima que afecta el viento, la humedad
y la radiación solar que recibirá la casa.
Geometría solar
Trayectoria solar
Orientación
Forma
Aislamiento térmico
Es la capacidad de los materiales para oponerse al paso
del calor por conducción.
Los muros gruesos retardan las variaciones de temperatura, debido a
su Inercia térmica.
Un buen aislamiento térmico evita, en el invierno, la
pérdida de calor por su protección con el exterior, y en
verano la entrada de calor.
Ventilación cruzada
Es un concepto utilizado por la Arquitectura bioclimática,
para definir un modo de ventilación de los edificios.
Dicha estrategia consiste en generar aberturas
estratégicamente ubicadas para facilitar el ingreso y salida
del viento a través de los espacios interiores de los
edificios, considerando de manera cuidadosa la dirección
de los vientos dominantes. Siendo más precisos, la
ventilación cruzada implica generar aberturas en zonas de
alta y baja presión de viento de la envolvente
arquitectónica.
VENTAJAS Y DESVENTAJAS
VENTAJAS:
-Se trata de un proceso completo que abarca desde la elección
del solar en que iniciará la construcción hasta la proyección de la
estructura y la utilización de materiales ecológicos o la posibilidad
de reciclaje de los mismos.
-Ahorro monetario en las facturas de electricidad y gas.
-Lograr una mayor armonía entre el hombre y la naturaleza.
DESVENTAJAS:
-Sobrecoste y encarecimiento de la vivienda.
-Hábitos de la sociedad, al no estar los usuarios acostumbrados a
vivir en sistemas de renovación controlada de aire.
-Los medios de comunicación encumbran cualquier tipo de
arquitectura esteticista, y apenas reflexionan sobre cómo vive la
gente.
Determinación de conceptos bioclimáticos.
Con base en los dos puntos anteriores, se proponen soluciones a los
problemas identificados. Esto abarca la aplicación de soluciones pasivas,
activas y eco tecnologías
Aquellas partes del diseño que actúan por sí mismas, sin necesidad de
consumo energético o con intervenciones mínimas por parte del usuario; por
ejemplo: orientaciones adecuadas para la envolvente, diseño de dispositivos de
control solar, integración de estanques y vegetación, entre otros.
DISEÑO Y EVALUACION
Integración de los conceptos de diseño bioclimático a la funcionalidad y
estética de la edificación. Esto se refiere tanto al diseño de la envolvente
arquitectónica, como al de los espacios interiores y exteriores.
ARQUITECTURA BICLIMATICA EN EL PERU
En el país estamos viviendo un crecimiento en el sector
construcción muy intenso con una dependencia a aspectos
tecnológicos como son los sistemas de climatización artificial,
sistemas de ahorro energético, sistemas de vidriados especiales,
sistemas domóticos e inmóticos para desarrollar edificaciones
inteligentes, todo con el fin de proveer bienestar al usuario.
Pero la pregunta es, ¿se está logrando el objetivo? No será que
estamos dependiendo de la tecnología, olvidando que se puede y
debe tener bienestar desarrollando una arquitectura que
aproveche las condiciones favorables de nuestro clima y mitigue
las desfavorables.
Existen testimonios de edificaciones de los 60’s que muestran
esta preocupación, la pregunta es por qué se perdió este manejo
de control solar, si es evidente que la protección solar es
necesaria. Se deduce que la idea de modernidad permitió
despreocuparse de la protección solar, además de incorporar
sistemas tecnológicos para acondicionar interiormente las
edificaciones.
EJEMPLOS DE ARQUITECTURA BIOCLIMATICA EN
LATINOAMERICA
- BIBLIOTECA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO
En el desarrollo de proyectos construidos con arquitectura
bioclimática en el Perú, está el Arq. Hugo Zea puneño, quien ha
desarrollado proyectos bioclimáticos de gran magnitud en la
ciudad de Puno y en zonas aledañas, siendo los principales la
Biblioteca de UNA, el Terminal Terrestre de Puno, el Hotel
Calasaya ubicado en el centro de la ciudad
- CASA ORQUIDEA DEL ARQ. ANDRES REMY
En el barrio privado Haras del Sol de Argentina, se encuentra
una de las primeras viviendas bioclimáticas. Se trata de
la Casa Orquídea diseñada, donde las formas de pétalos de esa
flor se convierten en ambientes que se abren con grandes
ventanas siguiendo el recorrido del sol.
Los parasoles y las ventilaciones naturales, inspiradas en esta
especie floral, generan a la vez una arquitectura audaz, bien
contemporánea. Esta construcción significa reafirmar la propuesta
de promover un urbanismo y una arquitectura respetuosos de la
naturaleza y de la biodiversidad.
- La particular forma de gajos de la casa, reconstruye virtualmente
las partes de esta especie floral, la orquídea. Sus distintos
ambientes representan las raíces, el tallo y la flor, y fueron
dispuestos con ventanas de doble vidriado hermético, con
grandes parasoles de mampostería siguiendo el recorrido del sol,
lo que permite aislar de los rayos a las orientaciones más
desfavorables, logrando un ahorro importante de energía.
- Respetando la estructura de la flor, la casa se compone de tres
partes: las raíces, donde se contemplan el garaje y el acceso,
conformando el área más próxima a la calle; el tallo, que funciona
de conector entre la raíz y la flor, pensado como un recorrido
donde poder contemplar las obras de arte coleccionadas por la
pareja; y finalmente la flor, dividida en los pétalos y el pestillo,
donde cada pétalo contiene una función diferente.
CONCLUSIONES
LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA es aquella en la cual se
diseña teniendo en cuenta las condiciones ambientales del
entorno sobre el que se asentará el edificio para lograr un nivel de
bienestar y de confort apto en su interior.
Es aquella que aprovecha al máximo las fuentes naturales de
calor, luz, ventilación y minimiza sus pérdidas energéticas por
intermedio de sus estrategias de diseño ya expuestas.
Lograr una mayor armonía entre el hombre y la naturaleza.
Utiliza potentes aparatos de climatización para obtener un diseño
que se integre, utilice su entorno y el clima para resolver sus
necesidades energéticas.
BIBLIOGRAFIA
o http://abioclimatica.blogspot.com/
o http://es.slideshare.net/celiaguga/s01-intro?related=2
o http://perusolar.org/16-spes-cursosytalleres/
AB_CAP1_Diagnostico_termico_de_viviendas_rurales.pdfo http://fbmsac.com/actualidad/normativa-bioclimatica-para-peru/
o http://www.vivienda.gob.pe/dnc/archivos/difusion/eventos/2012/TOTAL/
4.%20EDIFICACIONES%20BIOCLIMATICAS.pdf
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