la belleza de la bioclimática

7/25/2019 La Belleza de La Bioclimtica

1/13

LA BELLEZA DE LA BIOCLIMATICA

1 INTRODUCCION:

Se ha producido, de forma evidente, un gran desarrollo en la bioclimatizacin, la eficiencia energticay las energas renovables en la arquitectura y la ingeniera, pero este desarrollo no parece haber sidointeriorizado por los profesionales de la arquitectura como un elemento ms de esta, sino comoinstalacin ms del edificio, algo engorrosa de calcular y construir, que no hace ms que dificultar eldesarrollo de sus ideas de proyecto, lo que ha motivado que la aplicacin de estos conceptos sigasiendo algo singular en vez de general.

La arquitectura ha sido, tradicionalmente, un sector con una gran inercia ante el cambio, y suelen serlas grandes figuras, con sus proyeccin meditica, las que pueden promover cambios conceptuales, enese sentido, consideramos imprescindible dar a conocer estos proyectos innovadores, tanto a

estudiantes (como venimos haciendo en nuestra labor docente en la Universidad de Granada) como haprofesionales y promotores, haciendo ver cmo se pueden incorporar en el propio desarrollo delconcepto arquitectnico o ingenieril la idea de eficiencia y aprovechamiento de los recursos y energasnaturales.

Por lo tanto proponemos enfocar la innovacin tecnolgica desde el diseo y la belleza que nosproponen los arquitectos e ingenieros de mayor prestigio mundial, recogiendo en la presenteinvestigacin aquellos proyectos u obras en donde los conceptos de sostenibilidad y bioclimatismohallan formado parte del desarrollo conceptual, demostrando as que la incorporacin de estasestrategias energticas y ecolgicas permiten obtener resultados en donde la eficiencia energtica noest reida con la belleza y el diseo ms innovador.

En la presente comunicacin, mostraremos el trabajo de investigacin que estamos llevando a cabo encolaboracin con nuestros alumnos, explicando de cada edificio, cual es su concepto arquitectnico oingenieril, y como los nuevos sistemas energticos han ayudado al desarrollo constructivo de dichoconcepto, viendo que la interaccin entre la arquitectura y el medio ambiente puede establecerse conmuy distintos niveles de implicacin, desde una intencin de relacin puramente visual entre lasformas del paisaje y las de la edificacin, hasta una construccin radicalmente bioclimtica. Algunasde las obras analizadas son:

Norman Foster, obra: Central Swiss Re, Londres, primer rascacielos con sistemas de ventilacinnatural que permite un ahorro energtico de un 40%Mvrdv, obra: Sky Village, Copenhague, un edificio en altura con los ltimos estndares

medioambientales daneses.RE&Sie(n), obra: Imlostinparis, que nos muestra un invernadero con sistema de recogida de aguapara riego por goteo y refraccin de la luz.Richard Rogers, obra: Hotel bioclimtico,Glen Murcutt,obra: Casa Marika-Alderton, nos muestra como un proceso industrial puede ser eficazenergticamente gracias a la arquitectura que lo alberga.Jean Nouvel, obra: Instituto del mundo rabe, Pars, con una fachada que se adapta a las condicionesclimticas y lumnicas.


2/13

2 CONCEPTOS DE DISEO BIOCLIMATICO

El diseo bioclimtico de un edificio, comprende un gran abanico de complejas herramientas que hayque dominar para llevar a cabo de forma eficiente el diseo y ejecucin de un edificio energticamenteeficiente y aportando las suficientes condiciones de habitabilidad.Pero an as, existen algunas condiciones que afectan ms al resultado esttico que otras, tales como elfactor de forma o las protecciones solares si las comparamos con el aprovechamiento de la humedaddel suelo para refrescar el ambiente, por ejemplo.Es por esto, que parece oportuno recordar cuales son, a nuestro juicio, las condiciones o aspectosbioclimticos ms influyentes en el aspecto formal de la arquitectura.

1 RADICACION SOLAR:

Este factor, afecta de modo muy diferente segn la latitud en la que nos encontremos, as como en qupoca del ao. A efectos de poder clasificar las condiciones que impone al diseo arquitectnico,consideraremos solamente condiciones de invierno y condiciones de verano, asumiendo que estascondiciones varan drsticamente para cada latitud, nosotros consideraremos aquellas condiciones enlatitudes medias, que es donde se produce gran parte de la arquitectura que nos proponemos analizar.

a) Condiciones de invierno:En estas condiciones, el sol incide con un ngulo bajo, esto provoca una baja radiacin que hay quecaptar y mantener en el interior, intentando adems una adecuada iluminacin natural de los espacios.Estas condiciones de invierno, necesitan de un buen aislamiento que reduzca las prdidas de energacaptada del sol o bien generada desde el interior.Los pilares de la arquitectura bioclimtica en este aspecto, se basa en 3 pilares fundamentales,

captacin de energa, acumulacin (ya que las energas renovables son variables en el tiempo) ydistribucin (por que la captacin y acumulacin se producen en puntos determinados del edificio)

a.1) Captacin.Los sistemas de captacin pasivos, son los constituidos por los propios elementos constructivos y susdisposiciones (muros, ventanas, invernaderos, stanos etc)Segn la forma de captacin tendremos la siguiente clasificacin:A directa B directa con lazo convectivo C retardada por acumulacin D directa con acumulacin y lazoconvectivo.

A A

B C


3/13

C D

La captacin directa, nos exige tan solo un correcto dimensionamiento y orientacin de huecos, suefectividad en trminos de efectividad/precio es muy elevada, pero necesita de un buen diseo, y por lotanto de un arquitecto con un buen conocimiento de bioclimtica. Habr que tener cuidado en estesistema, ya que es irregular (se calienta ms la zona soleada) y depende totalmente del sol.En latitudes intermedias, como ya se coment antes, el verano y el invierno pueden llegar a ser

completamente diferentes, esto se reflejar en el diseo de los huecos y sus protecciones, acontinuacin mostramos un ejemplo de claraboya y las posiciones de su proteccin.

En invierno se deja pasar la luz y el calor En verano se protege del sol y pasa la luz suave denorte

La captacin directa con lazo convectivo, mejora la distribucin y necesita de un elemento separadorentre la zona de captacin y la zona a calentar, este elemento separador podra ser transparente para noperder visibilidad y luminosidad. Para crear este sistema se emplean con frecuencia galerasacristaladas o invernaderos adosados.

La captacin retardada, permite captar el calor en los momentos en los que no se necesita (da) y emitircuando hace falta (noche), el retardo depender del espesor y del material utilizado, el graninconveniente es la gran prdida de energa al retroceder parte de ella al exterior. Una forma efectivapodra ser sustituir parte del ladrillo de fachadas por bidones o bolsas de agua.

La captacin directa con acumulacin y lazo convectivo, estos son los conocidos muros Trombe, en elque se deja un pequeo espacio entre el acristalamiento y el muro, este muro deja pasar el aire calienteal interior por aberturas superiores y deja salir el aire frio por las aberturas inferiores, adems el propiomuro se calienta y sirve de acumulador.


4/13

Por la noche se debera de proteger el vidrio a fin de que no se pierda energa por radiacin.

Todos estos sistemas, estn aplicando el efecto invernadero, el cual est basado en la permeabilidaddel vidrio a las radiaciones solares, permitiendo calentar el interior del invernadero, pero una vezcalentados los elementos slidos interiores, estos emiten radiacin en una longitud de onda para la queel vidrio es totalmente opaco, permitindose as una acumulacin de calor. Para que este calor novuelva a remitirse por el calentamiento del vidrio hacia el exterior, es conveniente distribuir ese airecaliente lo ms rpido posible, a continuacin comentaremos algunas formas de distribucin.

a.2) Distribucin y acumulacin.La forma ms directa de llevar el aire caliente obtenido, por ejemplo con captacin directa, a otrosespacios del edificio es con algn tipo de sistema mecnico, dejando el retorno al efecto de succin.

Pero aqu nos centraremos en aquellas formas de distribuir y acumular la energa que dependan deldiseo arquitectnico. Una de la formas sera orientar las estancias vivideras (saln, dormitorios,cocina etc..) a sur, permitindoles captar y acumular energa, para una correcta distribucin de laenerga, sera aconsejable que las estancias dispusieran de dos ventanas enfrentadas que forzasen laventilacin.Si la edificacin es de grandes dimensiones, sera necesario que los espacios situados al norte pudiesencaptar energa de algn modo, un sistema podra ser la captacin cenital, tal y como se observa en lasiguiente figura.


5/13

En el caso de tener locales alejados de la zona de captacin, se podra distribuir la energa por

conductos en el techo convenientemente aislados para no producir prdidas en el transporte.

b) Condiciones de verano

Estas condiciones, son incluso ms exigentes en cuanto al diseo arquitectnico que las de invierno, yaque es ms fcil protegerse del frio que del calor, ya que no existen fuentes naturales de refrigeracin,adems en verano se pueden llegar a alcanzar temperaturas muy superiores a la exterior en el interiorde una edificacin por el efecto invernadero, pero en invierno no se alcanzan temperaturas inferiores ala exterior.Al no existir una aportacin natural de energa frigorfica, las estrategias bioclimticas, van dirigidas ala proteccin de ganancias de calor y la eliminacin de sobrecalentamientos e introduccin del frescoexterior por ventilacin.

b.1) Evitar el sobrecalentamiento:

b.1.1: Orientacin de huecos: En los pases de latitudes medias, aunque en invierno sea necesariocaptar la radiacin y el calor, en verano es imprescindible evitarlo. Aunque es en estas mismaslatitudes donde la inclinacin del sol tiene una amplia variacin del verano al invierno, lo cual permitedisear protecciones que nos protejan en verano de las radiaciones ms intensas, pero permitan el pasode los rayos solares en invierno. Los valores angulares en orientacin sur para Espaa varan de los 74a los 26.

Inclinacin solar invierno verano


6/13

Vemos por lo tanto que las orientaciones ms ventajosas son a sur (fcil de protegerse en verano ybuena captacin en invierno) y norte (poca captacin en verano e invierno), siendo psimas las

orientaciones este y oeste (gran captacin en verano y poca en invierno)

b.1.2: Proteccin de los huecos:A continuacin hemos representado algunos de los modelos ms usuales de proteccin.

Tambin tenemos otro tipo de protecciones que adems de evitar la radiacin evitan la transmisin decalor, como son: persianas, contraventanas, cortinas o persianas venecianas.

b.1.3: Cubiertas

Esta es la zona que recibe una mayor radiacin, por lo tanto habr de disearse con especial cuidado.Dentro de las distintas soluciones que se nos ofrecen, probablemente las ms adecuadas a efectosbioclimticos sean: cubiertas ventiladas y las cubiertas vegetales, dentro de estas ltimas podramosdistinguir entre cubiertas ajardinadas y cubiertas ecolgicas, las caractersticas principales de cada unason:

Cubiertas ajardinadas, tienen un gran espesor de sustrato y drenaje, pudiendo alcanzar de los 40 a los80 cm. con sobrecargas de 700 a 1200 Kg/m2, lo cual supone grandes inconvenientes constructivos.

Cubiertas ecolgicas, su espesor de sustrato es mucho menor, unos 20 cm. siendo aconsejable que lasespecies plantadas sean autctonas, reduciendo as su mantenimiento.


7/13

b.1.4: Fachadas: En las fachadas, la estrategia ms empleada es la ventilacin, mediante una doblecapa que estar aislada hacia el interior.

2 - FACTOR DE FORMA:

La forma de un edificio interviene de manera directa en el aprovechamiento climtico del entorno,mediante su volumen y su superficie, a mayor superficie mayor capacidad de intercambio, a mayorvolumen, mayor capacidad de almacenamiento de calor. El factor de forma viene a cuantificar estosparmetros, siendo el cociente entre la superficie y el volumen de un edificio. En climas fros seaconsejan factores pequeos de 0,5 y en climas clidos se aconsejan mayores a 1,2.

A continuacin analizaremos el factor de forma de algunas figuras geomtricas empleadas en

arquitectura (no se ha tenido en cuenta el apoyo con el terreno en el cmputo de la superficie)Esfera: 3/r Cilindro: 2h+r/rh

Cubo de lado l: 5/l Prisma de lados a,b,c: 2(bc+ca)+ ab/abc

A continuacin vamos a plantear la variacin del factor de forma para un mismo volumen en 2 figurasdiferentes, un cubo y un prisma. Las dimensiones del cubo sern 1x1x1, las del prismaa=1xb=0,5xc=2, teniendo ambos cuerpos un volumen de 1 ud3.

Factor de forma del cubo: 5/1=5 Factor de forma del prisma: 6.5

Vemos como en general, el aumento de tamao hace disminuir el factor de forma, lo cual nos lleva a laconclusin que en lo relacionado con la forma climas fros es preferible grandes volmenes paraalbergar un determinado espacio, en cambio en climas clidos sera preferible un mayor nmero devolmenes ms pequeos.


8/13

EJEMPLOS DE ARQUITECTURAS BIOCLIMATICAS

Las siguientes obras de arquitectura, estn firmadas por arquitectos de prestigio internacional. Estasobras son de sobra conocidas en sus aspectos formales, pero no suele hablarse de los conceptosbioclimticos con las que han sido concebidas. Al final haremos una breve resea de los arquitectos yestudios cuyas obras han sido analizadas.

La exposicin de los siguientes edificios seguir la siguiente pauta: 1 explicacin formal del edificio 2Conceptos bioclimticos aplicados y 3 Conclusiones

CENTRAL SWISS RE, Londres (Inglaterra), ARQUITECTO Sir Norman Foster

1.-Explicacin formal del edificio:

Se trata de una torre de 180 metros de altura, su planta circular es relativamentepequea, debido en parte a la escasa superficie de solar disponible, su formaovalada, da una imagen mucho menos corpulenta que si hubiese sido rectangularde igual rea, adems permite ganar espacio pblico en la base, al tener una menordimensin.

La estructura de 180 metros, se compone de un ncleo central que absorbeprincipalmente cargas gravitatorias, y una malla perimetral que es la encargada deresistir las cargas horizontales. Permitiendo as una planta libre, y una fachada totalmente transparente

Su forma circular, minimiza las cargas de viento al oponer una menorresistencia.

En planta baja est el acceso y comercios a dos alturas, dando a una plazaen la que unos muros de piedra mantienen los lmites histricos del solar.

Los usos se distribuyen de forma radial, con las zonas de comunicacin yservicios en el ncleo, de esta manera se dejan las zonas de usopermanente en fachada para aprovechar la luz y energa naturales.

2.-Conceptos bioclimticos:

La forma ovalada genera diferencias de presin en la superficie de lafachada, que facilitan la ventilacin, sustituyendo la ventilacin natural alaire acondicionado durante el 40% del ao. Este aire recorre unos patios enespiral que recorren la fachada. Estos patios se cierran cada 6 plantas paraevitar las corrientes indeseables de aire, y se aprovechan para introducirjardines en el interior que mejoran la calidad del aire.

Los patios introducen luz natural en el interior, reduciendo el uso de luzartificial.

Toda la piel del edificio es doble, para permitir la circulacin del aire queproviene de las oficinas.


9/13

3.-Conclusiones

En este edificio, as como en el siguiente, Sir Norman Foster nos muestra la importancia que lageometra del edificio puede desempear en su eficiencia bioclimtica, consiguiendo con la formaovalada aunar eficiencia energtica, eficiencia estructural e incluso lo que podramos denominar comoeficiencia paisajstica.

Podemos contemplar en este bello ejemplo de arquitectura, como la simplicidad de la forma puedetener mltiples lecturas e interpretaciones.

AYUNTAMIENTO DE LONDRES, Londres (Inglaterra), ARQUITECTO Sir Norman Foster


Este edificio, explora la transparencia en un edificio dedicado alservicio pblico, que ya este arquitecto adelanto con su trabajoen el Reichstag.

No tiene delante o detrs, en trminos convencionales, su formaderiva de la deformacin de una esfera.

En la planta baja, en contacto con una plaza, se encuentra unacafetera y una librera, el primer piso est reservado aexposiciones. El segundo acoge el hemiciclo, y del tercero al sptimo estn las oficinas, el octavo pisoes para el alcalde y sus asesores, los dos ltimos pisos son pblicos, con bar, y negocios de souvenir,son para disfrutar de unas magnificas vistas de Londres.

El anlisis de la incidencia del sol en su fachada, se expresa en surevestimiento


Su forma, es la deformacin de una esfera para adaptarse aexigencias bioclimticas, minimizando la superficie expuesta alos rayos solares directos que vienen del sur, absorbiendo con suenorme fachada de cristal la luz difusa proveniente del norte.Secalcual que ahorra en torno al 50% de energa que un edificio

pblico

de

similares

caractersticas.

Elsistemaderefrigeracinusaelaguabombeadadesdelacapa

fretica,

por

lo

que

es

frecuente

que

no

haya

que

aportar

energaparaenfriarla.

3.-Conclusiones:

Este es quizs de todos, el ejemplo ms bonito de cmo el controlde la iluminacin y la captacin solar, pueden dar lugar a formasinesperadas y cargadas de sensibilidad.


10/13

Es sorprendente como, un edificio que no intenta integrarse ni mimetizarse con el entorno, ha logradoimplantarse como una escultura que mejora la calidad urbana sin competir con los elementos histricos

cercanos.En el interior podemos encontrar una rampa en espiral, que nos va ofreciendo unas maravillosas vistasde Londres, as como del interior del propio edificio.

Un ejemplo de arquitectura para ser vista y desde la que mirar..

PABELLON DE LOS PAISES BAJOS, Hannover (Alemania), ARQUITECTOS MVRDV


Este edificio es una reflexin del nuevo papel de la edificacin y laecologa en altura, enmarcndola en el contexto de un mundo cadavez ms poblado. Adems nos muestra como la tecnologa y laecologa no han de ser opuestos, sin o ms bien han de reforzarseuno a otro.

La naturaleza se dispone en varios niveles, siendo extensin de lanaturaleza circundante y expresando claramente su propiaartificialidad.

Crea un mini-ecosistema, que ahorra agua, energa, tiempo einfraestructuras.

Se superponen seis formas de ser del paisaje, la planta baja o dunelandscape conduce a la greenhouse landscape donde se nosmuestra la relacin de agricultura y vida. En el pot landscape seencontraban grandes maceteros que albergaban las races de losarboles de la planta superior. rain landscape era el espacio dedicado al agua, que serva a su vez depantalla de proyeccin. En el forest landscape se encontraban grandes troncos de rboles. El ltimonivel, el polder landscape acoga grandes palas elicas as como una gran superficie verde.


Se aprovechan los recursos disponibles en el entorno, como el airepara generar energa, el agua se almacena para riego, el sol para

climatizacin.3.-Conclusiones:

Quizs este edificio, no pretende una utilidad o eficienciabioclimtica en si mismo, pero de todos los ejemplos queexponemos en esta comunicacin, es aquel que fue concebido ydiseado para ser didctico, no solo a otras personas relacionadasprofesionalmente, si no para todo tipo de pblico. Esperemos queiniciativas como esta acerquen la necesidad de la racionalizacin de los recursos naturales a losconsumidores, que son lo que en ltima instancia permitirn que este cambio sea posible o no.


11/13


12/13

Una de las grandes lecciones que nos da Renzo Piano, con el uso de vegetacin autctona en lacubierta, reduciendo el consumo de agua y energa, es que no se puede ir en contra de la naturaleza, si

no aprovecharla.Es especialmente notable como la vegetacin en la cubierta dota al edificio de una gran plasticidadvisual, integrndolo perfectamente en su entorno, un magnfico ejemplo de cmo la bioclimtica y laesttica pueden complementarse para mejorar la experiencia de la arquitectura.

INSTITUTO DEL MUNDO ARABE, Pars (Francia), ARQUITECTO Jean Nouvel

1.-Explicacin formal del edificio

Este edificio alberga un complejo programa que comprende desde sersede del Saln Eurorabe del Libro, a talleres artsticos, festivales de

msica, cine etc..El edificio se trata como si fueran dos edificios, separados por unaprofunda hendidura que mira hacia Notre Dame y confluye en un patio,homenaje a la concepcin espacial rabe. Uno de los volmenes es curvo y se adapta al margen del rioSena, el segundo es un bloque prismtico, en uno de cuyos extremos se encuentra la rampa de la torrede libros, que siendo siempre transparente, siempre se relaciona con la ciudad.

A pesar de ser dos volmenes separados, las transparencias interiores consiguen unificar el espacio.

Las alturas del edificio respetan las de las manzanas tradicionales, incluso el colorde escalas monocromas es tpico del paisaje de pars.

Este edificio es un edificio occidental representando valores de un mundo masoriental, esto se aprecia en la clara diferenciacin entre fachada norte (msabstracta, reflejando imgenes del Sena y pars) y la fachada sur (con elementosinspirados en la tradicin rabe).

2.-Conceptos bioclimticos

Toda la fachada sur est compuesta por 240 paneles cuadrados de aluminio, conuna estructura reticulada de 73 diafragmas, inspirados en los motivos geomtricos decorativos de laAlhambra. La apertura de estos diafragmas es controlada automticamente en funcin de la intensidadlumnica por clulas fotovoltaicas, permitiendo as un grado de permeabilidad a la luz ptimo en cada

momento.

3.- Conclusiones

De este edificio se podran extraer muchas conclusiones, peroquizs la que ms nos ha interesado es como la maestra de JeanNouvel, ha sabido conjugar aspectos tan diferentes como son:modernidad, tradicin rabe y bioclimatismo en un nicoedificio, en una nica fachada.

Nos sorprende como la reinterpretacin de las celosas rabes, permiten con una fachada tan plana,dotar de una gran riqueza de matices en el interior, tal y como apreciamos en las imgenes.


13/13

BIBLIOGRAFIA

NEILA GONZLEZ, F. Javier, Arquitectura Bioclimtica en un entorno sostenible (2004) Edit.Munilla-Lera, Madrid

LLOYD JONES, David, Arquitectura y entorno (2002) Edit. Blume, Barcelona

MOSTAEDI, Arian, Arquitectura sostenible low tech houses (2002) Edit. Inst. Monsa de Ediciones,Barcelona

MOSTAEDI, Arian, Arquitectura sostenible high tech houses (2003) Edit. Inst. Monsa de Ediciones,Barcelona

YEANG, Ken, El rascacielos ecolgico (2001) Edit. Gustavo Gili, Barcelona

GIVONI, Baruch, Passive and low energy. Cooling of buildings (1994) Edit. Van Nostrand Reinhold,Nueva York

USON, Ezequiel, GUERREIRO, Nuno, CUNILL, Eulalia, Dimensiones de la sostenibilidad (2004)Edit. UPC, Barcelona

la belleza de la bioclimática

Documents