Arquitectura y Entorno natural

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    13-Nov-2015

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resumen de los climas y caractersticas a tomar en un diseo

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TALLER DE ARQUITECTURA Y ENTORNO NATURALR E S U M E N 1. ANTECEDENTESLas preocupaciones sobre el medio ambiente comenzaron a principios del siglo XX en los crculos acadmicos de los pases industrializados, y despus de la Segunda Guerra Mundial la discusin se propag hacia otros pases, hasta que en la dcada de 1970 se crearon los organismos mundiales encargados de la atencin de los ecosistemas y de la adecuada explotacin de los recursos naturales. A partir de ese momento, los pases del llamado Tercer Mundo empezaron a analizar la problemtica ambiental, lo que deriv en la creacin de organismos gubernamentales encargados de estos asuntos, as como en leyes protectoras de los recursos naturales y que regularon su manejo y explotacin.Al remontarse aos atrs, ms especficamente hablando de la revolucin industrial se puede afirmar que cuando la poblacin fue creciendo y la tecnologa fue aumentando, comenzaron a aparecer problemas significativos y generalizados relacionados con el medio ambiente.La revolucin industrial trajo consigo el descubrimiento, el uso y la explotacin de los combustibles fsiles, as como la explotacin intensiva de los recursos minerales de la tierra.Los problemas ambientales vividos en ese tiempo fueron tambin el agotamiento de los recursos energticos, y el agotamiento de otros recursos naturales. Los recursos hidrolgicos como consecuencia de la contaminacin de las aguas superficiales. El problema ambiental ms relevante fue LA CONTAMINACIN DE LA ATMSFERA, LAS AGUAS Y LOS SUELOS, cuyo efecto ms grave fue el calentamiento global y la acumulacin de residuos.El 26 presidente de los Estados Unidos de Amrica Theodore Roosevelt, prominente conservacionista, fue el primero en tratar el tema de la conservacin ambientalen la agenda poltica de los Estados Unidos, aunque ms centrado en condiciones de vida saludablesque en cuestiones ecolgicas.El movimiento ecologista moderno se expres de forma ms apasionada en la cspide de la era industrial: cerca del tercer cuarto del siglo XX. Los clsicos ecologistas modernos empezaron en ese perodo con el trabajo de Rachel Carsonque provey el primer toque de atencin cientfica sobre la muerte del planeta debido a la actividad humana.El movimiento ecologista inicial se centraba fuertemente en la reduccin de la contaminacin y en la proteccin de las reservas de recursos naturales tales como agua y aire. Gracias al movimiento ecologista, la conciencia pblica y las ciencias del medioambiente han mejorado en los ltimos aos. Las preocupaciones medioambientales se han ampliado, incluyendo conceptos como la sostenibilidad.

2. SOSTENIBILIDAD AMBIENTALEl desarrollo sostenible es aquel que satisface las necesidades del presente sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras para satisfacer sus propias necesidadesNuestro Futuro comn(Informe ONU, 1987)Alcanzar el objetivo de la sostenibilidad es una tarea muy compleja porque afecta a todas las dimensiones de nuestra vida social y econmica y a nuestra relacin con el medio. Por tanto, para ser sostenibles tenemos que lograr: Que el ritmo con que consumimos recursos no supere la capacidad de los sistemas naturales para reponerlos. Que el ritmo con que contaminamos y producimos residuos no supere la capacidad del medio para absorberlos.Pero no todos consumimos igual. En el mundo hay una reparticin desigual de la riqueza, puesto que el 20% de la poblacin mundial, situada en los pases ms desarrollados, consume el 80% de los recursos disponibles. Por ello, para ser sostenibles, adems debemos conseguir: Que haya una mejora de la justicia social y de la democracia. Que se superen los esquemas culturales actuales que relacionan la calidad de vida con la posesin de bienes materiales y con la utilizacin indiscriminada de recursos.Dentro del esfuerzo por promover y fomentar la sostenibilidad la arquitectura ha jugado un papel preponderante para el desarrollo de nuevos implementos en el diseo y construccin de edificaciones que favorezcan la sostenibilidad ambiental.Hay lugares donde este tipo de arquitectura ha sido bautizado como Eco arquitectura y Edificios Verdes. Este tipo de arquitectura se caracteriza por ser ambientalmente sensato, aprovechando los recursos que proporciona la naturaleza, con la finalidad de que disminuya el impacto ambiental que proporcionan las construcciones en zonas naturales.Los principios de la arquitectura sostenible se desarrollaron en el ao 1998. Un tiempo ms tarde se da a conocer la palabra Bioclimtica, lo que aade al diseo la integracin de la concepcin y el funcionamiento, con relacin a las condiciones del terreno y a la forma de vivir de sus habitantes. Logrando esto por medio a la conservacin y el uso racional de los recursos naturales.

3. ARQUITECTURA SOSTENIBLELa arquitectura sostenible realza la eficacia y moderacin en cuanto a los materiales aplicados en la construccin, el consumo energtico y el confort.La arquitectura sostenible, tambin denominada arquitectura sustentable, arquitectura verde, eco-arquitectura o arquitectura ambientalmente consciente, es un modo de concebir el diseo arquitectnico buscando optimizar recursos naturales y sistemas de la edificacin de tal modo que disminuyan el impacto ambiental.Los principios de la arquitectura sostenible incluyen la consideracin de las condiciones climticas, hidrogrficas y los ecosistemas del entorno en los que se construyen los inmuebles para obtener el mximo rendimiento.Adems de la eficacia y moderacin en el uso de materiales de construccin, primordialmente los de bajo contenido energtico; tambin se pone especial atencin a la reduccin del consumo de energa para calefaccin, refrigeracin, iluminacin y otros equipamientos, cubriendo el resto de la demanda con fuentes de energa renovables.La arquitectura sostenible implica un compromiso con el desarrollo humano y la estabilidad social, utilizando estrategias arquitectnicas con el fin de optimizar los recursos y materiales; disminuir al mximo el consumo energtico, promover la energa renovable; reducir al mximo los residuos y las emisiones; reducir al mximo el mantenimiento y el precio de los edificios; y mejorar la calidad de la vida de sus ocupantes.Existe lacreenciapopular de que la arquitectura sostenible es mucho ms cara, y la realidad es precisamente lo contrario. Esto se debe a que suele llamrselecomo sostenibles a edificios, que se anuncian como de consumo energtico casi nulo, o incluso que generan ms energa que la que consumen, pero con un coste de construccin y mantenimiento que los deja fuera de ser considerados sosteniblesLa arquitectura sostenibledebe ser eficiente durante todo el ao; debe sentirse confortable; debe consumir lo menor posible y optimizar el consumo de agua. Es una arquitectura que casi no debera recibir mantenimiento.Pero tengamos en cuenta de que todo esto es posible si se abordan los conceptos de sostenibilidad desde el origen del proyecto y durante su etapa operativa, es decir, a lo largo de toda su vida til, lo cual requiere de un aprendizaje y compromiso de la persona que la habita.Los cinco pilares en los que debe fundamentarse la arquitectura sostenible son:1. Optimizacin de los recursos y materiales2. Disminucin del consumo energtico y uso de energas renovables3. Disminucin de residuos y emisiones4. Disminucin del mantenimiento, explotacin y uso de los edificios5. Aumento de la calidad de vida de los ocupantes de los edificiosEl reto ms importante es la educacin ciudadana. La concienciacin respecto al impacto medioambiental es un reto importante para la arquitectura sostenible. Se debe hacer un esfuerzo por ensear a las personas que ya la arquitectura sostenible no es un "lujo" o "moda", hoy en da es una necesidad.

En general el desarrollo sostenible tiene que ver con lo social, econmico y con el medio ambiente. En lo que va del siglo XXI, la tendencia en la Arquitectura se direcciona a proyectos amables con el ambiente, sin embargo, la arquitectura por si sola no puede resolver los problemas ambientales del mundo, pero puede contribuir de manera significativa.3. FACTORES CONDICIONANTES DEL DISEO BIOCLIMATICOUna vez que se conoce el sitio, el recorrido del sol, la orografa y dems condicionantes del entorno, el clima juega un papel importante para definir las aplicaciones que determinaran el diseo bioclimtico. Por ejemplo en el caso del clima templado, la estrategia sera la captacin de la radiacin solar en invierno y proteccin en verano, en el caso de un clima clido hmedo, es bsico en cualquier poca del ao la proteccin solar y ventilacin.3.1 LA FORMA DEL EDIFICIOLa forma del edificio debe dar respuesta al clima y microclima del emplazamiento, se trata de minimizar las prdidas en pocas fras y las ganancias en pocas calurosas, facilitar la proteccin contra los vientos no deseados y favorecer la ventilacin natural en aquellos climas que sea necesario.En general se deben tener en cuenta los siguientes aspectos: En invierno la radiacin solar incide ms ortogonalmente a parmetros verticales que en verano. La fachada sur recibe ms radiacin solar en invierno que en verano a pesar de la distinta duracin del da. La radiacin solar en fachadas este y oeste es del orden de 2.5 veces mayor en verano que en invierno. La cubierta recibe 4.5 veces ms radiacin en verano que en invierno. En general, para climas templados, el edificio lineal en la direccin este-oeste es la forma ms eficaz. En climas clidos no se necesita la captacin por lo tanto puede resultar mejor la orientacin norte. En climas extremos muy fros o muy calurosos, son aconsejables los edificios compactos (factor de forma pequeo), con una exposicin mnima bien alas bajar temperaturas o bien a la radiacin solar. La casa de planta cuadrada no es la forma ptima en ninguna zona La forma ptima en todos los climas templados es la alargada en direccin este-oeste. En latitudes desde 32 a 56, el sur del edificio recibe tres veces mas radiacin en invierno que los lados este y oeste del edificio. Durante el verano los lados este y oeste recibirn mayor radiacin que el muro sur.3.2 EL CLIMAEl clima es un factor clave para la naturaleza del lugar y en lasvariaciones climticasimpactan muchos factores relacionados con la arquitectura, por esta razn deben considerarse en el diseo energticamente sostenible de un edificio, basndose en el clima genrico de su emplazamiento, a continuacin se describen algunas recomendaciones para cada tipo de clima y acerca de la planificacin urbanstica, ya que de ella depende la posibilidad de la aplicacin de estos principios de diseo bioclimtico.3.2.1 CLIMA CLIDO SECO Altas temperaturas durante el da y confortables o frescas durante la noche en verano Proteger en verano de la radiacin solar Generar sombras proyectadas de unas superficies sobre otras Pintar de colores claros para reflejar los rayos solares Utilizar materiales de gran inercia trmica Inclusin de patios con presencia de agua y plantas para humidificar el ambiente, facilita la inclusin de aire fresco en la noches Evitar excesiva permeabilidad del aire caliente diurno en verano. Aberturas al exterior pocas, pequeas y protegidas con voladizos, persianas o vegetacin.3.2.2 CLIMA CLIDO HUMEDO Altas temperaturas diurnas y nocturnas en verano por su elevada humedad ambiental Proteger frente a la radiacin directa y difusa. Garantizar ventilacin diurna y nocturna. Aumentar la velocidad del aire que incide sobre los ocupantes, por su efecto refrigerante directo y por el enfriamiento derivado de una evaporacin mas rpida del sudor. Disponer los edificios de forma alargada y estrecha con aberturas importantes evitando crear barreras al paso de los vientos suaves. Preferente los emplazamientos elevados que proporcionen mayor posibilidad de ventilacin. Formas poco compactas que faciliten la ventilacin. Fachadas y cubiertas sobrepuestas y ventiladas ayudan a refrigerar el edificio Favorecer la circulacin del aire mediante huecos de ventilacin. Colocar aberturas en fachadas opuestas (soleadas-en sombra). Permitir grandes alturas que permitan la estratificacin del aire caliente. Elegir colores claros y superficies rugosas en fachadas y cubiertas.3.2.2 CLIMA FRIO Temperaturas bajas en invierno y suaves y frescas en verano Edificaciones agrupadas para proteccin mutua del viento. Construcciones compactas, hermticas y fuertemente aisladas, con el mnimo de superficie expuesta al frio exterior Ubicar edificaciones en laderas orientadas al sur y protegidas al norte. Ubicacin prxima al mar es aconsejable porque suavizan las temperaturas Favorecer la entrada de radiacin solar.3.2.2 CLIMA TEMPLADO3.2.2.1 clima templado mediterrneo continental: Permitir aberturas hacia el sur que propicien el aprovechamiento de la energa solar en invierno. Disponer de proteccin solar en verano y aislamiento para las pocas fras. Facilitar la ventilacin selectiva pero sin descuidar la incidencia de los vientos fros invernales. Inclusin de masa trmica en muros en la parte interior Inclusin de aislamiento trmico por la parte exterior de los cerramientos soleados.3.2.2.2 clima templado mediterrneo martimo: Proteger del frio y de la humedad del invierno y del calor del verano Facilitar la entrada el sol en pocas frias y dificultarla en pocas calurosas (mediante aberturas protegidas al sur) Evitar las orientaciones hacia el este y oeste por el excesod e radiacin del verano. Preferente cubiertas y fachadas sobrepuestas y ventiladas que refrigeran el edificio en verano.3.2.2.1 clima templado mediterrneo de montaa: Proteger primordialmente del frio Edificaciones compactas y con buen nivel de aislamiento, protegidas de vientos dominantes. Incorporar ventanas al sur protegidas durante la noche con aislamiento interior.

4. CASOS PRACTICOS DE APLICACIN BIOCLIMATICA

4.1 BIOCLIMA TEMPLADOEn Mxico podramos tener como claros ejemplos de este tipo de clima en Chilpancingo, Guadalajara y Guanajuato.

FACTORES CLIMTICOS (corroborar datos en la localidad)TEMPERATURAMxima por encima de los rangos de confort en primaveraMnima por debajo de los rangos de confort todoe l aoOscilaciones diarias entre 10 y 18 C

PRECIPITACIN PLUVIALAproximadamente 900 mm anualesMxima en 24 horas aproximadamente 100 mm

HUMEDAD RELATIVAMxima: sobrepasa rangos de confort todo el aoMedia: en rangos de confort estable todo el aoMnima: en rangos de confort todo el ao

VIENTOSVientos dominantesCorroborar velocidad y direccin en el lugar

REQUERIMIENTOS DE ACONDICIONAMIENTO DEL EDIFICIO AL BIOCLIMACALENTAMIENTO/ENFRIAMIENTOEstrategia bsica de diseoDirecto: en fachadas E, SE, S en invierno por las maanasEvitar en primaveraIndirecto: en fachadas SO, O, NO con elementos masivos que almacenen el calor por la tarde y lo irradien por la noche y la madrugada al interior.

HUMIDIFICACIN/DESHUMIDIFICACINHumidificacin en primavera

INERCIA TRMICAMasividad en construccin

VENTILACINPara enfriar y humidificar por las tardes en primavera

RECOMENDACIONESGENERALES DE PROYECTO

Ubicacin en el lote Separada de las colindancias

Configuracin Compacta: forma ptima cubo con patios

Orientacin de la fachada mas larga Una cruja SE Doble cruja NE-SO (Con dispositivos de control solar para las tardes en primavera)

Localizacin de las actividades Estar, dormir, comer al SE Cocinar al N Circular, aseo NO, O

Tipo de techo Plano

Altura de piso a techo 2.40 m

DISPOSITIVOS DE PROTECCIN Y GANANCIA SOLAR

Requerimientos y salientes en fachada evitarlos

Patios interiores Con fuentes o espejos de agua y vegetacin de hoja caduca

Aleros En fachadas S para evitar ganancia directa en primavera y verano En otras orientaciones combinados con parteluces y vegetacin

Prticos, balcones y vestibulos Espacios de transicin entre espacios exteriores e interiores

Tragaluces Con control solar en verano y primavera

Parteluces Combinados con aleros y vegetacin en fachadas NE, E, NO, O

Vegetacin rboles de hoja caduca en rango S a NO rboles de hoja perenne en orientacin N Arbustos para controlar ngulos solares bajos

VENTILACIN

Unilateral Con ventanas operables de buen sellado Aberturas hacia patios interiores Que el aire pase a nivel de los ocupantes

Cruzada No se requiere Control de los vientos nocturnos y de invierno

ABERTURAS

Ubicacin de fachada segn dimensin Mximas orientaciones E, SE, S para ganancia directa Menor a 80% de superficie de muro Mnimas: orientacin N, NE, NO. O, SO

Ubicacin segn nivel de piso interior Orientacin E, SE, S en la parte media y baja del muro Que el aire pase a nivel de los ocupantes Orientacin N, NE, NO, O, SO, en la parte alta del muro

Formas de abrir Abatibles, corredizas, de proyeccin, etc. De buen sellado No se recomiendan las persianas

Proteccin Mosquiteros Cortinas gruesas

MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS

Techumbre Masivas con rellenos o aislantes

Muros exteriores Masivos de alta inercia trmica

Muros interiores y entrepiso Masivos de alta inercia trmica

Pisos exteriores Materiales porosos que retengan humedad Permeables que permitan el paso del agua al subsuelo

Acabados exteriores Techos y muros de orientacin E, S, O de baja reflectancia Color oscuro Textura rugosa

VEGETACIN (Que el aire pase por reas jardinadas)

rboles De hoja caduca en rango S-NO como control de asoleamiento De hoja perenne al N como barrera de vientos frios

Arbustos Como control de ngulos solares muy bajos y de vientos frios

Cubresuelos Especies con menor requerimiento de agua

DISEO URBANO

Agrupamiento Ubicar edificios mas altos al N del conjunto y mas bajos al S Espaciamiento entre edificios 1.7 veces la altura de los edificios en el eje trmico Mnimo una vez la altura de los edificios

Orientacin de los edificios Una cruja NE-SO (con dispositivo de control solar para las tardes en primavera)

Espacios exteriores Plazas y plazoletas: sombreados en verano, despejados en invierno Conformarlas con elementos naturales y construidos con fuentes de agua y con barreras vegetales para los vientos Andadores sombreados en verano despejados en invierno Acabados de piso: materiales porosos permeables.

vegetacin rboles de hoja caduca para plazas y andadores De hoja perenne para estacionamientos Arbustos como barreras de vientos frios Cubresuelo especies con menor requerimiento de agua