Elaborado por:M. Gabriela Villalobos

Beranyely PadillaGianella Guerra

La arquitectura bioclimática es aquellaque se diseña teniendo en cuenta elentorno en el que será construida laedificación, aprovechando suscondiciones, para lograr un confort en suinterior sin necesidad de usar sistemas declimatización.

Arquitectura bioclimática

Considera

Condiciones del terreno

El recorrido del sol

Las corrientes de aire

La humedad

Las aguas subterráneas

Los campos electromagnéticos, entre otros.

Aplicados en la edificación

Orientación Forma

Básicamente la arquitecturabioclimática es sensible alimpacto que provoca en lanaturaleza e intentaminimizar el consumoenergético y con el, lacontaminación ambiental-Lo ideal seria que estaarquitectura sea combinadacon fuentes de energíarenovable.

En definitiva, no se trata de usar o inventar mecanismo ni sistemas extraños ymuy elaborados, sino en diseñar y aplicar técnicas ya existentes de formaconjunta y saber sacar el máximo provecho a los recursos naturales que brinda elentorno sin condicionar el aspecto de la construcción.

• Lograr la calidad del ambiente interior, es decir, unascondiciones adecuadas de temperatura, humedad,movimiento y calidad del aire.• Controlar la producción de sustancias por parte de laedificación que puedan afectar el entorno:

a. Sólidas: residuos urbanosb. Líquidas: aguas suciasc. Gaseosas: gases de combustión vinculados al

acondicionamiento de los edificios.• Disminuir los consumos que afectan al desarrollosostenible del lugar: el consumo de agua o de otrasmaterias primas por encima de su capacidad derenovación.• Contribuir a economizar en el consumo de combustibles.• Disminuir la emisión de gases contaminantes a laatmósfera.• Disminuir el gasto de agua e iluminación.

A la hora de diseñar una vivienda o edificaciónque seguirá el concepto de la bioclimática, sedeben tener en cuenta varios criterios como:

•Un equipo pluridisciplinar para elaborar eldiseño y todos los demás mecanismos ynecesidades de la vivienda•Ubicación de la edificación•Orientación del lote•Ventilación•Trayectoria solar•Aspectos socioeconómicos de la comunidad

Pero si se desea convertir una vivienda ya construida en una bioclimática, se debenaplicar los siguientes criterios. Estos también se aplican para la construcción desde cerode edificaciones bioclimáticas.

•Destacar la importancia del tratamientoexterior del edificio•Forma de la vivienda•Implantación de sistemas para el ahorroenergético•Sistemas de captación de energía solarpasiva•Implantación de energías renovablesaprovechables en ese lugar determinado•Sistemas de aislamiento•Sistemas de ventilación•Aprovechamiento climático del suelo•Sistemas evaporativos de refrigeración•Ahorro de agua

•Aprovechamiento de agua de lluvia•Diseño de sistemas para el precalentamiento del agua, mediante placas solares•Galerías de ventilación controlada•Sistemas vegetales hídricos reguladores de la temperatura y de la humedad•Disminución del consumo energético y con él, la contaminación ambiental•Sistemas de captación de luz natural•Climatización natural•Sistemas de control y gestión para optimizar el uso de la energía (domótica).•Protección contra la radiación en verano•Utilización de materiales ecológicos•Masa térmica

• Aumenta la eficiencia energética y reduce elimpacto ambiental, al tiempo que mejora el bienestarde sus usuarios (temperatura de Confort).• Genera ahorro monetario en las facturas deelectricidad y gas.• Es un proceso completo que abarca desde laelección del lote en que iniciará la construcción hastala proyección de la estructura y la utilización demateriales ecológicos o la posibilidad de reciclaje delos mismos.• Permite lograr una mayor armonía entre el hombrey la naturaleza.• Ayuda a sustituir la casa que utiliza potentesaparatos de climatización para resolver el problema,a una casa que se integra y utiliza su entorno y elclima para resolver sus necesidades energéticas.

• Sobrecoste y encarecimiento de la vivienda.• Difícil adaptación de la sociedad a este tipo dearquitectura, al no estar acostumbrados a vivir sinsistemas de renovación controlada de aire.• Puede ser tratada con inferioridad ante la arquitecturaesteticista que prefieren las personas.

Los recursos que emplea la arquitectura bioclimática para lograr un significativo ahorroenergético son:

• Arquitectura solar pasiva, aprovechando al máximo la energía solar que provenientedel Sol y llega de manera directa al interior de la casa por medio de ventanales (Energíasolar pasiva)

• Aislamiento de techos y muros, para minimizar las pérdidas de calor o frescor(Dependiendo de la zona de ubicación) a través de estos, valiéndose del uso demateriales adecuados y la denominada masa térmica.

Ahorro energético con arquitectura bioclimática: Recursos

• Disposición adecuada sobre el terreno, teniendo en cuenta que pueden existiraccidentes geográficos naturales en el entorno de la vivienda que convengan seraprovechados para mejorar las condiciones ambientales en su interior. Como laconstrucción de la edificación tras un montículo si se trata de zonas muy ventosas paraprotegerla, o en aéreas frías enterrar parte de la casa para aprovechar el calor constantedel subsuelo además de buscarse una zona muy expuesta al sol. Mientras que en áreascálidas se puede situar la casa en zonas sombrías y entre accidentes geográficos quecanalicen corrientes de viento.

Ahorro energético con arquitectura bioclimática: Recursos

• Disposición adecuada de las estancias, pues mediante esto y la correcta colocación de muros sepuede lograr un flujo natural de aire por convección que traspase el calor de estancias que estánrecibiendo energía solar de manera directa a otras que no.

• Evaporación directa: cuando una corriente de aire pasa por un depósito de agua o atraviesa unmaterial poroso y húmedo o cuando se proyecta agua pulverizada, la evaporación que se produceenfría el aire, bien que se aumente con ello la humedad.

• Uso de vegetación: la vegetación debe utilizarse al máximo, y, siempre que sea posible, lassuperficies construidas, como calles, techos, etc. deberán estar protegidas por las sombras de losárboles. Son medios de climatización muy útiles cuando se colocan cerca de la envoltura deledificio. La temperatura superficial de los muros protegidos del sol se reducirá y, por consiguiente,hacia el interior se transmitirá menor cantidad de calor.

Ahorro energético con arquitectura bioclimática: Recursos

• Ventilación natural: entendida como la infiltración de aire fresco exterior a través de ventanas yaberturas a fin de crear corrientes que enfríen la piel por convección y ayuden a evaporar el sudor.

• Ventilación nocturna: referida a los casos en que una edificación con suficiente masa térmicaexpuesta interiormente es ventilada de noche ampliamente con el objeto de enfriar dicha masa porconvección, aumentándole así su capacidad de mitigar las altas temperaturas diurnas.

• Iluminación natural: La edificación tendrá una distribución y una propuesta de espacios quepermitan recibir la luz natural, y unos recursos constructivos que obtengan una mayor optimizaciónde la incidencia de la luz solar en el edificio, en función del tipo de espacios. Así los espaciosdestinados a zona de vida tendrán que ser totalmente exteriores, y los de servicios podrán estar enuna consideración de segundo orden

Ahorro con arquitectura bioclimática: Resultados

Los diagramas bioclimáticos fueron ideadospor los hermanos Olgyay hace unos 50 años.Su propuesta, consiste en un diagrama dondeel eje de las abscisas representa la humedadrelativa y el de las ordenadas, la temperatura.Dentro del diagrama se localiza una zona deconfort para el caso de una persona enactividad ligera, traje formal, sin viento y a lasombra. En el mismo diagrama se indican lascondiciones fuera de la zona de confort paralas cuales es posible alcanzar confort térmicoventilando, cambiando la temperaturaradiante o evaporando agua.

Por suponer que todo se da al exterior, eldiagrama de Olgyay fue sugerido paraedificaciones livianas en regiones cálido-húmedas, en las cuales la temperatura interiorpueda suponerse similar a la exterior.

Buscando incorporar la influencia de la envolventede la edificación, Givoni creó un nuevo diagramabasado en los procesos de transferencia que sedan a través de ella y en la relación lineal entre lapresión de vapor media mensual y la amplituddiaria de la temperatura del aire, la cual escaracterística del tipo de clima. Según esta relacióny usando el diagrama psicrométrico definió zonasespecíficas alrededor de la zona de confort queindican las condiciones higrotérmicas del aire bajolas cuales se puede alcanzar confort térmicoapelando a alguna de las siguientes estrategias dediseño:

• Ventilación natural• Masa térmica• Ventilación nocturna• Evaporación directa• Calefacción solar pasiva

• Zona de confort: la temperatura y la humedad se ubican fuera de la zona de conforttodo el año.

• Ventilación natural: es factible lograr confort por medio de ventilación natural, salvo enlas horas más calurosas (final de la mañana y la tarde). Específicamente, la ventilaciónpermite obtener confort el 65% del año (casi 100% en los meses menos calurosos).

• Masa térmica: en razón de la elevada humedad la masa térmica es poco eficaz paraobtener confort de día al interior de las edificaciones (sólo 5% del año y menos de 10% enlos meses menos cálidos).

• Ventilación nocturna: la ventilación nocturna no aumenta la probabilidad de lograrconfort en comparación con la masa térmica.

• Evaporación de agua: durante todo el año la elevada humedad impide sacar provechode la evaporación directa como recurso de enfriamiento.

Casa Marika AldertonComunidad de Yirrkala,

Australia1991-94

Arq. Glenn Murcutt

Academia de Ciencias de CaliforniaSan Francisco, USA.

2008

CO2 Saver HouseArq. Peter Kuczia

Lago Laka, Polonia2007

Pearl River TowerChina

Arq. Gordon Gill2011

340 on the ParkChicago, USA

2007Solomon

Cordwell Buenz

Hearst TowerNueva York, USA

Arq. Norman Foster2006

Torres gemelas del Centro de Comercio Mundial de Bahrein

Bahrain, Golfo Arquitectos / Diseñadores: Atkins

2007

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Bibliografía