INSTITUTO TECNOLOGICO DE MEXICO CAMPUS COLIMA
PROPUESTA DE SOLUCIONES
PASIVAS BIOCLIMÁTICAS
APLICACIÓN DE TECNOLOGIAS Y BIOCLIMATISMO
PAZ SOLÓRZANO ANGEL IVAN
ING. JUAN ORTEGA LEON 21 DE MAYO DEL 2025
RUBEN EDUARDO RODRIGUEZ GUTIERREZ
DISPOSITIVOS DE CONTROL SOLAR
(ALEROS)
En este proyecto, se ha incorporado un elemento arquitectónico cu función principal es brindar sombra y regular el ingreso de luz so directa al interior del espacio, especialmente durante las horas m intensas de radiación.
Control térmico natural:
Durante las estaciones calurosas, este componente actúa como u barrera que intercepta los rayos solares antes de que lleguen al inter
Esto contribuye significativamente a conservar una temperatura m fresca dentro del ambiente, lo que reduce la necesidad de recurr sistemas de climatización artificial y, por lo tanto, disminuye consumo de energía eléctrica
Cuidado de los acabados interiores:
El sombreado que proporciona este elemento evita que los muebles y superficies internas sufran un desgaste acelerado por exposición al sol.
Gracias a ello, materiales como pisos, textiles y mobiliario se mantienen en buen estado por más tiempo, protegiéndolos del impacto negativo de la radiación ultravioleta.
Diseño basado en principios bioclimáticos:
La geometría del alero responde a estrategias de arquitectura pasiva.
Se ha estudiado cuidadosamente la posición del sol a lo largo del año para determinar su forma y profundidad ideal. Durante el verano, el sol puede alcanzar una inclinación de hasta 78° al mediodía.
Considerando este ángulo y la altura de la abertura (3.00 m), se ha calculado una proyección de 0.64 metros que evita que la luz solar entre de forma directa en las horas críticas. Fórmula aplicada:
Profundidad = Altura × cotangente del ángulo solar P = 3.00 × cot(78°) = 0.64 m
Resultados y ventajas del enfoque:
Ambiente interior confortable sin equipos mecánicos.
Reducción significativa en el uso de energía durante los meses cálidos.
Mayor durabilidad de materiales gracias a la sombra constante.
Solución sostenible, adaptada al entorno natural sin intervención tecnológica.
Tecnológico de Colima Carreta:
Arquitectura
Materia:
Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
Trabajo: "Identificación de vialidades SEDATU NOM-004"
Para: Ing. JUAN
ORTEGA LEON
Creado por: Rubén Eduardo
Rodríguez
Gutiérrez
Angel Ivan Paz
Solorzano
Ubicación: Villa de ÁlvarezColima.
Lamina: LT
Prerequisite:
Floodplain
Avoidance.
Cortasoles
Dentro del planteamiento arquitectónico del proyecto, se incorporaron elementos de sombreado vertical en aquellas fachadas donde el uso de aleros resultaba insuficiente, particularmente en las orientaciones este y oeste. Estas caras del edificio reciben luz solar con ángulos bajos, lo que provoca una mayor penetración de los rayos al interior, generando acumulación de calor y efectos molestos de deslumbramiento.
Funcionalidad de los dispositivos de control solar vertical (cortasoles):
Permiten bloquear la radiación solar directa sin eliminar el acceso a la luz natural.
Reducen los reflejos molestos, mejorando la calidad visual del espacio interior.
Disminuyen la entrada de calor, lo que reduce la dependencia de sistemas de refrigeración artificial.
Pueden incluir mecanismos móviles que faciliten la ventilación cruzada, aprovechando la circulación del aire.
Criterios de diseño:
Para lograr una protección solar eficiente, se ha considerado un ángulo de incidencia solar de aproximadamente 35°, lo que lleva a la siguiente relación geométrica: tan(35°)≈0.70\tan(35°) ≈ 0.70tan(35°)≈0.70Esto implica que, por cada 10 centímetros de separación horizontal entre lamas, la altura adecuada entre ellas debe ser de 7 centímetros. Esta configuración permite filtrar eficazmente los rayos solares de baja altura, pero a su vez deja pasar la luz difusa e incluso permite el ingreso del sol en invierno, cuando su ángulo es más elevado, favoreciendo así el aprovechamiento térmico estacional. Materialidad y sistema constructivo: Se seleccionaron perfiles IPR (vigas con sección tipo “I” laminadas en caliente) como soporte estructural del sistema, complementados con tubos triangulares de acero que actúan como lamas de sombreado. Esta combinación no solo cumple con los requerimientos de resistencia mecánica, sino que también contribuye a una estética coherente con el lenguaje del edificio.
En conjunto, esta solución proporciona una respuesta bioclimática eficaz, capaz de equilibrar el confort térmico y visual con criterios de sostenibilidad y eficiencia energética. Además, su diseño integrado refuerza la coherencia arquitectónica del conjunto, mejorando tanto su funcionalidad como su impacto ambiental.
Tecnológico de Colima Carreta: Arquitectura
Materia: Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
Trabajo: "Identificación de vialidades SEDATU NOM-004"
Para: Ing. JUAN
ORTEGA LEON
Creado por: Rubén Eduardo Rodríguez
Gutiérrez
Angel Ivan Paz
Solorzano
Ubicación: Villa de ÁlvarezColima.
Lamina: LT
Prerequisite:
Floodplain Avoidance.
vegetación adecuada
Como parte de una propuesta de paisajismo funcional y adaptado al clima, el proyecto contempla la incorporación de un árbol de gran tamaño junto a los ventanales de la sala principal. Esta decisión no obedece únicamente a motivos visuales o decorativos, sino que responde a una estrategia bioclimática que optimiza el desempeño ambiental del edificio de manera pasiva y sustentable. Funciones y beneficios del árbol dentro del diseño arquitectónico:
Su copa frondosa actúa como filtro natural ante la luz solar directa, ofreciendo sombra en las horas de mayor incidencia solar, como en la mañana y la tarde.
Al cubrir parcialmente las fachadas acristaladas, ayuda a reducir el calentamiento superficial de los ventanales, limitando la transferencia de calor hacia el interior.
A diferencia de estructuras fijas, el árbol proporciona una cobertura cambiante a lo largo del año, adaptándose naturalmente al ciclo estacional.
Su sombra proyectada sobre el vidrio disminuye el deslumbramiento, al tiempo que mejora el confort térmico y visual en el interior del espacio.
Ventajas adicionales de emplear vegetación como recurso climático:
Si se elige una especie caducifolia, el árbol permitirá el paso del sol durante el invierno, lo que facilita el aprovechamiento de la ganancia solar en época fría.
Contribuye a la calidad del aire al liberar oxígeno, capturar CO₂ y retener contaminantes atmosféricos.
Gracias a la evapotranspiración, favorece la creación de un microclima en el entorno inmediato, pudiendo disminuir la temperatura del aire en hasta 2°C.
También ayuda a minimizar la presencia de polvo y partículas suspendidas en el ambiente.
Especie recomendada: Caesalpinia pluviosa (conocida como Palo de rosa o falsa lluvia)
Una opción ideal para climas cálidos, ya que resiste temperaturas elevadas y tiene bajo requerimiento hídrico.
Su follaje semipersistente permite un equilibrio entre sombra en verano y paso de luz en invierno.
Una vez bien establecida, tolera periodos prolongados sin riego adicional. En conjunto, la presencia de este árbol junto a los ventanales ofrece múltiples beneficios: genera sombra estacional natural, mejora la calidad del aire, regula el calor de forma pasiva y ayuda a moderar la temperatura del entorno inmediato. Todo ello con un mínimo mantenimiento y alta eficiencia, perfectamente adaptado al clima de Colima.
Tecnológico de Colima Carreta:
Arquitectura
Materia: Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
Trabajo: "Identificación de vialidades SEDATU NOM-004"
Para: Ing. JUAN
ORTEGA LEON
Creado por: Rubén Eduardo Rodríguez
Gutiérrez
Angel Ivan Paz
Solorzano
Ubicación: Villa de ÁlvarezColima.
Lamina: LT
Prerequisite:
Floodplain Avoidance.
vegetación adecuada - pasto
Como parte de una propuesta de paisajismo funcional y adaptado al clima, el proyecto contempla la incorporación de un árbol de gran tamaño junto a los ventanales de la sala principal. Esta decisión no obedece únicamente a motivos visuales o decorativos, sino que responde a una estrategia bioclimática que optimiza el desempeño ambiental del edificio de manera pasiva y sustentable. Funciones y beneficios del árbol dentro del diseño arquitectónico:
Su copa frondosa actúa como filtro natural ante la luz solar directa, ofreciendo sombra en las horas de mayor incidencia solar, como en la mañana y la tarde.
Al cubrir parcialmente las fachadas acristaladas, ayuda a reducir el calentamiento superficial de los ventanales, limitando la transferencia de calor hacia el interior.
A diferencia de estructuras fijas, el árbol proporciona una cobertura cambiante a lo largo del año, adaptándose naturalmente al ciclo estacional.
Su sombra proyectada sobre el vidrio disminuye el deslumbramiento, al tiempo que mejora el confort térmico y visual en el interior del espacio.
En el diseño paisajístico del proyecto se ha contemplado la integración de superficies cubiertas con vegetación baja como estrategia pasiva para regular la temperatura ambiente. Este tipo de cobertura vegetal ayuda a enfriar tanto el entorno inmediato como las zonas interiores adyacentes, sin depender de sistemas artificiales de climatización
Regulación térmica natural:
A diferencia de superficies duras como concreto o asfalto, el pasto mantiene temperaturas más bajas gracias a la evaporación del agua presente en sus hojas y al efecto del sustrato húmedo que lo sustenta. Esta combinación permite reducir hasta en 5 °C la temperatura superficial, contribuyendo a un entorno más confortable durante los días cálidos.
Impacto sobre el microclima:
Las áreas cubiertas con césped promueven un aumento de la humedad relativa mediante el proceso de evapotranspiración. Esto refresca patios, jardines y terrazas, mejorando la sensación térmica y creando ambientes más habitables, incluso en los momentos de mayor exposición solar.
Gestión del agua de lluvia:
El terreno bajo el césped actúa como un sistema de infiltración natural. Al absorber el agua de lluvia, evita la acumulación superficial y disminuye la velocidad de escurrimiento, lo que favorece la recarga de los mantos freáticos y reduce la necesidad de sistemas de drenaje convencionales
Tecnológico de Colima Carreta: Arquitectura
Materia:
Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
Trabajo: "Identificación de vialidades SEDATU NOM-004"
Para: Ing. JUAN
ORTEGA LEON
Creado por: Rubén Eduardo Rodríguez
Gutiérrez
Angel Ivan Paz
Solorzano
Ubicación: Villa de ÁlvarezColima.
Lamina: LT
Prerequisite:
Floodplain Avoidance.
Arbustos
Como parte de una propuesta de paisajismo funcional y adaptado al clima, el proyecto contempla la incorporación de un árbol de gran tamaño junto a los ventanales de la sala principal. Esta decisión no obedece únicamente a motivos visuales o decorativos, sino que responde a una estrategia bioclimática que optimiza el desempeño ambiental del edificio de manera pasiva y sustentable. Funciones y beneficios del árbol dentro del diseño arquitectónico:
Su copa frondosa actúa como filtro natural ante la luz solar directa, ofreciendo sombra en las horas de mayor incidencia solar, como en la mañana y la tarde.
Al cubrir parcialmente las fachadas acristaladas, ayuda a reducir el calentamiento superficial de los ventanales, limitando la transferencia de calor hacia el interior.
A diferencia de estructuras fijas, el árbol proporciona una cobertura cambiante a lo largo del año, adaptándose naturalmente al ciclo estacional.
Su sombra proyectada sobre el vidrio disminuye el deslumbramiento, al tiempo que mejora el confort térmico y visual en el interior del espacio.
En el diseño paisajístico del proyecto se ha contemplado la integración de superficies cubiertas con vegetación baja como estrategia pasiva para regular la temperatura ambiente. Este tipo de cobertura vegetal ayuda a enfriar tanto el entorno inmediato como las zonas interiores adyacentes, sin depender de sistemas artificiales de climatización
Regulación térmica natural:
A diferencia de superficies duras como concreto o asfalto, el pasto mantiene temperaturas más bajas gracias a la evaporación del agua presente en sus cto del sustrato húmedo que lo sustenta. Esta combinación r hasta en 5 °C la temperatura superficial, contribuyendo a un onfortable durante los días cálidos. el microclima: biertas con césped promueven un aumento de la humedad nte el proceso de evapotranspiración. Esto refresca patios, azas, mejorando la sensación térmica y creando ambientes más uso en los momentos de mayor exposición solar. ua de lluvia:
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Materia:
Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
Trabajo: "Identificación de vialidades SEDATU NOM-004"
Para: Ing. JUAN
ORTEGA LEON
Creado por: Rubén Eduardo Rodríguez
Gutiérrez
o el césped actúa como un sistema de infiltración natural. Al ua de lluvia, evita la acumulación superficial y disminuye la scurrimiento, lo que favorece la recarga de los mantos freáticos esidad de sistemas de drenaje convencionales
Angel Ivan Paz
Solorzano
Ubicación: Villa de ÁlvarezColima.
Lamina: LT
Prerequisite:
Floodplain Avoidance.
DESARROLLO DE
LA ENVOLVENTE
Y DISPOSITIVOS DE CLIMATIZACIÓN CUBIERTAS. LOSA NERVADA / LIGERADA
Dentro de la estrategia constructiva del proyecto se han empleado losas aligeradas con nervaduras un sistema estructural que permite
Materia: Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
MURO DE LADRILLO TÉRMICO CON AISLAMIENTO
INTERIOR Y REVESTIMIENTO REFLECTIVO
Solución de cerramiento pasivo para control solar y eficiencia energética
Como parte del desarrollo de la envolvente térmica, se plantea la implementación de un muro de ladrillo térmico tipo panel, complementado con aislante térmico interior y acabado externo reflectivo. Esta combinación permite controlar la transmisión de calor te en ones
eral): encia
o con a una dificio, a la uados, reduciendo la carga térmica. Sistema económico y fácil de ejecutar, ideal para climas cálidos-secos o cálidos-húmedos.
Instituto
Tecnológico de Colima Carreta: Arquitectura
Materia: Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
Trabajo: "Identificación de vialidades SEDATU NOM-004"
Para: Ing. JUAN
ORTEGA LEON
Creado por: Rubén Eduardo
Rodríguez
Gutiérrez
Angel Ivan Paz
Solorzano
Ubicación: Villa de ÁlvarezColima.
Lamina: LT
Prerequisite:
Floodplain
Avoidance.
DESARROLLO DE LA ENVOLVENTE Y DISPOSITIVOS DE CLIMATIZACIÓN VENTANAS..
VENTANA
Intervenciones complementarias propuestas:
Burletes de sellado: Colocados en el perímetro de las hojas móviles para eliminar filtraciones de aire y mejorar la hermeticidad.
Dispositivos exteriores de sombreado: Incorporación de celosías, aleros o parasoles ligeros para bloquear el sol en horas críticas.
Ventilación natural cruzada: Diseño de aberturas en fachadas opuestas o esquinas para aprovechar las corrientes de aire fresco.
Cobertura vegetal exterior: Uso de enredaderas, pérgolas verdes o jardineras elevadas para suavizar el impacto térmico de la radiación directa sobre el vidrio.
Aplicaciones y beneficios:
Eficaz para fachadas de alta exposición solar (principalmente sur y poniente).
Apto para espacios que requieren iluminación controlada, como salas comunes, oficinas, aulas o estudios.
Evita el reemplazo completo del sistema de ventana, reduciendo costos e impacto ambiental.
Permite mantener el confort térmico sin depender exclusivamente de climatización artificial.
Mejora el comportamiento ambiental del edificio de manera sencilla, económica y sostenible.
Mejoras sin reemplazo
Tecnológico de Colima Carreta: Arquitectura
Materia: Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
. JUAN
En lugar de reempla plantea una intervenc vidrio simple, mejor a través d longa la v ficiencia energética del edificio. ente + mejoras aplicadas: tual: Aluminio anodizado resistente y reciclable. istente: Vidrio flotado de 6 mm transparente pero con misión térmica.
plicada: Colocación de película solar polarizada sobre la ior del vidrio, que filtra la radiación infrarroja y reduce el amiento sin eliminar la entrada de luz natural.
LEON : Rubén Eduardo
Rodríguez
Gutiérrez
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Ubicación: Villa de ÁlvarezColima.
Lamina: LT
Prerequisite:
Floodplain
Avoidance.
ón de SEDATU
PISO TERMORREGULADOR CON INERCIA TÉRMICA Y REFLECTANCIA CONTROLADA
Solución pasiva de pavimento para confort térmico en climas cálidos
Se propone la instalación de un sistema de piso de alto desempeño bioclimático, compuesto por materiales que favorecen el almacenamiento, disipación o reflexión del calor según las condiciones ambientales, actuando como una superficie inteligente que mejora el confort interior y reduce la demanda energética del edificio
Sistema propuesto:
Acabado superior: Losa de concreto pulido con áridos claros o baldosas cerámicas reflectantes, que minimizan la absorción solar y mantienen la superficie fresca.
Capa intermedia: Mortero con aditivo de cambio de fase (PCM), capaz de almacenar calor cuando la temperatura es alta y liberarlo en momentos más frescos, funcionando como un regulador térmico natural.
Base inferior: Capa aislante (poliestireno extruido o corcho expandido) que evita la ganancia térmica desde el subsuelo y contribuye a mantener estable la temperatura del interior.
Ventajas bioclimáticas y funcionales:
Reducción del calor superficial: Gracias al acabado reflectante, el piso disipa menos calor hacia los espacios interiores.
Amortiguamiento térmico diario: Los materiales con cambio de fase almacenan el exceso de temperatura y lo liberan gradualmente, evitando picos de calor.
Confort al tacto: Ideal para climas cálidos donde se camina descalzo o con calzado ligero.
Durabilidad y bajo mantenimiento: Materiales resistentes al desgaste térmico y mecánico.
Adaptación pasiva al entorno: Responde al microclima interior sin necesidad de sistemas activos de calefacción o refrigeración.
Usos recomendados y complementariedades: Espacios interiores con alta exposición solar (estancias, estudios, salas).
Áreas semiabiertas o patios techados donde se busca reducir la acumulación de calor en el suelo.
Complementa estrategias como ventilación cruzada, muros ventilados o techos sombreados. Opción de material sugerido:
Baldosa cerámica tipo “Cool Tile” o concreto reflectante con pigmentos infrarrojos
Reflectancia solar superior al 70%
Alta resistencia mecánica y térmica
Disponible en colores neutros que reducen el deslumbramiento
Tecnológico de Colima Carreta:
Arquitectura
Materia: Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
Trabajo:
"Identificación de vialidades SEDATU NOM-004"
Para: Ing. JUAN
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Creado por: Rubén Eduardo
Rodríguez
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Angel Ivan Paz
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Ubicación: Villa de ÁlvarezColima.
Lamina: LT
Prerequisite:
Floodplain
Avoidance.
USO DEL AGUA COMO ELEMENTO
CLIMÁTICO Y SOSTENIBLE EN
ARQUITECTÓNICO
EL DISEÑO
ESPEJO DE AGUA EVAPORATIVO COMO SISTEMA BIOCLIMÁTICO
PASIVO
El espejo de agua evaporativo es una lámina de agua superficial colocada estratégicamente en el proyecto arquitectónico generalmente en patios, plazas interiores o zonas de transición peatonal— con el objetivo de disminuir la temperatura ambiente circundante mediante la evaporación controlada del agua. Es un recurso pasivo que actúa como regulador térmico natural, sin requerir sistemas mecánicos de enfriamiento.
FUNCIONAMIENTO BIOCLIMÁTICO
La evaporación del agua provoca una absorción de calor latente del entorno inmediato, reduciendo la temperatura del aire en contacto con la superficie. Cuando se ubica cerca de áreas acristaladas o en patios de ventilación cruzada, potencia el flujo de aire fresco hacia el interior del edificio.
Profundidad ideal: entre 10 y 20 cm. Evita grandes volúmenes y permite una evaporación constante sin riesgos.
Material de base: concreto impermeabilizado o piedra natural con acabado oscuro (para mayor absorción térmica y evaporación eficiente).
Tecnológico de Colima
Carreta: Arquitectura
Materia:
Tecnologias
Sostenibles y Bioclimatias
Trabajo: "Identificación de vialidades SEDATU NOM-004"
Complemento: puede incluir pequeñas boquillas de recirculación o rebosadero bajo conectado a cisterna de agua pluvial para recarga automática.
VENTAJAS
�� Disminuye hasta 3–4 °C la temperatura del aire en zonas adyacentes.
�� Funciona como humidificador natural, muy útil en climas secos o semiáridos.
☀ Aprovecha la radiación solar para activar la evaporación sin consumo energético.
�� Aporta valor estético y sensorial: genera un ambiente natural y relajante.
�� Reutiliza agua de lluvia o aguas tratadas, reduciendo el impacto hídrico del edificio.
DESVENTAJAS
�� Pérdida constante de agua por evaporación (recomendable conectarlo a un sistema de recarga como cisterna pluvial).
�� Riesgo de proliferación de insectos si el agua permanece estancada (se evita con recirculación lenta o uso de peces/plantas acuáticas).
�� Requiere mantenimiento periódico para evitar sedimentos, algas u obstrucciones.
�� En zonas con alta humedad relativa, su efecto refrescante se reduce.
Para: Ing. JUAN
ORTEGA LEON
Creado por: Rubén Eduardo
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Angel Ivan Paz
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Ubicación: Villa de ÁlvarezColima. Lamina: LT
Prerequisite: Floodplain Avoidance.