Adaptación bioclimática. Edificios residenciales. El Poblado Medellín.

Adaptación Bioclimática Edificios residenciales

El poblado - Medellín

Arq. Brayan Stiven Cossio Betancur

Brayan Stiven Cossio Betancur, 2019 Facultad de arquitectura e Ingeniería Arquitectura Informe de investigación Asesor: Arq. Diana María Bustamante Medellín, junio del 2019

Catalogación Cossio Betancur, Brayan Stiven.

Estrategias de adaptación bioclimática a edificios residenciales barrio el poblado de la ciudad de Medellín, Antioquia.

Informe de investigación Arquitectura Institución universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Estrategias de adaptación Bioclimática Implementado a edificios residenciales del barrio El Poblado de la ciudad de Medellín, Antioquia

Autor Brayan Stiven Cossio Betancur

Asesor Arq. Diana María Bustamante

Institución Universitaria Colegio Mayor De Antioquia Facultad de Arquitectura e ingeniería Medellín - 2019

Ă?ndice

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1. Introducción _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 6

2. Diseño bioclimático y construcción sostenible _ _ _ _ _ 10 2.1 bioclimática, su pasado y la actualidad 2.2 estrategias sostenibles

3. Arquitectura bioclimática en Medellín _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 28 3.1 la ciudad hoy, barrio El Poblado 3.2 arquitectura bioclimática y no bioclimática 3.3 proyectos modelo 3.4 diagnóstico

4. Adaptación bioclimática edificio Luis Pino _ _ _ _ _ _ _ _ 56 4.1 estrategias 4.2 uso comercial

5. Conclusión _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _70

6. Bibliografía_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _72

7. Referencia de imágenes _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 74

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Introducción

Problemáticas que enfrentan las residencias de la ciudad de Medellín, beneficios de diseñar, construir y adaptar residencias de manera sostenible y los objetivos que se pretenden lograr.

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La presente investigación fue realizada en pro de buscar soluciones que le aporten al confort de la persona que habite un edificio de uso residencial del barrio El Poblado de la ciudad de Medellín, Colombia.

La intención de la presente investigación, se basa en la identificación de los factores climáticos que inciden en la habitabilidad de los edificios residenciales existentes del barrio el poblado de la ciudad de Medellín. Esta idea nace al notar que, con el paso de los años, los factores climáticos han venido cambiando de manera evidente, y se ve con preocupación que la vivienda no responde de manera adecuada a esta problemática actual, de igual manera, anteriormente no se preveía esta alza en las temperaturas.

Siendo así, es coherente decir que la forma de habitar la vivienda de hoy no debería ser la misma que se ha venido implementado a lo largo de las décadas en Medellín puesto que la situación actual es totalmente diferente.

El calentamiento global y el efecto invernadero, son algunas de las causas por las cuales la vivienda actual en Medellín debe ser modificadas y adaptadas a la problemática actual, a la que se enfrenta la arquitectura, como lo es la sostenibilidad y la bioclimática, ya que la vivienda actual, no aprovecha en su totalidad los factores climáticos, y de igual manera no mitiga los mismos.

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objetivo principal plantear estrategias de adaptación bioclimática a edificios residenciales del barrio El Poblado en la ciudad de Medellín. También, comprender las diversas estrategias arquitectónicas (vegetación, iluminación, materialidad, etc..) que permitan la generación de bioclimática en un edificio evaluar la percepción de confort en el cual habitan las personas en los edificios el matorral y living como edificios bioclimáticos y el edificio el pino como edificio no bioclimático del barrio El Poblado de la ciudad de Medellín y comparar el funcionamiento de un edificio residencial bioclimático y uno no bioclimático.

Para lograr el objetivo propuesto de poder adaptar un edificio no bioclimático, se tiene una metodología propuesta por fases, en una primera sección, diseño bioclimático y construcción sostenible, se identificarán los factores climáticos que inciden en la habitabilidad de la persona, también se entenderá la bioclimática desde una perspectiva sensorial y descriptiva con el objetivo de buscar la posibilidad de adaptar dichos edificios, a una arquitectura bioclimática.

Para lograr esto se realiza un estudio de caso a los edificios bioclimáticos Energy Living y El matorral, con el fin de identificar las acciones arquitectónicas que se utilizaron y poder interactuar con las personas que los habitan para conocer desde su experiencia como se siente vivir dentro de estos edificios. Y como producto final se hará un comparativo con el edificio no bioclimático Luis Pino el cual tendrá el mismo proceso de análisis.

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Como producto final se mostrará de manera detallada, un proceso de adaptación bioclimática en el edificio Luis pino, siendo este el resultado de aplicar toda la investigación a cumplir un objetivo general que será lograr tener confort dentro de los espacios interiores del edificio no bioclimático escogido.

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Diseño bioclimático y construcción sostenible

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Entendiendo la bioclimática desde su historia, tipos de uso, referentes, aplicabilidad y estrategias sostenibles.

Fig. 1 edificio Energy living

La comprensión de la bioclimática desde un punto de vista técnico parte de una serie de términos que están todos relacionados entre sí, uno de ellos es la misma bioclimática, que se encarga de aprovechar el clima y las condiciones del entorno con el fin de conseguir una situación de confort térmico en su interior. Juega exclusivamente con el diseño y los elementos arquitectónicos, sin necesidad de utilizar sistemas mecánicos complejos, aunque ello no implica que no se pueda compatibilizar.

(Ecotec, 2000), esto depende en gran parte de los factores climáticos que son las condiciones físicas, no variables, de un sitio y que afectan de modo general al clima. (Revista arquitectura, 2012), a parte de estos factores climáticos podemos referirnos a la adaptabilidad que habla de la alteración o modificación que se deba emplear a la vivienda con base a la incidencia de los factores, para que esta adquiera confort, mejorando así la habitabilidad del usuario en la vivienda. (Franco, 2009). La bioclimática tiene como objetivo principal generar confort que se refiere principalmente a las condiciones de bienestar en el individuo, pero desde el punto de vista de su relación de equilibrio con las condiciones de temperatura y humedad en un lugar determinado.

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No obstante, además de la temperatura y humedad del aire se ha de evaluar el estado del movimiento del aire y la temperatura de las superficies envolventes de las viviendas, ya que estas variables no solamente influyen sobre las primeras, sino que además afectan directamente a quienes las habitan. (Eadic, 2013).

El fundamento de la bioclimática esta en buscar ese confort dentro de un espacio arquitectónico que hace referencia al lugar cuya producción es el objeto de la arquitectura. El concepto está en permanente revisión por parte de los expertos en esta materia, ya que implica diversas concepciones. Es correcto afirmar que se trata de un espacio creado por el ser humano (en otras palabras, un espacio artificial) con el objetivo de realizar sus actividades en las condiciones que considera apropiadas.

(Arquitectura definiciones, 2014).

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La arquitectura bioclimática se crea a partir de unos factores bioclimáticos con el fin de tener espacios arquitectónicos apropiados para así generar confort a un usuario que es considerado el elemento principal de la existencia de la arquitectura contemporánea, más que el elemento principal se ha convertido en el objetivo, ya que los espacios son creados para ser utilizados y no solo como un adorno al entorno. (Vasquez,2012). Estos espacios que se crean pueden ser llamados como vivienda que es el lugar cerrado y cubierto que se construye para que sea habitado por personas. Este tipo de edificación ofrece refugio a los seres humanos y les protege de las condiciones climáticas adversas, además de proporcionarles intimidad y espacio para guardar sus pertenencias y desarrollar sus actividades cotidianas.

(Definiciones DE, 2013).

Algunas de las aplicaciones y estrategias de la bioclimática son la ventilación inducida, Esta se implementa para forzar la entrada de aire en un local mediante una boca suficientemente grande, correctamente orientada y a una altura suficiente. (Vilssa, 2013), Con la ventilación también podemos lograr lo que son las chimeneas o torres de viento que utilizan también para ayudar a salir al aire, pero en este caso aprovecha el efecto del viento. Consisten en unos salientes por encima de las cubiertas orientados en el sentido opuesto a la dirección del viento para captar y conducir el aire fresco hacia el interior del edificio.

(Milliarium, Sistemas pasivos; ventilación natural, 2017). el asoleamiento como la necesidad de permitir el ingreso de los rayos de sol a un espacio determinado para conseguir un confort térmico en las diferentes estaciones del año, existe más o menos un patrón determinado de ubicación de fachadas según los puntos cardinales y la situación del solar o terreno, pero es fundamental comenzar por hacer un análisis muy completo sobre los factores climatológicos del lugar donde se llevará a cabo el proyecto, ya que cada sitio y lugar tiene sus propias particularidades. (abc, s.f.). con estos mecanismos y aplicando los distintos conceptos de la arquitectura bioclimática entendemos que el habitar de una persona debe ser lo más importante a la hora de diseñar, construir y acoplar con el entorno. El habitar es un tema apenas iniciado y en constante construcción.

Partimos de la premisa en la cual el habitar (generalmente) es pensado bajo una mirada funcional del espacio, lo que nos lleva a reflexionar nuevamente sobre este tema y entender que la crisis del habitar humano, la incomprensión del término y su escasa relación con los asuntos epistemológicos del diseño, residen en olvido del ser. (Habitar y diseñar, 2009).

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Bioclimática…

Su pasado y actualidad

La arquitectura a lo largo de toda su historia ha tenido en cuenta los principios en los que se fundamenta actualmente la arquitectura bioclimática en mayor o menor medida, el aprovechamiento de la alta inercia térmica de la tierra y su temperatura estable ha dado pie a que grandes arquitectos de la arquitectura orgánica hayan optado por soluciones que combinen la captación de la radiación solar con una arquitectura semienterrada, entre todas las obras cabe destacar el “Hemiciclo Solar” (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 (2002), 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.

Fig. 2 Hemiciclo solar

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Fig. 3 Stonehenge

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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, (2006)

Fig. 4 James Lovelock

Cabe destacar tal y como se menciona anteriormente 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” (1950), 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.

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Aunque es evidente el estado actual de la temperatura en la ciudad de Medellín, son muchas las arquitecturas que no responden a este fenómeno y no brindan un confort térmico al usuario al marcar una diferencia entre el interior y exterior, siendo esta una necesidad y una problemática a la que debemos responder adecuadamente.

Edificios como Luis pino del barrio el poblado son un claro ejemplo de esto, este como muchos se diseñan bajo un prototipo repetitivo en donde el único objetivo es explotar el índice de construcción permitido con el fin de obtener mejores ingresos, pero a cambio de esto ofrecen espacios poco confortables e insostenibles. No se aprovecha el sol para generar iluminación natural y reducir el uso energético dentro de los espacios, no se crean ventilaciones cruzadas para mitigar el uso de ventiladores y sistemas de control térmico, no se aprovechan las aguas lluvias o grises para una posterior reutilización. Este edificio se tomó como referente y caso de estudio para demostrar por qué no es un edificio bioclimático.

Fig. 5 barrio el poblado, Medellín.

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Materialidad Sistemas constructivos Temperatura

LĂ­nea de tiempo

Fig. 6 LĂ­nea de tiempo

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Fig. 7 Esquema de vivienda autosostenible

Estrategias sostenibles

Fig. 8 Esquema de vivienda autosostenible

La ventilaciรณn La ventilaciรณn es la forma de permitir la circulaciรณn del viento alrededor y al interior de los espacios arquitectรณnicos. El cual permite refrescar el microclima de la edificaciรณn con la transiciรณn de vientos frescos.

Para lograr un recorrido continuo de la ventilaciรณn un edificio arquitectรณnico, existen diversos mรฉtodos, tales como: Ventilaciรณn cruzada Esta Se produce mediante la apertura en fachadas opuestas que dan a espacios exteriores.

Fig. 9 ventilaciรณn cruzada

Ventilaciรณn inducida Fig. 4

Esta se implementa para forzar la entrada de aire en un local mediante una boca suficientemente grande, correctamente orientada y a una altura suficiente.

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Fig. 10 ventilaciรณn inducida

Ventilación directa Esta se base en la renovación de aire, mediante ventanas abiertas en cierto tiempo del día.

Fig. 11 ventilación directa

Ventilación forzada natural Esta se basa en reforzar la ventilación natural para que sea eficaz mediante sistemas mecánicos (ventiladores, extractores o impulsores) junto con los sistemas naturales de ventilación.

Fig. 12 ventilación forzada natural

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La iluminación La iluminación interior de un espacio es muy volátil y compleja, ya que esta se realiza según las formas que implementa el arquitecto en sus vacíos de fachada, e igualmente la disposición de dichos vacíos, afectado así la cantidad de luz que ingresa al espacio y la manera en la que esta entra en la habitación, afectado y alterando así la percepción del lugar arquitectónico.

Fig. 13 Estrategias bioclimáticas

La iluminación – objetivos sostenibles

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• Aumentar la eficiencia energética de los ambientes en la fase de operación.

• Garantizar condiciones de iluminación apropiadas y eficientes en función las tareas visuales de cada espacio arquitectónico.

• Garantizar visuales apropiadas en espacios interiores y exteriores para una correcta relación entre ambiente interior y exterior.

Iluminación adecuada de un espacio interior Una correcta iluminación natural se consigue proporcionando huecos de dimensión adecuada en las fachadas de los edificios.

Además de una idónea dimensión de los huecos es necesario que el diseño del edificio tenga en cuenta su disposición en las fachadas en función de las orientaciones favorables y la adecuada elección de los sistemas de carpinterías y acristalamientos.

Pueden considerarse adecuadas para garantizar una correcta iluminación natural la adopción de las siguientes medidas: • Las piezas principales del edificio tendrán primeras luces a espacios abiertos, patios o galerías que no constituyan estancias.

• Los huecos de iluminación irán dotados de persianas o sistemas que permitan su oscurecimiento.

• La superficie mínima de huecos para asegurar una iluminación adecuada es el 10%de la superficie en planta de la dependencia iluminada.

• La superficie de acristalamiento de la ventana no será inferior al 6% de la superficie de la pieza que se ilumina a través de la misma.

Fig. 14 esquema se diferenciación entre incursión solar e iluminación natural

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La vegetación Las áreas verdes y la vegetación en muros y fachadas producen un estado de tranquilidad y proporcionan un lugar de ocio y descanso.

Protección del medio ambiente: las plantas y árboles captan y regulan el agua de lluvia.

Conducción de aire

de

corrientes

Se pueden implementar los árboles para conducir y purificar las corrientes de aire, debido a que los arboles inhalan el aire del ambiente.

Fig. 15 conducción corrientes de aire

Protección solar En diversas ocasiones se implementa la vegetación como mecanismo de protección del edificio.

Fig. 16 protección solar

Cubiertas verdes

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De igual manera la vegetación se implementa en las cubiertas o losas, permitiendo así mantener un Fig. 4 microclima estable y óptimo.

Fig. 17 cubiertas verdes

de

Fachadas verdes La vegetación también se puede aplicar en los muros, generando así condiciones térmicas aptas para el usuario e inspira otra sensación de habitabilidad.

Fig. 18 fachadas verdes

Ventajas • La vegetación regula la temperatura (mejora el “microclima”). La cual puede disminuir hasta 5 grados.

• La presencia de vegetación en el medio urbano y en los edificios puede utilizarse para mejorar el aire tanto exterior como interior.

• Las formaciones o barreras vegetales, según su grosor, pueden tener un cierto efecto de amortiguación del ruido, actuando como pantallas acústicas.

• Las vegetaciones en fachada pueden proteger los materiales constructivos del deterioro causado por los rayos ultravioleta y el ácido carbónico.

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Arquitectura bioclimática en Medellín

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Entendiendo la bioclimática desde la arquitectura existente del barrio El poblado de Medellín con el fin de comparar las condiciones sostenibles que podrían implementarse en arquitecturas no bioclimáticas

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La ciudad hoy, barrio El Poblado

Actualmente se evidencia que las viviendas en la ciudad de Medellín carecen de un confort térmico, y con el avanzar de los días, cada vez se aprecia con mayor frecuencia la inconformidad del usuario en la vivienda, debido a que este percibe su casa como un espacio caluroso, ya que según lo explicó Carlos Hoyos, profesor del Departamento de Geo ciencias y Medio Ambiente de la Universidad Nacional Sede Medellín. “la superficie del concreto en cubiertas puede llegar hasta los 70 grados centígrados y la temperatura de las superficies afecta la del aire interno de la vivienda”.

(2017)

Fig. 19 Imagen aérea, Medellín

Fig. 20 Terraza barrio manila, Medellín

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Los factores que inciden en el incremento de temperatura en el interior de las viviendas, es la disposición morfológica de una manzana, donde las viviendas se encuentran divididas por un muro medianero, que no permite una ventilación adecuada en el interior de la misma. Este problema morfológico también implica que la vivienda se debe adaptar a una disposición urbana de la manzana ya trazada en la ciudad de Medellín, obligando a la vivienda a no tener opciones de orientación y estructuración, con respecto a los factores climatológicos en su lugar de emplazamiento.

Fig. 21 Calle barrio manila, Medellín

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Continuando con los factores que afectan las viviendas, nos encontramos con la carencia de zonas verdes y vegetación, en antejardines, muros y cubiertas. “Esto porque la hierba y los árboles regulan mucho mejor el calor que materiales como el concreto, el asfalto y el pasto sintético.”, según Carlos Hoyos (2010).

La ciudad de Medellín, ha sufrido cambios climáticos a lo largo de la historia que han afectado la manera de habitar la vivienda, esto se debe a la tendencia que tiene la temperatura de descender y/o aumentar por motivos de crecimiento urbano, industrialización y calentamiento global. Esto ha provocado que las viviendas evolucionen de la mano con los procesos constructivos de la época pasando por materiales como la paja, la tapia, la guadua, la madera, el adobe, concreto y acero, sin tener una conciencia de como el material afecta la temperatura y el confort térmico interno de una vivienda.

Hablando de confort térmico en cuanto a la materialidad encontramos materiales que absorben el calor o el frio del exterior y no lo transmiten al interior, pero otros si lo hacen haciendo que las viviendas reflejen en un gran porcentaje la temperatura exterior.

Fig. 22 adobe y ladrillo Fig. 23 concreto

Fig. 24 la paja y la madera

Fig. 25 tapia pisada

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Proyectos modelo

Fig. 26 Panorámica barrio El Poblado, Medellín

En la ciudad de Medellín, específicamente en el barrio El Poblado, encuentran dos proyectos que son icono de reconocimiento bioclimático a nivel nacional, inicialmente los edificios residenciales “El Matorral” y “Energy Living”

Fig. 27 edificio residencial el matorral

Edificio residencial el Matorral 2016. ALH Arquitectura Es una propuesta arquitectónica bioclimática ubicada en el barrio el poblado (Medellín), programado para brindar una interacción directa con la naturaleza, mediante la densa vegetación que ofrece el entorno del edificio, generando así, un confort térmico al interior del edificio.

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Oficina ALH

Energy Andrés García

Living Mesa,

2015, Kevin

Es una composición arquitectónica ubicada en la Cra. 30 #10-225 de Medellín, Antioquia, que se compone de diversos volúmenes ortogonales, los cuales se retraen y rotan entre sí, con el fin de obtener diversas visuales de la ciudad de Medellín y alturas de las mismas.

Al igual que optimizar el ingreso de la radiación solar durante el trascurso del día.

Fig. 28 Edificio energy living

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Fig. 29 edificio bioclimรกtico el matorral

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Fig. 30 edificio bioclimรกtico energy living

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diagnรณsticos

Análisis de resultados para estudios de caso (Energy

living, El Matorral y Luis Pino): Los dos edificios bioclimáticos estudiados están diseñados en pro de mejorar la calidad de vida y el confort térmico espacial dentro de este y sus diseños y estrategias dan muestra de la eficacia térmica que deben cumplir sus fachadas y en cuando a la forma de operar el tema de soleamiento, uso energético, vientos e iluminación natural.

Por otro lado, el edificio no bioclimático presenta falencias en cuanto al confort térmico y el exagerado uso energético, la materialidad no se considera un problema por ser un material denso y compacto, pero sin embargo la orientación de sus fachadas y su diseño interior no aportan a tener el confort deseado por las personas.

Aspectos a tener en cuenta para la implementación de las estrategias de adaptación bioclimática que abordara el edificio Luis Pino (SEGÚN LOS ESTUDIOS DE CASO) 1. Uso de parasoles. (ENERGY LIVING) 2. Adaptación de jardines en los dinteles de las ventanas que dan hacia el exterior. (EL MATORRAL) 3.

Uso de sistemas pasivos que permitan la circulación y renovación del aire dentro de los espacios. (ENERGY LIVING) 4. Amplitud de ventanales para permitir un mayor ingreso de la luz natural y evitar el gran uso energético que está teniendo por el uso permanente de bombillas.

Según lo investigado y los resultados de cada estudio realizado se garantizará que con la implementación de estas estrategias se mejore considerablemente el habitar de los usuarios dentro de los espacios internos del edificio Luis Pino.

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El total de población encuestada es de 60 personas, donde esta se divide en tres partes iguales. Cada tercera parte es la totalidad de habitantes con respecto a cada uno de los edificios seleccionados anteriormente . ¿En cual de los tres edificios residenciales habita actualmente?.

20; 33%

Energy living

20; 34%

20; 33% El Matorral

Luis Pino

Fig. 31 dato estadístico

El 70% de los habitantes de los edificios residenciales encuestados, consideran que los aspectos mas relevantes a modificar frente a una adaptación bioclimática son la fachada y los espacios interiores, dejando de lado al antejardín y la cubierta. ¿Si tuviera la posibilidad de adaptar su vivienda de una manera bioclimática que le gustaría modificar?

Total Antejardín Espacio Internos Fachada

Cubierta 0

4 4

10

Fig. 32 dato estadístico

20

30

40

50

60

70

Tras la encuestas se observa que los habitantes de los edificios residenciales bioclimáticos presentan un nivelado índice de frescura, mientras que aquellos que habitan en el no bioclimático cuentan con un alto nivel térmico al interior. ¿Cuáles de estas sensaciones siente usted en su vivienda en horas de la tarde?

Calor

Frio

Frescura

Total

70 60 50 40 30 20 10 0 FI

Energy living

El Matorral

Luis Pino

Edificio Residencial

Fig. 33 dato estadístico

Los diferentes habitantes de cada edificación residencial, se aprecia que tanto Energy living y el matorral cuentan con mas de una fachada, lo cual crea un ambiente fresco térmicamente. Aspecto con el que el edificio Luis pino no cuenta al tener una sola fachada, causante de su alta temperatura. ¿La orientación de la fachada de su lugar de residencia está orientada hacia el poniente del sol?

Si

No

Total

80 60 40 20 0 FI

Energy living

Fig. 34 dato estadístico

El Matorral Edificio Residencial

Luis Pino

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En consecuencia a la pregunta anterior, se refleja que los habitantes de los edificaciones bioclimáticas, no cuentan con la necesidad de adquirir algún sistema para obtener confort. Caso contrario 10 de los residentes de Luis pino cuentan con sistemas de ventilación, para combatir las olas de calor. ¿Cuenta su lugar de residencia con algún espacio en donde se implemente alguno de estos sistemas?

70 60

Fig. 35 dato estadístico

50 40 30 20 10 0 Calefacción

Aire Ventiladores Ninguna de acondicionado las anteriores

Total

En generación de confort, Energy living y el matorral, tienen un mejor desempeño que la torre Luis pino, ya que mas del 50% de los habitantes de las viviendas bioclimáticas califican un confort de 5 puntos, mientras que solo el 6% de los residentes de este ultimo otorgan dicha puntuación a su vivienda.

En una escala de niveles del 1 al 5 (siendo 5 la mejor) ¿Qué confort térmico siente dentro de su vivienda?

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Fig. 36 dato estadístico

Se entiende confort como aquel equilibrio térmico, el cual evita ambientes extremos de calor y/o frio. Así mas del 60% de los usuarios de Luis pino presencian dicha situación, en cambio Energy living presenta un 30% y el matorral, con un gran desempeño no presenta. ¿Siente frio o calor extremo al interior de su lugar de residencia?

Edificio Residencial

Total

No

Si

Luis Pino El Matorral Energy living FI 0

10

20

30

40

50

60

70

Fig. 37 datos estadísticos

El desconocimiento de la bioclimática del usuario, frente a su necesidad y la presión inmobiliaria, hace que muchos futuros usuarios obtengan un bajo índice de confort.

Evidencias de esto es el paralelo entre el matorral con mayor bioclimática y conocimiento de la misma y el Luis pino, con la menor bioclimática y menor saber de esta. ¿Conoce algún sistema de adaptación bioclimática para viviendas?

Si

No

Total

70 60 50 40 30 20 10 0 FI

Energy living

Fig. 38 datos estadísticos

El Matorral Edificio Residencial

Luis Pino

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Análisis de resultados para las 60 encuestas realizadas:

Los resultados obtenidos por las encuestas realizadas han definido unos aspectos y unas características propias en cada edificio según los usuarios, primeramente, nos encontramos con que los tres edificios se encuentran orientados hacia el poniente del sol, pero solo uno cumple con las expectativas de confort térmico para los usuarios y es el edificio El Matorral. El edificio Energy Living, aunque se considera un edificio bioclimático tiene esta falencia de orientación y pocos sistemas de parasoles para el control de acceso del sol dentro de los espacios. Es pertinente rescatar esta parte ya que la abundante vegetación del edificio el matorral es lo que permite que el sol no irradie el interior y no caliente las fachadas del edificio y es probable que esta sea una de las estrategias para mitigar el inconveniente provocado por la orientación hacia el poniente del solo del edificio Luis Pino.

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El tema de las sensaciones térmicas corporales como el calor, el frio o la frescura son otro aspecto a rescatar del edificio el matorral ya que el 90% de las personas encuestadas siente frescura en sus viviendas y espacios comunes del edificio. Comparándolo con el edificio Luis Pino, hay una gran diferencia, ya que este arrojo unos resultados del 20% en cuanto a la frescura y el valor ganador corresponde a la sensación calor con un 60%. La frescura está directamente relacionada con la circulación y renovación del aire en el espacio, el cual es deficiente en Luis Pino ya que la única ventilación que se puede tener corresponde a la sala que es el espacio que está directamente relacionado con el único mirador que se tiene.

Esto ha permitido que se masifique el uso de ventiladores en varios de los espacios internos de este, con un porcentaje del 50%.

el edificio Luis Pino presenta un gran uso energético provocado por este tipo de sistemas activos para la mitigación y control del confort térmico. Por otro lado, estrategias como la ventilación cruzada y el uso de sistemas pasivos en la arquitectura bioclimática hacen parte esencial del edificio Energy Living quien presenta cifras que van por encima del promedio en cuanto al confort térmico y las sensaciones corporales dentro de sus espacios.

Para concluir, el desconocimiento de la arquitectura bioclimática y sus beneficios para el usuario y su entorno, se han vuelto causa de que edificios como Luis Pino, se vuelvan masivos y atractivos para cualquier usuario, ya que pesa más una buena ubicación en el entorno y una buena forma de pago, que un edificio realmente trabajado y diseñado para que personas vivan y habiten cada uno de los espacios. Si las personas tuvieran conocimiento de que la arquitectura bioclimática es la mejor opción, las grandes constructoras no tendrían más alternativa que ofrecer sistemas bioclimáticos dentro de sus paquetes residenciales a gran escala. Con porcentajes del 10%, 20% y el 30%, se registra el conocimiento de los usuarios de estos tres edificios de estudio acerca de la arquitectura bioclimática.

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Por último, ha sido de gran ayuda determinar que la mayoría de usuarios prefieren una posible intervención para mejorar sus viviendas con arquitectura bioclimática en sus fachadas y espacios interiores, porcentajes que equivalen al 90% de las personas, frente a un 10% que prefirió la cubierta o jardín.

Aspectos a tener en cuenta para la implementación de las estrategias de adaptación bioclimática que abordara el edificio Luis Pino (SEGÚN LOS RESULTADOS ENCUESTAS)

1. Uso de vegetación para el control del ingreso solar dentro de los espacios. (EL MATORRAL) 2.

Uso de vegetación para recubrir las fachadas y así evitar el calentamiento y la absorción solar. (EL MATORRAL) 3.

Reducción del uso energético por medio de la reducción del uso de ventiladores dentro de los espacios.

(ENERGY LIVING)

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Hipótesis: Hipótesis de investigación: El edifico residencial existente (Luis pino) del barrio el poblado en la ciudad Medellín, se adaptará bioclimáticamente, después de implementar estrategias arquitectónicas basadas en el análisis previo (térmico, lumínico, acústico y de ventilación).

Hipótesis nula: No se garantiza la adaptación bioclimática del edificio residencial existente, si se cuenta con una orientación y disposición (una sola fachada y tres medianeros) que inhabilite la implementación de las estrategias bioclimáticas.

Hipótesis conceptual: ya que el confort térmico del ser humano es de 23°c, se adaptará la temperatura interna de los edificios residenciales existentes de la ciudad de estudio (Medellín).

Hipótesis estadística: La implementación de vegetaciones un edificio residencial existente, evitara la radiación solar de un 50 a 90% Hipótesis de alternativas: Se reducirá de 1-5°c en el interior de los edificios residenciales existentes si se implementa el uso vegetación en cubiertas y fachadas.

No habrá reducción térmica en el interior de los edificios residenciales existentes si no se lleva a cabo el uso de vegetación en cubiertas y fachadas.

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La entrevista Fecha: Martes 20 de noviembre Hora: 17:00 horas Lugar: Sena de Pedregal Entrevistador: Brayan Stiven Cossio Bentancur Entrevistado: Javier Bucanumenth

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Javier Bucanumenth es un docente del centro para el desarrollo del hรกbitat y la construcciรณn, Gestor del programa de formulaciรณn para fondo emprender del SENA y asesor bioclimรกtico del sistema constructivo durapanel.

Punto de partida: ¿Que tan viable es que el edificio Luis Pino del barrio El Poblado de la ciudad de Medellín, pueda tener una serie de adaptaciones para mejorar sus falencias de confort térmico, visual, auditivo y alto uso energético?

Comentarios y consideraciones relevantes a tener en cuenta, según el especialista: • Es posible, partiendo de lo que tienes es posible que puedas adoptar medidas puntuales para atacar el confort térmico, visual, etc. lo puedes hacer de manera genérica abarcando todo el edificio, hacerlo por fachada dependiendo de su orientación con el sol y la calle que también produce un ruido excesivo o de manera independiente para cada vivienda según las necesidades puntuales que esta tenga, porque no es lo mismo tener un prototipo de parasoles con una orientación X para controlar la entrada de sol aplicado en varias fachadas, sencillamente no va a funcionar y el prototipo va a fracasar.

• La iluminación natural es muy compleja de trabajar si no se tiene un patio interior o si se está en medio de un edificio de 12 pisos como este, las modificaciones podrían hacerse en fachada, pero a un altísimo costo y teniendo en cuenta su estructura podría inclusive hasta ser imposible.

Una amplitud o una apertura de un vano para generar más iluminación natural es meterse en una camisa de fuerza, es más fácil de manera contraria controlar el acceso del sol, de luz, controlar la reflexión solar y el deslumbramiento, todo lo contrario.

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• Es bueno hablar de la reutilización de aguas lluvias para vaciar los baños, ya que es un sector que está muy cerca a los límites con envigado, entre más estés al sur más constantes son las precipitaciones de lluvia, pero para este caso sería perder tiempo y dinero en un sistema que no va a funcionar, esto debido a la cantidad de apartamentos por nivel que tienes, no podrías alimentar ni suplir las necesidades de las viviendas del edificio ni en un 5%, este tipo de sistemas funcionarían más en viviendas hasta de tres niveles o que tengan unas grandes superficies que puedan recoger la mayor cantidad de agua.

Definitivamente no funcionaría para el edificio Luis Pino, yo pensaría más bien en la recirculación del agua de las lavadoras por ejemplo para vaciar baños, lavar traperas, etc. Es más viable, pero como sabes… todo cuesta.

• Piensa en una doble fachada para controlar lo que dices, o en un recubrimiento vegetal que te mitigue el impacto del sol en las fachadas, inclusive por la fachada que está orientada hacia la calle esto te sirve para controlar las emisiones de los carros.

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• El ruido no se controla con vegetación, no sé de dónde se ha sacado este comentario, el más mínimo agujero en una fachada te va a permitir el ingreso del ruido, yo pensaría más bien en ventanearía con neopreno, que sea hermética, pero ojo, debe haber un control manual para esto, que sea abatible por ejemplo, tampoco puedes llegar y simplemente cerrar la ventanearía porque entonces la circulación de aire se vería afectada sustancialmente. El tipo de ventanas de este edificio veo que son en perfiles en aluminio, es lo común y definitivamente esto no permite la privacidad dentro del ambiente, el ruido siempre se va a filtrar.

• Tienes un gran reto, si controlas el ingreso del sol puedes perder iluminación dentro del espacio, si pierdes iluminación aumentaras más el uso energético que es una de las cosas que quieres solucionar, si controlas el ruido no tendrás como poner a circular el aire dentro del espacio, así que piensa en cómo se puede de manera sistemática o manual poder controlar todo esto de manera independiente, todo esto dependiendo de qué es lo que quiera el señor o la señora dueño de la vivienda.

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Adaptaciรณn bioclimรกtica Edificio Luis Pino

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Propuesta de adaptaciรณn bioclimรกtica para el edificio existente y la viabilidad de implementar las estrategias en otros edificios

Estrategias

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Modelo conceptual El siguiente estudio para la implementaciรณn de las estrategias que se aplicaran para el edificio Luis Pino, se realizara bajo varios software especializados que permitirรกn de manera ilustrativa la adaptaciรณn y modificaciรณn del edificio. Los software que se utilizaron fueron REVIT (BIM), DIAlux y Lumion.

Edificio en la actualidad

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Fig. 39 Esquema de modelo conceptual

Reducción energética En horas de la mañana encontramos que el sol entra directamente a los espacios interiores del edificio.

Fig. 40 Asoleamiento edificio Luis Pino

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Reducción energética El aprovechamiento de esta entrada de sol puede reducir el uso energético dentro de cada vivienda, generando el mayor ingreso de iluminación natural que sea posible.

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Fig. 41 Esquema de ampliación de ventanas

Parasoles Teniendo solucionado el tema de la iluminaciรณn natural pertinente aclarar que debemos permitir el ingreso de iluminaciรณn mas no del los rayos directos del sol, incursiรณn solar dentro del espacio debe ser controlada manera estรกtica, mecรกnica o sistematizada.

Fig. 42 Esquema de sistema parasoles

es la la de

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Parasoles El sistema que se implemento para el edificio Luis Pino fue un hibrido entre lo estático y mecánico aplicado a las ventanas dispuestas sobre su única fachada.

Fig. 43 Planta modelo con aplicación de parasoles

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Fig. 44 Sistema estático

Fig. 45 Sistema mecánico

Sistema estático Sistema aplicado sobre el perímetro de la ventana.

Sistema Mecánico Sistema aplicado sobre el marco del sistema estático.

Material: Madera plástica reciclada

Material: Platina en acero inoxidable

Ventilación Teniendo como dato estadístico el gran uso de elementos electrónicos como los ventiladores, se propone una serie de rejillas sobre la fachada, los muros interiores y el muro posterior del edificio, con el Fin de generar una ventilación cruzada e inducida que tiene como objetivo renovar permanentemente el aire interior y generar un confort térmico dentro del espacio.

Fig. 46 Esquema de sistema ventilación

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Ventilación El sistema que se implemento para el edificio Luis Pino fue una serie de rejillas inferiores en fachada y superiores en el resto de la vivienda.

Fig. 47 Planta modelo con aplicación de sistemas de ventilación

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Ventilación directa

Ventilación inducida

Esta se base en la renovación de aire, mediante ventanas abiertas en cierto tiempo del día.

Esta se implementa para forzar la entrada de aire en un local mediante una boca suficientemente grande, correctamente orientada y a una altura suficiente.

Vegetación y confort térmico Teniendo como dato estadístico que el adoquín que compone la fachada del edificio tiende a calentarse con la recepción del sol, se implementa el uso de fachadas verdes con el fin de reducir al máximo la radiación solar en las fachadas y poder aportar al confort térmico dentro de cada una de las viviendas

Fig. 48 Esquema de sistema vegetación

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Vegetación y confort térmico A partir de una estructura metálica ensamblada en la fachada del edificio, se pretende instalar recipientes a diferentes alturas con el objetivo de tener vegetación dentro de estos.

Marco metálico Estructura de 1m x 1.8m Material: Acero inoxidable

Recipiente Dimensiones: 1m x 80mm Material: Plástico reciclado 6 6

Fig. 49 Esquema de sistema vegetación

Edificio bioclimรกtico Luis Pino Fig. 50 Imaginario - edificio Luis Pino

Edificio bioclimรกtico Luis Pino Fig. 51 Imaginario - edificio Luis Pino

Edificio bioclimรกtico Luis Pino Fig. 52 Imaginario - edificio Luis Pino

Conclusiรณn

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La arquitectura no debe basarse en cumplir las necesidades espaciales de un usuario o definir formas que impacten y generen soluciones a diferentes entidades publicas o privadas, la verdadera arquitectura esta en saber combinar la espacialidad, la funcionalidad y la bioclimática aplicada.

El presente estudio nos demuestra que cada que la sostenibilidad y los sistemas bioclimáticos son aplicados, los resultados siempre serán positivos, tanto para el usuario como para nuestro planeta tierra. Siendo consecuentes con esto debemos siempre tener muy presente que las condiciones para aplicar la bioclimática a la arquitectura están siempre a disposición para el arquitecto diseñador.

Es muy importante que desde la concepción de las ideas básicas se tengan en cuenta todos estos factores, ya que después de construido es mas difícil y costoso realizar cualquier modificación en pro de mejorar de manera bioclimática y sostenible un espacio interior. El resultado de diseñar como lo hacen lastimosamente muchos arquitectos, es quizás un resultado muy armónico si nos referimos a la estética, la espacialidad y la funcionalidad dentro y fuera del espacio, pero cuestiones de confort, reducción energética, recolección de aguas lluvias, reutilización de aguas grises, materiales sostenibles y construcciones que generen un bajo impacto en ejecución, es muy bajo el nivel que se muestra, el único interés será siempre un renombre y un tema lucrativo.

A raíz de todo esto nace una idea, un proyecto de vida enfocado a realizar los sueños de muchas familias colombianas, nace BIO ARCHITECTS, una empresa en donde todos los diseños tienen un enfoque bioclimático.

Arq. Brayan Stiven Cossio Betancur

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Referencia de imágenes FIG. 1 Edificio Energy living (Kevin García, 2015) FIG. 2 Hemiciclo solar (Luis Larrea y asociados, 2019) FIG. 3 Stonehenge (Visitavirtual360, 2018) FIG. 4 James Lovelock (The time, 2015) FIG. 5 Ciudad de Medellín (Maps, 2017) FIG. 6 Línea de tiempo (Esquema propio) FIG. 7 Esquema de vivienda autosostenible (Esquema propio) FIG. 8 Esquema de vivienda autosostenible (Esquema propio) FIG. 9 Ventilación cruzada (Revista atecos, 2017) FIG. 10 Ventilación inducida (Revista atecos, 2017) FIG. 11 Ventilación directa (Revista atecos, 2017) FIG. 12 Ventilación forzada natural (Revista atecos, 2017) FIG. 13 Estrategias bioclimáticas (Esquema propio) FIG. 14 Esquema de diferenciación entre incursión solar e iluminación natural (Esquema de diferenciación entre incursión solar e iluminación natural,2015)

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FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG.

15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

Conducción de corrientes de aire (Ovacen, 2016) Protección solar (Buiarqui tectura, 2012) Cubiertas verdes (Vertin, 2017) Fachadas verdes (Tiempo, 2012) Imagen aérea, Medellín (Maps, 2017) Terraza barrio manila, Medellín (Maps,2017) Calle barrio manila, Medellín (Maps,2017) Adobe y ladrillo (Masa, 2016) Concreto (Arquitectura,2017) la paja y la madera (Time,2017) tapia pisada (Globedia, 2017) Panorámica barrio El Poblado, Medellín (Maps,2017) edificio residencial el matorral (Revistaa xxis, 2016) Edificio energy living (Kevin García, 2015) edificio residencial el matorral (Esquema propio) edificio bioclimático energy living (Esquema propio)

FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG. FIG.

31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43

Dato estadístico (Esquema propio) Dato estadístico (Esquema propio) Dato estadístico (Esquema propio) Dato estadístico (Esquema propio) Dato estadístico (Esquema propio) Dato estadístico (Esquema propio) Dato estadístico (Esquema propio) Dato estadístico (Esquema propio) Esquema de modelo conceptual (Esquema propio) Asoleamiento edificio Luis Pino (Esquema propio) Esquema de ampliación de ventanas (Esquema propio) Esquema de sistema parasoles (Esquema propio) Planta modelo con aplicación de parasoles

(Esquema propio)

FIG. 44 Sistema estático (Esquema propio) FIG. 45 Sistema mecánico (Esquema propio) FIG. 46 Esquema de sistema ventilación (Esquema propio) FIG. 47 Planta modelo con aplicación de sistemas de ventilación (Esquema propio) FIG. 48 Esquema de sistema vegetación (Esquema propio) FIG. 49 Esquema de sistema vegetación (Esquema propio) FIG. 50 Imaginario Luis Pino (Esquema propio) FIG. 51 Imaginario Luis Pino (Esquema propio) FIG. 52 Imaginario Luis Pino (Esquema propio)

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