Fenómeno islas de calor. Estrategias de mitigación desde el entendimiento de la ocupación espacial

A lo largo de la historia, el ser humano ha construido lugares para habitar con una sensibilidad intuitiva hacia el medio ambiente, sobre todo, buscando responder a unas necesidades de protección frente al clima, tratando de tener un confort con los recursos disponibles, en comunión con las fuerzas de la naturaleza, y no en su contra. El presente libro busca entender unos principios básicos sobre la falta de sensibilidad en la construcción, los impactos generados a causa del pleito con el medio ambiente, y la poca o escasa comunión frente a las posibilidades climáticas, en las cuales, existen unas crecientes necesidades energéticas, y sobre todo, unos daños colaterales en el habita, donde entender el fenómeno de la isla de calor, debe de ser un insumo importante para los proyectista y diseñadores del medio de la construcción, quienes son los llamados a tener mayor sensibilidad hacia el medio ambiente, y buscar reparar menores dependencias energéticas, entendiendo la relación directa entre los edificios, el calentamiento global y el cambio climático, de hecho, los edificios son los responsables de cerca de la mitad de las emisiones de CO².

ISLA CALOR FENร MENO

DE

Estrategias de mitigaciรณn desde el entendimiento de la ocupaciรณn espacial y el clima urbano del Valle de Aburrรก.

Esteban Tejada Urrego / Noche Marcela Solano Asesor: Arq: Diana Maria Busctamante Parra

Figura 1 Mapa de Calor Valle de Arburra Nota: Foto de Portada

Instituciรณn Universitaria Colegio Mayor de Antioquia Facultad de Arquitectura e Ingenieria Medellin, Colombia 2018

Esteban Tejada Urrego, 2018 Noche Marcela Solano, 2018 Facultad de Arquitectura e Ingenieria Arquitectura Informe de Investigación

Asesor.

Arquitecta Diana María Bustamante Parra Medellín, Noviembre 2018

Tejada Urrego, Esteban Solano, Noche M. Fenómeno ISLA DE CALOR Estrategias de mitigación desde el entendimiento de la ocupación espacial y el clima urbano del Valle de Aburrá.

Proyecto de Investigación Informe de Investigación Arquictectura Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia

Agradecimiento: Todo el tiempo estamos conociendo, aprendiendo y nutriéndonos de nuevos saberes, en virtud de los medios que han hecho posible este resultado, queremos agradecerle inmensamente a Dios, a nuestros padres, al esmero de las madres, a la madre de mi hijo, a mi hijo por inspirarnos, a nuestros familiares, amigos, docentes, y sobre todo a nuestra asesora, por su dedicación en nuestra formación y la inspiración para obtener este tipo de resultados, con pedagogía y una perspectiva crítica y constructiva.

Figura 2: Contexto de Estudio Nota: Plano general de Medellín

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN..................................................................................8

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ANTES DE LLEGAR A LA ISLA

CONCEPTOS BÁSICOS...................................................................................16 DÓNDE ESTA LA ISLA....................................................................................18 RUTAS DE ACCESO........................................................................................33

UN MUNDO MENOS NATURAL, LA ISLAS DE CALOR

LA CIUDAD ACTUAL......................................................................................48 MASIFICACIÓN DE LA ISLAS..........................................................................52 ISLA DE CALOR Y SUS HABITANTES...............................................................68

UNA ISLA DE CALOR EN UN MAR DE CONCRETO

ATRIBUTOS ESPACIALES................................................................................76 GUÍA DE NAVEGACIÓN.................................................................................78

SOBREVIVIR AL NAUFRAGIO, SOLUCIONES PARA VIVIR EN LA ISLA

KIT DE SUPERVIVENCIA, HERRAMIENTAS.....................................................88

CONCLUSIONES............................................................................... ....96 BIBLIOGRAFÍA..................................................................................... 114 ÍNDICE DE IMAGENES......................................................................... 120 Figura 3: Estado Natural Barrio el Poblado, Medellín 1960

PRESENTACIÓN

Figura 4: Estado Actual Barrio el Poblado, Medellin 2017

INTRODUCCIÓN La presente investigación académica motivada por el interés ambiental que a lo largo de la Facultad de Arquitectura e Ingenieria de la Institución Universitaria Colegio Mayor de Antioquia ha generado en sus estudiantes, se expone a continuación los hallazgos y conclusiones referentes al fenómeno de la isla de calor en un entorno de alta montaña, propio de la ciudad de Medellín y el entorno inmediato del Vale de Aburrá en el departamento de Antioquia, Colombia, donde el crecimiento poblacional de sus zonas urbanas demanda cada vez más espacios naturales, lo que a su vez, ha ocasionado una alteración de los equilibrios ambientales, estos últimos, presentados como recursos de alta importancia para la vida misma en la ciudad.

La idea de investigación surge también ante los problemas ambientales de la ciudad de Medellín, donde su potencial como laboratorio de ciudad, reconocido con múltiples premios a nivel internacional, la hacen un modelo de inspiración perfecta para seguir aportando al modelo de sostenibilidad e innovación que la hacen un referente de ciudad. A partir del entendimiento del fenómeno de isla de calor, se pueden idear concordancias constructivas y lecturas objetivas de los fenómenos climáticos para mitigar y/o reparar los impactos ambientales, permitiendo acciones de restitución estratégica de los pisos duros por capas vegetales, con el propósito de lograr una armonía entre lo construido y los factores abióticos existentes.

Figura 5: Variable Principal - El Sol Nota: Fotografía bóveda celeste ciudad de Medellín

Sin lugar a duda, es imposible evitar el crecimiento poblacional, y ante esta realidad, los hallazgos de la presente investigación permiten definir la existencia de posibilidades para implementar mecanismos que puedan mantener una relación estratégica entre el factor natural y el artificial, reparando unos desequilibrios con un desarrollo bioclimático de las unidades habitacionales bajo contextos de mayor problemática, contrarrestar los efectos de las existentes islas de calor con la implementación de medios pasivos naturales, donde los factores urbanos de la ciudad de Medellín demanda unos procesos especiales considerando su climatología, y donde, desde la arquitectura se puede propiciar una reparación estratégica del medio natural en la zona urbana.

Los resultados recopilados a lo largo del presente trabajo buscan consolidar unas pautas básicas, que desde las diferentes disciplinas que interactúan en el medio de la construcción, les sirvan como guía para diseñar unas estrategias que permitan mitigar el fenómeno de la isla de calor en el entorno urbano, especialmente en las zonas residenciales, evaluando intervenciones que van desde los materiales de las construcciones actuales hasta las técnicas constructivas, su lugar de emplazamiento y su forma de interacción con el entorno, todo en pro de generar un consumo energético cíclico y sostenible en el tiempo. El logro de las pautas estuvo enfocado en el análisis de zonas residenciales modelos, con unas características urbanas y sociales con un alto potencial en el aporte al fenómeno, entre las cuales, los barrios Manrique, Popular y Aranjuez sirvieron de laboratorio urbano para diagnosticar y puntualizar lo referente al tema.

Figura 6 : Claves para conocer y solucionar el efecto de isla de calor.

Por Alejandro Alvis para Eco Siglos.

Para abarcar las expectativas creadas frente el fenómeno, y responder de una manera objetiva, la investigación 9

Fenómeno Isla de Calor

estableció como eje temático crear las hipótesis necesarias frente a preguntas como: ¿Qué modelo de intervención puede permitir una reparación estratégica del fenómeno de la isla de calor en unidades habitacionales en zonas urbanas con alta incidencia?, ¿Cómo debe ser incorporado el contexto natural, muros y techos verdes, componentes arbóreos, ventilación cruzada y agua lluvia en las unidades habitacionales de la ciudad de Medellín para mitigar el fenómeno? y ¿Qué relación tiene los modelos de ocupación con el fenómeno de la isla de calor en unidades habitacionales de Medellín?. En todos los interrogantes sugeridos para abordar la investigación existe como factor común respecto a las causas térmicas, siendo esta variable climática un referente de muestreo para el presente informe, con el propósito de identificar una estrategia o modelo constructivo que propicie el mejoramiento de la calidad de vida de los usuarios de la ciudad de Medellín según sus necesidades de habitabilidad, teniendo como herramienta la arquitectura bioclimática, y lograr una relación ideal y estable entre el clima y las condiciones del entorno en función del confort.

Una vez identificado el objetivo principal de la investigación, también se planteó una serie de etapas en las cuales se realizarían exploraciones frente a las modificaciones propuestas dentro del modelo habitacional, para elaborar una respuesta común al programa de mitigación de la isla de calor, definiendo unos referentes tipológicos para las viviendas existentes y que son aptas para el modelo de adaptación urbana y de reparación frente al fenómeno, incluyendo un análisis del componente tecnológico, para poder de este modo definir unas soluciones que estén fundamentadas en los principios de la arquitectura bioclimática.

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Es importante enmarcar, que las líneas investigativas y la metodología empleada durante la investigación están inspiradas en el libro Heat Islands de Lisa Gartland (2008), autora que realiza una completa revisión de los componentes de la isla de calor, y formula cinco características fundamentales para identificar una isla de calor y los impactos en las temperaturas del aire y la superficie producto de las mismas. Insumos que sirvieron dentro del marco teórico para diseñar una metodología en cinco fases: Revisión documental, diagnóstico, caracterización, modelación y formulación.

En la primer fase del proceso se llevó a cabo una revisión documental de los planos urbanos y archivos históricos existentes en la ciudad de Medellín, para realizar un rastreo urbano y tipológico en los sectores de Manrique, Popular y Aranjuez, con el fin de reconocer los antecedentes de transformación y los procesos de maduración urbana que se han presentado en estos sectores, definiendo así, cuáles serían las potenciales zonas de análisis, y profundizar sobre las causas y posibles soluciones al fenómeno de la isla de calor. Dentro de la segunda fase, se realizaron una serie de encuestas a líderes y habitante de los sectores previamente seleccionados, información que permitió conocer las necesidades del lugar y de los pobladores de la zona de estudio, detectando las perspectivas sobre el confort térmico en sus unidades habitacionales, y considerando aspectos sociales, ambientales y climatológicos del lugar.

Figura 7: ร reas de Estudio Fenรณmeno Isla de Calor Nota: Fuente El Colombiano - Diagrama propio

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Fenómeno Isla de Calor

En la tercera fase denominada Caracterización, se desarrollaron unas visitas al sector de estudio y un taller de imaginarios con la comunidad para contrastar las percepciones obtenidas en las investigaciones previas, realizando una caracterización puntual de aquellos atributos espaciales que serían potenciales a cambiar, destacando modificaciones sugeridas frente a los tipos de fachadas, cerramientos internos de las unidades habitacionales, materiales constructivos, zonas de exposición solar y tipos de ventilación; atributos que permitieron establecer una línea de acción para lograr un resultado final dentro de los márgenes de viabilidad. En la cuarta fases del proceso, se implementación acciones de simulación y exploración en modelos 3D con software como Ecotect y Diva for Rhino, herramientas tecnológicas que permitieron diagnosticar unos comportamientos térmicos y climáticos, con el fin de lograr la quinta y última fase, formulando unos esultados frente a los objetivos de la presente investigación.

Para responder de manera secuencial a las fases acordadas desde la practica investigativa, la estructura del trabajo está dividido en 4 capítulos: En el capítulo 1 se aborda la contextualización del tema, conceptos básicos sobre la temática de la isla de calor, y se realiza un planteamiento del problema mostrando unos aspectos como antecedentes, estado actual, línea de tiempo y una reseña mediante las referencias teóricas. Luego en el capítulo 2 se realiza el diagnóstico de la investigación, permitiendo conocer el estado actual de las áreas de estudio desde una revisión documental y mediante las percepciones de los habitantes de las zonas definidas para los laboratorios de investigación, cuyos trabajos de campo sustentados en encuestas y entrevistas le permitieron al proceso investigativo conocer y plasmar visiones particulares 12

de los habitantes que viven propiamente el fenómeno. En el Capítulo 3 se aborda la fase tres del proceso investigativo, realizando una caracterización sobre los requerimientos espaciales, atributos a modificar, ítems a evaluar y taller de imaginarios, presentándose como unos insumos de consolidación para la investigación, porque a partir de este capítulo se empieza a establecer una guía de navegación o conceptos básicos para mitigar el fenómeno. Por último, en el capítulo 4 se diseña un consolidado sobre los hallazgos, creando una especie de Kit de supervivencia para vivir en la isla, donde se presentan los resultados de las modelaciones en 3D, las conclusiones obtenidas y las precisiones profesionales a las que fueron sometidos los argumentos formulados, todo con el propósito de dar respuesta a los objetivos trazados en la presente investigación y establecer unas reglas básicas con repercusiones sistemáticas para mitigar el fenómeno de la isla de calor, soluciones ue permitiran una comunión entre el entorno habitacional existente con el medio natural que los contienen.

La investigación ha enfocado su metodologia en formular unas soluciones importantes desde el hecho climático y social, buscando no solo presentarse como un instrumento para la corrección de una problemática ambiental, sino para crear otros impactos, dignificando los sectores más marginados y abandonados gubernamentalmente de la ciudad, abriendo las posibilidades para que estos sectores cuenten con condiciones dignas de vida, con viviendas que actúen en comunión con el entorno, con una imagen barrial que los identifique y que les trasforme la psicología de marginalidad social “áreas de pobreza” (García, 1983). Es decir, la mitigación del efecto de la isla de calor como pilar de la investigación, no solo busca un cambio arquitectónico, sino que abre notablemente la posibilidad de dignificar las condiciones de vida y la estructura de la personalidad

de la sociedad, un fenómeno similar al acontecido con las escaleras eléctricas de la comuna 13 de Medellín, una estrategia de movilidad que dignifico un sector, y con ello, abrió las posibilidades para cambiar la exclusión social.

En síntesis, las cinco fases del proceso investigativas recopiladas en cuatro capítulos del presente libro crean un manifiesto de las implicaciones prácticas del proyecto, las cuales abren las posibilidades para desencadenar múltiples beneficios siempre y cuando existan las voluntades de implementación, se cree un rigor académico, y se motive la profundización frente al tema expuesto, ya que al regular o mejorar las condiciones térmicas de los sectores isla de calor, se favorece una metamorfosis de la ciudad en función del cambio climático y los problemas demográficos actuales, acortando las fisuras entre lo construido y lo natural, reduciendo problemas ambientales actuales (contaminación de fuentes hídricas, escases de la capa vegetal urbana disponible, contaminación del aire, entre otros), y donde las ciudades puedan acoplarse a las circunstancias ambientales actuales y futuras, manteniendo unos servicios ecosistémicos, y preservando la vegetación se pueden lograr unos equilibrios en el hábitat.

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CAPITULO |1 ANTES DE LLEGAR A LA ISLA

Figura 8: Estado Natural del Valle de Aburrá Nota: siglo XVII , la Villa de Nuestra Señora de La Candelaria de Medellín (Antioquia, Colombia)

Fenómeno Isla de Calor

El fenómeno de la isla de calor se presenta como la maduración de múltiples resultados de la acción humana, en la cual, el entorno natural ha sido alterado, y se ha propiciado la creación de unas condiciones morfológicas y climáticas en contra del equilibrio ambiental. Para entender lo que había antes de llegar a las islas, se permite crear un reconocimiento terminológico para luego contextualizar fácilmente el fenómeno.

CONCEPTOS CLAVES 1. Isla de Calor: La isla de calor urbana es un fenómeno que se produce en las áreas urbanas y suburbanas como consecuencia de la utilización de materiales con una alta capacidad de absorción y retención del calor solar, muy superiores a las de los materiales naturales o de las áreas rurales menos desarrolladas (Gartland, 2008).

2. Arquitectura sostenible: Es aquella manera de concebir el diseño, gestión y ejecución de un “hecho arquitectónico” a través del aprovechamiento racional, apropiado y apropiable de los recursos naturales y culturales del “lugar” de su emplazamiento buscando minimizar sus impactos ambientales sobre los contextos natural y cultural (Garzon, 2010).

3.Inercia térmica: La capacidad calorífica y el almacenamiento de calor traen aparejados ciertos fenómenos. Por ejemplo: en casa, en invierno, cuando encendemos la estufa al llegar por la tarde, la habitación tarda en alcanzar una temperatura agradable, y cuando la apagamos, por la noche, la temperatura de la habitación todavía es buena y no se enfría inmediatamente. Esto ocurre también en las estaciones: en el hemisferio norte, el 21 de abril (equinoccio de primavera) el sol está en la misma 16

posición que 21 de septiembre (equinoccio de otoño), y sin embargo, las temperaturas son mayores en esta última fecha, por la sencilla razón de que la tierra todavía “guarda” el calor del verano, que irá perdiendo poco a poco. Esta “resistencia” de la temperatura a reaccionar inmediatamente a los aportes de calor es lo que llamamos inercia térmica.

•La capacidad de un material para acumular y almacenar energía calorífica para ser liberada durante un período de tiempo. Los edificios que potencian la inercia térmica tienen la capacidad de absorber y acumular calor en un período de tiempo durante el día. Este calor acumulado puede ser puesto en libertad en un momento posterior. El ciclo de carga y descarga de energía de la inercia térmica puede ser utilizado de una manera eficiente. Idealmente en un edificio se acumulará energía (solar) en un momento en que no se está utilizando (o deseado) y se liberara cuando se necesite. Se logra este efecto, si el edificio está diseñado y controlado en consecuencia. Mediante la utilización de este efecto, los edificios no sólo pueden ahorrar en calefacción y refrigeración de energía, sino que también se obtiene un mayor confort térmico dentro del edificio (Building™,2013).

4. Cubiertas verdes: son un componente importante en el desarrollo urbano sostenible y del acabado superior de un edificio en el que se mezcla el componente artificial con el natural para brindar unas ventajas económicas y ecológicas que aportan beneficios al medio ambiente urbano y a sus habitantes, a la vez que mejoran la esperanza de vida y el balance energético de los edificios (ASESCUVE, 2017).

5. Absorción y retención del calor: Hace parte de los mecanismos de trasmisión de calor como parte del comportamiento térmico de una superficie. Microscópicamente, el calor es un estado de agitación molecular que

se trasmite de unos cuerpos a otros de 3 formas diferentes, la absorción y retención del calor se da de acuerdo a las siguientes formas: Conducción (El calor se transmite a través de la masa del propio cuerpo), convección (si consideramos un material fluido (en estado líquido o gaseoso) el calor, además de trasmitirse a través del material (conducción) puede ser “transportado” por el propio medio del fluido), y la radiación (todo material emite radiación electromagnética, cuya intensidad depende de la temperatura a la que se encuentre) (Admin, 2009).

6.Confort térmico: La idea intuitiva de que el confort térmico depende fundamentalmente de la temperatura del aire que nos rodea, y nada más lejos de la realidad. Se puede decir que el cuerpo humano se encuentra en una situación de confort térmico cuando el ritmo al que generamos calor es el mismo que el ritmo al que lo perdemos para nuestra temperatura corporal normal. Esto implica que, en balance global, tenemos que perder calor permanentemente para encontrarnos bien, pero al “ritmo” adecuado. En síntesis, es una situación de balance en las sensaciones de temperatura (Admin, 2009).

ques naturales. También se incluyen las coberturas vegetales inducidas que son el resultado de la acción humana como serían las áreas de cultivos (GEOINSTITUTOS, 2017).

9. Servicios ecosistémicos: El concepto permite hacer un vínculo explícito entre el estado y el funcionamiento de los ecosistemas (sistemas ecológicos) y el bienestar humano (sistemas sociales), y contribuye a orientar el manejo del territorio para lograr un desarrollo sostenible en escenarios de cambio ambiental (Domínguez, 2014). gía (solar) en un momento en que no se está utilizando (o deseado) y se liberara cuando se necesite. Se logra este efecto, si el edificio está diseñado y controlado en consecuencia. Mediante la utilización de este efecto, los edificios no sólo pueden ahorrar en calefacción y refrigeración de energía, sino que también se obtiene un mayor confort térmico dentro del edificio (Building™,2013).

7.Asentamientos conurbados: es un tipo de poblamiento más significativo en la estructura metropolitana… con asentamientos que se desarrollaron en el pasado separados del espacio urbanizado, pero ligados por las vías que los han comunicado directa o indirectamente, y que han pasado a formar parte del área urbana… (Rodríguez, 2006).

8.Coberturas vegetales naturales: Puede ser definida como la capa de vegetación natural que cubre la superficie terrestre, comprendiendo una amplia gama de biomasas con diferentes características fisonómicas y ambientales que van desde pastizales hasta las áreas cubiertas por bos

Figura 9: Glosario Ambiental Nota: www.wwf.org.co

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Fenómeno Isla de Calor

DONDE ESTÁ LA ISLA DE CALOR?

Figura 10: Localización Isla de Calor, Zonas de Estudio en la ciudad de Medellín.

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El crecimiento poblacional de las zonas urbanas de la ciudad demanda cada vez más espacio natural, lo que ocasiona una alteración de los equilibrios ambientales. Es imposible evitar el crecimiento poblacional, pero se pueden implementar mecanismos que permitan una relación estratégica entre el factor natural y el artificial, soportando dichos mecanismos en un desarrollo bioclimático de las unidades habitacionales bajo contextos de mayor problemática, orientadas a contrarrestar los efectos de las llamadas Islas de Calor, en especial, las diagnosticadas en la zona montañosa del Valle de Aburra, donde los factores urbanos de la ciudad de Medellín demandan procesos de diagnóstico referente al porque está ocurriendo este fenómeno, para propiciar desde la Arquitectura una reparación estratégica del medio natural en la zona urbana.

Los factores de crecimiento urbanos de Medellín “la ciudad ha crecido, hay expansión urbana y se modifican los edificios y los materiales” (Eastman, 2014) han diseñado en la ciudad unas condiciones habitacionales que estimulan

el fenómeno Isla de Calor, asociado a la acumulación de calor por el uso de materiales como el concreto y tejas de zinc en las periferias y zona céntrica, a la falta de espacios verdes, pavimento y tejados oscuros que absorben más radiación, emisión de gases de fábricas, aumento del parque automotriz, la creciente tendencia de la construcción en altura “Según datos de Planeación Municipal, en Medellín hay 296.129 edificios de cero a 5 pisos; 5.009 de 6 a 14; 1.341 de 15 a 29 y 34 de 30 o más de 30 niveles” (Alvarez Correa, 2016). sobre todo, por el aumento de la población urbana; siendo estos dos últimos factores los que más han aportado para el desequilibrio de procesos naturales propios de ciudades tropicales como Medellín, en donde se han visto reemplazadas dinámicas bióticas y se han creado entornos artificiales sin ningún o con escaso arraigo a las condiciones propias del lugar, lo que ha hecho, que en su proceso de desarrollo, a la hora de construir, los materiales implementados y las formas constructivas no tengan una correlación con el medio ambiente, ni con los cambios que estos puede generar en el clima de la ciudad.

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Fenómeno Isla de Calor

La vivienda tradicional y la arquitectura vernácula se convierten en antecedentes de notable valor para evaluar cómo se han abordado las relaciones de lo construido y el medio de emplazamiento, para ello, citar ejemplos como la “vivienda Tribu Nómada Fulani en el norte de África, Vivienda Gurunsi en Burkina Faso (Africa) y Casas Castillo en Togo (Africa), Permiten entender como en otros lugares de mun do existe un entendimiento del entorno y una sensibilidad

Figura 11: Vivienda Tribu Nómada Fulani Norte de África - Paja y otras Fibras

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intuitiva hacia el medio ambiente, y en las cuales ahondan en el uso de materiales locales como Paja y otras Fibras, Adobe, Barro y Madera; maeriales tambien presentes e la historia fundacional de Medellìn,y que permiten reconocer unas intenciones intuitivas iniciales que se fueron despreciando a medida que se fue poblando la ciudad de Medellín, el Valle de Aburrá y otras urbes colombianas.

Estos referentes de arquitectura vernácula en el norte de África ilustran como los pueblos autóctonos de esta región responden ante las necesidades de habitabilidad y culto con un manejo óptimo de los materiales disponibles, mientras que se adaptan al medio que los rodea.

Este tipo de arquitectura sostenible y sustentable, con materiales propios de la región, técnicas constructivas ecológicas y autóctonas, y conceptos de ecoeficiencia tradicionales, demuestra que la arquitectura sostenible, tan de moda en estos días, no requiere de nuevos materiales y tecnologías de punta, sino un manejo responsable de recursos y la aplicación de conceptos bioclimáticos básicos en la etapa de diseño (…). (Jaramillo, 2014).

Figura 12: Vivienda Gurunsi Burkina Faso - Adobe

El entendimiento generacional de los modelos de habitar le ha permitido a esta población africana afrontar sus necesidades de habitabilidad conservando la identidad constructiva, preservando una tradición y con ello e entendimiento del clima en sus localidades. Por su parte, el ordenamiento político y sociocultural de las comunidades genera un lineamiento para el desarrollo del territorio, lo que traduce que no solo los ma teriales de la zona aportan a la formación del espacio, sino que las jerarquías y los modos de interacción de los habitantes son determinante para el modo de habitar.

Casas Castillo Togo - Barro, Madera y Paja

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Fenómeno Isla de Calor

La evolución arquitectónica permite identificar los rasgos constructivos de cada época hasta llegar al periodo actual, validando las referencias históricas con el ánimo de comprender en que puntos de la trayectoria evolutiva, se presentó una depreciación en la manera intuitiva en que le hombre abordaba las soluciones de vivienda.

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Fenómeno Isla de Calor

El diagnóstico contextual sobre el fenómeno de la Isla de Calor en la ciudad de Medellín está sustentado por varias herramientas digitales y periodísticas, que muestran una radiografía general a escala sinóptica de los fenómenos atmosféricos presentes en la actualidad de la ciudad de Medellín y del Valle de Aburrá, en cuyos valores de incidencia se encuentran las necesidades urbanísticas de los dos últimos dos siglos (XX y XXI) y los asentamientos subnormales como imperantes en la creación de la periferia de la ciudad. La academia local, respaldada y representada por la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín y la Universidad de EAFIT, muestra adelantos en la comprensión del fenómeno, pero existen una reclamación publica ante la sociedad colombiana por la ausencia de profundidad en el tema. “La investigación de la meteorología para los centros urbanos reclama con urgencia la atención de la sociedad colombiana, debido a la creciente concentración de población en ellos” (Palacio & Jiménez, 2012. p.61), ya que existe un número muy reducido de publicaciones, congresos y eventos académicos en las que se aborden soluciones a un fenómeno que cada vez toma mayor relevancia, entendiendo el impacto del cambio climático, la acelerada industrialización y la superpoblación que viven algunas ciudades colombianas, en especial, la ciudad de Medellín.

Figura 13 y 15. Barrió Santo Domingo Savio, Comuna 1, zona suroriental Medellín (1960)

En algunos países, como en el caso de Colombia, las condiciones de vida en el campo son azarosas e inseguras, y los desplazados por la pobreza y la violencia rural llegan por miles a un territorio urbano que carece de las condiciones sociales y de infraestructura para albergarlos. De este modo, a medida que las ciudades crecen, también aumentan los problemas sociales y ambientales que afectan a masas enormes de población. (Palacio & Jiménez, 2012.p.61) 24

Figura 14: Barrió Santo Domingo Savio, Medellín (2017)

En consecuencia con el diagnóstico inicial, se muestra que las aproximaciones y puntualidades sobre las Islas de Calor tienen en su mayoría un enfoque climático y meteorológico, propio de su naturaleza, pero con carencia proyectual para buscar alternativas que mitiguen el fenómeno desde la perspectiva de la Arquitectura y ciencias afines a la construcción.

Figura 15: Inicio de la transformación urbana en las laderas de Medellín

Las líneas de investigación más activas en climatología y meteorología urbana cubren áreas de trabajo tan variadas como la optimización de las redes de monitoreo atmosférico, el desarrollo de nuevas tecnologías de medición, el diseño y manejo de bases de datos, el diseño de campañas de medición, la modelación física y numérica de los procesos atmosféricos e hidrológicos (…). (Palacio & Jiménez, 2012. p.66) Si bien, la revisión documental sobre la isla de calor en el medio local aún es un territorio amplio y poco explorado, la génesis del fenómeno, entendido como una secuela de múltiples actores en la escena social y urbana de la ciudad de Medellín, sus indicios se dan en el año de 1950, periodo de tiempo que sería clave en la gestación del territorio a causa de dos procesos muy significativos, no solo en Medellín, sino en el país en general: el paso de lo rural a lo urbano y el paso de lo tradicional a lo moderno, procesos que son inherente a la naturaleza de la ciudad, cuya transición y consolidación se dio a finales de los siglos XIX y comienzos del XX, después de las respetivas luchas independistas frente a la España colonizadora. En Colombia el proceso se dio de forma aun más marcada, debido a que la población nacional en el siglo XX se multiplicó por diez, la transición demográfica se generó de manera veloz, debido al rápido ascenso y posterior descenso de las tasas de crecimiento poblacional, en un periodo no mayor a 25

Fenómeno Isla de Calor

veinte años; y las luchas partidistas generaron una ola de violencia, pero a la vez una ola de pacificación, derivada de la instauración del pacto político: Frente Nacional.

Estos acontecimientos, de gran relevancia e importancia para la historia del país, centraron la atención gubernamental en hechos de poder y control social, lo que hizo que se desatendieran y tuvieran menos relevancia aspectos relacionados con la desigualdad social, económica y territorial. Sin embargo, a pesar de que estos hechos son de carácter nacional, en un país con un sistema político centralizado como Colombia, se evidencian los efectos de dichos hechos en las principales ciudades, entre ellas Medellín.

Para efectos de la interpretación del territorio de Medellín, donde dicho perfil de ciudad estuvo marcado por fenómenos de violencia en el territorio a múltiples escalas, la descompensación habitacional tuvo que devorar porciones de territorios donde los entes gubernamentales no tenían una presencia muy marcada, por ende, el problema asociado a la vivienda, sumado a las condiciones topográficas en las que las carencias de equipamiento y sistemas de movilidad crearon una red de absorción del territorio, con una visión […] se ha centrado desde los años cincuenta en la relación entre el costo de la vivienda y los ingresos de las personas para adquirirla; allí se inicia el tratamiento del “hábitat y la vivienda” en su escala macro como un problema de desarrollo (Fique, 2006, p.30) Así pues, en este perfil, no se puede desconocer la prevalencia de la informalidad, como una consecuencia de la economía capitalista derivada del desempleo, sobre un porcentaje considerable de la población trabajadora, fenómeno que aún es constante y característico en Medellín y en el país en general.

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Dentro de la misma informalidad, mencionada anteriormente, se gesta una informalidad territorial, caracterizada por una ocupación informal y aleatoria del suelo por parte de población de bajos ingresos. Todo en pro de construir una vivienda como máxima expresión de seguridad, salubridad, estabilidad y consolidación de su núcleo familiar. Es allí, en esos territorios progresivamente ocupados y fragmentados, donde se evidencian, en un principio, las carencias habitacionales de manera independiente. Cada familia que pretende habitar allí es consciente de la necesidad y de la obligación de producir su propio espacio habitacional, por lo que recurren a prácticas autoconstructivas para concebirlo y materializarlo. El éxito de esta práctica depende, directamente, de la familia autoproductora, en la medida en que cuente con una fuerza de trabajo, unos recursos y un tiempo que le permitan, finalmente, ocupar el espacio transformado, materializado y adecuado a sus necesidades y posibilidades. A su vez, esas carencias habitacionales y sus medios de confrontación constituyen el común denominador de muchas más familias asentadas en el mismo territorio.

Actualmente, la preocupación gira en torno a diseñar modelos de ocupación sin dañar el balance de los ecosistemas urbanos e incluso restablecerlos, pero poco se ha pensado en lo actualmente construido, en como lo existente se debe reformar para lograr una interacción armónica con su entorno. Las ciudades deben encontrar formas de generar espacios verdes en un mundo que cada vez es más gris, encontrando alternativas que mitiguen o hagan nulo el efecto de la isla de calor, no solo para la salud humana sino también para el entorno natural, como iniciativa para que las ciudades sean sostenibles.

En consecuencia, centrar la mirada en las viviendas, como uno de los componentes más importantes de la ciudad, permitirá lograr un artefacto con repercusiones sistemáticas

que mitigarían el fenómeno de la isla de calor, y por consiguiente, se propiciaría un entorno para que se presente una estabilidad térmica, en pro de mantener los niveles de confort

térmico y la sensación de salubridad pública, complementando así, las estrategias dispuestas en los modelos de ocupación del POT 2014 - 2027 para la ciudad de Medellín.

Figura 16: Modelos de Ocupación del POT Medellín, enfocado a una media ladera heterogénea, densificada moderadamente, con mixturas de actividades en las centralidades

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Fenómeno Isla de Calor

Dichas reflexiones de la forma como se aborda las necesidades de habitar con relación a los materiales disponibles y la zona de ubicación, en Colombia, en la época colonia predomino el uso del bareque, la tapia y los techos de paja, posicionándose la Arquitectura de Tierra (Gama, 2007).

En Colombia, el establecimiento del Centro Interamericano de Vivienda en 1951 impulsó la investigación y los trabajos experimentales en problemas técnicos relacionados con la vivienda. Conocido como CINVA, este centro es reconocido ampliamente por el perfeccionamiento de la prensa cinva ram para la producción de bloques de tierra-cemento. Este proyecto (1951-1961) en convenio con la Universidad Nacional, le permitió a esta institución darle continuidad al trabajo durante algunos años, ya sin el apoyo financiero de la OEA. El servicio de intercambio científico y el adiestramiento a profesionales de los países miembros de la organización posibilitaron el desarrollo de propuestas arquitectónicas en casi todo el territorio nacional y en varios países del continente americano. Tomando como módulo el bloque producido por la prensa cinva ram, se llevaron a cabo programas para la construcción de escuelas y casas.

En la vereda El Salitre de Tabio, Colombia, con la colaboración de diversas entidades y con el aporte de la mano de obra de los campesinos de la región, se construyó la escuela de 350 m2 cuyo costo final por metro cuadrado correspondió al 40% del metro cuadrado de construcción utilizado corrientemente en otras escuelas (…). (Gama, 2007) Aunque las técnicas constructivas y los materiales cambian con los desarrollos tecnológicos, es evidente la comprensión constructiva con los materiales locales en la llamada arquitectura de tierra en Colombia, un entendimiento que se ha visto desvanecido ante practicas constructivas ligeras que buscan saciar el hambre depredador de procesos 28

Figura 17: Casa urbana en Betulia, Córdoba.

Figura 18: Casa rural en Betulia, Córdoba.

Figura 19: Ranchería, Guajira.

de invasión urbana, propios de las ciudades en desarrollo como Cali, Medellín y Bogotá, los cuales son llevados a cabo por los sectores de la sociedad menos favorecidos.

Es de precisar que los contexto son diferentes y dinámicos, pero rescatar las cualidades que presentas estos modelos de habitar, es una línea de pensamiento a seguir en búsqueda de acciones reparadoras evocando la memoria constructiva.

Figura 20: Puerto Inírida, Guainía.

La consolidación del fenómeno actual de la Isla de Calor ha sido un proceso progresivo, que ha surgido por la creación de varias respuestas a los modelos de habitar sin considerar las cualidades del entorno alrededor del mundo, fenómeno que ha crecido exponencialmente a medida que ha aumentado la incidencia de variables como el número de pobladores, materiales de construcciones, disposiciones urbanas y la depredación de zonas geográficas.

Para entender el fenómeno de la Isla de calor es importante citar cómo ha evolucionado la vivienda desde la mirada de la Arquitectura, ya que las viviendas se han desempeñado como actores protagónicos en las dinámicas urbanas de las ciudades, en las cuales se han remplazado sustancialmente las capas vegetales (pastizales, matorrales, arborización, entre otros) por suelos duros (capas asfálticas, vías, plazas, etc.), alterando así, los procesos de absorción y retención del calor, que eficientemente lo hacían algunos cuerpos de agua que existían en el territorio, sumado a las limitaciones que las nuevas coberturas del suelo urbano han creado para las transpiraciones de las plantas y la penetración del agua (evaporación), como elemento esencial en la función natural de refrigeración

Figura 21: Arquitectura Vernácula

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Fenómeno Isla de Calor

En este contexto histórico, surgió el modelo de ciudad que se ha ido madurando hasta formar parte espacial del territorio que hoy se conoce como Medellín, y que para provecho de la presente investigación servirá de objeto de análisis, una ciudad que a mediados del siglo XVII tenía la categoría de la Villa de Nuestra Señora de La Candelaria de Medellín (Antioquia, Colombia), y que en el año 1813, con toda la tradición española, fue proclamada Ciudad de Medellín, que junto al desarrollo industrial Colombiano de la metalurgia, sector textil y del café, se convirtió en el segundo centro urbano más importante del país, detrás de Bogotá, una ciudad que se consolidó como un foco atractivo para el empleo, y que hacia el siglo XX experimento un acelerado crecimiento demográfico, lo que generaría un déficit habitacional compensado por las colonizaciones piratas de las periferias de la ciudad.

En este modelo de desarrollo de la ciudad, se empezaron a consolidar las condiciones físicas en las que paulatinamente se fueron viciando los cuerpos de agua, reduciendo las capas vegetales y las coberturas arbóreas del territorio, dándole paso a las capas de suelo duro como el asfalto de las vías, el concreto de las construcciones, los techos de láminas de zinc, y una diversidad de materiales en las construcciones que aceleraron las concentraciones calorías en el ambientes, y por consiguiente, la aparición del fenómeno de la Isla de calor.

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Figura 22: Sector de otrabanda, calle Colombia, Medellín.

Nota: Trazado Morfológico

Figura 23: Fuente HIdrica en estado natural, Nota: Quebrada Santa Elena, MEdellin 1950.

Figura 24: Coberturas del Territorio Nota: Ciudad de MedellĂ­n 1960.

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Fenómeno Isla de Calor

Estas referencias historicas del Valle de Aburrá del siglo XVII y del s. XXI muestran un contraste natural y artificial, un contraste progresivo a lo largo del tiempo, donde se puede ver la sustitución de las capas vegetales y el entorno natural primigenio del Valle de Aburrá por capas artificiales con materialidades de menor capacidad evapotrasnpiradora, generado

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un calor residual y expansivo, ingredientes potenciales para ocasionar el fenómeno de la isla de calor. En ambos registros comparativos la reducción de la vegetación, el cambio topográfico y el crecimiento demografico son circunstancias que impactan en los factores abióticos propios del lugar, de su genesis.

Figura 25: cambio de coberturas. Nota: Expansión Urbana de Medellín 1950 - 2017

RUTAS DE ACCESO A LAS ISLAS DE CALOR ESTADO ACTUAL Actualmente, la sociedad Colombiana, especialmente el departamento de Antioquia y su capital (Medellín) han implementado procesos experimentales para darle frente a los fenómenos climáticos, y al proceso de calentamiento global que preocupa a muchos en el siglo XXI, tratando de incluir fachadas verdes en sus vías y edificios, generando propuestas innovadoras como el distrito térmico La Alpujarra, un proyecto diseñado por EPM (Empresas públicas de Medellín), y que es el primero de su tipo que se construye en América Latina, el cual, provee los servicios de aire acondicionado a los edificios de la Alcaldía de Medellín, el Concejo Municipal, la Gobernación de Antioquia, la Asamblea Departamental, el Área Metropolitana, la Dirección de Impuestos y Aduanas Nacionales (DIAN) y la prevista nueva sede de UNE a través de un diseño de alta eficiencia energética, mediante tuberías y turbogeneradores que propician los elementos para la generación de confort térmico al interior de dichas instalaciones.

La revisión documental permite destacar que en el medio local, la arquitectura de Medellín a pesar de tener un contraste marcado por la marginalidad y un pasado que no desconoce su condición socioeconómica, ha logrado destacarse en su capacidad autorreparadoras, y en consecuencia, ha recibido valiosos reconocimientos en la integración social, urbana y climáticas de varias de sus piezas constructivas, en donde se ha implementado la arquitectura bioclimática y arquitectura sostenible como método de reflexión constructiva en 17 de sus proyectos, los cuales tienen una referencia, no propiamente en las viviendas, pero si unas reflexiones constructivas en cuanto a sus programas constructivos, materialidades y reflexiones logradas para tales

impactos ambientales, entre las que figuran la tienda Falabella, el centro comercial Santa Fe, las sedes de Bancolombia, la plaza de la libertad, Isagen y Ruta N; proyectos que en su mayoría obedecen al orden público institucional, que implementan materiales de gran inercia térmica con un alto contenido de material reciclado, cuyas estrategias proyectuales usan las cubiertas verdes para mitigar el efecto de la Isla de Calor; pero que aun así, el fenómeno no se ha abordado profundamente en las zonas menos favorecidas, en asuntos de vivienda o en zonas en desuso o densamente edificadas de la cuidad, donde ya existe un mundo artificial que aporta el mayor grado en los niveles de alteración térmica.

Figura 26: Intensiones Bioclimáticas en la Ciudad de Medellín.

Nota: Plaza de la Libertad (Materialidad de las Fachadas con entendimiento solar)

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Fenómeno Isla de Calor

De acuerdo al contexto planteado anteriormente, y considerando que en la Ley 546 de 1999, por la cual se dictan las normas en materia de vivienda y financiación, se encuentra explícito en el artículo 27 que “los recursos nacionales del subsidio familiar de vivienda distribuidos regionalmente deberán potencializar los programas de vivienda de interés social por autogestión o sistemas asociativos” (Mejía, 2010). Con todo y esto, la parte jurídica tiene en cuenta la naturaleza de la planeación estratégica de la ciudad y la participación comunitaria, aunque actualmente solo se dé desde la figura de comunicación, es decir, con escasos hechos concretos de consolidación, como por ejemplo en el Plan Estratégico Habitacional Medellín 2020, que ha fomentado la acción comunitaria y las prácticas sociales frente a la producción de unas viviendas que no ahonden el problema urbano de sectores como Manrique, Aranjuez y los Populares, sino que desde la parte jurídica y gubernamental se han brindado herramientas para mejorar la relación Estado-Comunidad, con el fin de lograr un aporte urbano a los territorios traducido en las mejoras en equipamiento, accesibilidad y fuentes de ingresos económicos, hechos que a su vez han permitido migrar poco a poco los modelos de ocupación de las viviendas improvisadas a lugares con unas condiciones materiales optimas para habitar.

En la actualidad, el llamado “Modelo Medellín” o “Urbanismo Social“ es distinguido a nivel nacional e internacional por la transformación que ha fomentado mediante unas estratégicas en las que las poblaciones menos favorecidas, que son los actores de mayor incidencia en el fenómeno de la isla de calor, han sido los más beneficiados en las dinámicas sociales, económicas, culturales y políticas que se han impulsado en el territorio, es por eso, que entender la realidad social permite un mejor aprovechamiento del entorno 34

urbanizado, mostrándose como una de las soluciones que se pueden dar para mitigar el fenómeno de la isla de calor, donde los procesos urbanos permiten acondicionar los territorios de una morfología y de unos materiales constructivos compatibles con las condiciones de montaña en las que se encuentra emplazada la ciudad, una topografía de notable incidente, y de la cual se ha heredado un territorio irregular.

Figura 27: Urbanismo Social modelo Medellín Nota: Biblioteca España, Barrio Santo Domingo Savio

Figura 28: Urbanismo Social modelo Medellín Nota: Biblioteca España, Barrio Santo Domingo Savio

Figura 29: Urbanismo Social en la Comuna 13 de Medellín.

Nota: Escaleras Eléctricas 2014.

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Fenómeno Isla de Calor

La revisión documental para las acciones desde la arquitectura en contra del impacto de la Isla de calor son pocas en la ciudad de Medellín, aun el fenómeno se encuentra en estado de diagnóstico, siendo los investigadores de la Universidad Nacional sede Medellín, el docente Carlos Alberto Palacio Jiménez, José Fernando Jiménez y Carlos David Hoyos, del Departamento de Geociencias y Medio Ambiente de la Facultad de Minas, y el docente del Politécnico Jaime Isaza Cadavid, el ingeniero Alejandro Martínez Osorio, los estudiosos con mayores aportes académicos sobre el tema en Condiciones Urbanas de Montaña, en donde la ciudad de Medellín por su contexto de emplazamiento, se asemeja a las condiciones diagnosticadas.

Los únicos testigos de estas intenciones a nivel local están en algunos proyectos sociales en San Antonio de Prado (corregimiento de la ciudad de Medellín) que acuden a estrategias ambientales en el interior de las casas para subsanar el fenómeno, pero aún cuentan con poca difusión en el medio de la construcción, por lo que la alternativa ha sido poco desarrollada.

A nivel internacional, los artículos académicos más relevantes sobre el tema parten de los diagnósticos en la zona europea de la península ibérica, por su posición, condiciones térmicas y la relación con las formas constructivas del medio local de España y Portugal. En el caso de Latinoamérica, Argentina presenta un desarrollo en las fases de diagnóstico e implementación de alternativas sobre el tema de la isla de calor.(Arévalo, 2015) El género periodístico local es el más vinculado con el diagnóstico del fenómeno, el cual, reúne puntos de vistas y hace recopilaciones científicas para determinan focos de acción.

La radiografía del fenómeno a nivel local indica que, en Medellín, en la zona nororiental alrededor de las 3:00 pm de un día soleado es común ver miles de techos

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de lata golpeados por los rayos de sol, donde el reflejo enceguecedor de sectores como Manrique, Popular o Aranjuez indican la existencia desde lejos, de una de las zonas con más calor en el Valle de Aburra; pero no es solo en este costado, al Noroccidente de la ciudad, el barrio Castilla también genera las mismas sensaciones.

Esos dos costados o cuencas, como se les conoce, no son los sitios más calientes del área metropolitana de Medellín. De acuerdo con una investigación científica para la cual se tomaron imágenes del satélite Modis, durante 2016, cada 15 días, a las 3:00 p.m., el Centro de Medellín es el lugar del Valle de Aburra en el que hace más calor, con una temperatura promedio de 32 grados frente a 28 en zonas como El Poblado o Belén. (Eastman, 2014) El ingeniero de recursos hidráulicos Alejandro Martínez Osorio, docente del Politécnico Jaime Isaza Cadavid, lideró el estudio llamado Islas de calor en el área urbana del Valle de Aburra mediante imágenes satelitales, instrumento que le permitió determinar que la zona céntrica tiene 4 grados por encima del promedio de toda la subregión por su ubicación en el fondo del área metropolitana, la gran cantidad de edificios e industria y los pocos árboles existentes. Además, el estudio determinó que el lugar más frío del área metropolitana es la cuenca suroccidental, donde están San Antonio de Prado y la Estrella, y la suroriental, que alberga a El Poblado; y que sectores como Castilla (noroccidente), con calles estrechas y asentamientos conurbados, por la altura en la que se encuentra, incrustado en una de las montañas laterales del valle, es una de las zonas relativamente frías. Por otra parte, el Centro, comuna 10, la zona industrial del Aburrá (corredor del río) y el municipio de Bello según la información satelital son los sitios de más calor en el Valle de Aburrá, con 2 y 3 grados superiores al promedio de la región.

Figura 30: Centro de Medellín.

Nota: Densificación del entorno.

Figura 31: Periferia de Medellín - Comuna 13 Nota: Densificación del entorno.

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Fenómeno Isla de Calor

Para Santiago Estrada, la sensación de calor en el centro de Medellín es mayor que, por ejemplo, en El Poblado, suroriente, y la Loma de los Bernal, suroccidente, zonas altas con mayor presencia de vientos, por lo que la sensación térmica cambia por este tipo de variables. Martínez Osorio también puntualiza sobre el tema, al establecer que las zonas más frescas están en función de la altura sobre la cuenca del valle y a la existencia de mayor arborización.

El estudio satelital considera barrios como Robledo y Caicedo, no son en los que hace más calor, como se pensaría, debido a que son lugares compactos; es decir, que el ancho de calle es inferior a 4 metros y una cuadra está com puesta por 15 casas o construcciones, en su mayoría bajas.

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Figura 32: Costado Nororiental de Medellín - Barrio Manrique Nota: Fenómeno Reflectivo de la radiación solar en las fachadas acristaladas

Anquen barrios como Manrique y Aranjuez también tiene lugares compacto, comparte una particularidad que no tienen Robledo y Caicedo, y es su ubicación dentro del valle de aburra, la cual encara al sol la mayor parte del tiempo del dial, y lo hacen con fachadas acristaladas o con unos materiales que aumentan la reflexión solar en los momentos de mayor intensidad, sumado al hecho de que los vientos predominantes no la surcan con la intensidades y dirección esperada por las irregularidades morfológicas de estos sectores. Por su parte, “Itagüí es otra zona caliente. En el suroccidente y suroriente hace más frío, porque, en El Poblado, por ejemplo, predominan construcciones de gran altura y abiertas de baja altura. Muy distinto a la nororiental, que son compactas de baja altura” (Eastman, 2014, p.1).

Durante la medición que Martínez Osorio realizó, tomando datos comparativos e históricos de los últimos 17 años, se demuestra que los meses más calientes son marzo y septiembre, en los cuales, incluso, la temperatura en el Centro llega a 6 grados centígrados por encima de la temperatura habitual en ese lugar.

También revela que la mayoría de los días en Medellín y su área metropolitana son nublados, el 40% del tiempo se mantiene en esta condición en una escala de cero a 100, es mayor al 90%, y el otro 60% está entre 0 y 96, en donde la cobertura del cielo por nubes del 10% puede variar 1°. El estudio también sentencia que esta región, según el reporte constante de 17 años, tiende a ser cada vez más caliente en épocas frías y más frías en las calientes. Una ‘incoherencias climáticas’ como consecuencia del calentamiento global, en donde la ciudad de Medellín ha crecido y experimenta una expansión urbana que modifican los edificios y los materiales empleados en la construcción.

Paralelo al estudio de Martínez Osorio, docentes de la Universidad Nacional, sede Medellín, realizaron un mapa de temperaturas de superficie a partir de datos del satélite Landsat, de la Nasa, que muestra los puntos más calientes del Valle de Aburrá. En el análisis, dirigido por el profesor Carlos David Hoyos, del Departamento de Geociencias y Medio Ambiente de la Facultad de Minas de esa institución de educación superior, se revela que el pavimento, el concreto, las canchas sintéticas, la ausencia de árboles y la pérdida de vegetación por incendios contribuyen al efecto “isla de calor” que se da en las ciudades. Cuando estos materiales reciben rayos solares, aumentan la temperatura más fácilmente que las coberturas vegetales naturales, Figuras 33 y 34: Crecimiento del parque automotriz Superior: Autopista Sur con Calle 30, 1956 Inferior: Autopista Sur con Calle 30, 2017

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Fenómeno Isla de Calor

En el estudio de datos satelitales se detectó que existen barrios contiguos con diferentes microclimas, por ejemplo, Tricentenario, que tiene un componente de silvicultura (bosque) importante, muestra una zona fresca respecto de sus alrededores, del cual forma parte Castilla, que revela altas temperaturas.

Gisel Guzmán, estudiante de la Maestría en Recursos Hidráulicos de la Universidad Nacional, y que participó en la elaboración del mapa, explica que ese efecto de zonas más calientes asociado a los elementos urbanos se va diluyendo a medida que se llega al límite de ruralidad de las ciudades, donde aumenta la vegetación. En general, Medellín y el valle de Aburra por su topografía presentan de manera natural temperaturas más altas en la base, por lo que el análisis del terma de la isla de calor debe ser cuidadoso. En cuanto a las zonas rurales, según la investigación de Hoyos y Guzmán, si se compara la temperatura en el cerro tutelar El Volador o en el Nutibara, con laderas a la misma altura sobre el nivel del mar, puede ser de 5 o 6 grados más alta.

(Eastman, 2014, pág. 1) La topografía de Medellín la hace más vulnerable a los cambios climáticos. El estudio de Hoyos y Guzmán destaca que: La primera temporada seca del año aumenta la radiación y la sensación térmica por la baja cobertura de nubosidad y, en consecuencia, es factible que en las laderas cercanas a las zonas urbanas se generen cambios en los patrones o intensidad de los vientos. (Eastman, 2014, pág. 1) En términos de criterios urbanísticos, se debe de pensar la forma de orientar los edificios como estrategia para cambiar el microclima a nivel peatonal. Los insumos arrojados por la investigación de Hoyos y Guzmán establecen que se deben implementar los techos y fachadas verdes como factores de mitigación natural.

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Figura 35: Topografía ciudad de Medellín.

Nota: Cerros tutelare, eje del rio, condición de alta montaña

Las altas temperaturas y la variabilidad climática están ligadas a los vientos que circulan en el Aburrá.

Figura 36: Variabilidad climática Nota: Emergencia ambiental en la ciudad de Medellín 2016, Barrio El Poblado

Figura 37: Variabilidad climática Nota: Emergencia ambiental en la ciudad de Medellín 2016, Sur de Medellín

El ingeniero Martínez destaca que en un valle sin tanta construcción hay tres tipos de vientos: los que van a lo largo del eje del valle, los que van por las pendientes y los que pueden ir por encima y meterse al valle. “En la ciudad se potencian esos vientos. Por ejemplo, hay unos que van desde Barbosa hacia el Centro, porque es más caliente. Otros van de El Poblado hacia el Centro, por efecto de la acelerada urbanización, y se chocan”, asevera Martínez. Con mayor preocupación, el experto subraya que el choque de vientos genera dispersión de contaminantes que tienden a tomar rumbo en ascenso hacia el Centro. “Eso genera que aumente la lluvia y disperse el material particulado. Esos vientos además transportan insectos y por eso a las personas les puede dar dengue” (Eastman, 2014).

Por la falta de arborización y poca presencia de sombras en el centro de Medellín, la radiación tiene mayos incidentica y las concentraciones térmicas son más elevadas, pero no solo logran un impacto térmico, sino que entre más sol caiga directamente, más se verá afectada la piel de la población circundante. De esa manera lo cree el médico dermatólogo Francisco Eladio Gómez, de la clínica Dermatológica de Antioquia. Eastman (2014) al anotar que: La contaminación está haciendo daño en la piel de los ancianos y niños. Donde caigan más los rayos, uno de los problemas que aumenta es el cáncer de piel. Los medidores de irradiación con que actualmente cuentan Medellín y su área metropolitana están marcando, casi que, desde principio de año, irradiaciones que son perjudiciales para la piel. El de Medellín es un clima que propicia el aumento de enfermedades de la piel y de tipo alérgico —así como con el asma y la rinitis—no solo por la contaminación sino por la irradiación, concluye. (p.1)

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Fenómeno Isla de Calor

En la actualidad, existe la intención gubernamental desde la Alcaldía de Medellín para renovar el Centro de la ciudad, con el fin de reducir el impacto de la isla de calor, con la siembra de árboles y la construcción de senderos peatonales, lo que generaría una cobertura de sombras y a su vez, la reducción del contacto directos con la radiación solar.

Dentro de las investigaciones realizadas sobre la isla de calor, se realizando mediciones con los sistemas climatológicos locales, en donde se detectó que en febrero del 2013, el Centro de Medellín registro un promedio de temperatura con 2 °C más que la que los registros de los últimos años para el Valle de Aburrá. Estudios internacionales han mostrado que “en un día caluroso los techos y el pavimento pueden alcanzar temperaturas de 25 a 50 °C. El sector del Jardín Botánico fue uno de los de más calor. Allí, un día, el termómetro estuvo en los 31,5°C” (Eastman, 2014).

El Instituto de Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia (Ideam), pronóstico que en el territorio nacional la temperatura aumentaría en 1,18°C en los próximos 50 años, alcanzado los 23.65 °C. De acuerdo las precisiones obtenidas a lo largo de la caracterización actual del fenómeno de la isla de calor, se ha identificado que el fenómeno es directamente proporcional al tamaño de cada ciudad, las terrazas o cubiertas verdes enfrían el aire y se convierten en un mecanismo eficiente para combatir el fenómeno. Adicional, en las zonas urbanas densamente construidas el cemento altera los ciclos del agua y del aire, y el asfalto y otros materiales de este tipo absorben el calor, lo acumulan y luego lo irradian en la noche. Por otra parte, las ciudades con humedales tienen mayor protección ante las inundaciones y mayor biodiversidad.

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En Colombia, ciudades como Medellín y Bogotá ya están preparándose y en sus construcciones ya incorporan al medio ambiente como factor determinante. El resultado de esta toma de conciencia son varios edificios con terrazas verdes, así como proyectos en sectores vulnerables donde lo que se siembra en las azoteas son hortalizas y verduras que garantizan a sus habitantes la seguridad alimentaria.

(Revista SEMANA, 2011).

Figura 37: Ignacio Solano crea el jardín vertical Nota: El jardín vertical más grande del mundo en Bogotá.

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Fenómeno Isla de Calor

De acuerdo al contexto anteriormente desglosado, con los antecedentes y el estado actual del fenómeno, la radiografía inicial presenta como causas de mayor impacto los asentamiento conurbados, la metamorfosis de la ciudad y las alteraciones térmicas del medio ambiente, siendo las condiciones ambientales un factor de incidencia determinante y el sol el elemento climático de mayor impacto, considerado una variable que incide en elementos climáticos como el grado de radiación solar, la temperatura ambiente – operativa y radiante, los vientos y la inercia térmica, aspectos que desde la arquitectura bioclimática deben de ser impactados con la creación de espacios habitables, condiciones confortables y coberturas vegetales que fomenten la sostenibilidad.

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Figura 38: COmponentes Isla de Calor Nota: Diagrama propio

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Figura 39: Perfil TopogrĂĄfico ciudad de MedellĂ­n- zona Nororiental.

CAPITULO |2 UN MUNDO MENOS NATURAL, LA ISLAS DE CALOR

Figura 40: Costado Nororiental de Medellín - Barrio Manrique Nota: Fenómeno Reflectivo de la radiación solar en las fachadas acristaladas

Fenómeno Isla de Calor

LA CIUDAD ACTUAL De acuerdo a los hallazgos identificados, es preciso considerar como puntualidades que dentro del territorio metropolitano y del Valle de Aburrá se presenta una constante en sus variables, entre las que se destacan factores como: 1. La mayoría de los días son nublados.

2. El 40% del tiempo se mantiene en esta condición en una escala de cero a 100, es mayor al 90%.

3.El 60% del tiempo se mantiene está entre 0 y 96.

4. La cobertura del cielo por nubes del 10% puede variar 1°.

5. La región tiende a ser cada vez más caliente en épocas frías y más frías en las calientes.

6. La región ha crecido y experimenta una expansión urbana que modifican los edificios y los materiales empleados en la construcción.

7. Por su topografía presentan de manera natural temperaturas más altas en la base, por lo que el análisis del terma de la isla de calor debe ser cuidadoso.

8. Los cerros tutelares El Volador o en el Nutibara, con relación a las laderas a la misma altura sobre el nivel del mar, pueden presentar de 5 o 6 grados más de temperatura.

9. La primera temporada seca del año aumenta la radiación y la sensación térmica por la baja cobertura de nubosidad y, en consecuencia, es factible que en las laderas cercanas a las zonas urbanas se generen cambios en los patrones o intensidad de los vientos.

Figura 41 - 42: condición climática - Presencia de Nubes en el valle de Aburra.

Nota: 40 % del tiempo se mantiene nublado.

Figura 43: Clima de Medellín - templado semi húmedo Nota: Parcialmente nublado

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Dentro de los hallazgos, se diferencian dos categorias de factores, unos factores de incidencia artificial y natural, y unos factores llamados Reparadores. En cuando a las causales artificiales del fenómeno isla de calor se encuentran elementos de la zona urbana como el pavimento y el concreto, las canchas sintéticas y polideportivas a cielo abierto, el parque automotriz, el tamaño y la estructura espacial de la ciudad, y el crecimiento de la industria. Mientras que entre los factores naturales se encuentran tres tipos de vientos: los que van a lo largo del eje del valle, los que van por las pendientes y los que pueden ir por encima y meterse al valle, la Topografía compleja, la ausencia de árboles, la pérdida de vegetación por incendios y la desforestación.

Estas causales pueden sufrir un impacto al implementarse

factores reparadores que motiven acciones como mejorar la cantidad de pastos y bosques, ya que estos regulan la temperatura del suelo, incrementar el número de árboles en zonas urbanas y la construcción de senderos peatonales para la generación de sombra que mitiguen la exposición directa de la radiación solar, considerar dentro de los criterios urbanísticos la orientación de los edificios para fomentar microclimas, zonas de sombras y menos reflejos de fachadas acristaladas, implementando techos y fachadas verdes y otras estrategias arquitectónicas para los acabados finales como pinturas blancas para que la absorción de radiación en las fachadas sea menor, y por último, se debe desincentivar la ampliación del parque automotriz y la dependencia a los automóviles.

Figura 44: Cuenca del valle de Aburrá - ciudad de Medellín bajo un clima parcialmente nublado.

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Fenómeno Isla de Calor

Las consideraciones para resolver los interrogantes planteados, se enmarcaron en las normas locales e internacionales, en las cuales, El Ministerio de Vivienda Ciudad y Territorio de Colombia estableció como modelo de gestión de la energía bajo reforma de decreto 1077 de 2015.

El modelo tradicional de gestión del recurso energético (ver Figura 1) implica un alto consumo para la edificación, y en consecuencia, una etapa operativa con un alto impacto ambiental. La envolvente arquitectónica es el órgano físico de transición entre el adentro y el afuera, y es la responsable de regular el intercambio energético y físico de diferentes condiciones entre estos.

Un modelo de gestión sostenible de este recurso, implica un cuidadoso diseño de la envolvente de la edificación, que permita gestionar las relaciones de intercambio de energía que se dan entre el espacio interior y su entorno, y un cuidadoso diseño de los sistemas artificiales de apoyo que se hagan estrictamente necesarios, para garantizar un ambiente cómodo y saludable para los usuarios. (Ver Figura 2). A través del Decreto 1285 de 2015 y su resolución reglamentaria 549 de 2015, el Ministerio de Vivienda, Ciudad y Territorio establece los criterios para el ahorro de agua y energía en edificaciones, con carácter obligatorio en el territorio nacional.

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Figura 45: Diagnostico consumo energético convencional y el proyectado.

Nota: Variables climáticas como medios pasivos de ahorro energético

Figura 46: Diagrama de Giovani ciudad de MedellĂ­n.

Nota: Rangos de confort.

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Fenómeno Isla de Calor

MASIFICACIÓN DE LA ISLAS De acuerdo a los hallazgos sobre la revisión documental, el barrio Granizal en el Popular # 1, La Salle en el sector de Aranjuez Parte Alta, y el barrio Manrique La Cruz en la parte Alta de la comuna # 3, son considerados focos de

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estudio por su conformación morfología, los materiales incluidos en los procesos constructivos, la distorsión y disminución de las capas vegetales, el creciendo demográfico y la depredación sin un urbanismo del territorio.

Figura 47: Temperaturas en el valle de Aburrá.

Fuente: Universidad Nacional - Infografía El Colombiano 2017

Figura 48: LocalizaciĂłn zonas de estudio en la ciudad de MedellĂ­n.

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Fenómeno Isla de Calor

ÀREAS DE ESTUDIO Sector La Cruz (Comuna 3 – Manrique parte Alta) Características: Suelos Suburbanos, Irregularidad morfológica, presencia de materiales en el proceso constructivo que intensifican la radiación solar, contenido de capa vegetal.

Sector: Entre la Calle 84A y la Carrera 31A. MEDELLIN

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Figuras 49. Imagen aérea del sector de análisis (Calle 84A y la Carrera 31A) Sector La Cruz (Comuna 3 – Manrique parte Alta) Fuente: https://maps.google.com/

ÁREAS DE ESTUDIO Sector La Salle (Comuna 2 – Aranjuez Parte Alta / Manrique parte baja) Características: Irregularidad morfológica, presencia de materiales en el proceso constructivo que intensifican la radiación solar, reducción de la capa vegetal, fachadas en contra posición.

Sector: Entre la Calle 91 con calle 91A. MEDELLIN

Figuras 50. Imagen aérea del sector de análisis (Calle 91 con calle 91A.) Sector La Salle (Comuna 2 – Aranjuez Parte Alta / Manrique parte baja) Fuente: https://maps.google.com/

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Fenómeno Isla de Calor

Dentro de la revisión documental, fue fundamental validar el POT de Medellín, el cual se encuentra desglosado en el Acuerdo 48 del 2014 “por medio del cual se adaptó la revisión y ajustes a largo plazo del Plan de Ordenamiento Territorial del municipio de Medellín, y donde se dictaron otras disposiciones complementarias”, acuerdo publicado el 17 de Diciembre en la Gaceta oficial 4297 de 2014, y donde se establece varias características de las zonas de estudio para el Sector Granizal (Comuna 1 – Santo Domingo Savio), La Salle (Comuna 2 – Aranjuez Parte Alta / Manrique parte baja) y Sector La Cruz (Comuna 3 – Manrique parte Alta) de notable importancia para conocer el desenvolvimientos morfológico de la zona, al precisar que tipo de zonas son, a que polígonos correspondes, cuales son los usos del suelo urbano que se dan o se pueden dar en el sector de estudio, índices de ocupación y de construcción, altura y densidad.

Para lo anterior, se citan dos planos consultados en la página oficial de la alcaldía de Medellín: el primero de ellos: 22_ Tratamientos Urbanos Medellín y el segundo 23_Usos Generales del Suelo Urbano (Alcaldia de Medellin, 2014) , documentos que permiten evaluar los indicadores morfológicos anteriormente descritos, los cuales corresponden a: 56

Figuras 51: Plano 22_tratamiento urbanos ciudad de MedellĂ­n NOTA: POT / Acuerdo 48 de 2014

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FenĂłmeno Isla de Calor

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Figuras 52: Plano 23_Usos generales del suelo urbano en la ciudad de MedellĂ­n NOTA: POT / Acuerdo 48 de 2014

En el Artículo 280. Tabla de aprovechamientos y cesiones públicas, del POT Medellín, se logra realizar la siguiente caracterización de las zonas de estudio (ver Table 1).

Datos en los cuales se logra deducir que tanto el sector de Santo Domingo Savio y el barrio La Cruz hacen parte de un tratamiento de Mejoramiento Integral (MI, Artículo 278.

POT Medellín 2014) debido a que hacen parte de la Estructura del borde urbano rural en el cual se busca el mejoramiento integral de los barrios, la gestión del riesgo y la recuperación y consolidación de un sistema de parques de borde, lo que se puede traducir en áreas para la preservación del entorno natural a favor de los equilibrios urbanos

y rurales; por otro lado, el sector de La Salle hace parte de un polígono de consolidación Nivel 3 (Artículo 275. POT Medellín 2014) una zona de tratamiento con aprovechamientos en concordancia con la densidad habitacional que puede soportar el polígono, con el fin de garantizar siempre el cumplimiento de las obligaciones de conformidad con lo dispuesto en el POT de Medellín del 2014, cuya tabla de valores anteriormente referenciada, muestra que este polígono es el que tiene mayor regularización para la actividad constructiva, lo que supone una mayor densificación, que se puede traducir en un mayor impacto en el fenómeno de la isla de calor al propiciar densificaciones del territorio.

Tabla 1: Aprovechamientos y cesiones públicas - POT Medellín / Acuerdo 48 de 2014

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Fenómeno Isla de Calor

Para abordar los registros de observación, se fijaron 3 ejes de análisis, con el fin de realizar una evaluación en sitio que permitiera una caracterización espacial en función de los factores que inciden en el fenómeno de la isla de calor, considerando materialidades, entornos urbanos, y factores naturales. Las categorías de análisis definidas son: 1. Realidades Físicas: En este eje temático se busca conocer los materiales que predominan en la zonas de estudio, las formas de interacción entre el medio artificial y natural, la orientación de las fachadas con respecto a la bóveda celeste, y la sección de vía como elemento aportare a las concentraciones térmicas en los lugares de tránsito peatonal y vehicular, entendiendo que la capa asfáltica y la nulidad de capas verdes se muestran como cualidades que tienen un notable impacto en el fenómeno.

2. Sensación Térmica: En este ítem se evalúan variables como la Percepción de Calor, los niveles de Confort al exterior de las viviendas y los indicadores de luminancia / deslumbramiento, factores que permiten evaluar como es la relación de las viviendas con el aspecto solar, el cual, es

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decisivo en todo el fenómeno puesto que brinda el mayor insumo térmico para que el comportamiento de los materiales y las realidades físicas se vean alterados.

3. Rasgos Urbanos: en la comprensión del fenómeno desde una óptica macro, es importante evaluar las tramas urbanas, para definir como las cualidades puntuales que presentas las viviendas, se comportan en conjunto masificando o minimizando el fenómeno, por ende, al evaluar los aspectos morfológicos, el proceso investigativo puede encontrar los insumos para definir la génesis del problema.

A continuación, se realiza la documentación de las 3 categorías de análisis con los registros de observación obtenidos durante las Semana 5 - 6 – 7 del Mes de Marzo de 2018, fechas en las cuales se realizó el acercamiento a las realidades físicas de los sectores de La Salle (Comuna 2 – Aranjuez Parte Alta / Manrique parte baja) y La Cruz (Comuna 3 – Manrique parte Alta), hallazgos que se presentan en forma de fichas, condensando las interpretaciones del lugar, impartiendo guías de análisis para las posteriores fases de investigación.

REALIDADES FÌSICAS

SENSACIONES TÈRMICAS

RASGOS URBANOS

Figuras 53 - 54 - 55: Registros fotográficos Nota: Autoría propia.

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Fenómeno Isla de Calor

Figuras 56 - 57: Registros fotográficos Nota: Autoría propia.

La mayoría de las Cubiertas del sector son en tejas de Zinc, un elemento constructivo que permite expandir la radiación solar, aumentar el deslumbramiento, y por la discontinuidad de cada una de las piezas se emite la radiación en múltiples zonas, opacando las funciones de sombra de la poca capa vegetal.

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El recorrido permitió establecer que las zonas de ladera en el costado Nororiental de Medellín se exponen a un periodo de radiación desde las 8 am, hora en que el sol ha supera la montaña y ha dejado de formar sombra en este costado, hasta alrededor de las 17:30 a 18:00, es decir, 10 horas de pleno sol, con los mayores niveles de intensidad directa en las fachadas, direccionado a elementos reflectantes como las tejas de zinc, elementos que no absorben el calor sino que lo propagan en secciones de vía que no tiene componentes naturales.

Las fachadas que encaran al sol (dirección Suroccidental) no tiene un respaldo de sombras como los que otorgan elementos arbóreos en los antejardines, la mayoría de las secciones de vía no tienen capas vegetales, y en su defecto predomina las capas duras.

Figuras 58 - 59: Registros fotográficos Barrio La Salle Medellín Figura 60: Registros fotográficos con la aplicación PhotoLux para Android.

Barrio La Salle Medellín Nota: Autoría propia.

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Fenómeno Isla de Calor

Figuras 61: Registros fotográficos Barrio La CruzMedellín Figura 62: Registros fotográficos / aplicación PhotoLux para Android.

Nota: Autoría propia.

Las propiedades de los materiales inciden en la REFLEXION SOLAR, que puede ser Especular, Difusa o Semidifusa, entendiendo que la de mayor presencia en los sectores es del carácter Especular, debido a que son superficies Lisas y Brillantes que refleja n con mayor intensificad el calor.

Durante el recorrido, se detectó que en el barrio La Salle, con respecto a Manrique La Cruz, se genera una sensación térmica más elevada, y esto ante la ausencia de capas vegetales que propician sombra, y al mayor número 64

de edificaciones que usan no solo vidrios de la referencia “Reflectasol”, sino fachadas en Porcelanatos brillantes y/o cubiertas con elemento altamente reflexivos con las tejas de zinc. Alrededor de las 16:00 h, hora en la que se transitó por la zona, se empezó a notar que la mayoría de las ventanas de las fachadas enfrentaban al sol con vidrios altamente reflectantes, como se puede apreciar en los contrastes de luminiscencia (Cd/m2) obtenidos con la aplicación PhotoLux para Android.

Figuras 63 - 65 - 67 - 69 - 71: Registros fotográficos Atributos Espaciales Barrio La Salle y La Cruz.

Figura 64 - 66 - 68 - 70: Registros fotográficos / aplicación PhotoLux para Android.

Nota: Autoría propia.

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Fenómeno Isla de Calor

El tejido urbano de los dos sectores de Estudio presentan una trama densa e irregular, formada por calles estrechas e intricadas, que si bien generan algunas sombras, la textura urbana de las viviendas en los sectores de La Salle y Manrique La Cruz presentan repentinas variaciones de altura y tamaño, unas con dos pisos, y otra de tres, creando espacios residuales entre medianeros, que se convierten en una pantalla reflectante de la radiación solar. Cuanto mayor crece la trama urbana hacia las periferias, mas irregular se convierte, lo que permite que no exista una postura fija de las fachadas frente al sol, en donde cada una toma una orientación diferente, y combinado con materiales de alta reflexión y trasmisión solar, aquellos espacios de sombra 66

presentarán un aumento en a temperatura debido a la radiación solar en dirección opuesta a la dirección de inserción al espacio. El análisis de la sección vehicular de la calle 92, ubicada en la Salle (calle 92) dimensiona varios aspectos comunes en los sectores de estudio: falta de antejardines que proporcionen capas verdes, materiales altamente reflectante (porcelanatos, concreto, vehículos, tejas de zinc), alturas de las viviendas en promedio 3 niveles que hacen que las sombras sean reducida de fachada a fachada, y una longitud de más de 6 metros que brinda espacios residuales para poblar la vía con carros estacionados que generan, concentran y disipan calor.

Figuras 72 - 73 - 74: Registros fotográficos Rasgos Urbanos en los Barrios La Salle y La Cruz.

Figura 75: Registros fotográficos figura 74 con la aplicación PhotoLux para Android.

Nota: Autoría propia.

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Fenómeno Isla de Calor

ISLA DE CALOR Y SUS HABITANTES RESULTADOS ENCUESTAS La finalidad de las encuestas es conocer la percepción de los habitantes de las zonas para determinar percepciones particulares desde las vivencias individuales de los habitantes de las zonas con el fenòmeno islas de calor reconociendo las sensaciones térmicas, lumínicas y visuales que tratan de explicar la génesis del fenómeno estudiado.

Por consiguiente, se optaron 2 modelos, una etapa en las que se realizaron 59 encuestas en formato virtual, difundiéndose la información por las redes sociales como facebook y whatsapp, y por el sistema de mensajería de gmail a la red de contactos creada para tales fines, que estuvieran dentro de los márgenes de exigencia (habitantes de Medellín y habitantes de los sectores de estudio). en la segunda etapa se implementó un modelo de entrevista a dos líderes comunitario del sector de análisis y a una especialista en temas bioclimáticos, para lograr percepciones desde varias perspectivas.

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Figura 76: Registros fotográficos fachada barrio La Cruz Nota: Autoría propia.

Ha escuchado sobre el efecto Isla de Calor Urbana?

Cual de los siguientes materiales considera que puede aumentar el impacto de la radiaciĂłn solar?

Cual de los siguientes Materiales considera que tieme mejor comportamiento tĂŠrmico?

Crees que es importante que prevalezcan las zonas verdes en las nuevas construcciones?

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Fenómeno Isla de Calor

Por qué crees que es importante que prevalezcan las zonas verdes en las nuevas construcciones?

Califique según su criterio, ¿Cuál es el estado de las viviendas tradicionales en la ciudad de Medellin?

La mayor parte de la población encuestada, de un total de 59 Personas, muestra que está en un rango de edad entre los 19 y 35 años, es decir, que las percepciones de la realidad, los cambios en el entorno de la ciudad datan más o menos de hace 25 años, al plena conciencia del reconocimiento Espacial por parte de los encuestados, donde los resultados obtenido obedecen a perspectivas en su mayoría desde el año 1993, fecha en la cual, la realidad de Medellín apenas se recuperaba del impacto de la violencia y el narcotráfico difundido por Pablo Escobar, donde estos entornos se consolidaron por múltiples factores, como lo muestra la encuentra, considerando la violencia, la pobreza, desigualdad social, el abandono gubernamental, pero sobre todo la sobrepoblación como los factores que propiciaron estas realidades. Adicional, existe un equilibrio de género en las respuestas obtenidas, lo que permite establecer que los juicios mezclan tendencias de género, entendiendo que, para las mujeres, lo estético es en su mayoría es lo primordial, y para los hombres la función es lo primordial.

Adicional, los 59 encuestados, alrededor del 83,2 % son estudiantes, lo que quiere decir que tiene procesos de formación que los hace más lúcidos frente a las realidades y circunstancia del cotidiano con juicios desde la parte académica, siendo 59 encuestados mayormente habitantes de las periferias de Medellín, un 22 %en el costado oriental, y un 30,5% en el costado occidental, por lo tanto, la percepción directa de los habitantes de la periferia tiene un 52,5% de aporte en el módulo de encuestas, pero aun así, los resultados muestra que se desconoce en su mayoría el fenómeno de la isla de calor, lo que permite interpretar que es una problemática poco abordado en el medio local, que puede parecer imperceptible, pero que es una circunstancia latente en el nivel de confort térmico de los lugares para habitar, lo que sugiere que se debe de profundizar el tema en la conciencia colectiva y propiciar acciones reparadoras, sin esconder una realidad e impulsando la acción del gobierno local, llamado a cumplir un deber de injerencia en el tema.

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Cuál de los siguientes panoramas le parece mas llamativo?

Es un hecho que las láminas de zinc, ante la percepción de los encuestados es el material que mayor aporta al fenómeno, esto quiere decir que las estrategias se deben de fijar en las cubiertas, sin embargo, hay que cuidar los materiales reflectantes de radiación, como las fachadas en vidrio, aunque no tiene el mayor porcentaje dentro de los materiales considerados como de alto impacto en el fenómeno, son el segundo en consideración. Ante los problemas constructivos actuales, evaluar la eficacia de ciertos materiales usados en la arquitectura vernácula, permite conocer a que se debe su compatibilidad térmica, mostrándose el bahareque junto con la tapia soluciones llamativas, que los encuestados prefieren, junto con la conservación de los espacios verdes, porque la capa vegetal ayuda no sólo a mitigar la radiación solar sino a preservar ecosistemas.

Figura 77: Recursos fotográficos de la web.

Nota: Alternativas sostenibles en la construcción

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Fenómeno Isla de Calor

De acuerdo al siguiente panorama, ¿Cuál cree usted que ha sido la principal causa para la confomación de este escenario urbano?

¿Qué le gustaria modificar en su vivienda en caso de hacer parte del fénomeno de la isla de Calor?

En la actualidad, bajo la mirada de los encuestados, las viviendas tradicionales de Medellín tienen una condición aceptable e irregular, donde lugares con cubiertas verdes y áreas arborizadas se sitúan dentro del imaginario colectivo como los referentes a aspirar. Se debe de articular una transformación a las viviendas desde la cubierta, la fachada y la distribución interna, las encuestas muestras un rango muy parejo entre las tres opciones de respuesta. En cuanto al reconocimiento de las áreas de estudio por parte de los encuestados, se ve que los barrios de Aranjuez, Manrique y Santo Domingo Savio son poco frecuentados, solo los encuestados nativos de estos lugares establecen una periodicidad diaria en la permanencia en dichos sectores, donde las viviendas son consideradas con un alto índice de precariedad.

Figura 78: Recursos fotográficos de la web.

Nota: Condición de ladera popular 1 - Medellín

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ISLA DE CALOR Y SUS HABITANTES ENTREVISTAS Las entrevistas realizadas generaron una retroalimentación bajo unas posturas de mediano, alto y lejano impacto del fenómeno, como la manifestada Luz María Vélez, quien al vivir varios años en el sector ha visto cómo ha cambiado el lugar, y sugiere que las acciones reparadoras deben de preservar los aspectos verdes en la ciudad, porque la construcción ha devorado parte del panorama, el cual, siendo joven era más verde; mientras que Wilmer Sucerquia, un líder comunitario en una periferia en consolidación, establece que el panorama se debe más a un abandono gubernamental, que las condiciones económicas imparten en sus modelos de ocupación, y por ello, la sociedad actúa de esa forma, sin un orden y bajo las disposiciones económicas que tengan, por lo que se logra interpretar que desde el gobierno se debe de hacer un aporte para la maduración barrial. En cuando a la docente de arquitectura se rescata la visión desde la academia, donde se debe de impulsarlos procesos evapotranspiradores propios de las capas vegetales, e indica que las fachadas a impactar son aquellas que se direccionan hacia el oriente y occidente, ejes de intervención en el entorno montañoso de la ciudad de Medellín.

Figura 79: Registros fotográficos fachada barrio La Cruz Nota: Autoría propia.

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CAPITULO |3 UNA ISLA DE CALOR EN UN MAR DE CONCRETO

Figura 80: Vista panorรกmica Norte Sur del Valle de Aburra (Antioquia, Colombia)

Fenómeno Isla de Calor

ATRIBUTOS ESPACIALES Como parte del modelo de entendimiento de los factores de incidencia en el fenómeno de la isla de calor, el acercamiento a los habitantes de las zonas de mediano y alto impacto permitió crear una caracterización de los atributos y requerimientos espaciales mediante un taller de imaginarios, permitiendo vislumbrar percepciones desde las utopías de los habitantes del área de estudio, logrando una caracterización de aquellos atributos espaciales que serían potenciales a modificar, entre los que se destacan los tipos de fachadas, cerramientos internos de las unidades habitacionales, materiales con los que se encuentran construidas, zonas de exposición solar y tipos de ventilación; atributos que permitirán establecer una línea de acción para lograr un resultado final dentro de los márgenes de viabilidad. A continuación, se realiza el consolidado de 2 talleres que se realizaron, uno se realizó de modo grupal entre los encargados de la investigación.Ambas propuestas de ideas dieron como resultados varios consolidados, el primer imaginario habla de las falencias detectadas, el segundo de los posibles modos de impacto, y el tercero de las líneas de caracterización, donde se establecieron unas líneas de caracterización para ir nuevamente a sitio y extraer las variables.

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Figura 81: Caracterización Taller de Imaginarios - propuestas tipologías 1 y 2 Nota: Autoría propia

Figura 83: Líneas de Caracterización ara la modelación 3D. Nota: Autoría propia

Figura 82: Caracterización Taller de Imaginarios -Exploración formal Nota: Autoría propia

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Fenómeno Isla de Calor

GUIA DE NAVEGACIÓN Los diagnósticos indican que: • Las cubiertas son el espacio habitacional con mayores rasgos a modificar, por los materiales que la componen, y la precariedad con que se atiende esta parte de las viviendas.

• El espacio público y antejardines como preámbulo a la unidad habitacional, donde es importante la capa vegetal que protege las fachadas de la radiación directa a la que se ve sometidas.

• El aprovechamiento de un factor climático como el viento, según las sugerencias de Juliana Sánchez, docente de Bioclimática, se debe de evaluar un modelo de vientos en diadema, que recubran las unidades habitacionales y le aporte estrategias reparadoras ante la exposición solar, tanto de las fachadas como de las cubiertas.

Figura 84: Ladera Barrio Santo Domingo Sabio

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La recopilación de datos en el taller de imaginarios creo un escenario de recolección de datos cuantitativos que se resumen en los siguientes ítems, los cuales son la guía para evaluar los puntos de impacto específicos del fenómeno de la isla de calor: • Promedio de áreas unidades habitacionales • Número de accesos • Número de ventanas • Medición de temperatura • Velocidad del viento que ingresa a los espacios • Altura promedio de las viviendas • Porcentaje de capas vegetales circundante • Tipos de masa arbórea • Promedio de unidades habitacionales por manzana • Tiempos de exposición solar • Fachadas con mayor exposición solar.

El rango de cobertura para el diagnóstico de variables, que corresponde a la etapa de caracterización se realizará en función de las posibilidades que brinde el acceso al territorio, comprendiendo un acceso a un loteo máximo de 2 cuadra como eje de estudio, por cada barrio previamente seleccionado.

Figura 85: Sistema de Ventilación Natural Modelo de vivienda sostenible

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Fenómeno Isla de Calor

GUIA DE NAVEGACIÓN - RESULTADOS Dentro de la fase de caracterización se realizó una recolección de datos en sitio y unos consolidados estadísticos de las variables de incidencia en el fenómeno, para los efectos practicas se cotejaron registros sobre dirección de emplazamiento, la velocidad y dirección del viento predominante, dimensiones de las fachadas y áreas de abertura del cuadrante de viviendas a analizas, y las características morfológicas de las fachadas principales. Os datos cualitativos permitieron establecer un patrón de diseño para realizar una exploración en 3D de una morfología en particular, y poder determinar unos hallazgos que son parte del consolidado final, en atención a las motivaciones del presente informe.

Tabla 2: Matriz de caracterizacion Barrio La Cruz - Medellin

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CONCLUSIONES: La interpretación de los valores cuantitativas ratifican las interpretaciones anteriores, dichos valores permiten diagnosticar que las capas vegetales representan un porcentaje muy mínimo a comparación de la proporción artificial edificada, factor que ratifica el fenómeno de la isla de calor, y que se ve acompañado de un direccionamiento de las fachadas hacia la trayectoria solar del valle de aburra por prolongados periodos de tiempo, condición que expone más las fachadas a la radiación , cuyos vientos oscilante brindan una media de velocidad 2.33 Km/h a comparación de puntos más altos sobre la periferia de la ciudad. La temperatura promedio oscila entre los 26.3 y 27.8 °C, por lo cual está en un margen medio para la hora, donde las sombras mitigan el calentamiento de las vías adyacentes. por lo tanto, se debe de recurrir a: • Impactar las fachadas con antejardines si existe la sección de vía adecuada.

• Las cubiertas son el espacio habitacional más expuesto por lo tanto se deben de adecuar.

• Aprovechar los enclaves vegetales inutilizados para crear capas vegetales cercanas a la vivienda para crear una protección a la radiación directa.

• Aprovechar los vientos que tienen un promedio de 2.33 Km/h como sistema de enfriamiento natural – para generar fenómenos de Evapotranspiración.

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Fenómeno Isla de Calor

Tabla 3: Matriz de caracterización Barrio La Salle – Medellín

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CONCLUSIONES: En este sector de La Salle, La particularidad del sector son su morfología discontinua, donde el direccionamiento de las casas con respecto a la posición solar es muy variable por lo que el patrón de reparación se hace más complejo, puesto que tiene que su impacto está en función de la exposición solar sufrida, donde el común denominador desde de orientarse a el aprovechamiento de los enclaves naturales que se pueda optimizar, en este caso se puede engrosar la capa arbórea, y completar acciones con muros verdes en las fachadas posteriores y frontales quienes son las que más exposición tienen, según el registro (5/8 frontal > y 5/5 Posterior). la velocidad media del viento puede optimizarse utilizando una ventilación cruzada a favor de los 2.6 km/h, que tienden a ser de mayor impacto caída la tarde. Los antejardines también deben de favorecer la evapotranspiración, y en el total de 13 viviendas, 3 de ellas presentan una sección de vía favorable.

Los diagnósticos hablan de un modelo de vivienda con unidades habitacionales de 1 acceso principal, promedio de 1 ventana en la fachada principal, y una media de 1 piso por vivienda, en condiciones de expansión (aumentar el número de pisos).

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Fenómeno Isla de Calor

GUIA DE NAVEGACIÓN - PATRÓN DE DISEÑO Las interpretaciones de variables en el ambito local, esteblecieron un Patrones de Diseño con base a los rasgos identificados cualitativa y cuantitativamente. De acuerdo a las variables de los 25 puntos de GUIA DE NAVEGACIÓN / RESULTADOS, se generó un promedio o valor predominante,

el cual definió los rasgos con los cuales se diseñara un prototipo en 3D implementando como software REVIT Revit | Software para BIM | Autodesk, desde el cual se realizara la experimentación con las línea propositivas que se quieren lograr:

Tabla 4: Consolidado Matriz de caracterización Final - Barrio La Salle y La Cruz, Medellín Nota: guías de Diseño 3D.

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Se logra establecer que las dimensiones del modelo deben estar entre los 7.3 mt de ancho por 9.6 de largo para tener más o menos un área de 74 metros cuadrados, solo se evaluara en un solo nivel, cuya fachada principal estará preferiblemente orientada hacia el Norte, buscando que las alteraciones físicas se den en conjunto con la fachada posterior donde se presenta un importante contacto solar. La unidad habitacional tendrá 1 acceso principal, 2 ventanas, una de ella con contacto solar con un alto componente directo, y en el software Dialuz 2.0 se simulará el interior con una sofocación que este entre los 26 °C. EL modelo no contara con antejardín, se deben de buscar soluciones exceptuando cercanías de capas vegetales como arboles de copa gruesa. Todo lo anterior buscando una cercanía con la realidad, pero con una tendencia hacia rasgos por encima de los límites normales. La orientación de las ventanas estará hacia el Norte, la ventilación será unilateral y el asoleo de forma adosado.

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Figura 86: Proyecto Parque del Ríos, ciudad de Medellín NOTA: Apuesta del POT Medellín por un modelo urbano sostenible

CAPITULO |4

SOBREVIVIR AL NAUFRAGIO, SOLUCIONES PARA IMPACTAR LA ISLA DE CALOR

Figura 87: Proyecto Parque del Ríos, ciudad de Medellín NOTA: Recuperación de zonas verdes, cuencas hídricas y el rio Medellín.

Fenómeno Isla de Calor

KIT DE SUPERVIVENCIA, HERRAMIENTAS. El diagnostico de variables resultantes del taller de imaginarios y las fases previas, permitieron la creación de un modelo computarizado mediante herramientas BIM de Autodesk como Revit y Ecotect, con unas cualidades morfológicas propias de los entornos urbanos de las islas de calor, y siendo sometido a periodos de simulación solar. El modelo común se destaca como una vivienda que debe estar entre los 7.3 mt de ancho por 9.6 de largo para tener más o menos un área de 74 metros cuadrados, que fue la resultante promedio de los datos cualitativos en sitio. Solo se evaluará en un solo nivel, cuya fachada principal estará orientada hacia las coordenadas principales (norte – sur, este - oeste), buscando que la rotación del modelo permita diagnosticas el grado de contacto con la radiación solar, y que fachada presenta mayor inercia térmica. Adicional, el modelo cuenta con 1 acceso principal, 2 ventanas, para lograr una simulación el interior con una sofocación que este entre los 28 °C, valor por encima de la zona de confort de la ciudad de Medellín, la cal se encuentra entre 22.5 °C y 28°C. La metodología implementada para lograr unas pautas loables y que hagan frente al fenómeno de la isla de calor, pares de simular un entorno macro, y luego una caracterización espacial particular, para ello, se diseñó digitalmente El sector de Manrique La Cruz, con las consideraciones especificadas dentro de la Matriz de Caracterización. Posteriormente, se simulo en Ecotect v5, programa que permite interpretar el grado de radiación solar al que se ve expuesta una edificación, y los impactos internos que se pueden generar.

Figura 88: Vista en planta zona de estudio NOTA: Caracterización urbana sector Manrique La Cruz

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Las agrupaciones espaciales de los entornos urbanos son muy variables, donde los hallazgos buscan generar una idea genérica, frente a las limitaciones en la incursión de factores s naturales como la ventilación naturas y las capas verdes. Para el sector de análisis en el barrio Manríquez La Cruz, existen unas condiciones de sombra y unas exposiciones muy marcadas de radiación solar, en especial en los pisos superiores, estando estos constituidos por materiales de alta reflexión térmica como las láminas de zinc Figura 89: Perspectiva zona de estudio NOTA: Modelación 3D / Revit Autodesk

Figura 90: Trayectoria solar zona de estudio NOTA: Modelación 3D / Revit Autodesk

09:00 am 21 de Septiembre

12:00 am 21 de Septiembre

3:00 pm 21 de Septiembre 89

Fenรณmeno Isla de Calor

Figura 91: Anรกlisis asoleamiento zona de estudio NOTA: Simulaciรณn computarizada / Ecotect Analysis v5 2011

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Para entender los resultados de la simulación, conviene recordar la regla más básica. El sol siempre sale por el Este se pone por el Oeste. Sin embargo, también conviene recordar que, incluso fuera de las zonas ecuatoriales, en las latitudes medias de los inviernos del hemisferio norte, el sol se levanta al sur del este y, en el verano, al norte del este. Esto significa que, en estas regiones, la cara norte de un edificio puede verse expuesta al sol muy brevemente e verano, mientras que, en invierno, el sol nunca incidirá en dicha cara. En el hemisferio norte, después del amanecer se puede ver como el sol cruza el cielo al sur. Lo opuesto es cierto al sur del Ecuador.

Una vez entendida la dinámica del sol, la simulación permite definir las fachadas con aberturas direccionadas más hacia en Este u Oeste tienden a presentar mayores horas de radiación solar, que se traduce en un calentamiento interno de modulo habitacional. En conceptos puntuales, el modo en que esto ocurre, proviene de la mecánica cuántica, pero el resultado es simple: el sol al calentar la tierra y todo lo que está sobre ella, surge el clima y el tiempo, que varían mucho de una posición a otra en la tierra, y en las zonas ecuatoriales donde existe un calentamiento mas prolongados, se generar fenómenos de mayor impacto. El hallazgo radica en que las fachadas deben evitar direccionarse hacia en Este u Oeste, porque de este modo se puede proteger el interior de un sobrecalentamiento que se traduce en una ausencia de confort. Las fachadas direccionadas hacia estos puntos cardinales deben de implementar materiales de baja inercia térmica, preferiblemente acompañado de capas vegetales que permiten la evapotranspiración, un fenómeno natural de climatización del ambiente.

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Fenómeno Isla de Calor

Después de una visión macro del entorno simulado, se muestra el proceso computarizado para una unidad habitacional con las características morfológicas previamente definidas, lo único que se alteró en la simulación fue posición solar, ratificando las coordenadas de mayor impacto térmico y las de mejor conservación frente a la radiación solar. Las simulaciones se realizaron en Ecotec v5.

Figura 92: Análisis asoleamiento tipología unidad habitacional NOTA: Simulación computarizada / Ecotect Analysis v5 2011

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TRAYECTORIA SOLAR

09:00 am 21 de Septiembre

12:00 am 21 de Septiembre

3:00 pm 21 de Septiembre Figura 93: Trayectoria solar tipología unidad habitacional NOTA: Modelación 3D / Revit Autodesk

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Fenómeno Isla de Calor

FACHADA PRINCIPAL ORIENTADA AL NORTE

FACHADA PRINCIPAL ORIENTADA AL SUR

Figuras 94, 95, 96 Y 97: Análisis asoleamiento en planta tipología unidad habitacional NOTA: Modelación 3D / Revit Autodesk

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FACHADA PRINCIPAL ORIENTADA AL OESTE

Las simulaciones para las fechas del 21 de septiembre hasta el 21 de Diciembre, muestra que tanto las fachadas con dirección Norte y Sur protegen su interior de exposición prologada a la radicación solar, mientras que las fachadas con dirección Este u Oeste tienden a presenta un rango de exposición solar mucho más prolongador, siendo en las fachadas dirección Este en horas de la mañana donde se da el aporte calórico natural, y en las fachadas con dirección Oeste en horas de la tarde.

FACHADA PRINCIPAL ORIENTADA AL ESTE

Para mitigar los impactos se deben de implementar estrategias pasivas en las unidades habitacionales, que por el entorno de alta montaña y las disposiciones urbana ya instaurada en la compasión de ciudad no permiten otras opciones de posicionamiento, se deben de utilizar estrategias en los materiales, en el programa arquitectónico al interior de las viviendas, y resaltar la función de las capas vegetales optando por opciones de muros o techos verdes.

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CONCLUSIONES

Las simulaciones muestran que la posición de emplazamiento de las viviendas es fundamental para mitigar el fenómeno, pero a lo largo de la investigación, los diagnósticos e interpretación de resultados indican que las superficies (fachadas y/o cubiertas) de las unidades habitaciones o edificios son una variable a modificar, puesto que las características físicas de los materiales potencializan o minimizan la insolación directa y/o absorción de la radiación térmica. En ese orden de ideas, el mercado ofrece múltiples soluciones que obedecen a otros procesos investigativos, pero como opciones de reparación resulta costosas para la población que más aporta al fenómeno, puesto que la condición socioeconómica no permite recurrir a opciones de vivienda de altos costos, por el contrario, las necesidades de habitar se ven suplidas con materiales reciclados, de bajo costo o en desuso. Por la falta de viabilidad económica, durante la investigación se detectó que no es preciso plantear una solución desde una estructura envolvente de la viviendas para mitigar el fenómeno con soluciones tecnificadas, porque dicha población no tendría posiblemente un acceso a estas opciones en el mercado, es decir, si una vivienda tiene un techo de zinc, identificado como una variable que aumenta el fenómeno isla de calor, sugerir que se adapte el techo de zinc con una subestructura paralela al techo con una estructura con poliuretano, o instalar una rejilla a lo largo de toda la cubierta e instalar unas masetas

para posibilitar opciones de sombra con el crecimiento de vegetación, que minimice la concentración de calor desde las cualidades evapotranspiradoras de las plantas (ver página 76, Atributos espaciales, Imaginarios población de estudio), saldría al mismo precio o quizás más costosos que reemplazar la cubierta en lámina de zinc por otra cubierta más sostenible.

Una solución tecnificada como las ejemplificadas anteriormente puede resultar muy costosas en el tiempo, pues el mantenimiento de panales de poliuretano, el de las masetas, y las posibilidades de crear nichos de humedad o de insectos con techos verdes paralelos a los existentes, se pueden volver otro factor por el cual no sería conveniente plantear este tipo de soluciones para una población que aporta al fenómeno con unas condiciones socioeconómicas especiales.

Las estrategias detectadas deben de respetar unas reglas mínimas para posibles y ya existentes unidades habitaciones, unas acciones de intervenciones mínimas que orienten la integración de las estructuras habitacionales con los factores climáticos locales. A continuación, se describen las generalidades que ayudaran a crear los requerimientos espaciales para mejorar las zonas llamadas “islas de Calor”, y evitar maximizar la problemática:

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Fenómeno Isla de Calor

1 PENSAR ANTES DE CONSTRUIR Las casas pueden durar siglos, y estos artefactos del hábitat consumen energía a lo largo de su ciclo activo, porque construir o no construir es una cuestión de peso. Las guías para minimizar el aporte a las islas de calor pueden estar en la renovación, la reorganización y el cambio de los modos de vida. Variables que bien resueltas puede convertirse en una solución al consumo excesivo de energía y a su aporte a circunstancias climáticas que pueden ser exponenciales dentro del fenómeno.

Figura 98: Variables con aporte constructivo NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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2 TRABAJAR CON EL EMPLAZAMIENTO Y EL LUGAR Las construcciones empíricas y de bajo presupuesto, especialmente en la ciudad de Medellín, olvidan una regla básica que conviene recordad: el Sol siempre sale por el Este y se esconde por el oeste. Sin embargo, también conviene recordad que, incluso fuera de las zonas ecuatoriales, en las latitudes medias de los inviernos del hemisferio norte, el sol se levanta el sur del este, y en el verano, al norte del este. Esto significa, que en regiones como la del Valle de Aburrá, la cara norte de las viviendas puede verse expuestas al sol muy brevemente en la época de verano, mientras que, en invierno, el sol nunca incidirá en dicha cara. En el hemisferio sur, después del amanecer se puede ver cómo el sol cruza el cielo al sur. Lo opuesto es cierto al sur del ecuador.

Figura 99: Rotación terrestre, posición solar Medellín NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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Fenómeno Isla de Calor

3 LOS RAYOS DEL SOL COMO MATERIA PRIMA PARA DEL FENÓMENO En los ciudades tropicales como Medellín, donde la climatología habla de 12 hora diarias de exposición solar, con mínimas variaciones por la ausencia de las características de otras estaciones como la nieve o tormentas, y con un el brillo y radiación solar constantes, el fenómeno isla de calor toma fuerza, por lo que es prudente precisar que los rayos del sol se transforman en calor en contacto con cualquier superficie, por lo tanto, las intervenciones en las viviendas deben omitir el uso de materiales con muchas transmitancia térmica como las láminas zinc, porcelanatos y otros materiales que maximicen la transformación de los rayos de sol en calor.

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Figura 100: Rayos solares fuentes de calor NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

4 LA ALTURA DEL SOL SOBRE EL HORIZONTE DETERMINA MUCHOS ASPECTOS AL INTERIOR DE LAS VIVIENDAS En diciembre, en Medellín, la mayor altitud del sol al mediodía se sitúa alrededor de los 61°. Es importante enunciar que el ángulo varía según la latitud, por lo que cada emplazamiento en la tierra es único, y cada condición climática reacciona con rasgos diferentes. El diagrama ejemplifica como es el ángulo solar de Medellín con respecto a otras ciudades de todo el mundo. Mediante diagramas de la trayectoria solar o herramientas informáticas fáciles de usar, se puede conocer la posición del sol en cualquier momento del día y del año. Conocer la posición relativa de la tierra y del sol, o la geometría solar es un aspecto importante para el desarrollo de las soluciones habitacionales, que entendiendo que en las condiciones donde se da el fenómeno dentro del Valle de Aburrá, es predominante la condición de ladera, se encara el sol de acuerdo al urbanismo ya trazado, y para ello, ante lo ineludible, las opciones radican en los materiales de la fachada, algunas protecciones externar, uso de capas vegetales y el programa interno de la distribución espacial.

Figura 101: Diagrama ángulos solares para el 21 de Diciembre NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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Fenómeno Isla de Calor

5 EVITA EL SOBRECALENTAMIENTO CREANDO OPCIONES DE SOMBRA El verano, el sol tiene una posición alta en el cielo, y en junio alcanza un angulo de elevación máximo sobre el horizonte. En ventanas orientadas al sol, un sencillo sistema de protección solar puede impedir que esos rayos penetren en la vivienda, y se puede generar sombra, vale más recalentar solo una parte que toda la fachada o la ventana. La profundidad de la protección desde el dintel de la ventana suele ser, por regla general, como mínimo de 120 cm en latitudes muy cercas al ecuador, como ocurre en el valle de Aburrá, donde debería recurrirse a protecciones verticales y horizontales.

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Figura 102: Aleros – opciones de sombra NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

6 PROTECCIONES SOLARES EN FACHADAS La reducción de las ganancias solares es la línea de reparación estratégica para minimizar el fenómeno isla de calor, es preferible recurrir a sistemas de protección solar exteriores y no interiores, ya que esto evita que los rayos del sol entren en las viviendas, calienten los espacio, e incidan más en la térmica individual de las unidades habitacional, que posteriormente serán un aporte más a la climatología de las islas de calor. Algunas soluciones de proyecciones solares en fachadas son:

Figura 103: Protecciones solares en fachadas NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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Fenómeno Isla de Calor

7 LA TOPOGRAFÍA DEL EMPLAZAMIENTO COMO RECURSO REFRIGERADOR Las condiciones de alta montaña propias crean una naturaleza en cuanto a la dirección e intensidad del viento, por lo general, el comportamiento en terrenos montañosos como el de Medellín cambia del día y en la noche, donde según el emplazamiento se deben de buscar la incursión por estrategias de ventilación natural que disipe concentración de calor en los materiales, y reduzca el efecto de la temperatura radiante del sol sobre el cerramiento externo de las viviendas.

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Figura 104: Topografía alta montaña – Perfil Medellín NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

8 CONDICIONES SOCIOECONÓMICOS UNA VARIABLE DE LA ISLA DE CALOR Las periferias del Valle de Aburrá, especialmente la condición de alta montaña en Medellín, tienen una condición de marginalidad y precariedad muy notorias, dada su génesis y las condiciones socioeconómicas de sus pobladores.

Ante el uso reiterado de materiales con alta absorción de radiación térmica como las láminas de zinc en techo; usar capas vegetales, sembrando árboles en los patios trasero o en antejardines, instalar plantas ornamentales en fachadas con balcones pueden proporcionar sombra. Rescatar la capa vegetal ayuda a mejorar los índices de confort y reducir la temperatura ambiente con soluciones de bajo costo.

Figura 105: Contrastes socioeconomicos NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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Fenómeno Isla de Calor

9 LOS ARBOLES COMO DISPOSITIVOS DE SOMBRA Los arboles pueden ser útiles como dispositivos de sombra; los de hojas caduca pueden obstruir un alto porcentaje de la radiación solar en temporada de calor. Los arboles de grandes dimensiones proporcionan un alto porcentaje de áreas con sombra, muy necesaria en las fachadas orientadas al este u oeste. Una regla básica de compromiso consiste en situar el árbol de modo que su ramaje se encuentre fuera de una línea trazada a 45° desde la base de la vivienda, tal y como se indica en el diagrama, para garantizar una buena cobertura de sombra y evitar deterior a las viviendas por sus raíces.

Figura 106: Regla básica con los arboles NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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10 LAS ENSEÑANZAS DEL PASADO La arquitectura vernácula o popular suele proporcionar confort térmico con muy poco. Se deben extraer dichas enseñanzas, porque allí están las pistas sobre el funcionamiento en harmonía de las viviendas con el clima y la región. No es que volvamos propiamente a las casas de bahareque o de tapia, sino que usar materiales más adaptativos como se hacían con dichos métodos constructivos, evitando el uso de materiales reflectantes o metálicos en las fachadas, no abusando de los recubrimientos en porcelanatos, e inclinándose por rescatar masas arbóreas cercanas o al interior de la vivienda, son una opción viable para minimizar los aportes en temperatura a la climatología de las islas de calor. Entre menos abusos existan en los materiales mejor será la adaptación al medio.

Figura 107: Característica de los muros NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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Fenómeno Isla de Calor

11 ENTENDER EL VOLUMEN DE LOS MUROS EXTERIORES El sol genera radiación, la radiación en la superficie genera calor, y con mayor calor en el interior, menor será el confort. Una regla básica a conocer, es que a mayor transmitancia térmica, el calor alterará la temperatura ambiente.

Las variables se vuelven exponenciales, por tanto, las viviendas con muros gruesos, es decir, con una masa térmica elevada tienen un tiempo de respuesta lento, lo que también se conoce como inercia térmica, favorable para reducir los impactos de la radiación solar. Las viviendas deben minimizar el uso de materiales con espesores mínimos, reemplazar los cerramientos en madera y en láminas metálicas, y buscar implementar materiales como el ladrillo de cemento que tiene buena masa térmica.

Figura 108: Relación del volumen de los materiales NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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12 UNA MASA TÉRMICA ELEVADA NECESITA VENTILACIÓN NOCTURNA Para mejorar las condiciones que crean el fenómeno isla de calor se necesita liberación de calor, es casi ineludible esconder las fachadas de la vivienda del contacto directo del sol, por lo que una forma eficiente de vivir con el sol, es absorber la menor cantidad de radiación durante el día, y en la noche buscar deshacerse del calor con la ayuda del aire nocturno. Las aberturas en las fachadas en las viviendas son necesarias para la ventilación, generando situación de convección térmica.

Figura 109: Ventilación natural NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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Fenómeno Isla de Calor

13 LA MASA TÉRMICA ES LO OPUESTO AL AISLAMIENTO Si bien, las soluciones comerciales para evitar la trasmisión de calor al interior de las viviendas hablan de aislamientos, que resultar ser costosos y de un acceso limitado según el poder adquisitivo de los usuarios, los materiales pétreos, los bloques de cemento, entre otros, resultan ser de bajo costo, asequibles a los pobladores de las zonas con el fenómeno isla de calor, y que pueden almacenar y transmitir calor (o “frescor”) de forma efectiva, caso contrario ocurriría con el uso de los materiales aislantes, que no almacenan bien el calor ni lo trasmiten, presentado una resistencia térmica alta.

Figura 110: Comparación de masas térmicas NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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14 CUIDADO CON EL USO DE REVESTIMIENTOS REFLECTANTES EN LAS FACHADAS La mayoría de las viviendas dentro de la isla de calor usan en sus fachadas una especificación de vidrio en ventanas y materiales acristalado de bajo costo con un alto coeficiente de emisividad solar, lo que permite que existan ganancias de calor al interior de las viviendas y un aporte en la temperatura del exterior. Aunque existen soluciones comerciales para reducir el coeficiente de emisividad, estos resultan costosos para la población con mayor necesidad de uso, pero si se consideran estrategias de orientación y elementos en fachada que generen sombra, se puede corregir los aportes térmicos, una regla básica es, mejor exponer una pequeña parte a la radiación que sacrificar toda una fachada.

Figura 111: Efecto de materiales reflectantes en fachada Sistemas de protección solar NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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Fenómeno Isla de Calor

15 UNA SOLUCIÓN NO CONVENCIONAL PERO POTENCIAL. El agua tiene la capacidad de almacenar calor cuatro veces superior a la del hormigón, un muro de agua es similar a un muro Trombe ( muro o pared orientada al sol), en el que la masa se sustituye por agua que se calienta y se enfría muy lentamente, almacenada en una solución que ya es publica, los llamados, EKOMUROS; que más que una pared con botellas de plástico, funcionan como el radiador de un carro, que asociada con la ventilación natural que se propone para las unidades habitacionales que padecen el fenómeno isla de calor, el agua funcionaria como un refrigerante gratuito, eso sí, respetando una regla básica, la superficie debería de ser el 10 % de la superficie en planta de la vivienda que hay que refrigerar, y el muro de agua debe contener al menor 200 litros de agua por metro cuadrado de acristalamiento, y los tanque deben de tener una profundidad de unos 45 cm. Con este tipo de solución, y pensando en la sostenibilidad, también se puede combinar con un sistema de recolección de agua lluvia, renovando el agua al interior de las botellas, y así se optimizaría la función refrigeradora sin entrar en problemas sanitarios.

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Figura 112: Ecomuros, una posible solución sostenible.

NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

Figura 113: Creaciรณn de Ecomuros en un prototipo de vivienda

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ÍNDICE DE

IMAGENES

Figura 1: Mapa de Calor Valle de Arburra Nota: Foto de Portada Figura 2: Contexto de Estudio Nota: Plano general de Medellín Figura 3: Estado Natural Barrio el Poblado, Medellin 1960 Figura 4: Estado Actual Barrio el Poblado, Medellin 2017 Figura 5: Variable Principal - El Sol Nota: Fotografía bóveda celeste ciudad de Medellín Figura 6 : Claves para conocer y solucionar el efecto de isla de calor.

Por Alejandro Alvis para Eco Siglos.

Figura 7: Áreas de Estudio Fenómeno Isla de Calor Nota: Fuente El Colombiano - Diagrama propio Figura 8: Estado Natural del Valle de Aburrá NotA: siglo XVII , la Villa de Nuestra Señora de La Candelaria de Medellín (Antioquia, Colombia) Figura 9: Glosario Ambiental Nota: www.wwf.org.co Figura 10: Localización Isla de Calor, Zonas de Estudio en la ciudad de Medellín.

Figura 11: Vivienda Tribu Nómada Fulani Norte de África - Paja y otras Fibras Figura 12: Vivienda Gurunsi Burkina Faso – Adobe Casas Castillo Togo - Barro, Madera y Paja

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Fenómeno Isla de Calor

Figura 13. Barrió Santo Domingo Savio, Comuna 1, zona suroriental Medellín (1960) Figura 14. Barrió Santo Domingo Savio, Comuna 1, zona suroriental Medellín (1960) Figura 15: Inicio de la transformación urbana en las laderas de Medellín Figura 16: Modelos de Ocupación del POT Medellín, enfocado a una media ladera heterogénea, densificada moderadamente, con mixturas de actividades en las centralidades Figura 17: Casa urbana en Betulia, Córdoba.

Figura 18: Casa rural en Betulia, Córdoba.

Figura 19: Ranchería, Guajira.

Figura 20: Puerto Inírida, Guainía.

Figura 21: Arquitectura Vernácula Figura 22: Sector de otrabanda, calle Colombia, Medellín.

Nota: Trazado Morfológico Figura 23: Fuente Hídrica en estado natural, Nota: Quebrada Santa Elena, Medellín 1950.

Figura 24: Coberturas del Territorio Nota: Ciudad de Medellín 1960.

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Figura 25: cambio de coberturas. Nota: Expansión Urbana de Medellín 1950 – 2017 Figura 26: Intensiones Bioclimáticas en la Ciudad de Medellín.

Nota: Plaza de la Libertad (Materialidad de las Fachadas con entendimiento solar) Figura 27: Urbanismo Social modelo Medellín Nota: Biblioteca España, Barrio Santo Domingo Savio Figura 28: Urbanismo Social modelo Medellín Nota: Biblioteca España, Barrio Santo Domingo Savio Figura 29: Urbanismo Social en la Comuna 13 de Medellín.

Nota: Escaleras Eléctricas 2014.

Figura 30: Centro de Medellín.

Nota: densificación del entorno.

Figura 31: Periferia de Medellín - Comuna 13 Nota: Densificación del entorno.

Figura 32: Costado Nororiental de Medellín - Barrio Manrique Nota: Fenómeno Reflectivo de la radiación solar en las fachadas acristaladas.

Figuras 33 y 34: Crecimiento del parque automotriz Superior: Autopista Sur con Calle 30, 1956 Inferior: Autopista Sur con Calle 30, 2017 Figura 35: Topografía ciudad de Medellín.

Nota: Cerros tutelare, eje del rio, condición de alta montaña Figura 36: Variabilidad climática Nota: Emergencia ambiental en la ciudad de Medellín 2016, Barrio El Poblado

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Fenómeno Isla de Calor

Figura 37: Variabilidad climática Nota: Emergencia ambiental en la ciudad de Medellín 2016, Sur de Medellín Figura 38: Componentes Isla de Calor Nota: Diagrama propio Figura 39: Perfil Topográfico ciudad de Medellín- zona Nororiental.

Figura 40: Costado Nororiental de Medellín - Barrio Manrique Nota: Fenómeno Reflectivo de la radiación solar en las fachadas acristaladas Figura 41 - 42: condición climática - Presencia de Nubes en el valle de Aburra.

Nota: 40 % del tiempo se mantiene nublado.

Figura 43: Clima de Medellín - templado semi húmedo Nota: Parcialmente nublado Figura 44: Cuenca del valle de Aburrá - ciudad de Medellín bajo un clima parcialmente nublado.

Figura 45: Diagnostico consumo energético convencional y el proyectado.

Nota: Variables climáticas como medios pasivos de ahorro energético Figura 46: Diagrama de Giovani ciudad de Medellín.

Nota: Rangos de confort.

Figura 47: Temperaturas en el valle de Aburrá.

Fuente: Universidad Nacional - Infografía El Colombiano 2017 Figura 48: Localización zonas de estudio en la ciudad de Medellín.

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Figuras 49: Imagen aérea del sector de análisis (Calle 84A y la Carrera 31A) Sector La Cruz (Comuna 3 – Manrique parte Alta) Fuente: https://maps.google.com/ Figuras 50: Imagen aérea del sector de análisis (Calle 91 con calle 91A.) Sector La Salle (Comuna 2 – Aranjuez Parte Alta / Manrique parte baja) /Fuente: https://maps.google.com/ Figuras 51: Plano 22_tratamiento urbanos ciudad de Medellín NOTA: POT / Acuerdo 48 de 2014 Figuras 52: Plano 23_Usos generales del suelo urbano en la ciudad de Medellín NOTA: POT / Acuerdo 48 de 2014 Figuras 53 - 54 – 55 – 56 – 57 - : Registros fotográficos Nota: Autoría propia.

Figuras 58 - 59: Registros fotográficos Barrio La Salle Medellín Figura 60: Registros fotográficos con la aplicación PhotoLux para Android. Barrio La Salle Medellín Nota: Autoría propia.

Figuras 61: Registros fotográficos Barrio La CruzMedellín Figura 62: Registros fotográficos / aplicación PhotoLux para Android.

Nota: Autoría propia.

Figuras 63 - 65 - 67 - 69 - 71: Registros fotográficos Atributos Espaciales Barrio La Salle y La Cruz.

Figura 64 - 66 - 68 - 70: Registros fotográficos / aplicación PhotoLux para Android.

Nota: Autoría propia.

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Fenómeno Isla de Calor

Figuras 72 - 73 - 74: Registros fotográficos Rasgos Urbanos en los Barrios La Salle y La Cruz.

Figura 75: Registros fotográficos figura 74 con la aplicación PhotoLux para Android.

Nota: Autoría propia.

Figura 76: Registros fotográficos fachada barrio La Cruz Nota: Autoría propia.

Figura 77: Recursos fotográficos de la web.

Nota: Alternativas sostenibles en la construcción Figura 78: Recursos fotográficos de la web.

Nota: Condición de ladera popular 1 – Medellín Figura 79: Registros fotográficos fachada barrio La Cruz Nota: Autoría propia.

Figura 80: Vista panorámica Norte Sur del Valle de Aburra (Antioquia, Colombia) Figura 81: Caracterización Taller de Imaginarios - propuestas tipologías 1 y 2 Nota: Autoría propia Figura 82: Caracterización Taller de Imaginarios -Exploración formal Nota: Autoría propia Figura 83: Líneas de Caracterización ara la modelación 3D. Nota: Autoría propia Figura 84: Ladera Barrio Santo Domingo Sabio 126

Figura 85: Sistema de Ventilación Natural Modelo de vivienda sostenible Figura 86: Proyecto Parque del Ríos, ciudad de Medellín NOTA: Apuesta del POT Medellín por un modelo urbano sostenible Figura 87: Proyecto Parque del Ríos, ciudad de Medellín NOTA: Recuperación de zonas verdes, cuencas hídricas y el rio Medellín.

Figura 88: Vista en planta zona de estudio NOTA: Caracterización urbana sector Manrique La Cruz Figura 89: Perspectiva zona de estudio NOTA: Modelación 3D / Revit Autodesk Figura 90: Trayectoria solar zona de estudio NOTA: Modelación 3D / Revit Autodesk Figura 91: Análisis asoleamiento zona de estudio NOTA: Simulación computarizada / Ecotect Analysis v5 2011 Figura 92: Análisis asoleamiento tipología unidad habitacional NOTA: Simulación computarizada / Ecotect Analysis v5 2011 Figura 93: Trayectoria solar tipología unidad habitacional NOTA: Modelación 3D / Revit Autodesk Figuras 94, 95, 96 Y 97: Análisis asoleamiento en planta tipología unidad habitacional NOTA: Modelación 3D / Revit Autodesk Figura 98: Variables con aporte constructivo NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) 127

Fenómeno Isla de Calor

Figura 99: Rotación terrestre, posición solar Medellín NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 100: Rayos solares fuentes de calor NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 101: Diagrama ángulos solares para el 21 de Diciembre NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 102: Aleros – opciones de sombra NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 103: Protecciones solares en fachadas NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 104: Topografía alta montaña – Perfil Medellín NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 105: Contrastes socioeconomicos NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 106: Regla básica de los arboles NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 107: Característica de los muros NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 108: Relación del volumen de los materiales NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 109: Ventilación natural NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

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Figura 110: Comparación de masas térmicas NOTA: Generalidades (kit de supervivencia)

Figura 111: Efecto de materiales reflectantes en fachada Sistemas de protección solar NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 112: Ecomuros, una posible solución sostenible.

NOTA: Generalidades (kit de supervivencia) Figura 113: Creación de Ecomuros en un prototipo de vivienda Tabla 1: Aprovechamientos y cesiones públicas - POT Medellín / Acuerdo 48 de 2014 Tabla 2: Matriz de caracterización Barrio La Cruz – Medellín Tabla 3: Matriz de caracterización Barrio La Salle – Medellín Tabla 4: Consolidado Matriz de caracterización Final - Barrio La Salle y La Cruz, Medellín Nota: guías de Diseño 3D.

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