Maestria en Diseño Urbano Arquitectónico Sustentable
Universidad Gestalt de Diseño
Docente
Arq. Enrique Sánchez Pugliesse
Alumna
María Hernández Blásquez
BITÁCORA DE CONCEPTOS
Maestria en Diseño Urbano Arquitectónico Sustentable
Universidad Gestalt de Diseño
Docente
Arq. Enrique Sánchez Pugliesse
Alumna
María Hernández Blásquez
Universidad Gestalt de Diseño
Docente
Arq. Enrique Sánchez Pugliesse
Alumna
María Hernández Blásquez
Diseño Editorial
Ediciones G
“Gracias a la radiación solar, por ejemplo, las plantas realizan la fotosíntesis de la clorofila y ponen en marcha el proceso que permite la supervivencia de los seres vivos que habitan el planeta. La radiación solar también es el orígen de los vientos, las mareas y los combustibles fósiles: el Sol es el motor principal de casi todas las formas de energía de nuestro planeta.
Durante siglos, el ser humano ha sacado provecho del estrecho vínculo que existe entre las plantas y el sol, sobre todo para aprender a gestionar el ciclo vital de los vegetales necesarios para su alimentación. Con la llegada del progreso tecnológico de finales del siglo XIX fué posible transformar la fuerza del sol en energía eléctrica, gracias al aprovechamiento del fenómeno físico conocido como efecto fotovoltáico.
En la actualidad, casi 150 años después de la fabricación de la primera célula fotovoltaica, la energía solar es el tipo de energía renovable que crece proporcionalmente (+24% al año según el informe IRENA 2019) en consonancia con el desarrollo tecnológico, que permite la construcción de parques solares cada vez más eficientes. El mundo ya está listo para alcanzar y superar el umbral de 1000 GW de capacidad instalada gracias, entre otros, al gran impulso de Asia a las tendencias de crecimiento mundial. El Sol va a seguir brillando en lo más alto, también de las energías sostenibles.”
La energía solar es una forma de energía renovable obtenida directamente del sol. Se aprovecha la radiación solar o el calor que emite para generar electricidad, lo que la convierte en una fuente de energía limpia y sostenible frente a las fuentes de energía convencionales que producen emisiones contaminantes.
Se trata de una fuente inagotable y abundante de energía, puesto que el sol emite continuamente radiación que puede ser aprovechada. Además, su utilización contribuye a reducir la dependencia de combustibles fósiles y a mitigar el cambio climático, puesto que no genera emisiones de gases de efecto invernadero durante su operación.
El Sol es la fuente de poder más grande para nuestro planeta Tierra. La estrella más grande de nuestro sistema solar.
FUENTE: enelgreenpower.com
FUENTE: https://www.iberdrola.com/conocenos/nuestra-actividad/energia-solar-fotovoltaica/ energia-solar
Las ventajas de la energía solar son variadas, evidentes en algunos casos, pero sobre todo son indicativas de que es posible obtenerse energía limpia y abundante. De hecho, dado que proviene del sol, tenemos asegurado un suministro constante durante unos cuantos miles de millones de años más, lo que la convierte en una energía renovable, que proviene de una fuente inagotable.
La siguiente ventaja, por orden de relevancia, es que la generación de energía solar no produce emisiones de gases de efecto invernadero, lo que ayuda a mitigar el cambio climático y a reducir el impacto ambiental de su explotación. Enlazando con este tema, otra ventaja de los sistemas de energía solar es que tienden a tener costes de operación y mantenimiento bajos, lo que puede contribuir a un suministro energético más estable y predecible.
FUENTE: https://www.iberdrola.com/conocenos/ nuestra-actividad/energia-solar-fotovoltaica/ energia-solar
A su vez, la utilización de la energía solar implica reducir la dependencia de los combustibles fósiles, no renovables. Esto ayuda a ser menos vulnerables a las fluctuaciones en los precios y contribuye a mantener un mix energético bien balanceado.
Otra ventaja destacable es que se trata de una fuente de energía generada de manera natural, y además se puede considerar como descentralizada: la energía solar se puede gestionar en diversos lugares, desde los grandes campos fotovoltaicos hasta las instalaciones comerciales y residenciales más pequeñas.
Tal y como comentamos anteriormente, una vez instalados, los sistemas que procesan la energía solar conllevan unos costes operativos y de mantenimiento relativamente bajos. Además, los usuarios particulares y empresas pueden generar su propia electricidad, lo que contribuye a tener una red eléctrica más eficiente e implica ahorro para el consumidor.
El proceso de captación de la energía solar se divide en cuatro fases bien diferenciadas cuando hablamos de la energía solar fotovoltaica: captación de la luz, generación de la corriente eléctrica, transformación a corriente alterna y almacenamiento o transporte.
En primer lugar, tenemos la captación de la luz a través de las placas solares fotovoltaicas. Estas están compuestas por celdas fotovoltaicas que contienen, a su vez, capas de materiales semiconductores. Estos materiales son capaces de absorber fotones y liberar electrones.
Los electrones liberados por estos materiales generan una corriente eléctrica que fluye a través de los conductores presentes en la instalación. Esa corriente continua se envía al inversor, donde se transforma en corriente alterna, apta para su almacenamiento o transporte.
En el caso de la energía termosolar, la captación de la luz se realiza a través de espejos y receptores de calor. El proceso de aprovechamiento de la energía termosolar para producir electricidad se basa en principios similares a los de las máquinas de vapor, que lo utilizan para mover una turbina que activa un generador eléctrico.
La energía solar se obtiene a través de dos principales tecnologías: la energía fotovoltaica y la energía termosolar, ya sea para generar electricidad, en el primer caso, o calor en el segundo. Esta generación se produce de manera limpia y sostenible, pero ¿cómo funcionan estas tecnologías?
La energía solar fotovoltaica se basa en el efecto fotovoltaico, que es la capacidad que tienen ciertos materiales (generalmente silicio) para generar electricidad cuando son expuestos a la luz solar. Es decir, la fotovoltaica convierte directamente la luz solar en electricidad a través de paneles solares.
La energía termosolar o solar térmica aprovecha el calor del sol para generar electricidad mediante la utilización de espejos y receptores de calor. Esos espejos, llamados helióstatos, reflejan y concentran la luz solar hacia un receptor, en el cual esa luz solar concentrada calienta un fluido térmico (por ejemplo, aceite) hasta altas temperaturas. Ese fluido sirve para calentar agua y generar, a su vez, el vapor de agua.
A continuación, el vapor se dirige a una turbina que impulsa un generador eléctrico, en el que se produce la electricidad. Además, en algunas instalaciones, parte del calor que se recibe del sol se almacena en sales fundidas o materiales cerámicos para poder seguir generando electricidad incluso cuando el sol no está presente, como durante la noche o en días nublados.
La energía solar pasiva se refiere al uso de la luz y el calor directamente, sin transformarla en otra energía diferente. Una casa pasiva, por ejemplo, puede incluir desde su fase inicial de diseño los elementos adecuados para recolectar, almacenar y distribuir la energía solar en forma de calor en el invierno, así como repeler el calor externo cuando es verano. Este tipo de construcciones permiten un considerable ahorro energético, de hasta un 70%.
Existen diversas maneras de lograr este aprovechamiento energético: utilizando grandes ventanales para absorber la máxima cantidad de luz solar en invierno; disponiendo los cristales de forma que queden orientados al sol; o utilizando materiales de masa térmica que absorben y almacenan el calor durante el día, entre otras soluciones.
Las principales ventajas de la energía solar pasiva tienen que ver con su escaso o nulo mantenimiento y que no se requieren costes adicionales para realizar su cometido. Por añadidura, es una tecnología que no emite gases contaminantes durante su funcionamiento.
"Consiste en el diseño de edificios teniendo en cuenta las condiciones del clima local, con la idea de proporcionar confort térmico aprovechando fuentes ambientales, así como una integración estética del entorno. Este tipo de diseño tiene en cuenta las condiciones climáticas del entorno: sol, viento, lluvia, temperatura, precipitación pluvial, presión atmosférica, radiación, latitud, altitud, etc.para disminuir los impactos ambientales. Otro de sus puntos clave es la eficiencia energética, fundamental en la lucha contra el cambio climático."
"Entre los principales objetivos de la arquitectura bioclimática están, además de la creación de espacios saludables y confortables para los habitantes del inmueble, el respeto por el medio ambiente. Para ello, es primordial evitar el uso de materiales contaminantes, atender al bienestar de la biodiversidad local y hacer un uso eficiente de la energía, los materiales de construcción, el agua y demás recursos."
La arquitectura bioclimática atiende especialmente a las condiciones climáticas del lugar de construcción.
“El desarrollo es sostenible cuando satisface las necesidades de la presente generación sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para que satisfagan sus propias necesidades”
- Primera ministra noruega, Gro Brundtland, en la 42* sesión de las Naciones Unidas en 1987
La Arquitectura bioclimática fundamenta su razón de ser en el clima.
Cuando se habla de arquitectura bioclimática, principalmente se hace referencia a las prácticas que buscan reducir los consumos de energía y el impacto ambiental de los edificios, ya sea durante su construcción -utilizando, por ejemplo, materiales que disminuyan la huella de carbono o incorporando procesos responsables y adecuados al sitio donde se implantan- o durante su vida útil. Esta combinación de elementos, da como resultado arquitecturas pasivas que aspiran a lograr una reducción en el consumo de energía a largo plazo -ya sea complementando ciertos sistemas mecánicos de ventilación, calefacción y enfriamiento con otros medios pasivos o utilizando en su totalidad sistemas alternativos-mediante la adecuación del diseño, su geometría y su orientación, al relieve, el clima, la vegetación natural, el asoleamiento y la dirección de los vientos predominantes del territorio donde se emplazan.
Según la RAE, la palabra "vernáculo" procede del latín vernacülus y, aunque usualmente se asigna al lenguaje, significa “doméstico, nativo, de la casa o país propios". De esta manera, el mismo concepto se refiere a esta forma de construir tradicional de determinados pueblos.
La arquitectura vernácula es aquella forma de construir típica de una región concreta. No se trata de un estilo arquitectónico, sino de aquellas edificaciones características de un pueblo determinado. La arquitectura vernácula responde a una adecuación a las particularidades climatológicas y geográficas de ese lugar, aprovechando los materiales disponibles de la zona y las técnicas constructivas típicas de la región.
Por lo tanto, las edificaciones vernáculas del continente africano no tienen nada que ver con las del continente americano. El iglú, las izbás rusas o las yurtas típicas de la región de Siberia y Mongolia son ejemplos de arquitectura vernácula.
Tal y como observaremos a continuación, estas formas de construcción basadas en técnicas tradicionales y materiales de proximidad comparten filosofía con la arquitectura sostenible.
Esta forma de edificar tan antigua es, hoy, un ejemplo para arquitectas y arquitectos e investigadores. Se trata de inspirarse en el pasado con el objetivo de diseñar de forma más ecológica. Algunas de estas construcciones vernáculas, realizadas hace cientos de años, todavía se conservan intactas. Por lo tanto, suponen una alternativa a las técnicas de construcción modernas, a menudo tan relacionadas con el cambio climático y la falta de confort para las personas que habitan dichos espacios.
Por lo tanto, y a modo de resumen, realizamos a continuación una enumeración de las características de la arquitectura vernácula:
• Es un reflejo de la cultura y el contexto demográfico de cada lugar.
• Nace de la necesidad del ser humano de adaptarse a entornos concretos.
• Los materiales que se utilizan son propios de esa región y se trabajan de forma artesanal. Se trata de la madera, el bambú, las piedras, etc.
• Las técnicas constructivas deben ser propias de ese lugar y se desarrollan de forma autónoma (no hay una industria detrás).
• Las personas de ese lugar son las encargadas de realizar estas edificaciones.
• Dicho esto, la arquitectura vernácula está muy relacionada con la arquitectura sostenible y los procesos de construcción locales, en contraposición con la creciente globalización y las nefastas consecuencias de este modelo para el medio ambiente y la supervivencia de las cosmovisiones locales.
Desde estas edificaciones vernáculas, se puede observar cuáles son los materiales típicos de la zona. Por ejemplo, las zonas boscosas presentarán edificaciones en madera; las zonas heladas, edificaciones en hielo (iglús, anteriormente mencionados); y en las zonas de oriente, el material empleado será el bambú.
FUENTE: https://econova-institute.com/arquitectura-vernacula/
Francis Keré | Arquitecto burkinés el cual decidió incursionar en el desarrollo de una arquitectura que se conforma a través de materiales locales bajo una lógica de sostenibilidad, misma que es amable con el medioambiente y asuvez, logra responder a las necesidades sociales de un punto geográfico específico.
La Puglia es una región al sur de Italia situada entre los montes Appennini y el mar Adriático, extendiéndose a lo largo de casi 20.000 km2. Esta vasta área juega entre montes suaves, amplias llanuras, y las aguas turquesas del Adriático, bañándose en un clima subtropical de veranos secos y calurosos e inviernos húmedos y templados.
Hablando en términos de sostenibilidad, el material cumple hasta el punto que hemos visto hasta ahora, tres de las premisas básicas:
Bajo coste energético, tanto en su "producción" (el terreno ofrece el material) como en transporte (su abundancia hace que no sea necesario importarla de otros lugares). Normalmente el uso de la piedra supone un impacto grande, tanto por la energía necesaria para su extracción, como por la variación que provoca en el terreno, paisaje, ecosistemas. En la Puglia, éste no es el caso.
Durabilidad: La vida útil es hoy en día una de las grandes preocupaciones a la hora de determinar los materiales a emplear. La piedra natural es "el material eterno", con una bajísima degradación de su capacidad al ser expuesto a la intemperie.
Resíduos: La piedra se utilizará en la arquitectura de los trulli para prácticamente todos los elementos de la construcción: cimentación, muros, cubierta... Al no utilizar mortero alguno para unir sus piezas, la destrucción de un trullo, ya sea por el paso inexorable del tiempo como por la voluntad humana, significa un simple túmulo de piedra. De hecho, es tan rápida y económica su construcción, que muy a menudo se destruye un viejo trullo para levantar el nuevo, en lugar de hacer una intervención restauradora. El trullo se "autoregenera" de sus cenizas.
Recordamos que la eficiencia energética dependerá principalmente del ahorro en climatización, así como el aprovechamiento de recursos como el agua o la luz solar. Este confort humano perseguido depende principalmente de la temperatura del aire, la radiación solar, el movimiento del aire y la humedad. En el caso de los trullos, construcciones circulares de gruesos muros y pequeñas aberturas, la orientación y posición no será determinante de dicho confort, es decir, se puede decir que en cierto modo son "autónomos" en su comportamiento. Así, se comportan de modo parecido al del hipogeo, o viviendas cueva.
Para explicar este conjunto de acciones climáticas de manera más gráfica, sólo tenemos que recordar el funcionamiento de un "botijo" de agua, y trasladarlo a la arquitectura. El botijo es un objeto típico de la cultura mediterránea: es en resumen una vasija de cerámica porosa para almacenar agua. Ésta se autorefrigera permitiendo beber siempre agua fresca, aún el día más caluroso del verano: El agua almacenada, al calentarse la superficie exterior, se filtra por los poros de la arcilla y en contacto con el aire se evapora, produciendo un enfriamiento (2,219 kilojulios por gramo de agua evaporada). Es decir, el botijo "suda", y enfría su interior gracias a esa evaporación del agua exudada.
Este efecto es exactamente el que se produce en el interior de un trullo: sus piedras calcáreas que se comportan como estructuras de condensación, para después conservar el agua en el aljibe. En verano el aire caliente que entra en el aljibe, como es un ambiente más frío, se condensa provocando la formación de pequeñas gotas de agua. En invierno, el vapor de agua contenido en el aljibe, al ser más caliente que el exterior, se condensa por su contacto.
https://www.archdaily.mx/mx/02-270071/arquitectura-popular-los-trulli-pugliese
Casa tradicional (takienta) del pueblo batammariba o somba con estructura defensiva. Benín/TogoVista aérea de una casa tradicional zulú con el cercado central para las animales y detalle de uno de los habitáculos. Sudáfrica
La arquitectura africana es mucho más sostenible ecológica y económicamente, además de ejercer un menor impacto visual, al estar más integrada en su entorno.
FUENTE:
https://culturaypensamientodelospueblosnegros.com/aproximacion-a-la-diversidad-de-la-arquitectura-tradicional-africana-i/aaa
La altitud es un factor que influye en su temperatura anual: entre los 12° y 18°C en promedio.
Sus precipitaciones varían entre los 600 mm y los 1500 mm anuales.
Xalapa, Veracruz
Las casas de madera son apropiadas para climas fríos, pero el diseño y la construcción deben ajustarse, por ejemplo; si nieva debe contar con techos inclinados.
En general, debe reducirse la superficie de las fachadas expuestas al viento, así como el número y tamaño de sus huecos. Aunque debe favorecerse la entrada de radiación solar, hay que valorar las pérdidas energéticas que una excesiva permeabilidad de su piel provocaría en el edificio.
La construcción de una casa en climas fríos requiere una planificación meticulosa, un diseño y consideraciones especiales, ya que las regiones de clima frío suelen tener sus retos y pueden afectar al trabajo de arquitectos y diseñadores. De hecho, las temperaturas de congelación y el agua de las continuas lluvias pueden provocar problemas relacionados con la integridad estructural del edificio, así como causar problemas a los ocupantes del mismo, desde la disminución del confort hasta el frío y las filtraciones. Por ello, los arquitectos siempre tienen que tener en cuenta diferentes factores cuando construyen en climas fríos. Dutch
En la mayoría de los casos se puede entrar a la madera como material frecuente, otros como la piedra logran ser un elemento de igual forma que en este tipo de clima.
Características notables:
• Materiales que permitan frecuencia de calor
• Ventanas pequeñas
• Volúmenes agrupados
• Edificaciones compactas
A continuación se exponen algunas consideraciones de diseño de edificios que deben tenerse en cuenta para los edificios situados en climas fríos:
La envolvente de un edificio es uno de los principales factores a tener en cuenta cuando se construye en un clima frío, ya que es la envolvente la que puede provocar la mayoría de los problemas en los edificios. Una envoltura bien sellada puede facilitar el proceso de calefacción del edificio, ya que ayudaría a mantener el aire frío fuera durante el invierno. El aislamiento, por ejemplo, es uno de los elementos más importantes de la envoltura de un edificio. Su función es reducir la pérdida de calor en climas fríos y la ganancia de calor en climas cálidos, proporcionando o creando una barrera entre las distintas zonas que tienen temperaturas diferentes. En los climas fríos, también se recomienda aislar las tuberías de agua para reducir el riesgo de que se congelen y reducir la cantidad de energía necesaria para calentar el agua en invierno. Por otro lado, también hay que tener en cuenta las ventanas y puertas, ya que las de alta calidad que tienen marcos de madera, vinilo o fibra de vidrio también pueden evitar la pérdida de calor.
Elegir el tejado perfecto para un edificio en un clima frío puede ser complicado, pero por suerte, los diseñadores tienen diferentes opciones para elegir.
Dado que los climas más fríos suelen estar ligados a fuertes lluvias y nevadas, los diseñadores tienen que tener en cuenta la cantidad de peso que tanto el agua como la nieve pueden añadir al tejado y encontrar la manera de que éste soporte todo el peso extra sin derrumbarse. Por eso, la mejor opción hoy en día es elegir entre tejados inclinados, tejados a dos aguas o tejados metálicos para los climas más fríos, ya que los tejados inclinados o a dos aguas no acumulan nieve, agua ni hojas de los árboles, y su forma facilita el desprendimiento de la nieve. Los tejados metálicos, por su parte, son más resistentes que la mayoría de los tejados y pueden soportar más presión y peso sin causar mayores problemas a los ocupantes. Para que estos tejados sean aún más seguros, y para reducir el riesgo de que la nieve se deslice por ellos y cause daños a los ocupantes y a la propiedad, se pueden utilizar topes de nieve para mantener la nieve en su sitio y permitir que se derrita en lugar de caer.
La orientación y protección de las entradas y salidas de cualquier edificio es muy importante, ya que garantiza la seguridad de las personas al entrar y salir de él. Por ejemplo, proporcionar una cubierta para las entradas y salidas puede hacer que sea mucho más seguro para los ocupantes del edificio, ya que no tienen que preocuparse por el agua y la nieve que caen sobre ellos desde el techo. Añadir un porche cubierto, por ejemplo, es una forma de proporcionar protección contra la nieve y, sobre todo, contra el frío. Otro elemento importante que hay que considerar añadir a las entradas y salidas son las barandillas para las escaleras, ya que éstas pueden volverse resbaladizas y peligrosas cuando llueve o nieva, y las barandillas pueden ayudar a las personas a moverse con seguridad.
Los sistemas de derretimiento de nieve y calor radiante tienen la capacidad de crear calor y hacer que los edificios sean más cómodos y habitables en climas más fríos. Los sistemas de derretimiento de nieve suelen utilizarse en el exterior, debajo de los caminos más frecuentados, para ayudar a derretir la nieve más rápidamente. Esta tecnología puede ayudar a ahorrar tiempo y dinero en la limpieza con pala. También puede crear caminos más seguros para las personas que entran y salen del edificio. Por otro lado, el calor radiante es un sistema de calefacción que se instala en el interior de los edificios. Puede ser una fuente de calor muy eficaz. Los sistemas de calefacción radiante más populares y rentables son los sistemas hidrónicos, que utilizan agua calentada para difundir el calor dentro de la casa y mantener el espacio interior caliente.
FUENTE:
http://noellaaoun.com/es/consideraciones-arquitectonicas-en-climas-frios/
"El clima terrestre es producto de la interacción entre la atmósfera, los océanos, las capas de hielo y nieve, los continentes y, muy importante, la vida en el planeta"
- Instituto Nacional de Ecología y Cambio Climático
Fuente: Martínez Arroyo, A. (Coord). (2013). Cambio climático. Agenda ciudadana de ciencia,tecnología e innovación. Academia Mexicana de Ciencias A.C., México, D. F., p.16.
El clima es el estado más frecuente de la atmósfera de un lugar de la superficie terrestre; es decir, una descripción estadística de las condiciones meteorológicas más frecuentes de una región en cierto periodo de tiempo. En un sentido amplio, el clima se refiere al estado del sistema climático como un todo, incluyendo sus variaciones y descripciones estadísticas.
Mientras el tiempo -también denominado tiempo meteorológico o simplemente tiempo- se refiere a las variaciones diarias en las condiciones atmosféricas de nuestro planeta (4), el clima se refiere al estado más frecuente de la atmósfera de una localidad. Para conocer el clima de un país es necesario medir diariamente por al menos tres décadas las condiciones de temperatura, lluvia, humedad y viento, observar las condiciones de nubosidad, la trayectoria de los huracanes, las masas de aire frío, etc.
Para conocer el tiempo existen las estaciones meteorológicas, y para conocer el clima, las estaciones climatológicas.
Variables climáticas:
Tradicionalmente, se ha conocido el clima y el tiempo atmosférico a través del estudio de las variables que los afectan de manera más directa, como son la temperatura atmosférica, el viento que se encuentra cerca de la superficie de la Tierra, las precipitaciones en sus distintas formas (lluvia, nieve, granizo), humedad, tipo y cantidad de nubes, y la radiación solar.
Estas variables son observadas cada hora por una gran cantidad de estaciones climatológicas y meteorológicas alrededor del mundo; y generalmente la información se expresa por medio de mapas que permiten mostrar la evolución temporal y la distribución espacial del estado atmosférico.
Sin embargo, el clima y el tiempo también dependen de muchas otras variables. Para comprender el clima del planeta Tierra, sus variaciones y tener la posibilidad de predecir los cambios climáticos producidos por las actividades humanas, no podemos ignorar ninguno de los diversos factores y componentes que lo determinan, y que permiten describirlo. Esto incluye la dinámica y composición de la atmósfera, el océano, el hielo, la nieve, la superficie terrestre, y los procesos biológicos que acontecen dentro de ellos.
Además de los elementos del clima (temperatura, precipitaciones, humedad, vientos) y los factores que lo condicionan (latitud, altitud, relieve, corrientes marinas, distancia al mar) existen otros componentes del sistema planetario que interactúan con la atmósfera e influyen en su composición y dinámica, como son la biodiversidad y los suelos.
FUENTE:
https://www.gob.mx/inecc/acciones-y-programas/que-es-el-clima
Todo clima se compone de una serie de elementos que suelen ser medidos o evaluados por los climatólogos para emitir predicciones. Estos son:
Se trata del grado de calor o frío que existe en las masas de aire atmosférico, calentadas principalmente por la radiación solar.
Se trata de la presión ejercida en todas las direcciones por la masa de aire de la atmósfera, y que incide enormemente en los demás elementos climáticos.
Las variaciones de presión en el aire generan desplazamientos de la masa gaseosa que conocemos como viento, y que permiten la distribución de la energía y calor en la atmósfera de manera más equitativa.
Se trata del grado de agua en estado gaseoso que se halla presente en los gases de la atmósfera, estado que alcanza durante su ciclo hídrico, al evaporarse.
La abundancia de vapor de agua en la atmósfera lo lleva a condensar en forma de nubes, que desplazadas por el viento chocan entre sí y liberan su contenido líquido, en lo que conocemos como lluvia.
FUENTE: https://concepto.de/clima-2/#ixzz8|WzUVcFx
El clima está determinado por la interacción de diversos factores, como son:
La ubicación geográfica de la región cuyo clima se estudia influye enormemente en la temperatura del aire y la incidencia de los rayos solares, lo cual explica la variación de las estaciones y otros ciclos climáticos.
El nivel de metros sobre el nivel del mar a los que se halle una región, incidirá sobre las variables de presión atmosférica y temperatura atmosférica que presente, según la regla que afirma: a mayor altura, menor temperatura y menor presión.
La cercanía o lejanía de la costa o de grandes masas de agua como lagos importantes o grandes ríos, determina en gran medida la humedad presente en el aire de una región.
Los movimientos propios de las aguas oceánicas redistribuyen las masas de agua del planeta y las mantienen en desplazamiento, permitiendo que las aguas cálidas y las frías alternen su posición e incidan de manera cíclica en la atmósfera, brindándole calor o frío según sea el caso.
La orientación de la forma geológica de la superficie terrestre puede hacer una región más propensa hacia la sequía o la humedad, como ocurre con las montañas, por ejemplo: al detener los vientos húmedos provenientes de la costa, absorben la humedad y generan vientos secos del otro lado.
FUENTE: https://concepto.de/clima-2/#ixzz8X0h0quF
La masa de aire atmosférica se desplaza a menudo, permitiendo que los aires fríos y calientes compensen su efecto de acuerdo a factores como la presión, la geografía, etc. La acción de los vientos es clave en el clima. Variable Instrumento Temperatura
Termómetro. Bulbo Seco
Pirómetro.
Mide temperaturas superiores a los 600° Celsius sin necesidad de estar en contacto con la sustancia.
Higrómetro Maritimo de Bulbo Seco y Higrómetro
Bulbo Húmedo de Pared
Anemómetro
Pluviómetro
Barómetro
Luxómetro
Piranómetro Manga de Vientos ó Catavientos
Nefobasímetro
Define la zona de confort y cuatro estrategias básicas de diseño: calentamiento, control solar o sombreado, ventilación natural y humidificación.
Los hermanos Olgyay desarrollaron en una de sus obras "The Bioclimatic Chart", una carta bioclimática en la que se integran dos variables fundamentales para el bienestar, la humedad y la temperatura. Además se añaden otras como la velocidad del viento, la radiación y la evaporación que son medidas correctoras.
"El procedimiento deseable será trabajar con y no contra las fuerzas naturales y hacer uso de sus potencialidades para crear mejores condiciones de vida. El procedimiento para construir una casa climáticamente balanceada se divide en cuatro pasos, de los cuales el último es la expresión arquitectónica. La expresión debe estar precedida por el estudio de las variables climáticas, biológicas y tecnológicas…" (Olgyay, 1963).
Dentro de este diagrama se pueden distinguir:
a) Una zona de bienestar o confort de referencia para una persona en reposo y a la sombra, con una temperatura ambiente entre 22°C y 27°C, y una humedad relativa entre el 20% y el 80%, unos límites que corresponden a una sensación térmica aceptable.
b) En el eje de ordenadas se representa la temperatura seca del aire, es decir, la que indica un termómetro normal.
c) En el eje de abscisas se representa la humedad relativa del aire.
d) También aparecen una serie de líneas, que representan las medidas correctoras que es preciso realizar en el caso de que las condiciones de temperatura y humedad salgan fuera de la zona de confort.
Estas líneas son:
La radiación expresada en Kcal/hora se sitúa en el límite inferior de la zona de confort y con ella se dibuja la línea de sombra o límite a partir del cual el confort se pierde como consecuencia del frío.
El viento en m/s. se representa por una líneas crecientes con la temperatura y decrecientes con la humedad.
La línea de congelación aparece en el borde inferior del gráfico e indica la temperatura mínima soportable antes de que aparezcan problemas de congelación en los miembros.
La línea de insolación, en la parte superior, indica posibles desmayos por la combinación de altas temperaturas y elevada humedad.
Los puntos situados por debajo de la zona de confort indican periodos con defecto de calor, por lo que es necesaria la radiación solar para alcanzar la confortabilidad. Los puntos situados por encima indican periodos sobrecalentados y el bienestar requiere del concurso de la ventilación o enfriamiento evaporativo para regresar a la zona de confort. En la utilización del gráfico pueden tomarse temperaturas mensuales, medias o extremas o los valores diarios.
Cada zona geográfica dispone de una carta bioclimática específica en función de las condiciones ambientales correspondientes a su clima. Sobre una de estas cartas pueden estudiarse las actuaciones a realizar entre el punto de partida de una estancia y aquél que garantizaría el confort térmico.
FUENTE:
https://pedrojhernandez.com/2014/03/03/diagrama-bioclimatico-de-olgyay/
Givoni en su diagrama bioclimático para edificios "Building Bioclimatic Chart” introduce como variable el efecto de la propia edificación sobre el ambiente interno, el edificio se interpone entre las condiciones exteriores e interiores y el objetivo fundamental de la carta bioclimática consiste en utilizar unos materiales y una estructura constructiva, cuya respuesta ante unas determinadas condiciones exteriores permita crear un ambiente interior comprendido dentro de la zona de bienestar térmico.
El diagrama de Givoni es una carta que permite determinar la estrategia bioclimática a adoptar en función de las condiciones higrotérmicas del edificio en una determinada época del año. En el diagrama se distinguen unas zonas asociadas a sus respectivas técnicas bioclimáticas que permiten alcanzar la zona de bienestar.
La carta se construye sobre un diagrama psicrométrico y en ella se distinguen una serie de zonas características:
Una zona de bienestar térmico delimitada a partir de la temperatura del termómetro seco y la humedad relativa, sin tener en cuenta otros factores. Zona de bienestar ampliada por la acción de otros factores adicionales:
a) Hacia la derecha la zona de bienestar puede ampliar en función de la masa térmica del edificio, representada por los tipos de materiales de la construcción; el enfriamiento evaporativo, que se produce cuando una corriente de aire seco y cálido pasa sobre una superficie de agua, parte de la cual se evapora produciendo un doble efecto positivo: descenso de la temperatura por la energía utilizada en el proceso de evaporación y aumento de la humedad ambientaL. Fuera de estos límites y hacia la derecha del gráfico, solo se pueden conseguir las condiciones adecuadas con sistemas mecánicos de ventilación y deshumidificación.
b) Hacia la izquierda del gráfico la zona de confort se extiende siempre que se produzca calentamiento, que puede ser calentamiento pasivo, es decir, utilizando la radiación solar directa, durante el día, o el calor almacenado en acumuladores, durante la noche y calentamiento mecánico, mediante el uso de sistemas convencionales de calefacción.
Como ocurre con la carta de Olgyay, la utilidad del diagrama es indiscutible, sin embargo el problema consiste, primero en determinar los límites de confort, bastante diferentes según autores y zonas y, en segundo lugar, utilizar los datos adecuados de temperatura y humedad, que deberían ser horarios o, al menos representativos de los distintos ambientes que se producen a lo largo del día, sobre todo en climas tan contrastados como los del interior de la Península.
Un ejemplo de aplicación lo podemos encontrar en la realización del Museo Ydañez en Puente de Genave:
https://pedrojhernandez.com/2014/03/03/diagrama-bioclimatico-de-givoni-2/
Se dice que el hombre está en situación de confort térmico cuando se da el equilibrio entre las pérdidas y ganancias energéticas del cuerpo humano de modo que el gasto de energía para adaptarse al medio ambiente es mínimo.
Muchos tenemos la idea intuitiva de que nuestro confort térmico depende fundamentalmente de la temperatura del aire que nos rodea, y nada más lejos de la realidad.
Podemos decir que nuestro cuerpo 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. Influyen varios factores:
Nuestro cuerpo debe generar calor para mantener nuestra temperatura corporal, pero también es un "subproducto" de nuestra actividad física y mental. Para una situación de reposo, el cuerpo consume unas 70 Kcal / hora, frente a una situación de trabajo, donde se pueden consumir hasta 700 Kcal / h para un ejercicio físico intenso.
https://ecohabitar.org/ arquitectura-bioclimatica-conceptos-y-tecnicas/
Cada persona tiene su propio metabolismo y necesita sus propios ritmos para evacuar calor.
El tejido adiposo (grasa) y el vello, son "materiales" naturales que aíslan y reducen las pérdidas de calor. La cantidad de cada uno de ellos depende del individuo.
La ropa de abrigo mantiene una capa de aire entre la superficie de nuestro cuerpo y el tejido que nos aisla térmicamente. Aunque la ropa de abrigo provoca una sensación de calentamiento del organismo, en realidad lo único que hacen es reducir las pérdidas de calor pues, evidentemente, no consumen energía ninguna y, por tanto, no producen calor. Como no consumen, es el mecanismo más barato energéticamente hablando para regular la temperatura del cuerpo. En nuestras pretensiones de climatización de la vivienda, debemos considerar esta solución de una manera razonable, es decir, por ejemplo, en invierno, tan exagerado sería climatizar para estar siempre en camiseta (los costes energéticos se disparan), como para estar siempre con abrigo (demasiado incómodo). Es absurdo, más que ser un símbolo de estatus, el pretender tener una casa climatizada donde podamos estar en invierno en manga corta y en verano con jersey.
Es el dato que siempre se maneja pero, como decíamos, no es el fundamental a la hora de alcanzar el confort térmico.
Es un factor desconocido, pero tan importante como el anterior. Está relacionado con el calor que recibimos por radiación. Podemos estar confortables con una temperatura del aire muy baja
si la temperatura de radiación es alta; por ejemplo, un día moderadamente frío de invierno, en el campo, puede ser agradable si estamos recibiendo el calor del sol de mediodía; o puede ser agradable una casa en la cual la temperatura del aire no es muy alta (15°C), pero las paredes están calientes (22°C). Esto es importante, porque suele ocurrir en las casas bioclimáticas, en donde la temperatura del aire suele ser menor que la temperatura de las paredes, suelos y techos, que pueden haber sido calentadas por el sol.
El viento aumenta las pérdidas de calor del organismo, por dos causas: por infiltración, al internarse el aire en las ropas de abrigo y "llevarse" la capa de aire que nos aisla; y por aumentar la evaporación del sudor, que es un mecanismo para eliminar calor (ver más adelante "calor de vaporización").
La humedad incide en la capacidad de transpiración que tiene el organismo, mecanismo por el cual se elimina el calor. A mayor humedad, menor transpiración. Por eso es más llevadero un calor seco que un calor húmedo. Un valor cuantitativo importante es la humedad relativa, que es el porcentaje de humedad que tiene el aire respecto al máximo que admitiría. La humedad relativa cambia con la temperatura por la sencilla razón de que la máxima humedad que admite el aire cambia con ella.
Como un girasol artificial, la Villa Girasole rotaba sobre su eje montada en 15 conjuntos de ruedas, a partir de un mecanismo de propulsión a diésel que a una velocidad de 4 milímetros por segundo, le permitía hacer una rotación completa en 9 horas y 20 minutos. La Villa Girasole, de dos plantas en forma de L con una torre circular en el vértice exterior, pesa 1.500 toneladas. La torre contenía el eje pivotante y la circulación vertical que la conectan con un piso inferior inmóvil La casa será restaurada para transformarse en un centro cultural que reflejara la historia y la cultura de la región de Verona.
En 1933, los 15 carros con ruedas que se deslizan sobre tres raíles circulares y una corona de veinte rodillos de empuje que reaccionan horizontalmente" empezaron a hacer girar la base y la torre interior, cuya linterna se había realizado con cemento vítreo suministrado por la empresa Saint Gobain, mientras que el edificio propiamente dicho aún no se había construido. En 1934, las partes móviles se envolvieron con paneles de Eraclit y se cubrieron con láminas de una aleación de aluminio llamada "alluman", producida por la "Lavorazione Leghe Leggere di Milano, especializada en construcciones y accesorios aeronáuticos, ferroviarios y navales".
FUENTE: https://tecnne.com/biblioteca/villa-girasole/
La Casa Girasol pesa 1500 toneladas
Es importante tener presentes los mecanismos de transmisión del calor para comprender el comportamiento térmico de una casa. Microscópicamente, el calor es un estado de agitación molecular que se transmite de unos cuerpos a otros de tres formas diferentes:
El calor se transmite a través de la masa del propio cuerpo. La facilidad con que el calor "viaja" a través de un material lo define como conductor o como aislante térmico. Ejemplos de buenos conductores son los metales, y de buenos aislantes, los plásticos, maderas, aire. Este es el fenómeno por el cual las viviendas pierden calor en invierno a través de las paredes, lo que se puede reducir colocando un material que sea aislante. El coeficiente de conducción térmica de un material es una medida de su capacidad para conducir el calor.
La conductividad térmica es una propiedad de ciertos materiales capaces de transmitir el calor, es decir, permitir el paso de la energía cinética de sus moléculas a otras sustancias adyacentes. Se trata de una magnitud intensiva, inversa a la resistividad térmica (que es la resistencia de ciertos materiales a la transmisión del calor por sus moléculas).
La explicación de este fenómeno radica en que al calentarse un material, sus moléculas aumentan su energía cinética, es decir, incrementan su agitación. Las moléculas, entonces, son capaces de compartir ese extra de energía sin ocasionar movimientos globales de la materia (en eso se distingue de la convección térmica de los líquidos y gases), siendo esta capacidad muy elevada en los metales y en los cuerpos continuos, por lo general, y muy baja en los polímeros y otros materiales aislantes como la fibra de vidrio.
FUENTE: https://ecohabitar.org/arquitectura-bioclimatica-conceptos-y-tecnicas/
La conducción térmica se mide, de acuerdo al Sistema Internacional, a partir de la relación W/(K.m), donde W son watts, K kelvin y m, metros. Esta unidad es equivalente a Joules sobre metro por segundo por Kelvin (J/m.s.K).
Una conductividad térmica de 1 vatio por metro por kelvin significa que un Julio (J) de calor se propaga a través de un material de 1m2 de superficie y un grosor de 1m, en 1 segundo, cuando la diferencia entre ambas sustancias sea de 1K.
Ejemplos de conductividad térmica
Algunos ejemplos de conductividad térmica son:
El acero. Con una conductividad de 47 a 58 W/(K.m).
El agua. Con una conductividad de 0,58 W/(K.m).
El alcohol. Con una conductividad de 0,16 W/(K.m).
El bronce. Con una conductividad de 116 a 140 W/(K.m).
La madera. Con una conductividad de 0,13 W/(K.m).
El titanio. Con una conductividad de 21,9 W/ (K.m).
El mercurio. Con una conductividad de 83,7 W/(K.m).
La glicerina. Con una conductividad de 0,29 W/ (K.m).
El corcho. Con una conductividad de 0,03 a 0,04 W/(K.m).
El oro. Con una conductividad de 308,2 W/(K.m).
El plomo. Con una conductividad de 35 W/(K.m).
El diamante. Con una conductividad de 2300 W/(K.m).
El vidrio. Con una conductividad de 0,6 a 1,0 W/(K.m).
El litio. Con una conductividad de 301,2 W/(K.m).
En una chimenea, la transferencia de calor se produce por los tres métodos: conducción, convección y radiación. La radiación es responsable de la mayor parte del calor que se transfiere a la habitación. La transferencia de calor también se produce por conducción en la habitación, pero mucho más lentamente. La transferencia de calor por convección también se produce a través del aire frío que entra en la habitación alrededor de las ventanas y el aire caliente que sale de la habitación subiendo por la chimenea.
FUENTE: https://concepto.de/conductividad-termica/
https://concepto.de/conductividad-termica/#ixzz8laSMx4CG
Cuanto mayor sea la conductividad térmica de un material, mejor conductor del calor resultará, y cuanto menor sea aquel, el material será más aislante.
Convección alrededor de las ventanas y puertas (aire frío).
Si consideramos un material fluido (en estado líquido o gaseoso), el calor, además de transmitirse a través del material (conducción), puede ser "transportado" por el propio movimiento del fluido. Si el movimiento del fluido se produce de forma natural, por la diferencia de temperaturas (aire caliente sube, aire frío baja), la convección es natural, y si el movimiento lo produce algún otro fenómeno (ventilador, viento), la convección es forzada.
¿Qué es la convección térmica?
La convección es semejante a la conducción, excepto que ocurre en los casos en que un fluido recibe calor y se mueve para transmitirlo dentro de un espacio donde está contenido. La convección es el transporte de calor por medio del movimiento de un fluido, sea gaseoso o líquido.
Dicha transferencia se da en los términos planteados por la Ley del enfriamiento de Newton, que establece que un cuerpo pierde su calor a un ritmo proporcional a la diferencia de temperatura entre el cuerpo y sus alrededores.
Un claro ejemplo de ello ocurre cuando calentamos agua en un recipiente. El calor transferido por conducción del recipiente al líquido calentará las porciones que estén en contacto directo con él, que ascenderán y forzarán a otras porciones frías del líquido a ocupar su lugar, calentándose así uniformemente el agua.
En la convección, la energía térmica es transportada por el flujo de materia a gran escala. Se puede dividir en dos tipos.
En convección forzada el flujo lo impulsan ventiladores, bombas y similares. Un ejemplo sencillo es el de un ventilador soplando enfrente de usted en un entorno caluroso que lo refresca al sustituir el aire calentado por su cuerpo por aire más fresco. Un ejemplo más complicado es el sistema de refrigeración de un automóvil típico, en el que una bomba mueve el refrigerante a través del radiador y el motor para enfriar el motor y un ventilador sopla aire para enfriar el radiador.
En el caso de flujos libres o convección natural el flujo es impulsado por fuerzas de flotación: el fluido caliente sube y el fluido frío se hunde porque la densidad disminuye al aumentar la temperatura. La casa que se muestra en la Figura 1.24 se mantiene caliente por convección natural, al igual que la olla de agua en la estufa en la Figura 1.25. Las corrientes oceánicas y la circulación atmosférica a gran escala, que resultan de la flotabilidad del aire caliente y del agua, transfieren el aire caliente de los trópicos hacia los polos y el aire frío de los polos hacia los trópicos (la rotación de la Tierra interactúa con esos flujos, lo que causa el flujo de aire observado hacia el este en las zonas templadas).
El aire calentado por una caldera llamada de gravedad se expande, sube forma un bucle convectivo que transfiere energía a otras partes de la habitación. A medida que el aire se enfría en el techo y en las paredes exteriores, se contrae, para finalmente ser más denso que el aire de la habitación y hundirse en el suelo. Un sistema de calefacción correctamente diseñado que use convección natural, como este, puede calentar una casa con bastante eficacia.
FUENTE:
https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-2/pages/1-6-mecanismos-de-transferencia-de-calor
La convección natural juega un papel importante en la transferencia de calor dentro de esta olla de agua. Una vez conducido al interior, la transferencia de calor a otras partes de la olla se produce principalmente por convección. El agua más caliente se expande, disminuye su densidad y sube para transferir el calor a otras regiones del agua, mientras que el agua más fría se hunde en el fondo. Este proceso se repite una y otra vez.
Como ya dijimos, la convección es un fenómeno por el cual el aire caliente tiende a ascender y el frío a descender. Es posible utilizar la radiación solar para calentar aire de tal manera que, al subir, escape al exterior, teniendo que ser sustituido por aire más frío, lo cual provoca una renovación de aire que se denomina ventilación convectiva. El dispositivo que provoca este fenómeno se denomina chimenea solar.
En un espacio cerrado, el aire caliente tiende a situarse en la parte de arriba, y el frío en la de abajo. Si este espacio es amplio en altura, la diferencia de temperaturas entre la parte alta y la parte baja puede ser apreciable. Este fenómeno se denomina estratificación térmica. Dos habitaciones colocadas a diferentes alturas, pero comunicadas entre sí, participan de este fenómeno, y resultará en que la habitación alta esté siempre más cálida que la baja.
FUENTE:
https://openstax.org/books/f%C3%ADsica-universitaria-volumen-2/pages/1-6-mecanismos-e-transferencia-de-calor
Todo material emite radiación electromagnética, cuya intensidad depende de la temperatura a la que se encuentre. La radiación infrarroja provoca una sensación de calor inmediata (piénsese en una estufa de butano, por ejemplo). El sol nos aporta energía exclusivamente por radiación.
La radiación solar es la energía emitida por el Sol, la cual se propaga en todas direcciones a través del espacio mediante ondas electromagnéticas. Emitida por la superficie solar, esta energía determina la dinámica de los procesos atmosféricos y climatológicos.
Además, es directa o indirectamente responsable de circunstancias de nuestro día a día, como la fotosíntesis de las plantas, el mantenimiento de una temperatura compatible con la vida y de la formación del viento - clave para la generación de energía eólica-.
El Sol emite energía en forma de radiación de onda corta y esta sufre un proceso de debilitamiento en la atmósfera por la presencia de las nubes y su absorción por parte de moléculas de gases o de partículas en suspensión. Tras superar la atmósfera, la radiación solar alcanza la superficie terrestre oceánica y continental, reflejándose o absorbiéndose. Finalmente, la superficie la devuelve con dirección al espacio exterior en forma de radiación de onda larga.
Tipos de radiación solar.
Según la forma en la que llega a la Tierra:
Radiación solar directa. Este tipo de radiación es la que traspasa la atmósfera y alcanza la superficie de la Tierra sin haber sufrido dispersión alguna en su trayectoria.
Radiación solar difusa. Es la radiación que alcanza la superficie de la Tierra tras haber sufrido múltiples desviaciones en su trayectoria, por ejemplo, por los gases presentes en la atmósfera.
Radiación solar reflejada. Es aquella fracción de radiación solar que es reflejada por la propia superficie terrestre, en un fenómeno conocido como efecto albedo.
FUENTE:
https://www.iberdrola.com/compromiso-social/radiacion-solar
Según los tipos de rayos:
Rayos infrarrojos (IR). De mayor longitud de onda que la luz visible, emiten calor y cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor a 0° Kelvin los desprende.
Rayos visibles (Vi). Emiten luz y son aquellos que el ojo humano percibe en forma de colores (rojo, naranja, amarillo, verde, cian, azul y violeta.
Rayos ultravioleta (UV). Son invisibles al ojo humano y son los que inciden más gravemente sobre la piel (quemaduras, manchas, arrugas). Se dividen en tres subcategorías:
Ultravioleta (UVA). Son aquellos que atraviesan con facilidad la atmósfera, alcanzando mayoritariamente la superficie terrestre.
Ultravioleta B (UVB). Tienen mayores dificultades para traspasar la atmósfera. Aun así, llegan a la superficie terrestre y son los que pueden producir daños más graves en la piel.
Ultravioleta C (UVC). Este tipo de rayos no consiguen atravesar la atmósfera, ya que son absorbidos por la capa de ozono.
Es el fenómeno por el cual la radiación entra en un espacio y queda atrapada, calentando, por tanto, ese espacio. Se llama así porque es el efecto que ocurre en un invernadero, que es un espacio cerrado por un acristalado. El vidrio se comporta de una manera curiosa ante la radiación: es transparente a la radiación visible (por eso vemos a través de él), pero opaco ante radiación de mayor longitud de onda (radiación infrarroja). Cuando los rayos del sol entran en un invernadero, la radiación es absorbida por los objetos de su interior, que se calientan, emitiendo radiación infrarroja, que no puede escapar pues el vidrio es opaco a la misma.
El efecto invernadero es el fenómeno utilizado en las casas bioclimáticas para captar y mantener el calor del sol.
FUENTE:
https://www.iberdrola.com/compromiso-social/radiacion-solar
Cuando un cuerpo pasa de estado líquido a gaseoso, necesita absorber una cantidad de calor que se denomina calor de vaporización. Entonces el agua, al evaporarse, necesita calor, que adquiere de su entorno inmediato, enfriándose. Por eso los lugares donde hay agua están más frescos.
Las plantas están transpirando continuamente, eliminando agua en forma de vapor. Por eso los lugares donde hay plantas están también más frescos.
El agua de un botijo permanece fresca a pesar de que haga calor, gracias a que el barro de que está hecho es permeable al vapor de agua, permitiendo entonces la evaporación de parte del agua interior, que refresca la masa de agua restante.
La evaporación de agua refresca el ambiente (ver Calor de vaporización). Si utilizamos la energía solar para evaporar agua, paradójicamente estaremos utilizando el calor para refrigerar. Hay que tener en cuenta que la vegetación, durante el día, transpira agua, refrescando también el ambiente. Varias ideas son practicables. En un patio, una fuente refrescará esta zona que, a su vez, puede refrescar las estancias colindantes. El efecto será mejor si hay vegetación. La existencia de vegetación y/o pequeños estanques alrededor de la casa, especialmente en la fachada sur, mejorará también el ambiente en verano. Sin embargo hay que considerar dos cosas:
Por una parte, un exceso de vegetación puede crear un exceso de humedad que, combinado con el calor, disminuirá la sensación de confort,
Por otra parte, en invierno habrá también algo más de humedad. De cualquier manera, en climas calurosos, suele ser conveniente casi siempre el uso de esta técnica.
El riego esporádico alrededor de la casa, o la pulverización de agua sobre fachadas y tejado, también refrescará la casa y el ambiente.
Un grado de meridiano equivale siempre a 111 kilómetros, mientras que un grado de paralelo equivale a 111 cos(), es decir a 111 kilómetros en el Ecuador disminuyendo hasta 0 kilómetros en los polos.
https://ecohabitar.org/arquitectura-bioclimatica-conceptos-y-tecnicas/
¿Cómo funcionan las coordenadas geográfi cas?
La Tierra es casi una esfera, algo comprimida por sus polos, que gira sobre su eje. Este geoide terrestre cuenta con dos polos, Norte y Sur, que son el lugar donde su eje de giro corta a la superficie terrestre.
El sistema de coordenadas natural de un esferoide como es el caso de la Tierra es por tanto el de coordenadas angulares. Un sistema que está compuesto por latitud y longitud.
Para definirlas, debemos por tanto identificar por un lado ese eje de rotación terrestre. Por otro, el plano perpendicular al eje de rotación que corta la Tierra y la atraviesa por su centro, que define el Ecuador en su intersección con el esferoide.
La latitud: los paralelos al Ecuador. A igual distancia de ambos polos otro círculo máximo rodea la Tierra. Se trata del Ecuador, que a su vez la divide en dos hemisferios denominados Norte y Sur.
Los meridianos pueden definirse como las líneas de intersección con la superficie terrestre de los infinitos planos que contienen al eje de rotación. Paralelos al Ecuador otros círculos menores, decrecientes hacia los polos, constituyen la red de paralelos. Están numerados a partir del Ecuador (0°), hacia el Norte (N) y hacia el Sur (S), hasta que se confunden con los Polos (90).
Todos los círculos máximos que van de polo a polo son las denominadas líneas de longitud o meridianos. Así, el resto de las líneas de intersección con la superficie terrestre de los infinitos planos perpendiculares al eje de rotación definen los diferentes paralelos o líneas de latitud constante.
A cada uno le corresponde un número de identificación a partir del meridiano origen (meridiano 0°) que pasa por Greenwich, en las proximidades de Londres.
A partir de ese meridiano 0°, las demás líneas están identificadas numerándolas hacia el Este (E) y hacia el Oeste (W), desde los 0° hasta los 180°, que es la línea que completa el círculo máximo que pasa por el origen de longitudes (Greenwich 0º).
https://www.geografiainfinita.com/2021/03/las-coordenadas-geograficas/
Paralelos y meridianos se cruzan siempre en ángulo recto. Todo punto sobre la superficie terrestre posee sus coordenadas propias: una longitud y latitud definidas y distintas de las de cualquier otro punto.
Así por ejemplo a Madrid, capital del Estado Español, le corresponde una longitud de 3°41W, al Oeste del meridiano de Greenwich, y una latitud de 40°24'N, al Norte del Ecuador.
Sistema de Coordenadas Geográficas.
Reconstrucción de cómo podría haber sido el mapa de Eratóstenes.
Fue Pitágoras (530 a.C.) el primero en admitir que la Tierra podía ser esférica. Tres siglos más tarde Eratóstenes (250 a. C.) propuso los primeros datos sobre las dimensiones de esta esfera. Confeccionó un mapamundi, que, aunque perdido, se ha podido reconstruir con gran precisión, gracias a los relatos de diversos exploradores y marinos con la ubicación de los mares, tierra, montañas, ríos y poblaciones.
El mapa de Eratóstenes es el primero en establecer un sistema de coordenadas y divide a la tierra habitada en departamentos, a los que él denomina sphragidas. Estos departamentos se apoyan en dos ejes perpendiculares: uno con dirección Norte-Sur, que era el meridiano que pasaba por Siena y Alejandría, y el otro, un paralelo de Oeste a Este, que pasaba por las Columnas de Hércules, Atenas y Rodas.
El meridiano cero en Canarias
Decíamos al comienzo del artículo que el meridiano 0° es el que pasa por Greenwich, localidad cercana a Londres. Pero esto no siempre ha sido así. Hasta 1884, el meridiano de referencia estuvo en Canarias: el Roque Nublo (Gran Canaria) primero y en Punta de la Orchilla (EL Hierro) después.
Así lo reflejan numerosos mapas elaborados hasta esa fecha de 1884. En aquel año se aceptó que los horarios en el mundo se rigiera por Greenwich, tras el Congreso Internacional sobre el Meridiano celebrado en Washington en aquel año. Una batalla geopolítica que ganó por entonces el mundo anglosajón.
https://www.geografiainfinita.com/2021/03/las-coordenadas-geograficas/
También el propio comportamiento del vidrio nos beneficia, porque con ángulos de incidencia de la radiación más oblicuos, el coeficiente de transmisión es menor. A pesar de estos beneficios, contamos con tres inconvenientes:
Un alero o rejilla
Afortunadamente, en verano el sol está más alto que en invierno (ver Trayectoria solar), lo cual dificulta su penetración en las cristaleras orientadas al sur. La utilización de un alero o tejadillo sobre la cristalera dificulta aún más la penetración de la radiación directa, afectando poco a la penetración invernal.
• El solsticio de verano (21 de junio) no coincide exactamente con los días más calurosos del verano (segunda quincena de julio y primera de agosto). Esto significa que, cuando llega el calor fuerte, el sol ya está algo más bajo en el cielo y puede penetrar mejor por la cristalera sur.
• El día tiene mayor duración (hay más horas de sol) y los días son más despejados que en el invierno
• Aunque evitemos la llegada de la radiación directa, hay que considerar también la radiación difusa y reflejada, lo que puede suponer ganancias caloríficas apreciables (ver Radiación directa, difusa y reflejada).
Con unas dimensiones adecuadas que impidan algo la penetración solar en verano y no estorben mucho en invierno. Para hacerse una idea, un tejadillo situado a 0,5 m por encima de la cristalera, y con 1,3 m de anchura, en Cáceres, si la cristalera tiene 2 m de alto, hace que la radiación solar incidente sea de 2,24 Kwh/m2 en enero (8% menor que sin alero) y de 2,71 Kwh/m2 en agosto (41% menor), en promedio
Toldos
Su ventaja es que son ajustables a las condiciones requeridas.
Las persianas enrollables sirven perfectamente para interceptar la radiación.
Los sistemas exteriores de lamas regulables, verticales u horizontales, son sistemas móviles que, bien ajustados y utilizados, resultan muy eficaces como barrera contra la radiación solar. Estos sistemas se suelen colocar verticalmente (aunque también los hay horizontales) y por tanto están especialmente indicados para aquellas orientaciones donde la radiación solar incide con un ángulo menor, estas son la orientación este y oeste, donde los sistemas de protección solar horizontales no son tan eficaces ya que el Sol está bajo y llega a incidir en la fachada y ventanas.
Son más efectivas, pero quizá bloquean demasiado la luz.
Los sistemas de persianas no tienen por qué utilizarse tan solo delante de huecos acristalados, también pueden utilizarse para forrar toda la fachada de un edificio, como una segunda piel, generando sombra sobre la fachada y evitando su sobrecalentamiento, el efecto será similar al de forrar una fachada con vegetación. El hecho de que sean móviles y regulables también es un factor muy importante ya que nos permitirá ajustarlas o incluso retirarlas según la época del año.
FUENTE: https://www.arrevol.com/blog/5-sistemas-pasivos-para-proteger-tu-vivienda-de-la-radiacion-solar
Árboles
Podemos utilizar varias estrategias. Por una parte, cualquier tipo de árbol, colocado cerca de la zona sur de la fachada, refrescará el ambiente por evapotranspiración. Por otra parte, podemos buscar que el árbol sombree la fachada sur e incluso parte del tejado, si es suficientemente alto, pero debemos evitar que su sombra nos afecte en invierno. Para conseguirlo, si el árbol es suficientemente alto y está suficientemente cerca, en invierno, al estar el sol más bajo, la única sombra que se proyectará sobre la fachada sur será la del tronco, mientras que en verano, será la sombra de la copa del árbol la que se proyecte sobre la fachada sur y parte del tejado. Por otra parte, un árbol de hoja caduca nos da mayor flexibilidad en cuanto a su posición relativa respecto de la casa, porque en invierno nunca podrá proyectar la sombra de una copa maciza.
Algunas de las técnicas anteriores son válidas en general para proteger también muros, y no sólo cristaleras, aunque quizá las mejores técnicas en este caso sean el disponer plantas trepadoras sobre los muros y el utilizar colores poco absorbentes de la luz solar (colores claros, especialmente el blanco). Los espacios tapón también protegen eficazmente (desván, garaje).
Debe ser más largo que el alero fijo y con un enrejado que deje penetrar la luz. Tiene la ventaja de que las hojas se caen en invierno, dejando pasar la luz a través del enrejado, mientras que en verano las hojas lo hacen opaco. El ciclo vital de las plantas de hoja caduca coincide mejor con el verano real que con el solsticio de verano, con lo que no tenemos el inconveniente que comentábamos con el alero fijo.
Las fachadas este (al amanecer) y oeste (al atardecer), así como la cubierta (durante todo el día), también están expuestas a una radiación intensa en verano. Se procurará que en estas zonas haya pocas aberturas (ventanas y claraboyas), o que sean pequeñas, puesto que no tienen utilidad para ganancia solar invernal, aunque se las puede necesitar para ventilación o iluminación. Si hay que proteger el muro, se pueden utilizar las técnicas comentadas anteriormente.
El recorrido del Sol se puede estimar por medio de gráficos geométricos, construidos siguiendo los principios antes expuestos.
Un modelo tradicional es la Carta Solar Estereográfica de Fisher-Mattioni que se basa en un sistema de coordenadas angulares donde el radio representa la Altura Solar y los ángulos el Azimut que se mide desde el Sur (0*) al Norte (130°).
Sobre este sistema de coordenadas se representan los meses y las horas en función de la Altura Solar y el Azimut para una determinada latitud.
La intersección entre la curva de la fecha (día 21 de cada mes) y el punto de la hora solar real, nos indica la Altura Solar en los círculos concéntricos y el Azimut del orto y el ocaso en el borde de la carta.
FUENTE:
https://fjferrer.webs.ull.es/Apuntes3/Leccion02/31_cartas_solares. html
El heliodón permite simular la trayectoria del Sol, aunque sabemos que esto no es así en la realidad, ya que la Tierra es la que se mueve entorno al Sol, pero nosotros percibimos este movimiento, y es a partir de esta considera-
ción y de la bóveda celeste que se diseña este instrumento.
Los heliodones tienen adaptado en su mecanismo las tres variables de la geometría solar: lugar o latitud, hora y día del año; una cuarta variable es la orientación que se determina en el modelo a escala del edificio y que se transporta al heliodón; existen diversos tipos de este instrumento, los que se pueden clasificar de la siguiente manera:
• Fuente luminosa fija y modelo arquitectónico móvil.
• Fuente luminosa móvil y modelo arquitectónico fijo.
• Fuente luminosa y modelo arquitectónico móviles
Un heliodón es un dispositivo utilizado para simular los ángulos en los que los rayos del sol pueden incidir en el modelo físico de un paisaje o edificio. Los heliodones deben contar con una o más fuentes de luz que estén sujetas a un mecanismo para poder sostener el modelo, el cual rota a través de uno a tres ejes.
En la actualidad hay diferentes tipos de heliodones que en su mayoría utilizan una fuente de luz para simular el sol. Cuando la fuente de luz es fija, como por ejemplo una lámpara que es fijada en el techo, el modelo o estructura se debe poder rotar para tener en cuenta los 3 diferentes ejes.
Los ángulos del sol son determinados por 3 variables como son la hora del día, latitud y la época del año, por lo que un heliodón debe poder ajustarse a estos tres factores para un funcionamiento óptimo.
Heliodón Fuente Luminosa Fija y Modelo Arquitectónico
El arquitecto Erio Bortot dispone una maqueta bajo el Heliodón para estudiar el asoleamiento que recibirá ese modelo.
Heliodón fuente luminosa móvil y modelo arquitectónico fijo
Heliodón fuente luminosa móvil y modelo arquitectónico móvil
En una vivienda bioclimática, la ventilación es importante, y tiene varios usos:
• Renovación del aire, para mantener las condiciones higiénicas. Un mínimo de ventilación es siempre necesario.
• Incrementar el confort térmico en verano, puesto que el movimiento del aire acelera la disipación de calor del cuerpo humano
• Climatización. El aire en movimiento puede llevarse el calor acumulado en muros, techos y suelos por el fenómeno de convección. Para ello, la temperatura del aire debe ser lo más baja posible. Esto es útil especialmente en las noches de verano, cuando el aire es más fresco.
• Infiltraciones. Es el nombre que se le da a la ventilación no deseada. En invierno, pueden suponer una importante pérdida de calor. Es necesario reducirlas al mínimo.
Es la que tiene lugar cuando el viento crea corrientes de aire en la casa, al abrir las ventanas. Para que la ventilación sea lo más eficaz posible, las ventanas deben colocarse en fachadas opuestas, sin obstáculos entre ellas, y en fachadas que sean transversales a la dirección de los vientos dominantes. En días calurosos de verano, es eficaz ventilar durante la noche y cerrar durante el día.
Es la que tiene lugar cuando el aire caliente asciende, siendo reemplazado por aire más frío. Durante el día, en una vivienda bioclimática, se pueden crear corrientes de aire aunque no haya viento provocando aperturas en las partes altas de la casa, por donde pueda salir el aire caliente. Si en estas partes altas se coloca algún dispositivo que caliente el aire de forma adicional mediante radiación solar (chimenea solar), el aire saldrá aún con más fuerza.
Es importante prever de dónde provendrá el aire de sustitución y a qué ritmo debe ventilarse. Una ventilación convectiva que introduzca como aire renovado aire caliente del exterior será poco eficaz. Por eso, el aire de renovación puede provenir, por ejemplo, de un patio fresco, de un sótano, o de tubos enterrados en el suelo.
Nunca se debe ventilar a un ritmo demasiado rápido, que consuma el aire fresco de renovación y anule la capacidad que tienen los dispositivos anteriores de refrescar el aire. En este caso es
necesario frenar el ritmo de renovación o incluso detenerlo, esperando a la noche para ventilar de forma natural.
En ella existe una delgada cámara de aire abierta en ambos extremos, separada del exterior por una lámina de material. Cuando el sol calienta la lámina exterior, esta calienta a su vez el aire del interior, provocando un movimiento convectivo ascendente que ventila la fachada previniendo un calentamiento excesivo. En invierno, esta cámara de aire, aunque abierta, también ayuda en el aislamiento térmico del edificio.
El Túnel de Viento es una instalación en la que se obtiene un flujo de aire rectilíneo y uniforme a una velocidad controlada en la cámara de ensayos, y que permite el estudio del efecto del viento sobre objetos reales o maquetas a escala. Para usos aeronáuticos dicho flujo ha de tener una calidad que viene determinada por su uniformidad y nivel de turbulencia.
FUENTE:
https://www.iter.es/portfolio-items/tunel-de-viento/
Aplicaciones:
• Ensayos Aeronáuticos
• Ingeniería Civil
• Energías Renovables.
• Entrenamiento Deportivo.
• Arquitectura.
Instrumentación:
Variador de frecuencia de 220 kW. regula la velocidad de giro de los ventiladores, permitiendo controlar la velocidad del flujo de aire en la cámara de ensayos. Balanza de seis componentes. Sistema Scanivalve (escáner de presión).
Anemómetro de hilo caliente. Tubos de Pitot.
FUENTE:
https://www.iter.es/portfolio-items/tunel-de-viento/
El efecto Venturi (también conocido tubo de Venturi)
Consiste en que un fluido en movimiento dentro de un conducto cerrado disminuye supresiónal aumentar la velocidad después de pasar por una zona de sección menor. Si en este punto del conducto se introduce el extremo de otro conducto, se produce una aspiración del fluido que va a pasar al segundo conducto. Este efecto, demostrado en 1797, recibe su nombre del físico italiano Giovanni Battista Venturi(1746-1822). El efecto Venturi se explica por el Principio de Bernoulli Y el Principio de Continuidad de Masa. Si el caudal de un fluido es constante pero la sección disminuye,necesariamente la velocidad aumenta tras atravesar esta sección. Por el teorema de conservación de la energía mecánica, si la energía cinética aumenta, la energía determinada por el valor de la presión disminuye forzosamente.
¿Qué son las casas pasivas?
Una casa puede construirse con criterios bioclimáticos, pero es posible ir más allá y aplicar el modelo de casa pasiva. Este estándar de construcción de origen alemán abarca no sólo la adaptación de la casa al clima, sino también la del propio consumo energético interno para que la edificación necesite la menor energía posible para la calefacción y la refrigeración. Descubre a continuación algunos de sus principios básicos:
Los edificios bioclimáticos utilizan estrategias de diseño y uso diario que contribuyen a reducir su gasto energético. Estas son las más comunes:
Diseño bioclimático y eficiente. El diseño de estos edificios se adapta al entorno y al clima local para minimizar el gasto de energía y recursos, evitando pérdidas y fugas.
Control y uso inteligente del espacio. Al construir un edificio se intenta dar las dimensiones adecuadas a la casa y sus estancias con el objetivo de optimizar el uso de energía.
Uso de materiales sostenibles. El uso de materiales renovables, como madera, piedra, fibras naturales o materiales reciclados, minimiza el impacto de la construcción.
Uso de energías renovables. Los edificios bioclimáticos integran distintos tipos de energías renovables -solar, geotérmica, eólica o hidráulica- para reducir su consumo.
Uso de materiales inteligentes. Por ejemplo: cristales para las ventanas que se oscurecen automáticamente, tejas capaces de almacenar el calor del sol para la calefacción o materiales inteligentes que se reparan a sí mismos para aumentar su duración.
FUENTE:
https//www.iberdrola.com/innovacion/que-es-arquitectura-bioclimatica
La arquitectura bioclimática y los edificios ecoeficientes tienen beneficios tanto para las empresas constructoras como para sus usuarios, además de para la conservación del medio ambiente y la sociedad en su conjunto:
Ahorro en los consumos gracias a la mejor gestión de la energía y la integración con el entorno.
Óptimo confort térmico al mantener temperaturas constantes en cualquier clima y estación.
Reducción de la huella de carbono al minimizar las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) y de la huella hídrica al optimizar el consumo de agua.
Reducción de la contaminación acústica mediante el uso de materiales aislantes.
Mejora de los hábitos de vida sostenibles al lograr un uso racional de la energía y demás recursos.
Apuesta por la innovación al utilizar instalaciones como la aerotermia, las energías renovables o el autoconsumo eléctrico
La energía solar es la fuente principal de energía de climatización en una vivienda bioclimática. Su captación se realiza aprovechando el propio diseño de la vivienda, y sin necesidad de utilizar sistemas mecánicos. La captación hace uso del llamado efecto invernadero, según el cual la radiación penetra a través de vidrio, calentando los materiales dispuestos detrás suyo; el vidrio no deja escapar la radiación infrarroja emitida por estos materiales, por lo que queda confinada entonces en el recinto interior. Los materiales, calentados por la energía solar, guardan este calor y lo liberan, posteriormente, atendiendo a un retardo que depende de su inercia térmica. Para un mayor rendimiento, es aconsejable disponer de sistemas de aislamiento móviles (persianas, contraventanas, etc.) que se puedan cerrar por la noche para evitar pérdidas de calor por conducción y convección a través del vidrio.
Los sistemas de captación pueden ser definidos por dos parámetros: rendimiento, o fracción de energía realmente aprovechada respecto a la que incide, y retardo, o tiempo que transcurre entre que la energía es almacenada y liberada. Hay varios tipos de sistemas:
Sistemas indirectos
El sol penetra directamente a través del acristalamiento al interior del recinto. Es importante prever la existencia de masas térmicas de acumulación de calor en los lugares (suelo, paredes) donde incide la radiación. Son los sistemas de mayor rendimiento y de menor retardo.
Utilizan un adosado o invernadero como espacio intermedio entre el exterior y el interior. La energía acumulada en este espacio intermedio se hace pasar a voluntad al interior a través de un cerramiento móvil. El espacio intermedio puede utilizarse también, a ciertas horas del día, como espacio habitable. El rendimiento de este sistema es menor que el anterior, mientras que su retardo es mayor.
La captación la realiza directamente un elemento de almacenamiento dispuesto inmediatamente detrás del cristal (a unos pocos centímetros). El interior de la vivienda se encuentra anexo al mismo. El calor almacenado pasa al interior por conducción, convección y radiación. El elemento de almacenamiento puede ser un paramento de material de alta capacidad calorífica, bidones de agua, lecho de piedras, etc., y puede ser una de las paredes de la habitación, el techo, o el suelo. Un caso particular es el llamado muro trombe, en el cual, además, se abren unos registros ajustables en la parte superior y en la inferior para que se cree una transferencia de calor por conducción a voluntad. El rendimiento de estos sistemas es también menor que el del sistema directo, y presentan unos retardos muy grandes.
En el diseño de estos sistemas es importante considerar.
• La existencia de suficiente masa térmica para la acumulación del calor dispuesta en las zonas de incidencia de radiación
• La existencia de cerramientos móviles para aislamiento
• La orientación, obstáculos y sombreamientos de los espacios de captación, de tal manera que se maximice la captación de energía en invierno y se minimice la de verano. Repetimos de nuevo que lo óptimo es la orientación al sur de los sistemas de captación, o con una desviación de hasta 30°.
Los sistemas activos son sistemas que necesitan energía para su funcionamiento. Un sistema activo de climatización consistiría en un dispositivo o conjunto de dispositivos mecánicos que se instalan en un edificio para proporcionar control ambiental en los espacios interiores. Su objetivo es proporcionar confort térmico y buena calidad de aire interior.
Las estrategias básicas de climatización son: la ventilación, la calefacción, la refrigeración y el aire acondicionado.
El sistema activo es un sistema que requiere energía para su correcto funcionamiento. En el ámbito arquitectónico podemos contar con diferentes sistemas activos como:
sistemas de climatización sistemas de producción de energía sistemas contra incendios sistemas domóticos sistemas de seguridad
FUENTE:
https://www.alvaroruizarquitectura.com/sistemas-activos-en-arquitectura-n-34-es
El sistema activo de climatización consiste en uno o más dispositivos mecánicos dependiendo del tipo de edificio para poder proporcionar un buen control climático en los espacios interiores. Su objetivo es proporcionar un confort térmico y mantener una buena calidad de aire interior para el bienestar de sus usuarios.
Con el término climatización entendemos la capacidad de controlar las condiciones térmicas del interior del edificio, pudiendo así controlar la temperatura, humedad y una renovación de aire constante teniendo así una calidad de aire interior óptima. El uso de éstos sistemas es muy común en edificios con un gran tráfico de gente constante como hospitales, supermercados, edificios de oficinas y estructuras subterráneas.
Es muy importante recalcar que los sistemas activos deben ser complementarios a los pasivos (diseño pasivo y bioclimático) para poder reducir su consumo de energía ya que éstos sistemas requieren un gran consumo de energía teniendo un impacto ambiental negativo.
Las estrategias básicas de climatización son:
la ventilación
la calefacción
la refrigeración el aire acondicionado
La ventilación es la renovación constante del aire interior de un edificio mediante su extracción y admisión asegurando así su calidad y salubridad. Se realiza mediante el estudio de las características arquitectónicas del edificio, su uso y las necesidades de cada espacio.
Los diferentes tipos de ventilación son:
Ventilación forzada
Ventilación natural Ventilación selectiva Infiltración
Es importante distinguir entre el aire acondicionado y la ventilación. La ventilación aporta aire del exterior sin ningún tratamiento ni control de calidad mientras que el aire acondicionado es el responsable de controlar los parámetros de aire.
FUENTE:
https://www.alvaroruizarquitectura.com/sistemas-activos-en-arquitectura-n-34-es
Los sistemas de aire acondicionado mejoran la calidad del aire y controlan la humedad. Tienen un control dependiendo de la estación del año, ya que no es lo mismo tener una admisión de aire en verano que en invierno. En invierno requiere poca admisión de aire fresco y. además, se debe calentar constantemente, lo que hace que se vuelva muy seco. En estas condiciones un aumento de humedad afecta positivamente a nuestra sensación de confort.
Por otro lado, en verano tener un aumento de humedad incontrolado en espacios demasiados cerrados puede causar problemas de condensación y como resultado, provocar la aparición de hongos y moho. Por no hablar de que la sensación de temperatura aumenta.
Respirar aire de calidad es esencial para nuestra salud, en consecuencia, es necesario proporcionar un aire de calidad para nuestro bienestar.
Por lo general, la refrigeración y acondicionamiento del aire se realizan con el mismo dispositivo denominado comúnmente "aire acondicionado".
La calefacción, desde un punto de vista genérico es el método o sistema mediante el cual se aporta calor con el fin de mantener o elevar la temperatura. En la edificación, es un conjunto de aparatos y accesorios que se instalan para alcanzar y mantener las condiciones de bienestar térmico durante las estaciones frías. La calefacción es también un componente de la climatización.
Su funcionamiento se basa en distribuir calor desde una fuente central hasta los dispositivos colocados en diferentes espacios. Su instalación se basa en tres partes:
Un sistema de producción de calor (una caldera de combustible, de gas, eléctrico, radiante o bomba de calor)
Un sistema de distribución de agua o aire (tuberías o conductos)
Un sistema de emisión a través de elementos terminales (radiadores, suelo radiante o rejillas de impulsión).
La refrigeración se define como la reducción de la temperatura de un espacio cerrado transfiriendo así el calor de ese lugar a otro. Los ejemplos de dispositivos que realizan esta función son: el aire acondicionado, el refrigerador, la climatización geotérmica, la bomba de calor y el ciclo de refrigeración.
Existen dos procesos básicos que son capaces de producir el aire frío en edificios. Primero el ciclo de compresión y el segundo el ciclo de absorción.
(Génova, 1937) Arquitecto italiano. Desde que en 1977 cambiara el curso de la arquitectura moderna con la construcción del Centro Georges Pompidou, Renzo Piano no ha dejado de evolucionar y aun de sorprender con cada uno de sus proyectos. Aunque no han sido pocas las voces que lo han calificado como el arquitecto de la alta tecnología, él siempre ha rehusado este tipo de etiquetas:
«Cuando el estilo llega a convertirse en una marca, en un sello personal, éste deviene una jaula». Sus innovadores diseños, lejos de ser casuísticos o ambiguos, como a veces se ha dicho, han sido configurados en estrecha relación con el marco geográfico y cultural en el que están asentados, así como con la función y los destinatarios de los mismos. Este sentido ético de la práctica arquitectónica sería, precisamente, el atributo que mejor podría definir la poliédrica y extensa obra de este gran proyectista italiano.
Nacido en Tokio, Shigeru Ban (1957) frecuenta el Southern California Institute of Architecture y la Cooper Union School of Architecture, donde consigue su licenciatura en 1984, mientras trabaja en Arata Isozaki.
En 1985 abre su estudio en Tokio y comienza una intensa actividad profesional, didáctica y científica. Es profesor por contrato durante 5 años en la facultad de arquitectura de Yokohama National University y durante 4 años en la facultad de arquitectura de Nihon University.
Además, es Visiting Professor en Columbia University, Honorary Fellow en el American Institute of Architects (HFAIA) y en el Royal Architectural Institute of Canada (HRAIC). Desde 2011 enseña en la Universidad de Arte y Diseño de Kyoto. Su búsqueda arquitectónica es conocida en todo el mundo por el uso innovador de materiales pobres como el cartón y el bambú, “declinando la tradición constructiva nipónica con la lección modernista (_) y ligando su nombre a la ideación de estructuras temporales para las poblaciones víctimas de desastres naturales” (Treccani).
En 1995 funda la organización sin fines de lucro VAN (Voluntary Architects' Network), que se ocupa de ayudar desde el punto de vista arquitectónico a las poblaciones afectadas por calamidades naturales devastadoras a través de obras como viviendas temporales, refugios, centros comunitarios y lugares espirituales.
La Paper Log House (1995), realizada en respuesta al terremoto que afectó la ciudad de Kobe, se adjudica el premio Architecture for Humanity (EE.UU.). Las unidades son casas de emergencia económicas, resistentes y durables, realizadas con pocas decenas de tubos de cartón de 1 m de diámetro y cimentación compuesta por cajas de cerveza llenas de bolsas de arena. El edificio está diseñado para un fácil montaje, desmontaje y reutilización. Con esta técnica de construcción Ban ha realizado también la iglesia provisoria de Takatori (1995) y el pabellón japonés en la Expo de Hannover en el año 2000.
Entre otras obras en situaciones de emergencia cabe recordar las estructuras en el campo para refugiados de Ruanda (1999), realizadas con un sistema reticular que permite un rápido y fácil ensamblaje; las viviendas post-tsunami en Kirinda, Sri Lanka, en 2004; la sala de conciertos de L'Aquila (2011), con una estructura de cartón y un techo de cerchas ligero.
“Su actividad en situaciones extremas es continua y se extiende a todo el planeta: Ban siempre asiste desde el comienzo al lugar de la tragedia: Ruanda, Turquía, India, China, Italia, Haití y su país de origen: Japón".
Su significativa contribución es uno de los motivos por los que se le ha asignado el Premio Pritzker 2014. Sintetizando los elementos de su poética proyectual, el jurado se expresó de esta manera: “el enfoque creativo e innovador, sobre todo en términos de materiales y estructuras, es el elemento en común a todas sus obras. A través de un diseño excelente, que responde a los retos más urgentes, Shigeru Ban ha ampliado la función de la profesión. per-
mitiendo a los arquitectos participar en el diálogo con los gobiernos y organismos públicos, con los filántropos y las comunidades afectadas por calamidades", gracias a su sentido de la responsabilidad y su compromiso de crear una arquitectura de calidad para responder a las exigencias de la sociedad.
Ban ha utilizado tubos para crear estructuras como Paper Arch (2000), un retículo decorativo expuesto en los jardines del Museo de Arte Moderno de Nueva York el Paper Dome en Amsterdam/ Utrech (2003), un teatro itinerante hecho de tubos de cartón con una cúpula esférica revestida de policarbonato; la oficina temporal de papel situada en la terraza de la nueva sede de la asociación de artes contemporáneas Centre Pompidou en Metz (2005).
A lo largo de los años se ha adjudicado numerosos premios, como el Ordre National du Merite, el Urban Land Institute Awards for Excellence (finalista Kirinda Project, Sri Lanka) y el World Architecture Awards 2002 (Best House in the World, Naked House). En Japón, Estados Unidos y Europa se realizaron numerosas exposiciones de sus obras. En 2013 la personal "Shigeru Ban. Architecture and Humanitarian Activities", Art Tower, Mito (Japón).
FUENTE: https://www.floornature.es/shigeru-ban-2/
(Gando, Burkina Faso, 1965) fue el primer niño de su pueblo que aprendió a leer. Años después, levanta una escuela para que las nuevas generaciones no tuvieran que dejar su hogar para aprender. La exposición 'Elementos primarios' recoge una amplia retrospectiva de la obra de uno de los referentes mundiales de la arquitectura sostenible.
Cuando Francis apenas tenía siete años, tuvo que dejar el pueblo en el que nació para poder ir a la escuela, que estaba a cuarenta kilómetros de su casa. En sus aulas no había luz natural ni ventilación. Era el hijo del jefe del poblado de Gando, una pequeña localidad situada en la parte central de Burkina Faso en la que viven unos tres mil habitantes y en la que no había colegio, pero tampoco luz ni agua corriente. Él fue el primer niño de su comunidad que aprendió a leer. Más tarde, recibió una beca que le permitió irse a Berlín a estudiar carpintería, primero, y arquitectura, después.
Sin embargo, lejos de olvidarse de sus raíces y centrar su carrera en Europa, Kéré estaba decidido a devolver a su comunidad lo que su comunidad le había dado. Aún no había terminado sus estudios cuando ya tenía claro cuál era su proyecto: levantar un lugar en el que los niños de su pueblo pudieran aprender en condiciones dignas sin tener que abandonar su hogar, como tuvo que hacer él. «Desde que era estudiante quería brindar oportunidades para los niños de Gando. Solo quería usar mis habilidades y construir una escuela. ¿Cómo hacerlo cuando aún eres solo un estudiante y no tienes dinero? Empecé a hacer diseños y a recaudar dinero. No fue una tarea fácil. Incluso les decía a mis compañeros de clase que gastaran menos dinero en café y cigarrillos para patrocinar mi proyecto escolar. Afortunadamente, dos años después, pude recolectar 50.000 dólares», explicaba Kéré en una inspiradora charla TED.
«Solo quería usar mis habilidades y construir una escuela. ¿Cómo hacerlo cuando aún eres solo un estudiante sin dinero?»
Su idea era bastante clara: partir de los elementos y materiales de la arquitectura tradicional africana y modernizarlos para conseguir mejores condiciones sin grandes infraestructuras ni presupuestos. «Cuando regresé a casa para construir la escuela, mi gente saltaba de alegría, pero cuando se enteraron de que estaba planeando usar arcilla
se quedaron paralizados: Un edificio de arcilla no puede soportar el invierno y Francis quiere que lo usemos para construir una escuela. ¿Para eso pasó tanto tiempo estudiando en Europa en lugar de ayudarnos a trabajar la tierra?'», cuenta. Tras convencerlos de que se podía innovar construyendo con arcilla, Kéré provoca, intencionadamente, un sentimiento de responsabilidad de toda la comunidad en el proyecto, sin cuya implicación no podría haberse llevado a cabo. Con ello, además de construir los edificios, ha conseguido que las personas que forman parte del proceso aprendan nuevas técnicas y habilidades que les abren nuevos horizontes laborales para mejorar su futuro.
Y se hizo realidad. La Escuela Primaria de Gando, la primera obra que proyectó cuando era aún estudiante, recibió el Premio Aga Khan de arquitectura en el año 2004. Cambió la construcción habitual de barro con paredes recubiertas de chapa metálica por otra de ladrillos de tierra, también fabricados en la aldea con los mismos materiales, pero mejor protegidos de la lluvia mediante tejados metálicos con grandes voladizos separados de la cubierta de arcilla de los edificios. Con esto consiguió mejorar la ventilación y disminuir las altas temperaturas que se alcanzaban en el interior. FUENTE: https://ethic.es/2019/01/francis-kere-arquitecto-del-pueblo/
"Creo que los edificios deberían imitar los ecosistemas ecológicos"
El Dr. Ken Yeang es un arquitecto y escritor prolífico de Malasia y el más conocido por el desarrollo de soluciones ambientales de diseño para edificios de gran altura en las trópicas. Nace en 1948 en Penang (Pulau, Pinang), Malasia. Yeang asiste al Colegio Cheltenham, en Gloucestershire, Inglaterra. Recibe su primera titulación en arquitectura en la Architectural Association de Londres, también recibe un doctorado en diseño ecológico de la Universidad de Cambridge por una tesis titulada “CUn Marco teórico para el diseño ecológico y Planificación del Medio Ambiente Construido” Yeang es el principal arquitecto de Kuala Lumpur, Malasia, desde el año 1975, donde juega un papel decisivo en el desarrollo del diseño de los rascacielos de la energía pasiva y bioclimáticos.
Murcutt nació en Londres en 1936. Su familia regresó a Australia en 1942, donde se recibió como arquitecto en el Sydney Technical College en 1961. En 1969 estableció su propia oficina, trabajando desde entonces prácticamente en solitario. "Murcutt utiliza materiales simples como madera local, acero corrugado, piedra, vidrio y concreto y busca una arquitectura basada en un proceso de observación y descubrimiento que trabaja y utiliza las características de la tierra, la luz y los materiales, permitiéndole crear edificios que sean confortables tanto en invierno como en verano, sin recurrir a climatización artificial." Cuando se le pregunta por qué sólo construye en Australia, Murcutt explica: "Hace falta hablar el lenguaje de la gente para encargos en otros lugares; el lenguaje proporciona las sutilezas de la cultura. También deben entenderse las variaciones anuales del clima y muchas otras condiciones, como la tierra y la vegetación.” Murcutt recibió el Premio Pritzker en 2002 y la Medalla de Oro del American Institute of Architects en 2009.
https://arquine.com/glenn-murcutt-praemium-imperiale-2021/
Diseño Urbano Arquítectonico Sustentable Se terminó de formar en Xalapa, Veracruz. México
La selección tipográfica aplicada es Helvetica Neue LT Std y Fraunces en sus diferentes versiones. Xalapa de Enríquez, Veracruz, México Marzo 2024