ESPECIALIZACIÓN EN ARQUITECTURA Y URBANISMO …

ESPECIALIZACIÓN EN ARQUITECTURA Y URBANISMO BIOCLIMÁTICO COHORTE VI febrero – diciembre 2019 Universidad Católica de Pereira Facultad Arquitectura y Diseño

Estacion de Carabineros Canceles DOCUMENTO REQUISITO DE GRADO PARA OBTENER EL TÍTULO ESPECIALISTA EN ARQUITECTURA Y URBANISMO BIOCLIMÁTICO

COHORTE VI

ESTUDIANTES Daniel Betancur

Hugo Andrés Grajales

UNIVERSIDAD CATÓLICA DE PEREIRA 2019


CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN 3

2. DIAGNÓSTICO TERRITORIAL 4

3. PROPUESTA URBANA BIOCLIMÁTICA 7

4. PROPUESTA ARQUITECTÓNICA BIOCLIMÁTICA 10

5. CONCLUSIONES Y APRENDIZAJES DEL PROCESO 16


1. INTRODUCCIÓN

El presente proyecto trata la problemática de un diseño urbano y arquitectónico bioclimático, localizado el cerro canceles de la ciudad de Pereira departamento de Risaralda, el diseño urbano se desarrolla en la parte baja, media y alta del cerro y el proyecto arquitectónico en la zona alta, este proyecto tiene unas características particulares tanto por su localización estratégica como por la diversidad de usuarios que debe atender donde encontramos funcionarios y agentes de la policía, deportistas, turistas, habitantes del sector y dos muy especiales, caballos y perros, esto presenta unos desafíos importantes a la hora del desarrollo del proyecto pues se deben tener en cuenta temas turísticos de seguridad, habitabilidad, impacto ambiental entre otros y no solo de las personas también se debe pensar como en el proyecto se incorporan estrategias bioclimáticas adecuadas para los animales.

El objetivo principal del proyecto es generar condiciones óptimas de confort térmico ,

lumínico, auditivo, y reducir el impacto ambiental de la intervención en la zona, la metodología utilizada es la recopilación y análisis de información climática disponible, formulación de estrategias bioclimáticas que respondan al lugar y al análisis realizado, estas estrategias se incorporarán al proyecto arquitectónico el cual contará para algunos análisis con modelos reales a escala para evidenciar el funcionamiento de la estrategia utilizada y verificar su funcionamiento, para otros análisis se realizarán modelaciones virtuales en programas especializados buscando replicar con la mayor fidelidad las condiciones reales del lugar para observar el desempeño del modelo arquitectónico.

El proyecto está pensado como un corredor turístico y deportivo que culmina en un

mirador donde se encuentra la estación de carabineros que sirve de acompañamiento al proyecto, la estación es un complemento de este ya que además de prestar seguridad cuenta con áreas de capacitación e información turística a los visitantes. Dentro de las estrategias utilizadas destacan la implantación del proyecto y sus elementos arquitectónicos que están pensados para dar la mayor protección solar en las horas y zonas críticas del mismo, se aprovechan al máximo la ventilación natural asegurando las renovaciones de aire requeridas en cada espacio a través del diseño de ventanearías. Las ventanas enchapes y pinturas están diseñados para tener un desempeño lumínico óptimo en todos los espacios a través de la iluminación natural, se diseñaron aislamientos acústicos y se acondicionaron algunos espacios específicos para tener un buen desempeño acústico, la envolvente del proyecto también cuenta con un diseño de materiales pensado para una transferencia térmica adecuada, a través de estas estrategias se logrará obtener un buen desempeño bioclimático del proyecto.


2. DIAGNÓSTICO TERRITORIAL

Ilustración 1. Localización del proyecto.

El lugar de estudio está ubicado en el casco urbano del municipio de Pereira, en el área

de manejo especial Cerro canceles, identificado como una zona de alta importancia ecosistémica


para la ciudad. Las coordenadas del municipio son: 4° 48′ 51.4″ N, 75° 41′ 40.41″ W El corredor ambiental el cual se comunica con el Cerro Canceles, abarca una escala regional, consolidando las características ambientales, relacionando los usos del suelo en sus cualidades para el turismo, la conservación, la cultura y la recreación.

Ilustración 2. Variables climatológicas Pereira.

El promedio de lluvia total anual es de 2301 mm. Durante el año las lluvias se distribuyen en dos temporadas secas y dos temporadas lluviosas. Los meses de enero, febrero, julio y agosto, son los más secos del año. Las temporadas de lluvia se extienden desde finales de marzo hasta principios de junio y desde finales de septiembre hasta principios de diciembre. En los meses secos de principios y mediados de año, llueve alrededor de 13 días/mes; en los meses de mayores lluvias puede llover de 22 a 24 días/mes. La temperatura promedio es de 21.2 ºC. Al medio día la temperatura máxima media oscila entre 26 y 27ºC. En la madrugada la temperatura mínima está entre 16 y 17ºC. El sol brilla cerca de 4 horas diarias en los meses lluviosos, pero en los meses secos, la insolación llega a 6 horas diarias/día. La humedad relativa del aire oscila durante el año entre 73 y 79 %, siendo levemente superior en la época lluviosa del primer semestre estos datos se obtuvieron directamente de la página del IDEAM. Mediante visita realizada al cerro canceles en marzo de 2019 se obtuvieron los siguientes datos 61,3% de humedad relativa, entre 26° y 29° según datos obtenidos con un termómetro e higrómetro suministrado por la Universidad Católica de Pereira


Ilustración 3. Rosa de vientos Pereira.

Los vientos predominantes en la ciudad de Pereira provienen del noreste con un 24% y un 24% en calma, y unas velocidades entre 1.6 y 3.3 m/s según datos obtenidos de la estación meteorológica perteneciente al aeropuerto Matecaña de la ciudad de Pereira, en visita realizada al cerro canceles en marzo de 2019 se obtuvieron de calma para los vientos con velocidades de 0,7 m/s y 0,8 m/s según datos obtenidos con anemómetro suministrado por la universidad católica de Pereira.


Ilustración 4. Mapa de ruido cerro canceles.

En la ciudad no encontramos un mapa de ruido oficial disponible, Los ruidos perceptibles desde la cima del cerro canceles provienen al norte ruidos de fábrica, el río Otún, viviendas de la comuna oriente. Al este ruido de especies de diferentes tipos de aves. Al sur ruidos del tráfico de la ciudad con unos promedios de frecuencia de 700 hz y 60 a 62 decibeles según datos obtenidos con sonómetro suministrado por la universidad católica de Pereira.

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3. PROPUESTA URBANA BIOCLIMÁTICA

Ilustración 5. Imagen 3d proyecto urbano.


Ilustración 6. Cortes proyecto urbano sección vial.

La propuesta urbana bioclimática tiene varios componentes una de ellas es la movilidad la cual busca conectar la parte baja y alta del cerro por medio de una vía que tendrá un solo carril con ciclo ruta y restricción de acceso a vehiculas, también tendrá senderos peatonales para contemplación y para actividad física, se contempla que los senderos estén acompañados de elementos de sombra, iluminación adecuados para los peatones, en este recorrido están contemplado corredores ecológicos a través de arbustos bajos los cuales sirven para la libre movilidad y desarrollo de especies menores e insectos, también se incorporan al proyecto especies de árboles los cuales tienen funciones específicas, las acacias por servir de alimento a las aves se ubican en sitios estratégicos donde se diseñan miradores para facilitar el avistamiento de aves a los visitantes, el laurel y guayacán se localiza según el análisis realizado en sitios donde se necesita de sombra para generar confort al usuario.

Ilustración 7. Corte proyecto urbano sección vial.


El diseño de pisos está pensado para tener una proporción adecuada entre zonas duras y zonas verdes con el fin de que no se suba la temperatura y se pueda tener una sensación térmica agradable al recorrer los senderos y espacios diseñados, además de los elementos de arborización también se tienen contempladas estancias para la contemplación y pérgolas para generar sombra.

Ilustración 8.tabla de materiales.

En materia de construcción sostenible se decidió incluir en el diseño urbano la utilización de materiales sostenibles que buscan reducir el impacto ambiental que genera el proyecto, se pensó en materiales que se puedan reducir, reciclar, reutilizar y rehabilitar en su mayor medida, algunos de los materiales escogidos son bordillos en acero por su alta durabilidad, su disponibilidad en la zona y baja transmisión de calor por disposición y diseño, el acero se puede fundir y reutilizar concreto en sitio. El concreto puede tardar más de 100 años en descomponerse. Los restos de concreto se trituran para obtener un granulado que se usa para la construcción de carreteras. Polímeros WPC, por su alta durabilidad, su disponibilidad inmediata transmisión de calor media y baja reflexión. Maderas La madera por ser un material biodegradable puede ser devuelta a la naturaleza sin necesidad de ningún tratamiento. La madera no se convierte en un residuo. La madera se puede triturar para convertirse en astilla para biomasa o bien en materia prima para hacer aglomerado. Al tener en cuenta materiales con estas características hacemos que el proyecto sea sostenible en el tiempo y ayudamos a disminuir el impacto ambiental que este genera en el medio ambiente.


4. PROPUESTA ARQUITECTÓNICA BIOCLIMÁTICA

Asoleamiento:

Ilustración 9. Recorrido solar.


Ilustración 10. Asoleamiento junio 21 a las 9 am.

Ilustración 11. Asoleamiento junio 21 a las 3 pm.


Ilustración 12. Asoleamiento diciembre 21 las 9 am.

Ilustración 13. Asoleamiento diciembre 21 a las 3 pm.


El volumen con mayor actividad diurna está orientado norte-sur, para generar grandes ventanales sin incursión solar directa, las fachadas más largas de los demás volúmenes están orientadas oriente-occidente, en estos volúmenes no tenemos actividad diurna permanente, el diseño de aleros reduce un 60% la incursión solar directa. Ventilación:

Ilustración 14.diseño de fachada para ventilación.

Ilustración 15.diseño de fachada para ventilación.


Método de termosifón, con ventilación cruzada, los resultados permitieron conocer las áreas de inyección y área de extracción requeridas, se implementaron rejillas de ventilación de entrada y de salida de aire. Iluminación.

Ilustración 16. Análisis iluminación salón capacitaciones.

Ventanas horizontales para iluminación a lo ancho, iluminación cenital con claraboyas, el diseño de cielo falso por su geometría genera una iluminación indirecta que permite un control lumínico y térmico, piso brillante, muros y cielo falsos blancos para un mejor desempeño lumínico. Acústica:


Ilustración 17. Acondicionamiento acústico salón capacitaciones.

Aislamientos acústicos en alojamientos con muro doble en drywall y lana de roca, acondicionamiento acústico en capacitaciones con elementos en tela y una geometría irregular en muros.

Ilustración SEQ Ilustración \* ARABIC 3. Logo EAUB. Copiar este texto en las otras fotos para mantener el formato.


5. CONCLUSIONES Y APRENDIZAJES DEL PROCESO

Ilustración 18. Implantación proyecto arquitectónico.

La orientación de los volúmenes depende en gran medida de la trayectoria solar, pero mediante un análisis minucioso de la temporalidad de los espacios del proyecto, esta orientación puede ser variable en función de las horas de uso, los volúmenes de alojamiento que solamente tienen uso nocturno pueden ser orientados este-oeste, y el volumen de atención al público de uso predominantemente diurno se orienta norte-sur.

Ilustración 19. Incursión solar alojamiento.


La protección solar debe ser efectiva todo el año por lo tanto el análisis de incursión solar se debe realizar teniendo en cuenta solsticios y equinoccio, y en este caso específico lo ideal es garantizar por lo menos un 60% de protección solar.

En el tema de arborización se debe tener en cuenta varios factores, las medidas de la especie a sembrar para así diseñar su sombra proyectada y tener en cuenta así su distancia de siembra, se debe tener en cuenta el funcionamiento del proyecto mientras las especies estén en crecimiento pues no se cumplirán los objetivos de diseño en un 100% en estos casos se puede recurrir a medidas de protección solar temporales mientras los arboles llegan a su crecimiento proyectado.

Ilustración 20. Dirección vientos predominantes planta arquitectónica piso 0.

Para el tema de ventilación se deben tener datos confiables de las estaciones meteorológicas del sitio, si no se pueden obtener se pueden tomar datos propios y recurrir a indagaciones de los


habitantes de la zona, para así conocer las condiciones del viento en el sitio, se deben tener claras las renovaciones por hora que necesita cada espacio para así poder determinar qué lugares del proyecto necesitan más o menos ventilación. Las ventanas para ventilación pueden ser diseñadas independientes a la de iluminación y esta puede ser regulable según las necesidades, pero siempre garantizando las renovaciones mínimas por hora en los espacios. La calidad del aire es un factor fundamental a analizar, en algunos casos este puede no ser apto para el proyecto y se requieran otros métodos de ventilación. Los materiales juegan un papel fundamental en la iluminación del proyecto, se debe analizar muy bien su color, tono y superficie para garantizar los resultados esperados según el diseño, para el proyecto estación de carabineros se tienen superficies lisas y mates en muros y cielo falso, con colores blanco y pastel, pisos brillantes con color madera, todo esto para aumentar el reflejo interior y generar mayor iluminación. En la parte acústica cada espacio requiere unas condiciones específicas algunos requieren aislamientos y otros condicionamientos acústicos para su buen funcionamiento, en el tema particular de la acústica se debe prestar especial atención a la fuente del ruido y si es posible su mitigación desde la fuente, otro componente a identificar es el ruido de aire y ruido de impacto, pues para ambos se deben plantear soluciones que son diferentes, desde el diseño, materiales y proceso constructivo. Para otros espacios que requieren un muy buen acondicionamiento acústico se deben tener en cuenta factores como el número de usuarios, geometría del espacio, textura de los materiales, materiales acústicos, estos aspectos influyen en el tiempo de reverberación y por tanto en las condiciones óptimas para un buen comportamiento acústico.


CUADRO DE IMÁGENES

1. LOCALIZACION DEL PROYECTO ......................................................................................4

2. VARIABLES CLIMATOLOGICAS DE PEREIRA ..................................................................5

3. ROSA DE VIENTOS PEREIRA ............................................................................................6

4. MAPA DE RUIDO CERRO CANCELES ...............................................................................6

5. IMAGEN 3D PROYECTO URBANO ....................................................................................8

6. CORTES PROYECTO URBANO SECCION VIAL ...............................................................8

7. CORTES PROYECTO URBANO SECCION VIAL ...............................................................9

8. TABLA DE MATERIALES ....................................................................................................9

9. RECORIDO SOLAR ...........................................................................................................11

10. ASOLEAMIENTO JUNIO 21 A LAS 9 AM ..........................................................................12

11. ASOLEAMIENTO JUNIO 21 A LAS 3 PM ..........................................................................12

12. ASOLEAMIENTO DICIEMBRE 21 A LAS 9 AM .................................................................13

13. ASOLEAMIENTO DICIEMBRE 21 A LAS 3 PM .................................................................13

14. DISEÑO DE FACHADA PARA VENTILACION ...................................................................14

15. DISEÑO DE FACHADA PARA VENTILACION ...................................................................14

16. ANALISIS ILUMINACION SALON CAPACITACIONES .....................................................15

17. ACONDICIONAMIENTO ACUSTICO SALON CAPACITACIONES ...................................15

18. IMPLANTACION PROYECTO ARQUITECTONICO ..........................................................17

19. INCURSION SOLAR ALOJAMIENTO .................................................................................17

20. DIRECCION VIENTOS PREDOMINANTES PLANTA ARQUITECTONICA PISO 0 ..........18

REFERENCIAS TEORIAS TERMOLOGICAS Aplicación a la arquitectura y a las ingenierías. González de Posada; González Redondo, m, Redondo Alvarado, M, D. GUIA 1: Características del lugar Como base de la construcción sostenible Guía de construcción sostenible Área metropolitana del valle de Aburra. Universidad pontificia Bolivariana.


GUIA 2: guía para la inclusión de criterios de sostenibilidad en la planeación urbana Guía de construcción sostenible Área metropolitana del valle de Aburra. Universidad pontificia Bolivariana. GUIA 3: guía para la inclusión de criterios de sostenibilidad en el diseño de espacios abiertos. Guía de construcción sostenible Área metropolitana del valle de Aburra. Universidad pontificia Bolivariana.

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