“Año de la Diversificación Productiva y del Fortalecimiento de la Educación”

FACULTAD DE ARQUITECTURA Y URBANISMO

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA

CURSO:

INGENIERIA AMBIENTAL

CATEDRA:

ARQ. ORLANDO GUERRERO F.

Mayo/ 2015

ARQUITECTURA BIOCLIMATICA

INTRODUCCION

 

El presente trabajo trata de exponer una imagen global, de la arquitectura

bioclimática, sus condiciones de partida, conceptos básicos y su relación con

los procesos de conservación ambiental, ahorro energético y desarrollo

sostenible.

Se pretende ofrecer un breve desarrollo metodológico para la comprensión del

desarrollo del tema. Hablar de arquitectura bioclimática a las puertas del nuevo

milenio ya no resulta una práctica inusual al alcance La construcción, como uno

de los factores claves del desarrollo industrial, es uno de los primeros objetos

de estudio en el campo de la adecuación ambiental, produciéndose numerosos

trabajos sobre el tema. Pero cabe reconocer la mala práctica de realizar una

arquitectura sustentable por cuestiones de avances tecnológicos, y soluciones

que poco factibles para el medio ambiente, en incluso en nosotros mismos de

manera indirecta.

En conclusión, se espera el trabajo sea entendible y se logre captar la

importancia de las soluciones factibles para el medio ambiente y al mismo

tiempo en nosotros, al menos en campos no comerciales, que son los que no

toman en cuenta por el desarrollo tecnológico.

ANTECEDENTES

Haciendo una lectura desde la lógica observamos que la arquitectura en su

definición lleva implícito el concepto bioclimático, al tratarse del arte que

posibilita la vida (Bio) mediante la construcción de espacios que térmicamente

lo permitan.

Antes de la Revolución Industrial, la revolución de la energía (electricidad) y por

tanto la revolución de los materiales, no existían sofisticados sistemas de

climatización, ni perfiles de acero para construir rascacielos, ni aislamiento

térmico para reducir el espesor de los cerramientos en las casas.

Antes de todos estos “avances” se usaba el ingenio, la lógica y la razón a la

hora de construir una vivienda. Nuestros antepasados usaban los recursos de

la naturaleza para resguardarse del frío, se iluminaban y calentaban

exclusivamente con la luz del sol y se resguardaba en espacios seguros y

protegidos de las inclemencias atmosféricas.

Hombre primitivo- se protegía de

la naturaleza sin perjudicarla al extremo

Solamente tendríamos que fijarnos en los pueblos que rodean nuestras

ciudades, para descubrir lo que realmente es la arquitectura bioclimática.

Seguramente todos hemos sentido el bienestar que se experimenta en una

casa de pueblo encalado de blanco, con sus muros de gran espesor y abrigado

entre el resto de casas de su entorno; seguramente nos hemos parado

paseando en una callejuela en sombra donde corre el aire fresco. Si no,

habremos comprobado como en una cueva la temperatura es agradable tanto

en invierno como en verano, o como en los patios donde hay una fuente el

ambiente es siempre agradable.

La arquitectura bioclimática trata exclusivamente de jugar con el diseño de la

casa (orientaciones, materiales, aperturas de ventanas, etc.), el diseño de los

detalles constructivos y los espacios arquitectónicos con el objetivo de

conseguir eficiencia energética.

HISTORIA

A partir de estos temas tenemos en cuenta que la arquitectura ha tenido desde

un inicio los principios en los que se fundamenta actualmente, porque ya se

tenía conocimiento desde nuestros antecesores lo que es una arquitectura

bioclimática lo que dio pie a grandes arquitectos el aprovechamiento de un

arquitectura orgánica y hayan optado por diferentes soluciones para la

captación y protección de los recursos naturales.

Claro ejemplo de ello para la captación de la radiación solar nos encontramos

con una arquitectura semienterrada, (1944), obra del arquitecto Frank Lloyd

Wright. Ésta edificación está compuesta por una planta en forma circular en la

que se entierra la parte norte y se abre un jardín hundido describiendo una

concavidad acristalada que mira hacia el sur. El terraplén al norte y un muro de

piedra de gran dimensión protegen la vivienda de los vientos dominantes y

proporcionan calor y fresco en verano. Defendió que “sus viviendas debían ser

parte de la naturaleza y crecer desde el suelo hasta la luz”, así queda reflejado

en su obra y en concreto en su libro “The Natur House” donde promovía “una

integración tanto en el lugar, en el entorno como en la vida de sus habitantes”.

Es un ejemplo de adaptación al entorno (condiciones extremas de frío), utilización

de materiales de la zona, eficiencia térmica y luz natural.

Alrededor de 1960, comenzó en la cultura occidental una tendencia a la

protección del medio ambiente convirtiéndose más tarde en todo un

movimiento, apareciendo conceptos nuevos como el de “casa ecológica”,

recogido en el libro de James Lovelock, “Gaia una nueva visión de la vida

sobre la tierra”.

Cabe destacar la figura del arquitecto Victor Olgyay, es uno de los precursores

en la relación entre la arquitectura y la energía, arquitecto y urbanista es

considerado como el pionero del bioclimatísmo, es autor de numerosos libros

relacionados con el tema entre los que cabe destacar “Arquitectura y Clima”,

donde se recogen todos sus escritos tratando la relación entre un edificio y el

medio natural que lo rodea así como la relación entre el ser humano y el clima.

La mayoría de arquitectos bioclimáticos se nutren de sus enseñanzas y forman

parte de la nueva corriente arquitectónica denominada arquitectura sostenible.

DEFINICION

La arquitectura bioclimática puede definirse como la arquitectura diseñada

sabiamente para lograr un máximo confort dentro del edificio con el mínimo

gasto energético. Para ello aprovecha las condiciones climáticas de su

entorno, transformando los elementos climáticos externos en confort interno

gracias a un diseño inteligente. Si en algunas épocas del año fuese

necesario un aporte energético extra, se recurriría si fuese posible a las

fuentes de energía renovables.

La arquitectura bioclimática está íntimamente ligada a la construcción

ecológica, que se refiere a las estructuras o procesos de construcción que

sean responsables con el medioambiente y ocupan recursos de manera

eficiente durante todo el tiempo de vida de una construcción. También tiene

impacto en la salubridad de los edificios a, través de un mejor confort

térmico, el control de los niveles de CO2 en los interiores, una mayor

iluminación y la utilización de materiales de construcción no tóxicos

avalados por declaraciones ambientales.

Una vivienda bioclimática puede conseguir un gran ahorro e incluso llegar a

ser sostenible en su totalidad. Aunque el costo de construcción puede ser

mayor, puede ser rentable, ya que el incremento en el costo inicial puede

llegar a amortizarse en el tiempo al disminuirse los costos de operación.

CRITERIOS PARA LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA

o Ubicación

o Destacar la importancia del tratamiento exterior del edificio.

o Forma de la vivienda.

o Orientación de la edificación.

o Implantación de sistemas para el ahorro energético.

o Sistemas de captación de energía solar pasiva.

o Implantación de energías renovables aprovechables en ese lugar

determinado.

o Masa térmica.

o Sistemas de aislamiento

o Sistemas de ventilación

o Aprovechamiento climático del suelo.

o Espacios tapón.

o Sistemas evaporativos de refrigeración

o Diseño de sistemas para el precalentamiento del agua, mediante placas

solares.

o Ahorro de agua.

o Aprovechamiento de agua de lluvia.

o Galerías de ventilación controlada.

o Sistemas vegetales hídricos reguladores de la temperatura y de la

humedad.

o Disminución del consumo energético y con él, la contaminación

ambiental.

o Sistemas de captación de luz natural (especialmente importante en las

zonas del Norte de Europa).

o Climatización natural.

o Sistemas de control y gestión para optimizar el uso de la energía

(domótica).

o Protección contra la radiación en verano.

o Utilización de materiales ecológicos.

OTROS CONCEPTOS

Arquitectura solar pasiva: Hace referencia al diseño de la casa para

el uso eficiente de la energía solar. Puesto que no utiliza sistemas

mecánicos, está íntimamente relacionada con la arquitectura

bioclimática, si bien esta última no sólo juega con la energía solar,

sino con otros elementos climáticos. Por ello, el término bioclimática

es un poco más general, si bien ambos van en la misma dirección.

Arquitectura solar activa: Hace referencia al aprovechamiento de la

energía solar mediante sistemas mecánicos y/o eléctricos: colectores

solares (para calentar agua o para calefacción) y paneles

fotovoltaicos (para obtención de energía eléctrica). Pueden

complementar una casa bioclimática.

Uso de energías renovables: Se refiere a aquellas energías limpias y

que no se agotan (se renuevan). Están relacionadas con la

arquitectura bioclimática porque ésta utiliza la radiación solar

(renovable) para calefacción y refrigeración natural. Pero, para una

casa, además de la energía solar, se pueden considerar otros tipos,

como la energía eólica o hidráulica para generación de electricidad;

la energía geotérmica para calefacción-refrigeración o la generación

de metano a partir de residuos orgánicos (Biomasa).

Arquitectura sostenible: Esta arquitectura reflexiona sobre el impacto

ambiental de todos los procesos implicados en una vivienda, desde

los materiales de fabricación (obtención que no produzca desechos

tóxicos y no consuma mucha energía), las técnicas de construcción

(que supongan un mínimo deterioro ambiental), la ubicación de la

vivienda y su impacto en el entorno, el consumo energético de la

misma y su impacto, y el re ciclado de los materiales cuando la casa

ha cumplido su función y se derriba.

Masa térmica: Provoca un desfase entre los aportes de calor y el

incremento de la temperatura. Funciona a diferentes niveles:

Ciclo diario:

En el invierno, la masa térmica estratégicamente colocada almacena

calor solar durante el día para liberarlo por la noche y en el verano,

realiza la misma función, sólo que el calor que almacena durante el

día es el de la casa, manteniéndola fresca, y lo libera por la noche,

por medio de la ventilación.

Ciclo interdiario: La masa térmica es capaz de mantener

determinadas condiciones térmicas durante algunos días una vez

que éstas han cesado. Por ejemplo, puede guardar el calor de días

soleados de invierno durante algunos días nublados.

Ciclo anual: se guarda el calor del verano para el invierno y el fresco

del invierno para el verano (solo una ingente masa térmica como el

suelo es capaz de realizar algo así).

No debemos olvidar, que una gran parte de la arquitectura ya funcionaba

según los principios bioclimáticos: ventanales orientados al sur en las

regiones de clima frío del hemisferio norte, el uso de ciertos materiales con

determinadas propiedades térmicas, como la madera, la piedra o el adobe,

el abrigo del suelo, el encalado en las casas mediterráneas para mantener

el interior fresco en verano. La arquitectura bioclimática es, en definitiva,

una arquitectura adaptada al medio ambiente, sensible al impacto que

provoca en la naturaleza, y que intenta minimizar el consumo energético.

PORQUE EL TERMINO BIOCLIMATICO

El término "Bioclimático", nace con la moda de poner apellidos a las

actitudes más humanas y naturales intentando recoger algo más que la

relación entre la arquitectura y el clima, como son la influencia de los

materiales en nuestro organismo, la iluminación, los diferentes campos

electromagnéticos... etc.

NUEVAS TECNOLOGIAS

La tecnología entendida como el único método para conseguir "calidad de

vida", es una mala interpretación de la misma, ya que nos hace olvidar, que

con la propia arquitectura se pueden conseguir niveles de bienestar, que en

muchos casos son suficientes.

La función de la tecnología debe ser la de ayudar a conseguir ese confort,

aprovechando al máximo las energías que nos proporciona la naturaleza,

sin olvidarnos de la economía y la salud.

GENERALIDADES

La arquitectura bioclimática es un tipo de arquitectura donde el equilibrio y

la armonía son una constante con el medio ambiente. Se busca lograr un

gran nivel de confort térmico, teniendo en cuenta el clima y las condiciones

del entorno para ayudar a conseguir el confort térmico interior mediante la

adecuación del diseño, la geometría, la orientación y la construcción del

edificio adaptado a las condiciones climáticas de su entorno

o La arquitectura bioclimática tiene en cuenta las condiciones del

terreno, el recorrido del Sol, las corrientes de aire, etc., aplicando

estos aspectos a la distribución de los espacios, la apertura y

orientación de las ventanas, etc., con el fin de conseguir una

eficiencia energética.

OBJETIVOS:

Lograr la calidad del ambiente interior, es decir, unas condiciones adecuadas

de temperatura, humedad, movimiento y calidad del aire. Tener en cuenta los

efectos de los edificios sobre el entorno en función de las sustancias que

desprendan:

sólidas: residuos urbanos

Liquidas: aguas sucias

Gaseosas: gases de combustión vinculados al acondicionamiento de

los edificios.

Crear espacios habitables funcionales, estéticos y saludables.

Hacer un uso eficiente y racional de la energía y los recursos

naturales.

Preservar el medio ambiente e integrar al ser humano a un

ecosistema en equilibrio.

CARACTERISTICAS DE LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA

Las edificaciones bioclimáticas se basan en un diseño eficaz que

permite una perfecta utilización de las energías naturales evitando así el

consumo de energías convencionales, con el ahorro que el supone (mas

de un 60% respecto a una vivienda convencional).

Para lograr esto, la edificación debe reunir unas características muy

especiales, las cuales hay que tener en cuenta antes de iniciar la

construcción, enfocadas a generar un perfecto sistema de calentamiento

y otro de refresco y ventilación de la edificación.

El buen funcionamiento de la construcción dependerá de varios factores:

la ubicación, la orientación, la distribución interna, el aislamiento y los

sistemas de calentamiento y refrigeración.

IMPORTANCIA DEL FACTOR BIOCLIMATICO EN LA ARQUITECTURA

Armonizar los espacios y crear óptimas condiciones de confort y

bienestar para sus ocupantes.

Crear espacios «habitables» que cumplan con una finalidad funcional y

expresiva y que sean física y psicológicamente adecuados.

Lograr la calidad del ambiente interior, es decir, unas condiciones

adecuadas de temperatura, humedad, movimiento y calidad del aire.

Tener en cuenta los efectos de los edificios sobre el entorno en función

de las sustancias que desprendan: sólidas: residuos urbanos; líquidas:

aguas sucias; gaseosas: gases de combustión vinculados al

acondicionamiento de los edificios.

El impacto que produzca el asentamiento: teniendo en cuenta aspectos

como el exceso de población, las vías de acceso, aparcamientos,

destrucción del tejido vegetal.

Los consumos que afectan al desarrollo sostenible del lugar: el consumo

de agua o de otras materias primas por encima de su capacidad de

renovación.

Contribuir a economizar en el consumo de combustibles, (entre un 50-

70% de reducción sobre el consumo normal).

Disminuir la emisión de gases contaminantes a la atmósfera (entre un

50-70%)

Disminuir el gasto de agua e iluminación (entre un 30%-20%

respectivamente)

METOLOGIA DEL DISEÑO

A. Análisis del entorno natural y artificial.

Ubicación: Hay que tener en cuenta la zona donde esta

situada proyecto o del lugar donde la vamos a construir,

tener conocimiento de las temperaturas medias de la zona,

de los vientos dominantes.

También debemos estudiar detalladamente los accidentes

naturales cercanos como montes, ríos, pantanos,

vegetación, o los artificiales como edificios, ya que todos

ellos crean un microclima que afecta el viento, la humedad

y la radiación solar que recibirá la casa.

Geometría solar

Trayectoria solar

Orientación

Forma

Aislamiento térmico

Es la capacidad de los materiales para oponerse al paso

del calor por conducción.

Los muros gruesos retardan las variaciones de temperatura, debido a

su Inercia térmica.

Un buen aislamiento térmico evita, en el invierno, la

pérdida de calor por su protección con el exterior, y en

verano la entrada de calor.

Ventilación cruzada

Es un concepto utilizado por la Arquitectura bioclimática,

para definir un modo de ventilación de los edificios.

Dicha estrategia consiste en generar aberturas

estratégicamente ubicadas para facilitar el ingreso y salida

del viento a través de los espacios interiores de los

edificios, considerando de manera cuidadosa la dirección

de los vientos dominantes. Siendo más precisos, la

ventilación cruzada implica generar aberturas en zonas de

alta y baja presión de viento de la envolvente

arquitectónica.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

VENTAJAS:

-Se trata de un proceso completo que abarca desde la elección

del solar en que iniciará la construcción hasta la proyección de la

estructura y la utilización de materiales ecológicos o la posibilidad

de reciclaje de los mismos.

-Ahorro monetario en las facturas de electricidad y gas.

-Lograr una mayor armonía entre el hombre y la naturaleza.

DESVENTAJAS:

-Sobrecoste y encarecimiento de la vivienda.

-Hábitos de la sociedad, al no estar los usuarios acostumbrados a

vivir en sistemas de renovación controlada de aire.

-Los medios de comunicación encumbran cualquier tipo de

arquitectura esteticista, y apenas reflexionan sobre cómo vive la

gente.

Determinación de conceptos bioclimáticos.

Con base en los dos puntos anteriores, se proponen soluciones a los

problemas identificados. Esto abarca la aplicación de soluciones pasivas,

activas y eco tecnologías

Aquellas partes del diseño que actúan por sí mismas, sin necesidad de

consumo energético o con intervenciones mínimas por parte del usuario; por

ejemplo: orientaciones adecuadas para la envolvente, diseño de dispositivos de

control solar, integración de estanques y vegetación, entre otros.

DISEÑO Y EVALUACION

Integración de los conceptos de diseño bioclimático a la funcionalidad y

estética de la edificación. Esto se refiere tanto al diseño de la envolvente

arquitectónica, como al de los espacios interiores y exteriores.

ARQUITECTURA BICLIMATICA EN EL PERU

En el país estamos viviendo un crecimiento en el sector

construcción muy intenso con una dependencia a aspectos

tecnológicos como son los sistemas de climatización artificial,

sistemas de ahorro energético, sistemas de vidriados especiales,

sistemas domóticos e inmóticos para desarrollar edificaciones

inteligentes, todo con el fin de proveer bienestar al usuario.

Pero la pregunta es, ¿se está logrando el objetivo? No será que

estamos dependiendo de la tecnología, olvidando que se puede y

debe tener bienestar desarrollando una arquitectura que

aproveche las condiciones favorables de nuestro clima y mitigue

las desfavorables.

Existen testimonios de edificaciones de los 60’s que muestran

esta preocupación, la pregunta es por qué se perdió este manejo

de control solar, si es evidente que la protección solar es

necesaria. Se deduce que la idea de modernidad permitió

despreocuparse de la protección solar, además de incorporar

sistemas tecnológicos para acondicionar interiormente las

edificaciones.

EJEMPLOS DE ARQUITECTURA BIOCLIMATICA EN

LATINOAMERICA

- BIBLIOTECA UNIVERSIDAD NACIONAL DEL ALTIPLANO

En el desarrollo de proyectos construidos con arquitectura

bioclimática en el Perú, está el Arq. Hugo Zea puneño, quien ha

desarrollado proyectos bioclimáticos de gran magnitud en la

ciudad de Puno y en zonas aledañas, siendo los principales la

Biblioteca de UNA, el Terminal Terrestre de Puno, el Hotel

Calasaya ubicado en el centro de la ciudad

- CASA ORQUIDEA DEL ARQ. ANDRES REMY

En el barrio privado Haras del Sol de Argentina, se encuentra

una de las primeras viviendas bioclimáticas. Se trata de

la Casa Orquídea diseñada, donde las formas de pétalos de esa

flor se convierten en ambientes que se abren con grandes

ventanas siguiendo el recorrido del sol.

Los parasoles y las ventilaciones naturales, inspiradas en esta

especie floral, generan a la vez una arquitectura audaz, bien

contemporánea. Esta construcción significa reafirmar la propuesta

de promover un urbanismo y una arquitectura respetuosos de la

naturaleza y de la biodiversidad.

- La particular forma de gajos de la casa, reconstruye virtualmente

las partes de esta especie floral, la orquídea. Sus distintos

ambientes representan las raíces, el tallo y la flor, y fueron

dispuestos con ventanas de doble vidriado hermético, con

grandes parasoles de mampostería siguiendo el recorrido del sol,

lo que permite aislar de los rayos a las orientaciones más

desfavorables, logrando un ahorro importante de energía.

- Respetando la estructura de la flor, la casa se compone de tres

partes: las raíces, donde se contemplan el garaje y el acceso,

conformando el área más próxima a la calle; el tallo, que funciona

de conector entre la raíz y la flor, pensado como un recorrido

donde poder contemplar las obras de arte coleccionadas por la

pareja; y finalmente la flor, dividida en los pétalos y el pestillo,

donde cada pétalo contiene una función diferente.

CONCLUSIONES

LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA es aquella en la cual se

diseña teniendo en cuenta las condiciones ambientales del

entorno sobre el que se asentará el edificio para lograr un nivel de

bienestar y de confort apto en su interior.

Es aquella que aprovecha al máximo las fuentes naturales de

calor, luz, ventilación y minimiza sus pérdidas energéticas por

intermedio de sus estrategias de diseño ya expuestas.

Lograr una mayor armonía entre el hombre y la naturaleza.

Utiliza potentes aparatos de climatización para obtener un diseño

que se integre, utilice su entorno y el clima para resolver sus

necesidades energéticas.

BIBLIOGRAFIA

o http://abioclimatica.blogspot.com/

o http://es.slideshare.net/celiaguga/s01-intro?related=2

o http://perusolar.org/16-spes-cursosytalleres/

AB_CAP1_Diagnostico_termico_de_viviendas_rurales.pdfo http://fbmsac.com/actualidad/normativa-bioclimatica-para-peru/

o http://www.vivienda.gob.pe/dnc/archivos/difusion/eventos/2012/TOTAL/

4.%20EDIFICACIONES%20BIOCLIMATICAS.pdf