Universidad Nacional del Nordeste
Secretaría de Investigación y Posgrado • Facultad de Arquitectura y Urbanismo
LA VOLUMETRÍA COMO GENERADORA DE ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA(1º PARTE)
JACOBO, Guillermo J. ([email protected])
Resumen
Estudio de la influencia de la forma como factor de diseño bioclimático.
Palabras claves
DISEÑO BIOCLIMÁTICO, ACONDICIONAMIENTO PASIVO.
Antecedentes
Para la climatización pasiva de los edificios es decisiva la forma del volumen construido, como así también, las propiedades
constructivas de la envolvente perimetral. La geometría del volumen determina la dimensión de la superficie límite entre
ambos campos energéticos del espacio interior y del espacio exterior. En las construcciones arquitectónicas climáticamente
diseñadas de los ‘70 y los ‘80 se quería minimizar el intercambio energético entre ambos campos, para disminuir el intercambio
de calor. Por lo tanto, se exigía diseñar volúmenes compactos con una mínima superficie perimetral. La naturaleza muestra
una confirmación de este principio de optimización energética: en los animales de climas fríos se verifica una superficie
corporal pequeña, para reducir el intercambio de calor con el medio ambiente. Pero, si se estudia exactamente a los
diferentes seres vivos, se verifica, que algunos órganos que regulan la relación entre el interior y el exterior, se basan en un
principio totalmente contrario a de la maximización de la superficie perimetral, por ejemplo, los pulmones son responsable
del intercambio gaseoso, tienen un perímetro superficial grande cuando están insuflados. Con la ayuda de millones alvéolos
microscópicos, los pulmones humanos de 6 lts de capacidad tienen una superficie de cerca 100 m2. Igualmente se tiene
el caso del intestino delgado de 2 mts de largo, en el cual terminan los alimentos en el cuerpo humano, pero con la ayuda
una gran cantidad de dobleces y vellosidades aumenta la superficie perimetral a cerca 200 m2. Así como los seres vivos
maximizan las superficies de algunos órganos para absorber mayor cantidad de aire y de alimentos, es en las plantas esta
situación todavía más notable: con una superficie de hojas de cerca 1.000 m2 puede un árbol recibir la radiación solar de
manera óptima y también ventilarse por medio de la evaporación del agua contenida.En la edificación arquitectónica tiene
lugar la iluminación, ventilación y asoleamiento sobre la superficie perimetral del volumen construido. Si se quiere optimizar
estos fenómenos, se debe priorizar en lo posible el intercambio en la superficie perimetral. Este concepto fue seguido por
los arquitectos de los años ‘20 y ‘30. Su objetivo fue garantizar un máximo de luz, sol y aire en la edificación. Reacuérdese
a Alexander Klein. El volumen construido debía abrirse al espacio interior, para que el sol, el viento y la iluminación natural
penetraran en el volumen. Le Corbusier manifestaba en 1943 en su famosa “Carta de Atenas“: “Introducir el sol, es una de
las nuevas tareas de los arquitectos“. Por supuesto, se entendió al medio ambiente natural como un factor positivo que debía
ser utilizado en lo posible por el edificio, pues, según Le Corbusier, 1942: “El aislamiento del medio ambiente natural mata
a cada organismo vivo“. Por lo tanto, Le Corbusier desarrollo la interesante y amplia idea de una interrelación optima en el
Secretaría de Investigación y Posgrado • Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Universidad Nacional del Nordeste
volumen construido y su medio ambiente, para esto, diseño nuevas formas geométricas de organización espacial, las cuales
por medio de una maximización de la superficie perimetral se podía acoplar y engarzar íntimamente el espacio interior con
el exterior.
Materiales y métodos
El trabajo se desarrolla partiendo de la información brindada por las investigaciones precedentes. Se estudian casos concretos
relacionados con las condiciones de acondicionamiento ambiental natural en la edificación, evaluando los resultados obtenidos
en diferentes experiencias internacionales, con el objetivo de formular recomendaciones y soluciones concretas.
Discusión de resultados
En 1922 presento Le Corbusier por primera vez su concepto de “villas”. Su idea era desarrollar una tipología habitacional
para la construcción en altura en los centros urbanos, que debía tener el mismo confort que una villa aislada. Debía ofrecer
un máximo de luz y aire aunque sea una construcción densa, por esto, incorporó jardines colgantes en cada vivienda de dos
niveles: “Cada vivienda es en realidad una villa de dos niveles, con jardines, sin importar en que altura y posición se encuentres
estas. Este es un volumen horadado, como un panel, de 6 m de altura, 9 m de ancho y 7 m de profundidad. Todo ventilado
por medio de un pozo de 15 m de diámetro. Este panal es un pulmón, la vivienda es igual a una esponja gigante, que aspira
aire: la casa respira” (Urbanismo, 1925).
GEOMETRÍA FRACTAL: el principio de la esponja de aire, el vació interior maximizado con un mínimo de llenos.
El atravesamiento del volumen construido con espacios vacíos será repetido hasta los más elevados niveles de diseño. En el
escrito sobre el “Pavillon de l´Esprit Nouveau” la “forma esponja” se agrupa alrededor de un parque, en bloques internos.
Por medio de las muchas aberturas en el volumen construido se aumenta de mil maneras su superficie externa, por lo
que se optimiza la ventilación y la iluminación. Le Corbusier señalo en su libro “La Ville Radieuse”, en 1933, a cual modelo
corresponde su forma diseñada: “he sido conciente, que los pulmones son la clave de la vida humana. Justo ahora cuando
estoy escribiendo, exhalo profundamente, y leo un libro de fisiología, para encontrar hechos impactantes. Estoy seguro, que
allí puedo encontrar algo, pues aquí están ellos, clara y sencillamente aclarados nuestras obligaciones: los pulmones son los
principales órganos respiratorio, en los pulmones se transforma sangre oscura en sangre roja. Esta transformación tiene lugar
gracias al intercambio gaseoso entre la sangre y el aire exterior. En los pulmones esta el espacio que puede ser llenado de
aire, en un gran tamaño ampliado, gracias a los alvéolos que conforman una superficie cercana a 200 m2. La innumerable
cantidad de arterias conforma una superficie de 150 m2“. Le Corbusier denomino en 1922 a sus villas: “Asentamiento
cerrado de formas alveolares“. La palabra francesa “Alveole” significa, por una lado “panal”, por otro lado también es la
expresión técnica de los componentes pulmonares básicos, “alvéolos”. Efectivamente, Le Corbusier dio una forma similar a
su diseño: mientras que los espacios vacíos servían a la circulación del aire, se correspondían estos a los capilares sanguíneos.
Secretaría de Investigación y Posgrado • Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Universidad Nacional del Nordeste
La vivienda conforma la capa límite, sobre ella una capa de aire la envuelve. Que Le Corbusier haya llevado análogamente
la arquitectura de los pulmones como forma primaria de sus diseños, es todavía muy sorprendente. Su diseño para una
“urbanización cerrada en forma alveolar” se basa en formas corporales, totalmente ajena a la geometría clásica, y se la
puede describir como la “geometría fractal”. Una de las características principales del “cuerpo fractal” es que un limitado
volumen tiene una superficie perimetral muy grande. Como ejemplo fueron descriptos en el libro “la geometría fractal de
la naturaleza“ de Benoit Mandelbrot, como así lo hizo Le Corbusier sobre los alvéolos de los pulmones. El diseño de Le
Corbusier se retrotrae a las esponjas que se originan en el agujereamiento de un volumen: un cuadrado al cual se le realiza
un orificio cuadrado central de un 1/3 del tamaño total, luego en los cantos llenos restantes, se vuelve a realizar agujeros
cuadrados de 1/3 del tamaño del agujero central, nuevamente se realizan otros cuadrados de 1/3 del tamaño de los agujeros
perimetrales, así se llena todo el volumen de agujeros, quedando una esponja de volumen final, pero con una relación de
vacíos superior a los llenos, o sea de volumen macizo mínimo y lleno de aire, lo que permite que el aire y la luz ingresa hasta
lo más profundo del volumen total. Este principio de la esponja que deja ingresar aire y luz es utilizado por Le Corbusier en
todos sus diseños, tanto de villas, como en emprendimientos urbanísticos, pues según Le Corbusier : “EL sol ingresa por todas
partes, como así también el aire“. Esto es observable en sus casas en serie de Pessac de 1925 y en la ciudad universitaria
de 1925, también en las villas Meyer y Savoie. Le Corbusier describe en sus escritos “Précisions” en 1929: “las diferentes
habitaciones reciben iluminación y ventilación natural por medio del aventanamiento continuo perimetral, que hace sentir
como si un jardín colgante perimetral que ingresa junto con la luz y el aire”.
GEOMETRÍA FRACTAL EN LA NATURALEZA Y EL DISEÑO: el pulmón humano conformado por millones de alvéolos y su analogía diseñada por Le Corbusier para más luz y aire en los espa-cios interiores de los edificios
Así de virtuosa fue la idea de Le Corbusier con la aplicación de la esponja de aire en diferentes temáticas arquitectónicas,
que en un principio parece que no era aplicable en los edificios en altura de grandes dimensiones. Sin embargo Le Corbusier
imagino una solución para un terreno de 150 m x 150 m con una torre de 220 mts de altura que debía ofrecer espacio
de trabajo para 50.000 empleados. Tanto la actividad administrativa a desarrollar allí como la cantidad de personas a
abastecer con aire y luz natural, parece ser demasiado grande para ser solucionada con recursos naturales, pues se necesita
mucho espacio interior para tal programa arquitectónico y con poca superficie perimetral debe ser iluminada y ventilada
naturalmente. Según Le Corbusier (La ville radieuse, 1933): “El objetivo de un rascacielos administrativo es garantizar, que
las tareas laborales internas deban ser acompañadas con tranquilidad ambiental, con aire fresco, con iluminación natural, con
vistas y perspectivas a un gran horizonte, aire, luz y alegría”. Esto parece irrealizable, pero si se diseña un volumen que posea
solo un cerramiento perimetral, sin divisiones interiores, es posible que los espacios más profundos reciban las bondades de
la naturaleza, o sea un edificio sin divisiones interiores. Esto fue lo que diseño Le Corbusier, “un rascacielos cartesiano” como
una superficie plegada, pues plegó todo el volumen del cuerpo constructivo hasta obtener grandes dimensiones con muy
poca profundidad. Primero plegó el volumen en forma de “cruz” y luego plegó en diente de sierra los brazos de la cruz. Las
ventajas de esto lo describió Le Corbusier, (La ville radieuse, 1933): “Esta forma ofrece una superficie perimetral máxima
de fachadas y aventanamientos, por lo que ingresa la mayor cantidad de iluminación natural. Las oficinas no tienen nunca
Secretaría de Investigación y Posgrado • Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Universidad Nacional del Nordeste
una profundidad mayor a los 7 mts, por lo que no hay oficinas oscuras iluminadas artificialmente. El edificio completo está
bañado de luz y ventilación natural”. Le Corbusier lo denominó como “radiateur“, un radiador de ventilación e iluminación
natural. La idea de Le Corbusier es de una manera un radiador vidriado de luz, como una linterna perimetral. Este mismo
principio es aplicado a un triangulo que es plegado hasta alcanzar una gran superficie perimetral. Este es el principio del
intestino delgado del hombre, que permite agrandarlo entre 300 y 1600 veces. Este principio fue utilizado por Le Corbusier
para sus formas en la urbanización de Algeria, donde se planifico una gran área con mucha iluminación y ventilación natural.
Este principio de los pliegues aplicado en edificios en altura y en urabnismo fue utilizado en otros ejemplos para así evitar
la climatización artificial. Tal es el caso del edificio central de la corporación Union Carbide (1976-82), diseñada por el Arq.
Kevin Roche, de 120.000 m2.
GEOMETRÍA FRACTAL EN LA ARQUITECTURA Y EL URBANISMO: Le Corbusier y su apli-cación práctica para más luz, aire y asoleamiento.
GEOMETRÍA FRACTAL EN LA ARQUITECTTURA COMO FACTOR DE ACONDICIONAMIEN-TO AMBIENTAL: Edificio en altura en Chicago y Sede Central de la : corporación Union Carbide.
Conclusiones
Ver las conclusiones completas en la 2º parte.
Bibliografía
• ALÍAS, H. & JACOBO, G. (2004). Situación higrotérmica, energética y ambiental de la construcción arquitectónica en el
NEA, Moglia Ediciones SRL, ISBN Nº 987-43-7744-5.
• ANIK, D. & BOONSTRA, C. & MAK, J. (1995), The Handbook of Sustainable Building, James & James, Londres, Inglaterra.
• ANDERSON, B. & WELLS, M. (1994), Passive Solar Energy, Brick House Oublishing Company, New Hampshire, USA.
Secretaría de Investigación y Posgrado • Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Universidad Nacional del Nordeste
• CELANO, J. & JACOBO, G. (2002). El Hábitat Humano en el NEA Una perspectiva de solución desde la óptica tecnológica:
Uso de la madera en sistemas constructivos, Ediciones Moglia SRL, Corrientes, Argentina, ISBN N° 987-43-4556-X.
• DANIELS, K. (2002), Technologie des ökologischen Bauens, Birkhäuser, Zürich, Suiza.
• GRIMME, Friedrich W. (1990-2002), Wärmeschutz–Wärmedämmung, Institut für Tropentechnologie-FH-Köln, Alemania.
• JACOBO, G. (1992). Der Einfluss der klimatischen Bedingungen auf den architechtonischen- und technologischen
Entwurf. Falls: Nordosten Argentiniens, Tesis de maestría “Technologie in den Tropen”, Institut für Tropentechnologie-FH-Köln,
Alemania.
• JACOBO, G. (2001). El confort en los espacios arquitectónicos de la Región NEA, Ediciones Moglia SRL, ISBN N° 987-43-
4155-6, Corrientes, Argentina.
• JACOBO, G. (2003). Hábitat humano, medio ambiente y energía. Análisis de consumo energético con valoración ecológico–
toxicológica de rubros constructivos para obras de arquitectura en el NEA, Ediciones Moglia SRL, ISBN Nº 987-43-6784-9.
• KRUSCHE, P. & ALTHAUS, D. & GABRIEL, I. (1982), Ökologisches Bauen, Bauverlag, Wiesbaden, Alemania.
• OSWALT, P. & REXROTH, S. (1994), Wohltemperierte Architektu. Neues techniken des energiesparenden Bauens, Verlag
Mueller, Heidelberg, Alemania.
• PEARSON, David (2001), Das natürliche Haus, AT-Verlag, Frankfurt/Main, Alemania.
• VALE, B. & R. (1991), Ökologische Architektur, Campus Verlag, Frankfurt/M, Alemania.
Top Related