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Universitat Politecnica de Catalunya

Master de Arquitectura Energía y Medio Ambiente 08/09 Departamento de Construcciones Arquitectónicas I

EL BALCON Y LA CELOSIA,

Elementos de confort lumínico y térmico en el clima de la ciudad de Lima

Tutor: Helena Coch Roura Alumno: Rafael Agüero León

Barcelona 2009

EL BALCON Y LA CELOSIA, 2/84 Elementos de confort luminico y termico Master AEM/ UPC

Resumen La arquitectura tradicional ha desarrollado desde siempre soluciones constructivas que han proveído a sus ocupantes de confort ante unas condiciones climáticas adversas o no deseadas, procurando además un bajo impacto ambiental. Tal es el caso del balcón y la celosía, los cuales han tenido y tiene un uso extensivo en culturas antiguas de oriente como Mesopotamia, India y Egipto, lugares marcados con condiciones climáticas singulares. Más estas soluciones constructivas por cuestiones exógenas se han reproducido en diversos climas, con consecuencias variadas. Es así que el balcón y la celosía producto del encuentro de dos mundos, llegó a América, siendo Lima un claro ejemplo, a razón que su clima es distinto al originario de la solución, mas su uso se hizo extensivo hasta el siglo XIX, mas no en la actualidad. El objetivo de esta investigación es el analizar energéticamente el balcón y la celosía y su repercusión dentro del confort lumínico y térmico, además de indagar si su introducción a Lima concretamente se debió a factores climáticos o de otra índole.


CAPITULO I: INTRODUCCION I.1 Interés y Justificación del tema I.2 Objetivos I.2.1 Generales I.2.2 Específicos I.3 Hipótesis I.4 Alcances y Limitaciones I.5 Metodología CAPITULO II: EL BALCON Y CELOSIA II.1 Definiciones II.1.1 Definición de Balcón II.1.2 Definición de Celosía II.2 Historia del Balcón y la celosía II.2.1 En la antigüedad II.2.1.1 Mesopotamia II.2.1.2 La India II.2.1.3 Egipto II.2.2 En Lima, Perú II.2.2.1 Época Precolombina II.2.2.2 Época Colonial o Virreynal II.2.2.2.1 La Tapada II.2.2.3 Época Republicana CAPITULO III: CONFORT III.1 Definición del Confort III.2 Confort Visual III.2.1 Parámetros del Confort Visual III.2.2 Dimensionamiento de la Luz Natural III.3 Confort Climático III.3.1 Humedad III.3.2. Movimiento del aire (vientos)


CAPITULO IV: LIMA, CLIMA Y CONFORT IV.1 El clima de Lima IV.2 El confort en Lima CAPITULO V: ANALISIS LUMINICO Y TERMICO V.1 Componentes del Balcón y la celosía V.2 Evaluación Lumínica V.2.1 Metodología V.2.2 Evaluación por el método mixto V.2.3 Evaluación por el método por ordenador V.2.4 El Caso de Lima V.3 Evaluación de Ventilación V.3.1 Metodología V.3.2 Análisis de ventilación V.3.3 El Caso de Lima CAPITULO VI: CONCLUSIONES VI.1 Generales VI.2 Lumínicos VI.3 Ventilación VI.4 Lima NOTAS BIBLIOGRAFIA ANEXOS Anexo 1: Cuadros de Datos Climáticos de Lima Anexo 2: Secuencia de fotografias digitales empleadas por el método mixto Anexo 3: Salida de Datos del programa Relux Profesional 2007 (método por ordenador)


Capitulo I:

INTRODUCCION


I.1 INTERES Y JUSTIFICACION DEL TEMA Existen dos elementos que llaman la atención cuando uno conoce el centro histórico de Lima, el primero es solo apreciable desde los aires o azoteas, el cual es la teatina. El segundo, visto a simple vista al andar por las angostas calles, es una proyección o un volado no mayor de 1.5m, que sobresale de la fachada y que recibe el nombre de balcón; cuyo cerramiento es un entramado de madera que lo cubre de pies a cabeza a manera de cajón, llamado celosía. Sabiendo este hecho, puedo decir que existieron dos razones que me llevaron a escoger el balcón y la celosía como tema de esta tesina. Por un lado el querer hacer algo relacionado con mi origen, es decir con mi ciudad y mi país, ya que es una forma de respeto a mis orígenes y me recuerda de donde vengo. Por otro lado esta el interés de conocer, estudiar, analizar y comprender un ícono de la arquitectura post conquista española o época colonial, el cual se mantiene en pie, a pesar de los siglos. Mas en la actualidad su uso en conjunto es cada vez menor. En tiempos donde el confort al interior en viviendas, oficinas y demás espacios arquitectónicos se realizan a través de medios mecánicos, con los perjuicios tantos sociales, económicos, así como del medio ambiente. El redescubrir el valor y el uso de una arquitectura que es coherente con el medio ambiente y que refuerza el sentido de identidad, es una apuesta por un futuro sostenible.


I.2 OBJETIVOS I.2.1 OBJETIVO GENERAL

• Evaluar a nivel energético el balcón y la celosía y su correspondencia en la obtención del confort.

I.2.2 OBJETIVO ESPECÍFICO

• Indagar sobre el origen del balcón y la celosía en la arquitectura.

• Indagar sobre el balcón de celosía y si su introducción a un clima como el de Lima, corresponde a valores estéticos o de confort.

• Evaluar tanto a nivel lumínico como térmico, el comportamiento del balcón de

celosía, en un clima desierto marítimo frío, como el de Lima. • Indagar y evaluar las distintas características que componen al balcón de celosía y

su repercusión en el confort.


I.3 HIPOTESIS

• El balcón y la celosía, tienen como función principal la ventilación y la iluminación como forma de proporcionar confort en el ambiente en que se encuentren.

• El balcón de celosía forma parte de una estrategia integral de control del clima al

interior de la vivienda.

• El balcón y la celosía usada en Lima no es un elemento originario de Lima, sino fue traído por los españoles en la conquista de América.

• El ingreso y posterior uso masivo del balcón de celosía, fue favorecido por las

condiciones climáticas de Lima, debido a su clima con temperaturas agradables y a un cielo nublado la mayor parte del año. Así como también a una alta humedad que bordea el punto de saturación.


I.4 LIMITACIONES Y ALCANCES Las principal limitación ha sido la recogida de información, debido a que muchos de la información relacionada con Lima y los balcones no esta disponible en bibliotecas ibéricas y por medios informáticosa las fuentes halladas no resultan ser confiables y es limitada la información de fuentes oficiales. Otra limitación, es el poder corroborar los resultados con modelos a escala real y sometidos a las condiciones climáticas características de Lima, debido al limitado tiempo para la preparación de la tesina y al elevado costo que conllevaría. Adicionalmente se suma lo infructuoso y poco confiable que resulta el utilizar modelos a escalas o programas informáticos para poder representar el movimiento del viento, ya que este, a diferencia de la luz solar no se puede reproducir a una escala menor.

a Internet


I.5 METODOLOGIA La tesina esta dividida en seis capítulos y dentro de estos está dividida en varios títulos. El capitulo I, corresponde a la Introducción, que incluye a este título de la Metodología. Además incluye los objetivos tanto generales como específicos, las hipótesis y los alcances y limitaciones encontradas en la realización de la tesina. En el segundo capitulo (Capitulo II), se parte de las definiciones de balcón y celosía, pasando luego a los orígenes de estos, tanto al nivel de las culturas mas antiguas, así como su implantación en Lima, durante los siglos posteriores a la conquista de América. El siguiente capitulo (Capitulo III) se desarrolla el tema de confort en general y su forma de representación mediante gráficos o ábacos. Asimismo se hace hincapié en los parámetros visuales y térmicos y su relevancia en el confort. El Capitulo IV, denominado Lima: Clima y Confort, se hace un estudio del clima de Lima, así como del confort teniendo como forma de representación los gráficos y ábacos presentados en el capitulo anterior, aplicadas a las condiciones climáticas de Lima. El Capitulo V, en el cual primero se hace un análisis de los componentes del balcón de celosía y posteriormente se lleva a cabo la evaluación lumínica y de ventilación. En el caso de la evaluación lumínica se realiza tanto por el método mixto como por el método por ordenador. Al final de cada evaluación se trasladan los resultados obtenidos a un escenario como el de Lima y a sus consideraciones climáticas. En el sexto y último capítulo, se presentan las conclusiones, tanto a nivel generales como especificas, resultado del capítulo anterior. Adicionalmente se presentan los documentos anexos ademas de las citas bibliograficas y la propia bibliografia.


LISTADO DE TABLAS I. Clasificación del Balcón a partir de los elementos definidores…. pag. 17 (COCH ROURA, Helena; SERRA FLORENSA, Rafael and Universitat Politècnica de Catalunya. La Utilitat Dels Espais Inútils. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2003) II. Clasificación final del Balcón …………………………………… pag. 18 (COCH ROURA, Helena; SERRA FLORENSA, Rafael and Universitat Politècnica de Catalunya. La Utilitat Dels Espais Inútils. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2003) III. Niveles de iluminancia acorde con el esfuerzo visual……………. pag. 38 (SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. Arquitectura y Energía Natural. Barcelona: Edicions UPC, 1995) IV. Relación máxima recomendable de contraste …………………… pag. 38 (SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. Arquitectura y Energía Natural. Barcelona: Edicions UPC, 1995) V. Índices de deslumbramiento requerido según condiciones de trabajo pag. 40 (SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. Arquitectura y Energía Natural. Barcelona: Edicions UPC, 1995) VI. Índices de deslumbramiento para iluminación natural…………… pag. 40 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007) VII. Clasificación de los vientos según su intensidad en m/s …………… pag. 48 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007) VIII. Iluminancias y DF sobre plano horizontal, modelos 1-4 (19.00 hrs.) pag. 68 IX. Iluminancias y DF sobre plano horizontal, modelos 1-4 (13.00 hrs.) pag. 68 X. Deslumbramiento sobre fachada sur, modelos 1 al 4 (19.00 hrs.) pag. 68 XI. Deslumbramiento sobre fachada sur, modelos 1 al 4 (13.00 hrs.) pag. 68 XII. Iluminancias y DF sobre un plano horizontal, modelos 5-6 pag. 69 XIII. Iluminancias y DF sobre un plano vertical, modelos 5-6 pag. 69 XIV. Deslumbramiento sobre fachada sur, modelos 5 y 6 (19.00 hrs.) pag. 69 XV. Iluminancias del Modelo 1 en plano horizontal para Lima pag. 70 XVI. Iluminancias del Modelo 4 en plano horizontal para Lima pag. 70 XVII. Deslumbramiento sobre fachada sur, modelos 1 y 4 para Lima pag. 70


LISTADO DE GRAFICOS 1. Mapa de Mesopotamia ……………………………………………… pag. 19 (Fuente: www.uned.es/geo-1-historia-antigua-universal/MESOPOTAMIA/meso_map.gif) 2. Reconstrucción de una vivienda privada de Ur en Mesopotamia…... pag. 20 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 3. Esquema Sudeste del patio de una vivienda típica de Bagdad……… pag. 21 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 4. Esquema Nordeste del patio de una vivienda típica de Bagdad……… pag. 21 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 5. Control Climático en las Viviendas Islámicas y planta típica………… pag. 22 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 6. Elevación y planta de una calle típica residencial de Jaisalmer……. pag. 23 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 7. Fachada con balcón de celosía, de una casa urbana de Jaisalmer…. pag. 24 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 8. Mapa de Egipto……………………………………………………... pag. 25 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 9. Viviendas típicas de Der-el-Medina y Tell-el-Amarna……………. pag. 26 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 10. Dar Morisco Típico………………………………….……………. pag. 27 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 11. Dares Moriscos conectados………………………………………. pag. 27 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 12. Alzado por el patio interior de un Dar……………..……………. pag. 27 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984)


13. Calle y callejón residencial de El Cairo……………..……………. pag. 28 (Fuente: SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984) 14. Mapa de las 3 regiones naturales del Perú……………………… pag. 29 (Fuente: Instituto Nacional de Recursos Naturales- INRENA, pagina web consultada el 04 de julio del 2009 http://www.inrena.gob.pe/biblioteca/data_de_biblioteca/docs/mapas_peru_ambiental/biblidigital_0101.htm) 15. Celosías en El Alhambra……………………………………….. pag. 30 (Fuente: Ramón San Martín, Curso Espai y llum del Master de Arquitectura, Energía y Medio Ambiente 08-09, cuadrimestre Tardor) 16. Plaza Mayor de Lima………………………………………….. pag. 31 (Fuente: KAGAN, Richard. Imágenes urbanas del mundo hispánico 1493-1780; El Viso 1998) 17. Procesión nocturna en la Plaza Mayor de Lima………………… pag. 31 (Fuente: KAGAN, Richard. Imágenes urbanas del mundo hispánico 1493-1780; El Viso 1998) 18. The usual walking costume in Lima…………………………….. pag. 32 (Fuente: CALDCLEUGH, muestra de fotografías y grabados organizada por la Biblioteca del Perú http://www.bnp.gob.pe/portalbnp/index.php?option=com_content&task=view&id=658&Itemid=392) 19. Estampa magnifica de un anuncio limeño de juegos de gallos…… pag. 32 (Fuente: ANGRAND, muestra de fotografías y grabados organizada por la Biblioteca del Perú http://www.bnp.gob.pe/portalbnp/index.php?option=com_content&task=view&id=658&Itemid=392) 20. Tapadas en la alameda……………………………………………. pag. 32 (Fuente: RUGENDAS, muestra de fotografías y grabados organizada por la Biblioteca del Perú http://www.bnp.gob.pe/portalbnp/index.php?option=com_content&task=view&id=658&Itemid=392) 21. Panorámica de Lima 1870……………………………………….. pag. 33 (Fuente: Archivo Fotográfico Courret, http://courret.perucultural.org.pe/index.htm consultado el 20 de junio del 2009) 22. Calle Núñez………………………………………………………. pag. 34 (Fuente: Archivo Fotográfico Courret, http://courret.perucultural.org.pe/index.htm consultado el 20 de junio del 2009) 23. Casa Riva Agüero,interior del bacón y desde el ambiente de acceso pag. 34 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007) 24. Casa Riva Agüero en Calle La Lartiga……………………………. pag. 34 (Fuente: Pontificia Universidad Católica del Perú, Instituto Riva Agüero, pagina web: http://www.pucp.edu.pe/ira/?casa_gal.htm consultada el 20 de junio del 2009)

http://www.bnp.gob.pe/portalbnp/index.php?option=com_content&task=view&id=658&Itemid=392



http://courret.perucultural.org.pe/index.htm

http://courret.perucultural.org.pe/index.htm

http://www.pucp.edu.pe/ira/?casa_gal.htm


25. Fotografía y grabado del Palacio de Torre Tagle………………… pag. 35 (Fuente: Ministerio de Relaciones Exteriores del Perú, consultado el 08 de julio del 2009, pagina web: http://www.rree.gob.pe/portal/dcanciller.nsf/f82afec1c5da937405256c000077d789/e950adf5059fd0c305256c00007701ce?OpenDocument) 26. Valores de ω en función de H/d y L/d………………………….. pag. 39 (ROBBINS, Claude L. Daylighting :Design and Analysis. New York: Van Nostrand Reinhold Co., 1986. pag. 239) 27. Gráfica de Kruitoff………………………………………………. pag. 41 (Fuente: SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. Arquitectura y Energía Natural. Barcelona: Edicions UPC, 1995) 28. Gráfica de Olgyay……………………………………………….. pag. 45 (Fuente: SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. Arquitectura y Energía Natural. Barcelona: Edicions UPC, 1995) 29. Ábaco psicométrico de Givoni…………………………………… pag. 46 (Fuente: SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. Arquitectura y Energía Natural. Barcelona: Edicions UPC, 1995) 30. Plano de ubicación de la cuadrícula fundacional de la ciudad de Lima pag. 50 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007) 31. Cuadrícula fundacional de la ciudad de Lima y su inclinación…... pag. 51 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007) 32. Iluminancia en el plano horizontal con cielo cubierto para Lima… pag. 53 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007) 33. Gráfica de Olgyay pertenecientes a la ciudad de Lima…………... pag. 55 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007) 34. Detalle del gráfico de olgyay para la ciudad de Lima……………. pag. 56 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007) 35. Ábaco psicométrico para la ciudad de Lima con correcciones basadas en la adaptación de los pobladores a condiciones particulares ……… pag. 57 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007) 36. Elevación y sección de un balcón de celosía típico………………. pag. 59 37. Elemento horizontal, el bacón (sección)…………………………. pag. 60 38. Elemento vertical, la celosía (sección)…………………………… pag. 60 39. Variación del ángulo de cielo visible con o sin balcón………….. pag. 61

http://www.rree.gob.pe/portal/dcanciller.nsf/f82afec1c5da937405256c000077d789/e950adf5059fd0c305256c00007701ce?OpenDocument

http://www.rree.gob.pe/portal/dcanciller.nsf/f82afec1c5da937405256c000077d789/e950adf5059fd0c305256c00007701ce?OpenDocument


40. Protección exterior del bacón de los rayos solares en verano…. pag. 61 41. Foto-resultado de luminancias en falso color 1a, 2a, 3a y 4a ..… pag. 64 42. Foto-resultado de luminancias en falso color 1b, 2b, 3b y 4b ….. pag. 65 43. Foto-resultado de luminancias en falso color maquetas 5 y 6 ….. pag. 66 44. Relación del balcón de celosía en la vivienda musulmana y en Lima pag. 71 45. Variación de presiones a los extremos de una fachada con balcones con viento a barlovento a 90° de inclinación…………………………. pag. 74 (CHAND, Ishwar; BHARGAVA, P. K.and KRISHAK, N. L. V. Effect of Balconies on Ventilation Inducing Aeromotive Force on Low-Rise Buildings. Building and Environment, 11, 1998, vol. 33, no. 6, pp. 385-396. ) 46. Variación de presiones a los extremos de una fachada con balcones con viento a barlovento a 90° de inclinacion…………………………. pag. 74 (CHAND, Ishwar; BHARGAVA, P. K.and KRISHAK, N. L. V. Effect of Balconies on Ventilation Inducing Aeromotive Force on Low-Rise Buildings. Building and Environment, 11, 1998, vol. 33, no. 6, pp. 385-396. ) 47. Variación de presiones en una fachada en el extremo cercano al viento con una inclinación de 45°…………………………………….. pag. 75 (CHAND, Ishwar; BHARGAVA, P. K.and KRISHAK, N. L. V. Effect of Balconies on Ventilation Inducing Aeromotive Force on Low-Rise Buildings. Building and Environment, 11, 1998, vol. 33, no. 6, pp. 385-396. ) 48. Variación de presiones en una fachada en el extremo lejano al viento con una inclinación de 45°…………………………………. pag. 75 (CHAND, Ishwar; BHARGAVA, P. K.and KRISHAK, N. L. V. Effect of Balconies on Ventilation Inducing Aeromotive Force on Low-Rise Buildings. Building and Environment, 11, 1998, vol. 33, no. 6, pp. 385-396. ) 49. Mapa urbano de la cuadricula fundacional de la ciudad de Lima y los vientos dominantes tanto del suroeste como del sudeste…. pag. 76 50. Relación del bacón de celosía con el ambiente que lo antecede. Casa Riva Agüero, PUCP (segundo nivel)…………………………… pag. 77 (WIESER, Martín, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2007)


Capitulo II:

EL BALCON Y LA CELOSIA


II.1 DEFINICIONES El primer paso a realizar en este trabajo, consiste en dar la definición de términos. Para el caso del balcón de celosía, partiremos de una subdivisión de elementos.a Resultando dividido el balcón de celosía en dos elementos, el balcón y la celosía. II.1.1 DEFINICION DE BALCON En la arquitectura existen espacios que no pueden clasificarse ni de exteriores ni de interiores y además su existencia no responde a una utilidad precisa y concreta. Requiriéndoseles por tanto una función de transición entre el ambiente exterior y el interior construido. A estos espacios se les conoce como espacios intermedios. La presencia de estos espacios intermedios ha sido reiterada a lo largo de los tiempos en la arquitectura tanto de sociedades primitivas con viviendas transitorias y efímeras hasta sociedades sedentarias cuyo establecimiento es permanente [1]. El balcón como otros tantos espacios arquitectónicos, es un espacio intermedio. A fin de dar una definición de este, tomaremos la clasificación realizada por Helena Coch, en su tesis "La Utilitat dels espais inútils" [2]. A fin de poder comenzar con la clasificación y por ende su definición, Coch, utiliza primero el lenguaje (el nombre por el cual conocemos a cada espacio) y posteriormente el dibujo como formas de representación de la infinidad de espacios intermedios con los que cuenta. Esta primera clasificación nos determina el uso de dos palabras que resultan similares para el caso de nuestro interés, las cuales son balcón y balconada, mas esta primera clasificación resulta borrosa y evidencia la dificultad de delimitar sus límites. Posteriormente se emplea definidores, a fin de poder agruparlos. Estos definidores son la situación (perimetral o central), altura (a nivel de tierra o elevado), forma (línea o puntual), relación (abierta o cerrado). Perimetral Central A

tierra Elevado Lineal Puntual Abierto Cerrado

Balcón * * * * Balconada * * * *

TABLA I: Clasificación del Balcón y la Balconada a partir de los elementos definidores. Este primer esbozo de clasificación nos da un par de definiciones a priori:

a En el capítulo V (Analisis Lumínico y Térmico) se profundiza sobre el análisis de la subdivisión de los componentes del balcón de celosía.


Balcón: Abertura en la pared de un edificio que comienza desde el suelo de un piso elevado, con baranda, que generalmente circunda la plataforma que sobresale al frente. Balconada: Balcón largo, que incluye dos o mas aberturas Acto seguido, Coch, introduce otras variables que reducen la lista anterior, eliminando los espacios poco habitables, los que sean demasiado generales, las derivaciones de otras, las repeticiones y finalmente las que tengan comportamientos análogos. El resultado de este segundo filtro dá como resultado una definición mas centrada de las cualidades y de las características del balcón, eliminando conceptos similares o variantes de esta. Perimetral Central A

tierra Elevado Lineal Puntual Abierto Cerrado

Balcón * * * *

TABLA II: Clasificación final del Balcón. Por tanto se puede definir al balcón de la siguiente forma: "Espacio intermedio situado en el perímetro del edificio, que se ubica elevado del nivel del suelo, siendo un elemento puntual y teniendo una relación con el exterior abierta". II.1.2 DEFINICION DE CELOSIA A diferencia del balcón, la celosía no constituye un espacio arquitectónico, sino más bien un elemento de cerramiento que emplea la arquitectura. La Real Academia de la Lenguaa, define a la celosía como un "enrejado de listoncillos de madera o de hierro que se pone en las ventanas de los edificios o de otros huecos análogos para que las personas que están al interior vean sin ser vistos". La palabra celosía tiene su origen en la palabra celo, que proviene del latín Zēlo que significa "ardor, celo" y este deriva de la palabra griega ζῆλος que significa "hervir" II.1.3 DEFINICION DE BALCON DE CELOSIA Por tanto la definición de balcón de celosía quedaría como: "Espacio intermedio situado en el perímetro del edificio, que se ubica elevado del nivel del suelo y que sobre su plano horizontal se levantan a modo de cerramiento perimetral un enrejado de listoncillos de madera (u otro material), permitiendo una relación abierta con el exterior."

a Vigesima segunda edicion (on line): http://www.rae.es/rae.html consultada el 01 de julio del 2009


II.2. HISTORIA DEL BALCON Y LA CELOSIA Definido ya el concepto tanto de balcón como de celosía de manera separada y en conjunto, es necesario el hacer un breve recorrido histórico para averiguar los orígenes de este espacio intermedio, teniendo en cuenta la cronología y su posición geográfica, limitándonos a zonas urbanas III.2.1 EN LA ANTIGÜEDAD Una producción agrícola excedente como resultado de fértiles valles cercanos a grandes ríos, fue el inicio de las primeras civilizaciones de la antigüedad. Lo que sumado a una morfología del terreno protectora, hizo prosperar el desarrollo urbano y con ella la vivienda, en torno a la cual aparecieron los espacios interiores y por ende los espacios intermedios. De las principales 4 civilizaciones de la antigüedad que son: Mesopotamia, India, Egipto y China, sólo la última no desarrollo un espacio intermedio como el balcón. Las tres civilizaciones restantes serán parte del recorrido histórico que a continuación se hará. III.2.1.1 MESOPOTAMIA Ubicada entre los ríos Tigris y Eufrates, permitió el desarrollo las primeras ciudades estados de los Sumerios hacia los 3,500 a.C. Desarrollaron la escritura, las matemáticas y un primer código legal conocido como el código de Hammurabi.

GRAFICO 1: Mapa de Mesopotamia


La vivienda urbana más antigua conocida, estaba ubicada en la ciudad sumeria de Ur. La cual consistía en varias habitaciones ubicadas alrededor de un patio central. Constaba además de una escalera cercana a la entrada desde la cual se accedía al segundo nivel (techo o piso superior). La forma de esta planta permitía aislar del bullicio de la calle a la vivienda. Si bien no se han encontrado indicios de balcones o celosías, si se ha encontrado una galería interior en el segundo nivel, como forma de acceso a los ambientes superiores, el cual se podría asemejar a un balcón.

GRAFICO 2: Reconstrucción de una casa privada de Ur en Mesoptamia Hacia el año 334 a.C. Alejandro Magno invade Mesopotamia (Asia Menor) y lleva con el la cultura helénica y la forma de planificación griega de ciudades, hasta que con el surgimiento del Islam, la hegemonía helénica decae. Es bajo este nuevo concepto (del Islam) que se desarrollan las nuevas ciudades y se van transformando las anteriores de Mesopotania, con sus típicas callejuelas angostas y sinuosas cuyo centro incuestionable es la mezquita Jamí. Hacia el año 762 d.C. se funda la ciudad de Bagdad (Dar es Salam), planeada en un inicio como una ciudad circular con tres muros defensivos concéntricos, donde la zona residencial estaba contenida entre el segundo y tercer muro interior. La posición estratégica de Bagdad la convirtió en centro de la cultura Musulmán. Las viviendas construidas en Bagdad, así como en otras ciudades musulmanas, conservaron las características de la casa-patio islámica medieval, dividiéndola en zonas


privada y publica y donde los ambientes no son salones tal cual el entendimiento occidental, sino que varían según el aprovechamiento durante las estaciones del año. El acceso desde la calle a la vivienda tradicional de Bagdad era de dos tipos, mudshas o dolan, diferenciándose por el tipo de acceso, el primero con un muro de privacidad y el segundo con un vestíbulo con puertas que bloqueaban la vista desde el exterior hacia el patio. Tanto la cocina (motbach) como las habitaciones secundarias como el almacén (ambar) se situaban en el nivel inferior, así como los baños (hammas) y lavabos (adebchane). Las habitaciones de los sirvientes, estaban ubicadas adyacentes a su lugar de trabajo. En las viviendas de varios niveles, las escaleras o daradsh unían los diversos niveles de la vivienda y de estos se accedían a los corredores (iwentshes) para luego pasar a los ambientes principales. Sobre los corredores se encontraban entresuelos (kebishkans) los cuales aparte de intentar romper la desproporción entre lo angosto del corredor y su excesivo peso, tenían ventanas enrejadas que daban a las habitaciones principales en donde los ocupantes del haramlik (sector privado) podían participar de las reuniones sin ser vistas. GRAFICO 3 y 4: Esquema (sudeste y nordeste respectivamente) del nivel superior del patio interior de una

vivienda típica de Bagdad Norbert Schoenauer [3], explica la configuración de la casa tradicional en Bagdad, cuyo carácter introvertido le lleva a asilarse del exterior separando lo publico de lo privado, aspecto que se traslada a la vivienda que se dividía en dos secciones, el salamlik que servia de parte publica ubicándose en el nivel inferior; y el haramlik que era privada para la familia y ocupaba el nivel superior. De esta forma se evita toda intrusión de vecinos o extraños a la intimidad. Cuando una ventana se abría desde el haramlik hacia la calle o al patio interior, esta estaba protegida por rejas o mushrabiyyahs que permitían a los ocupantes ver, sin ser vistos.


El diseño de la casa urbana islámica predisponía la creación de condiciones climáticas internas favorables, mediante el uso de fuentes, cuencos, salsabils, vegetación, captadores de viento, malqafs, torres de vientos etc. Los espacios semiabiertos tales como el liwanat, balconadas y galerías estaban orientados para aprovechar las condiciones climáticas positivas. "Los enrejados mushrabiyyahs eliminaban la excesiva luminosidad procurando un nivel de iluminación agradable.". [4]

GRAFICO 5: Control Climático en las viviendas islámicas y planta típica de vivienda en Al-Kazimiyah III.2.1.2 LA INDIA La cultura hindú surgió históricamente durante el proceso de transición entre el uso de la piedra al bronce como material para fabricar herramientas y utensilios. Geográficamente se asienta sobre la planicie aluvial creada por el río Indo y sus afluyentes, proporcionándole un valle fértil y excedente agrícolas para generar la transición al sedentarismo.


La civilización hindú era poseedora de una tecnología constructiva avanzada, empleando ladrillo cocido para sus gruesas paredes, arcos, dinteles de madera en la construcción de sus viviendas, de las cuales quedan evidencias en Mohenjo-Daro (3,250 a 2,,750 a.C), la cual revela una trama urbana ordenada inclinada hacia un orden geométrico y orientando sus calles hacia los puntos cardinales. La vía principal con orientación norte a sur con una sección mayor a las transversales y conectadas ambas por callejuelas entre 1 a 2 m de ancho. Entre los innumerables restos arqueológicos encontrados en diversas excavaciones (Jaisalmer, Jaipur, Udaipur y Ahmadabad) de la cultura hindú, se han hallado el empleo numerosos espacios intermedios como patios interiores, terrazas, galerías y balconadas, cuya ocupación y actividad variaba de acuerdo al día y a la estación, al igual que en la cultura islámica, la cual salvo algunos recintos cuyo uso estaba establecido, el resto variaba de acuerdo al clima.

GRAFICO 6: Elevación y planta de una calle típica residencial de Jaisalmer.

Al igual que en la cultura islámica, en la hindú se hace una división de la zonas publicas y privadas, tal es así que se crean acceso desde la vía publica resguardados visualmente, así como balcones exteriores que se integran a la calle. "El nivel de la calle se encuentra


90 cm. por dejado del marco de la puerta. A los lados de la escalera que conduce a la entrada se construyen plataformas elevadas, utilizadas por los residentes masculinos de la vivienda, como extensiones del interior, permitiéndoles así participar de las actividades que se desarrollan en la angosta y bulliciosa callejuela. Miradores o zarookas protegidos con pantallas y en voladizo, permitían a las mujeres observar la vida de la calle sin ser vistas. Estas zarookas son mas eficientes que las ventanas normales ya que permiten la visual a ambos lados y a lo largo de la calle; por otra parte, dichos salientes junto con toldos (chajjas) colocados en las fachadas, proyectaban sombras sobre el espacio público, lo cual era muy agradable". [5]

GRAFICO 7: Fachada con balcón de celosía, de una casa urbana de Jaisalmer


III.2.1.3 EGIPTO La cultura egipcia se desarrolla sobre una estrecha franja fértil que delimita el río Nilo, el cual recorre Egipto de sur a norte y cuyas inundaciones renuevan la fertilidad del suelo año a año. Este territorio estuvo protegido de invasores por estar rodeado de dos desiertos, lo que le permitió el desarrollo de su civilización.

GRAFICO 8: Mapa de Egipto Hacia el año 3,100 a.C. se crea la ciudad de Menfis, bajo el reinado del primer faraón Menes, la cual seria la capital del imperio que luego de 1,000 años vería trasladada su capital a Tebas. Posteriormente Egipto seria invadida tanto por Persas (526 a.C.) como por Alejandro Magno (332 a.C.) el cual fundó la ciudad de Alejandría que se convertiría en la capital. Hacia el año 30 a.C. pasó a ser provincia romana y en 640 d.C. fué invadida por los musulmanes, quienes fundaron la ciudad de Al-Fustat, que decayó hacia el 1,054 d.C y de cuyas ruinas se erigió la ciudad del Cairo, la cual es la única que subsiste hasta ahora. Un dato histórico relevante es que hacia el año 640 a.C. los árabes musulmanes continuaron su expansión mas allá de Egipto, controlando hacia el 670 el norte de África,


incluyendo Túnez, Argelia y Marruecos y para el 671 d.C. se lanzaron por la conquista de España permaneciendo en la península ibérica hasta la mitad del siglo XVI d.C. Los egipcios fueron poseedores de la tecnología y los conocimientos necesarios para construir grandes obras, produjeron una arquitectura monumental de gran nivel. "Sin embargo, las evidencias demuestran que dedicaban sus habilidades mas a la construcción de refugios para los muertos que para los vivos". [6] Tal es el caso de las viviendas encontradas en Kahun, Deir el Medina y Tell el-Amarna, las cuales fueron construidas para la gente contratada en la construcción de las tumbas de Sesostris II (2,670 a.C.), Thutmose I (1540-1501 a.C.) e Ikhnaton respectivamente. En estas viviendas no se encuentran el uso de balcones, pero si de unas ventanas altas justo debajo del techo con un enrejado de madera o piedra.

GRAFICO 9: Viviendas típicas de Der-el-Medina y Tell el-Amarna respectivamente

El caso de la ciudad Al-Fustat es distinto, ya que fueron construidas por los musulmanes que conquistaron Egipto al mando de 'Amr ibn-al As. Las viviendas mantienen el carácter introvertido característico de las viviendas de mesopotamia y organizadas alrededor de uno o dos patios y dividiendo la casa en dos sectores, el salamlik o zona publica y el harim o privado familiar. El Dar, o casa urbana del norte de África, es una vivienda que en su forma mas sencilla es cuadrada o rectangular y no dista mucho de la actual vivienda urbana de la región. Las habitaciones principales giran en torno al patio, teniendo un ingreso de luz natural mediante una puerta central. El segundo piso correspondía con la zona privada de la vivienda, la cual se organizaba alrededor de una galería y de esta se accedía a las


habitaciones, las cuales se iluminaban por "la puertas o ventanas que se abren hacia la galería. Solamente se permiten ventanas al exterior si estas no miran a ningún patio o terraza vecina". [7]

GRAFICO 10 (derecha): Dar Morisco Típico GRAFICO 11 (izquierda): Dares Moriscos Conectados

GRAFICO 12 : Alzado por el patio interior de un Dar


El Cairo y su zona residencial a pesar de haber sido ocupado por los otomanos (Turcos) en 1,517 d.C. y posteriormente en el siglo XIX por los británicos, no sufrió cambios significativos, siguiendo con la tradición islámica, salvo un mayor decorado al interior, producto de la cultura turca, que siendo musulmanes, son menos ortodoxos. En estas viviendas de El Cairo se continúo usando el patio como espacio central, alrededor del cual se configuran los demás espacios y en donde la vivienda estaba dividida en dos sectores público y privado. Se puede apreciar el uso de balcones de celosías tanto hacia el patio interior así como al exterior.

GRAFICO 13 : Calle y Callejón residencial de El Cairo.


III.2.2 EN LIMA- PERU Históricamente en el Perú y en especial en Lima, al referirse al Balcón de celosía, nos remonta de inmediato a la época virreynal producto de la invasión española en el Perú, que se da a partir del siglo XVI. III.2.2.1 EPOCA PRECOLOMBINA Previo a este periodo no se han encontrado elemento arquitectónico de igual función o similar presumiblemente por dos razones. La primera es que no se han encontrado restos alguno por el carácter temporal de sus materiales, si bien esta es una posibilidad es lo menos probable. La segunda es que las exigencias climáticas asociadas a la ubicación geográfica no les requería un elemento de estas características. Debido a que la mayoría de las culturas precolombinas del Perú (antes del descubrimiento de América por Colon en 1492) se ubicaron en los andes peruanos sobre los 2,500 msnm, a diferencia de los españoles que situaron sus ciudades en la costa árida del litoral peruano.

GRAFICO 14: Mapa de las 3 regiones naturales del Perú


III.2.2.2 EPOCA COLONIAL O V IRREYNAL Comprende desde la fundación de Lima (1535) por los españoles hasta el terremoto que asoló Lima en 1746 y que destruyó toda la ciudad, teniendo que ser reconstruida. Como se ha hecho presente en el capítulo III.2.1.3, España fue conquistada y dominada por los moros hasta coincidentemente con el descubrimiento de América y la posterior conquista de los imperios que allí habían. Esta ocupación de los moros de España condicionó su arquitectura, quedando grandes obras como prueba de ello, como el Alhambra en Granada, donde puede apreciarse celosías árabes.

GRAFICO 15: celosía de El Alhambra Es bajo estos antecedentes que se da la fundación de Lima el 18 de enero de 1535. Su cercanía al mar y su clima benigno todo el año favoreció su desarrollo y crecimiento, basándose además en el comercio con el resto de América así como el ser puerto de salida hacia España.


No se tiene a ciencia cierta en que momento ingresó el balcón de celosía a ser parte del repertorio arquitectónico de Lima, mas algunos cronistas de la época han dejado grabados en donde se aprecia la Plaza de Armas y alrededores. Uno de estos grabados corresponde al cronista mestizo Guamán Poma de Ayala, en el que se aprecia una Lima del siglo XVII sin balcones (ver gráfico 16). Asimismo se encuentra en la Sacristía de la Soledad de la parroquia de San Francisco de Lima, cuyo autor es anónimo, un óleo que data de principios del siglo XVIII pudiéndose apreciar balcones de celosía en la fachada del Palacio Virreynal (ver gráfico 17). Cabe indicar que entre estos periodos se sucedieron en Lima diversos terremotos que obligaron a la reconstrucción de las edificaciones derruidas, empleando nuevas técnicas y evitando pesos excesivos. Es así que se empezó a usar el adobe (en el nivel inferior) y la quincha (en el nivel superior) a raíz de sus propiedades sismorresistentes.

GRAFICO 16: Plaza Mayor de Lima, hacia el siglo XVII

GRAFICO 17: Procesión nocturna en la Plaza Mayor de Lima, siglo XVIII


Lo concreto es que para el siglo XVIII ya era habitual el uso del balcón y la celosía en la Lima Virreynal. III.2.2.2.1 LA TAPADA El diseño y uso del balcón de celosía, al igual que la organización en torno a patios, no son las únicas similitudes entre el mundo musulmán y el de Lima. En la sociedad de Lima del virreynato también existía una división de la vida publica y la privada, siendo su máximo expresión las denominadas "Tapadas" que eran mujeres que llevaban mantones de seda, de nombre "saya" y "manto" los cuales solo dejaban al descubierto un ojo. Esta práctica fue de uso común de la sociedad de Lima hasta muy entrada la época republicana. GRAFICO 18: Anuncio de juego de gallos GRAFICO 18: The usual walking costume in Lima GRAFICO 20: Tapadas en la alameda


III.2.2.3 EPOCA REPUBLICANA (1748 - hasta la actualidad) Si bien la independencia del Perú y el posterior periodo Republicano empieza hacia 1821, a efectos arquitectónicos se tomara desde el terremoto de 1748 como punto de inicio, debido a la reconstrucción total que sufrió Lima; abarcando hasta nuestros días. Este periodo se encuentra documentado fotográficamente, destacando las fotos del Archivo Fotográfico Courret, que cubren el periodo desde 1865 a 1940 pudiéndose apreciar la transformación de los balcones de celosía, los cuales iban variándose y modificándose a la moda o estilo que predominaba en el momento. En la actualidad, el empleo del balcón de celosía ha sido dejado de lado, quedando solo los que se ubican en el centro histórico de Lima.

GRAFICO 21: Panorámica de Lima 1870


GRAFICO 22: Calle Núñez, Lima GRAFICO 23: Casa Riva Agüero, vista interior del bacón y desde el ambiente de acceso

GRAFICO 24: Casa Riva Agüero en Calle La Lartiga, hoy Jr. Camana.


GRAFICO 25: Fotografía y grabado del Palacio Torre Tagle, Lima.


Capitulo III:

CONFORT


III.1 DEFINICION DE CONFORT La Real Academia de la Lengua define al confort como "aquello que produce bienestar y comodidades" a y define al bienestar como "el conjunto de cosas necesarias para vivir bien". Por tanto se puede definir el confort como todo aquello necesario que nos ayuda a vivir bien y estar cómodo. Otra definición de forma inversa seria verlo en negativo "el confort es la zona en la cual no se produce un sentimiento de incomodidad" [8] Existen numerosas definiciones, algunas más completas que otras, pero lo cierto es que el confort en el ser humano es un fenómeno muy complejo, en la cual intervienen parámetros ambientales y factores diversos. [9] Los factores son aquellas características que corresponden al sujeto o usuario. Son ajenas al ambiente y por tanto difíciles de valorar. Entre los principales factores están los de tipo biológico-fisiológicos (edad, sexo, herencia etc.), los sociológicos (moda, alimentación, cultura, familia etc.) y las de tipo psicológicas, que son inherentes a la psique propia de cada individuo. Los parámetros ambientales o de confort son "manifestaciones energéticas, que expresan características físicas y ambientales de un espacio habitable, independientemente del uso del espacio y sus ocupantes" [10]. Entre estas se encuentran los parámetros acústicos, visuales y climáticos o térmicos. Los dos últimos parámetros, serán los que se analizaran y desarrollaran para el análisis del balcón de celosía.

a Definición obtenida de la vigésima segunda edición del Diccionario de la Real Academia de la Lengua versión digital http://www.rae.es/rae.html consultada el 23 de junio del 2009.

http://www.rae.es/rae.html


III.2 CONFORT VISUAL Partiendo de la definición de confort dada, el confort visual es el conjunto de características que nos hacen ver bien, con el menor esfuerzo posible, asociándose por tanto con el tener una cantidad de luz adecuada para la actividad a realizar. III.2.1 PARAMETROS DEL CONFORT VISUAL El primer parámetro del confort visual [11] es el nivel de iluminación o iluminancia, (unidad: Lux, E) cuyos valores numéricos van en aumento desde la segunda guerra mundial debido al requerimiento de las tareas a realizar y también a la posibilidad actual de poder proporcionar un mayor nivel.

Esfuerzo Visual Lux recomendados Esfuerzo muy alto 1,000 lux Esfuerzo visual alto o muy alto de poca duración

750 lux

Esfuerzo visual medio o alto poca duración 500 lux Esfuerzo visual bajo o medio poca duración 250 lux

TABLA III: Niveles de iluminancias acorde con el esfuerzo visual

Un segundo parámetro del confort es el deslumbramiento, el cual resulta por un excesivo contraste de luminancias dentro del campo visual, resultando molesto para la visión. Los valores aceptables de contrastes variaran de acuerdo al entorno de trabajo.

Objeto observado y fondo próximo 3:1 Objeto observado y superficie general 5:1 Objeto observado y campo exterior 10:1

TABLA IV: relación máxima recomendable de contraste entre objeto observado y campo visual

Fisiológicamente se distinguen dos tipos de deslumbramientos, el primero denominado por velo, producto del contraste de un punto luminoso sobre un fondo muy oscuro, que genera un efecto de velo o rayos formando una cruz alrededor del punto luminoso por una razón fisiológica del ojo humano. El segundo tipo de deslumbramiento es por adaptación y sucede cuando el ojo humano se adapta a la luminancia media de un espacio arquitectónico, quedando zonas muy por encima del nivel medio y por tanto creando un mayor contraste resultando un deslumbramiento.


También se puede clasificar por la incidencia del rayo de la fuente luminosa sobre el ojo o por la reflexión del rayo sobre una superficie brillante incidiendo posteriormente en el ojo. El primero considerado deslumbramiento directo, en donde el rayo luminoso incide sobre la fóvea e incapacita al sujeto. El segundo, deslumbramiento indirecto, es cuando el rayo luminoso incide sobre la retina perturbándola o incomodándola. Rafael Serra [12] presenta la siguiente formula:

g = Lªs * ωb * f (θ) / Lb

Donde: Ls = luminancia de la fuente luminosa ω = Angulo sólido de la fuente desde el ojo f (θ) = función de la dirección en que llega la luz (1 si es perpendicular al ojo y 0 si llega lateral) Lb = luminancia del fondo de la fuente de luz a y b = coeficientes con valores típicos (1.8 y 0.8 respectivamente)

ω = H*L/R2 Donde: H= dimensión de la altura de la abertura L= dimensión del ancho de la abertura R= distancia del plano de trabajo al centro de la abertura

GRAFICO 26: Esquema representativo para el cálculo del ángulo sólido en diversas situaciones.


G = 10 log g

Donde: g = constante de deslumbramiento A partir del índice de deslumbramiento (G), cuya sensación crece logarítmicamente en relación de la constante de deslumbramiento (g), se han elaborado tablas de valores recomendados acorde con las condiciones de trabajo requeridas. Donde valores de G menores a 13 son recomendados para trabajos difíciles; y a medida que aumenta los valores de G, el requerimiento de trabajo disminuye (Ver Tabla V). [13] En el caso de fuentes de luz naturales, se prevé una corrección a la tabla de índice de deslumbramiento aplicable a luz artificial, la cual sigue la siguiente formula:

DG = 2/3 (G + 14) Donde: G = índice de deslumbramiento

Condiciones de trabajo Valores recomendados

INAPRECIABLE: Condición muy critica, trabajos difíciles, situaciones peligrosas, etc.

< 13

BAJO: Condiciones de trabajo largo con dificultad normal, espacios de reposo, etc.

13 - 16

MEDIO: Condiciones de trabajo ligero o de duración corta, espacios de relación

16 - 19

ALTO: Condiciones de trabajo poco criticas, espacios de corta ocupación, etc.

19 - 22

MUY ALTO: Condiciones sin requerimientos visuales, donde el deslumbramiento no es problema

22 >

TABLA V: Índices de deslumbramiento de luz artificial requerido según condiciones de trabajo (G)

Condiciones Valores

IMPERCEPTIBLE < 16 PERCEPTIBLE 16 - 20 ACEPTABLE 20 - 24 INCONFORTABLE 24 - 28 INTOLERABLE 28 >

TABLA VI: Índices de deslumbramiento para iluminación natural. (DG)


El tercer parámetro del confort visual [14] es el del color de la luz, basándose en dos conceptos. La Temperatura de color (Tc), que expresa el color de una fuente de luz, comparándola con la luz emitida por un cuerpo negro a una temperatura (en K) determinada. El índice de rendimiento de color (IRC), relaciona porcentualmente por comparación con una fuente de luz perfecta, la reproducción del color de los objetos. A mayor porcentaje de IRC, mayor será el nivel de reproducción de color. Valores superiores al 85% del IRC son adecuados para espacios donde el color es importante concordando con Tc superiores a 4,500 K. Mientras que niveles inferiores de 70% de IRC se utilizan para espacios donde el reconocimiento cromático es poco importe.

GRAFICO 27: Grafica de Kruithof III.2.2 DIMENSIONAMIENTO DE LA LUZ NATURAL Los sistemas de cálculo de la luz natural sirven para conocer la cantidad de luz natural que existen al interior de un espacio en referencia a la luz exterior, así como la forma en que se distribuye al interior, teniendo como referencias los niveles de iluminancias y el deslumbramiento. Por ello los resultados se expresan en porcentajes respecto a la luz natural exterior, conociéndose como Daylight Factor (DL) o Factores de iluminación Natural (FIN).

DL= (Ei / Ee) * 100 Donde: DL= Daylight Factor (%) Ei= Iluminancia interior (en lux) Ee= Iluminancia exterior (en lux)


Entre los sistemas más comunes, se encuentra el método de predimensionamiento, el método de punto a punto, el método del ordenador y los modelos a escalas (con una variante del uso de software). El método del predimensionamiento permite conocer el valor de iluminancia media sobre un plano de trabajo. Es un método sencillo, que resulta ideal para la iluminación cenital o para evaluaciones comparativas. Se expresa mediante la siguiente formula: Donde: Ei= Iluminancia interior, en lux Ee= Iluminancia exterior en un plano horizontal, en lux Spas= superficie bruta de paso para las aberturas, m2 v= factor de abertura o angulo solido t= factor de transmisión del cerramiento u = coeficiente de utilización Sl= Superficie del local, m2 El método punto a punto permiten el cálculo de la iluminancia de los puntos de referencia escogidos, los cuales configuran una malla o retícula (de 1 m por 1 m) teniendo en consideración todas la aberturas las cuales serán emisoras difusas. Se expresa mediante las siguientes formulas: Donde: E= Iluminancia resultante, en lux I= Intensidad que llega al punto, en candelas α= Angulo con el que llega desde la abertura d=distancia del centro de la abertura al punto, en metros

I = L*S0

Donde: L= Luminancia de abertura, cd/m2 S0= superficie de la abertura, en m2


Donde: E0= Iluminancia que emerge de la abertura

E0 = Ee v t Donde: Ee= iluminancia media exterior en un plano horizontal, lux v = factor de abertura o Angulo sólido t = factor global de transmisión del cerramiento en tanto por uno El método por ordenador, utiliza la potencia del procesador y el software, permitiendo saber los resultados lumínicos de cualquier punto y considerando las reflexiones interiores. En la actualidad existen innumerables programas de calculo entre ellos: Dialux, Relux Profesional 2007 y RAFIS (Rough Analysis for Iluminated Spaces) los cuales emplean distintos métodos de cálculo. Para el caso del RELUX se emplea la siguiente fórmula: [15]

Eh= π L Donde: Eh= iluminancia en el plano horizontal (lx) L= valor medio de la luminancia del cielo (cd/m2) El modelo a escala, el cual consiste en la construcción de una maqueta a escala, permite que la luz se pueda apreciar de forma verdadera, ya que las propiedades físicas de la luz permiten que sea escalable, además que permite el uso de instrumentos de medición (luxometros) a fin de cuantificar los niveles de iluminación. Una variante de este método consiste en el empleo de fotografías digitales tomadas de los modelos a escalas y mediante un software calcular el nivel de luminancias a A este nuevo método lo llamaremos "Método Mixto".

a Internet WEB HDR: http://luxal.dachary.org/webhdr/


III.3 CONFORT CLIMATICO El confort climático esta compuesto de dos campos generales [16]. El primero corresponde a la calidad del aire respirado y su composición. El segundo campo se refiere al confort térmico, en el cual intervienen los procesos o fenómenos del intercambio de energía entre nuestro cuerpo y el medio ambiente. Todo cuerpo por encima del cero absoluto (-273° C ó 0 K) emite energía. El ser humano no es la excepción y dada a sus propias características, debe mantener una temperatura interior constante para poder sobrevivir frente a las condiciones externas, empleando mecanismos de regulación llamados Homeostasis. La ingesta de alimentos produce en el ser humano, mediante procesos metabólicos, la generación de energía y de calor, para poder llevar a cabo todas nuestras funciones biológicas. Por tanto para poder controlar la temperatura interior óptima para que nuestro cuerpo funcione, es necesario que el cuerpo genere calor para compensar el calor perdido por emisión o que el cuerpo disipe el calor excedente producto de algún trabajo, por los procesos metabólicos o por el intercambio de energía con otros cuerpos de su entorno. Para tal efecto, el cuerpo humano emplea como elementos reguladores de la pérdida o producción del calor sistemas que modifiquen el flujo sanguíneo, el metabolismo, la transpiración, el ritmo de respiración etc. Estos sistemas se ven afectados por los parámetros térmicos que constan de las siguientes variables: - La Temperatura del aire - La Temperatura de radiación - La humedad relativa - Velocidad del aire La acción de cada uno de estos parámetros individual o colectivamente, dependerá de los factores del confort antes citado. Siendo lo mas representativos la edad, el sexo, el grado de adecuación al clima, la situación geográfica, la época del año, la actividad, la ropa. A partir de estos parámetros y factores del confort térmico es que se han desarrollados gráficos o ábacos que valoren conjuntamente o parcialmente dichos aspectos y poder determinar una zona de confort y las posturas o métodos de corrección en caso de situarse fuera de dicha zona (pasiva o mecánicamente). La grafica de Víctor Olgyay [17] se emplea principalmente para condiciones externas de la edificación. Se basa directamente en los parámetros de la temperatura del aire (ordenada) y la humedad relativa (absisas) para establecer su zona de confort; e indirectamente en los parámetros de la radiación y la velocidad del viento como métodos correctivos.


Otra propuesta es el ábaco psicométrico de Givoni, el cual relaciona la temperatura del aire (ordenadas) con la humedad absoluta (absisas). A partir de esto y dependiendo del grado de saturación de vapor de agua por temperatura del aire, se delimita la humedad relativa correspondiente a iguales sensaciones. Así también se diagrama las líneas de energía del aire (entalpías) que se corresponden con las sensaciones térmicas de las personas.

GRAFICO 28: Gráfica de Olgyay A diferencia de Olgyay, el ábaco de Givoni se emplea para condiciones internas del edificio; así mismo delimita las estrategias que conlleven a mantenerse en la zona de confort propuesta, la cual contempla un confort de verano y otro de invierno. Givoni asimismo considera que los límites de la zona de confort puede ser variable a consecuencia del factor de adaptación al medio ambiente.


GRAFICO 29: Ábaco psicométrico de Givoni, con zonas de confort e incluyendo zonas de corrección Por tener el clima de Lima (ver Capitulo IV) unas características excepcionales que la sitúan cercana a al zona de confort tanto en invierno como en verano, el estudio considera hacer hincapié en dos parámetros del confort como la humedad relativa y el movimiento del aire (vientos), que apuntan a ser la solución a priori a la búsqueda del confort en el caso determinado de la ciudad de Lima. III.3.1 HUMEDAD RELATIVA La Humedad Relativa (HR) nos indica el porcentaje de vapor de agua contenido en el aire en relación al máximo que podría contener a una temperatura específica. La HR varía acorde a la temperatura del aire, teniendo la capacidad de contener más vapor de agua (Humedad Absoluta) a mayor temperatura del aire y viceversa. Por tanto en la noche al tener una temperatura menor, la humedad relativa será mayor. Hay un porcentaje máximo (100%) de humedad relativa que puede contener el aire, una vez alcanzado, el vapor de agua se condensa y cambia de esta gaseoso a líquido. La Humedad Relativa está influenciada por la relación masa tierra-agua, pero también esta influenciada por los vientos, la altura relativa, la vegetación, etc. [18] La Humedad relativa tiene un efecto acrecentador de la sensación dependiendo el extremo en que se encuentre la temperatura del aire. Si la temperatura del aire es muy alta,


un aumento en la humedad relativa acentuara la sensación de calor. Mientras que una temperatura del aire baja con una alta humedad relativa acentuara la sensación de frío, debido a que "el humedecimiento de la ropa aumenta su conductividad calorífica". [19] Como se ha comentado antes, el cuerpo humano es un complejo sistema que mantiene su temperatura interior, empleando diversos medios. Uno de estos medios es la sudoración y la evaporación de esta por medio del proceso llamado enfriamiento por evaporación. Por el cual la sudoración que se encuentra en "estado liquido en la piel cambia a estado gaseoso (vapor), obteniendo calor latente de los alrededores y permite la liberación de una cantidad de calor sensible del aire circundante. Esto permite la reducción de la temperatura de dicho aire, pero eleva su humedad". [20] Pero este proceso de enfriamiento por evaporación tiene un requisito indispensable, que la humedad relativa no debe ser muy alta. Valores por encima del 70% dificultan el que se lleve a cabo la evaporación. Para el caso de la ciudad de Lima, la humedad mínima según los datos metereologicos, esta rondando ese límite, descartándose a priori como solución efectiva. Otra solución que se desprende de la carta bioclimática de Víctor Olgyay y del ábaco piscométrico de Givoni, es el efecto del movimiento del aire como parámetro variable a fin de reducir el inconfort producto de la alta humedad. III.3.2 MOVIMIENTO DEL AIRE (VIENTO) El clima y las fuerzas que lo rigen son el resultado de los efectos de la radiación solar sobre la tierra [21] cuyo calentamiento genera que el aire cercano a la superficie aumente de temperatura, elevándose y creando una presión negativa, siendo reemplazado por aire mas frío. La morfología de la tierra y rotación de esta, dan como resultado que la tierra no se caliente uniformemente, creando bolsones de alta y baja presión sobre su superficie dando como resultado el viento debido a las diferencias de presión A escala mas reducidas los accidentes geográficos, la configuración de la trama urbana, la vegetación, los edificios, las masas de agua, etc., condicionan la dirección y la intensidad de los vientos. Si bien el aire es difícil de controlar y siempre es regido por "voluntad propia", en zonas no continentales (es decir costeras), el viento tiene un comportamiento regular, yendo en sentido de la tierra en el día y cambiando su sentido hacia el mar en la noche, debido a su capacidad térmica. Así también sucede en las montañas o en zonas boscosas donde se puede prever cual será su comportamiento. La ventilación natural depende de tres variables climáticas que son, la velocidad del viento, la dirección del viento y su diferencial de temperatura.


En el caso de la arquitectura, la dirección del viento y su velocidad al entrar en contacto con una edificación generan diferencias de presiones a lo largo de este. Por tanto a mayor diferencia de presión, mas eficiente será el sistema de ventilación. Cuando el viento se encuentra en una zona de presión positiva o alta presión, su velocidad es menor, debido a que las moléculas que lo componen están mas juntas dificultando su desplazamiento. Caso contrario sucede en zonas de presión negativa o presión baja, en el cual la velocidad del viento es mayor. Si bien la diferencia de presiones es el factor predominante de la ventilación natural, este esta condicionado a la velocidad del viento, el cual no deberá ser menor de 2.5 m/s. [22] La tercera variable en la generación de ventilación natural es la diferencial de temperatura. Cuando la temperatura se incrementa, la densidad del aire decrece por ende el aire se eleva. Diferencias de temperaturas entre el interior y exterior de un edificio o entre áreas de la edificación crean diferencias de presiones y por tanto movimiento del aire. Este efecto se conoce como "stack effect". Existen numerosas clasificaciones de los vientos de acuerdo a su dirección, frecuencia e intensidad. Una de ellas es la escala de Beaufort, la cual contempla 12 grados de intensidad. Mas a efectos de esta tesina se ha tomado una escala mas simplificada, debido a que los resultados obtenidos se mostraban en dicha escala, la cual es la siguiente:

Tipo de Viento Velocidad en m/s Calma 0.00 a 0.25 m/s Debil 0.26 a 2.24 m/s Moderado 2.25 a 4.50 m/s Fuerte mayores a 4.50 m/s

TABLA VII: Clasificación de los vientos según su intensidad en m/s


Capitulo IV:

LIMA: CLIMA Y CONFORT


IV.1 EL CLIMA DE LIMA La ciudad de Lima fue fundada por Francisco Pizarro el 18 de enero de 1535, sobre la margen izquierda de la llanura aluvionica formada por el río Rimac. Con una trama ortogonal y en forma de damero con una retícula de 9 por 13 manzanas que se extendían sobre un área de 215 hectáreas.

GRAFICO 30: Plano de ubicación de la cuadrícula fundacional de la ciudad de Lima Su posición privilegiada, en el centro de la nueva zona conquistada y su relativa cercanía al océano pacífico sin estar en sus orillas, la colocó como el centro y eje de toda Sudamérica. Lima se encuentra sobre los 110 metros sobre el nivel del mar y dista de la costa unos 7 Km. (evitando así el ataque de corsario y piratas), siendo sus coordenadas 12°05´ de latitud sur y 77°02´ de longitud oeste. Si bien Lima se encuentra dentro del trópico de capricornio (que va desde los 0° hasta los 23° latitud sur) correspondiéndole un clima calido húmedo, en realidad cuenta con un clima denominado Desierto Marítimo Frío (Cool maritime deserts) según la clasificación climática Köppen modificada de M. Evans, siendo sus características principales que la temperatura no sobrepasa los 25° C, no cuenta con una variación de temperatura brusca entre el día y la noche como en los climas desérticos; escasez de lluvia y de vegetación y una humedad muy alta, alcanzando el 90%, la cual crea disconfort. La presencia de capas de inversión térmicas unidas a los altos valores de humedad acentúan los problemas de polución


GRAFICO 31: Cuadrícula fundacional de la ciudad de Lima y su inclinación respecto al norte. Adicionalmente se destaca en la clasificación de Köppen, que por su proximidad a un mar frío, es frecuente la niebla (BWn). Este mar frío, se debe a la corriente oceánica de Humbolt, que proviene de latitudes inferiores y que viaja de sur a norte del país e incluye a la ciudad de Lima, razón que explica la excesiva nubosidad de la que es parte la mayor parte del año. Esta característica del cielo nublado de Lima, es un dato que nos lleva a señalar, basándonos en las descripciones de algunos cronistas, poetas e historiadores de la época de la conquista y actuales, que el clima de Lima ha variado poco o nada en el tiempo y conserva aun ese cielo tanta veces catalogado gris como panza de burro. Como lo describe Miro Quesada [23], citando a Cieza dice de Lima "….. verdaderamente es una de las buenas tierras del mundo, pues vemos que en ella no hay hambre, ni pestilencia, ni llueve, ni caen rayos ni relámpagos ni se oyen truenos; antes siempre esta el cielo sereno y muy hermoso" Como Mario Vargas Llosa [24], en Conversaciones en la Catedral, donde Santiago Zavala (protagonista) relata "El cielo sigue nublado, la atmósfera es aun mas gris y ha comenzado la garúa: patitas de zancudo en la piel, caricias de telarañas. Ni siquiera eso,


una sensación furtiva y desganada todavía. Hasta la lluvia andaba jodida en este país. Piensa: si por lo menos lloviera a cantaros" O como diría Herman Melville en Moby Dick [25] "Y no es enteramente el recuerdo de sus antiguos terremotos, ni la sequedad de sus cielos áridos, que nunca llueven; no son estas cosas las que hacen de la impasible Lima la ciudad mas triste y extraña que se pueda imaginar. Sino que Lima ha tomado el velo blanco, y así acrecienta el horror de la angustia". A partir de estas citas, que nos demuestran el poco cambio que ha tenido el clima de Lima y tomando como base los datos de la tesis de Martín Wieser [26], se parte a fin de determinar las características del cima de Lima. Los datos climáticos son proveídos por el Servicio Nacional de Metereología e Hidrología (SENAMHI), los cuales abarcan un periodo de 10 años (1975- 1984). Los datos metereologicos utilizados muestran que el clima de Lima es un clima que no sufre cambios drásticos de temperatura entre el día y la noche (temperaturas medias mínimas y máximas), que cuya oscilación máxima es de 6° C cualquiera sea su estación. Asimismo muestra picos máximos de temperatura de 28 °C en verano (marzo) y mínimos 13.5° C en invierno (agosto). Las precipitaciones son escasas, acordes con el clima desierto marítimo frío, el cual no debe exceder 250mm. Para el caso de Lima la precipitación máxima es de 2.94mm en la época de invierno (agosto) y la mínima es de 0.47mm que coincide con el final del verano y comienzo del otoño (marzo, abril mayo). Las horas de sol varían acorde con la época del año. Mientras que en el verano el porcentaje de horas de sol supera ligeramente el 50%, es decir que de cada dos días, un día es nublado. En invierno el promedio baja a 12.7% (hacia el mes de julio), es decir de cada 8 días, 7 resultan nublados o sin radiación directa. Esta característica determina unas cualidades lumínicas especiales para Lima, debido a que goza de un cielo mayoritariamente nublado, lo cual no favorece la radiación directa, sino más bien la radiación difusa, no contando con los índices de iluminancias de un día soleado, pero con valores muy superiores a los valores de un cielo despejado. a La humedad relativa elevada es la característica principal de Lima. Los datos metereologicos sitúan la media anual sobre el 80% de humedad relativa, llegando a niveles de 95% por las mañanas o las noches y valores menores (hasta 60%) coincidiendo con el pico máximo de la temperatura al mediodía.

a Para el caso de Barcelona, un dia soleado tiene una iluminancia de 100,000lx; mientras que el cielo nublado 10,000lx y el cielo despejado una iluminancia de 2,500lx.


Los vientos en la ciudad de Lima son moderados en general. Por la mañana son calmos, con velocidades de hasta 0.25 m/s con preferencia sur-este; cambiando a moderado hacia mediodía por velocidades mayores que no sobrepasan los 4.5 m/s y una orientación proveniente del suroeste, cuyo periodo de calma no excede el 10% del tiempo. Por la noche (19:00 horas), la orientación de los vientos cambia nuevamente, siendo la dirección preferente la sur-este y con velocidades entre medias y débiles y con periodos de calma que bordea el 25% del tiempo. Otro dato relevante, es el correspondiente a niveles de iluminancia de la ciudad de Lima en días cubierto, datos que fueron tomados a lo largo de un año (septiembre 2000 a agosto 2001) en 5 horas distintas. En horas de la mañana los valores de iluminancias varían entre los 2,500 lux en invierno hasta los 9,300 luxes en verano. Entre las 9.00 hrs. y las 15.00 hrs. en verano los valores de iluminancias asciende hasta 66,450 lux para luego descender hacia los 17,000 lux a las 17.00 hrs.a. Mientras que en invierno los valores entre las 9.00 hrs. y las 15.00 hrs. fluctúa hasta los 37,000 lux a mediodía, descendiendo hasta los 4,000 lux a las 17.00 hrs.

GRAFICO 32: Iluminancia en el plano horizontal con cielo cubierto para la ciudad de Lima. Datos tomados entre septiembre 2000 y agosto 2001.b

a Los datos correspondientes al mediodía no se encuentran disponibles en la Tesis respectiva. b En los meses de verano a las 12:00 horas ninguno de los dias de la evaluacion tuvieron cielo cubierto. La linea roja segmentada une los datos de las 9.00 horas con el de las 15.00 horas. Leyenda: Linea roja (verano), Linea amarilla (primavera), Linea azul (Invierno), Linea celeste (otoño)


IV.2 EL CONFORT DE LIMA El confort como se ha mencionado en el Capitulo III, tiene un fuerte componente subjetivo y objetivo a la vez y esta sujeto a infinidad de variables. Para el caso de Lima, la zona de confort se encuentra entre los 24.76° C y los 20.74° C en verano con la vestimenta típica (CLO de 0.55) mientras que para invierno la zona de confort se halla entre los 21.66° C (límite superior) y los 18.30° C como límite inferior, según la tesis de Julio Quesada titulada "Estudio de confort climático en Lima Metropolitana y Callao". [27] Esta zona de confort definida por Quesada para el verano, se basa en la temperatura óptima, que resulta del promedio del índice global de isotermas y la ecuación de confort desarrollada por Fanger y teniendo en consideración un CLO de 0.55. Para el caso de invierno, Quesada, utiliza la ecuación de confort térmico y asume un CLO de 1.00. Obteniéndose por tanto la temperatura óptima de verano de 22.83° C y la de invierno de 19.98° C. A partir de estas temperaturas óptimas, Quesada, determina las temperaturas superiores e inferiores. Los limites en el verano corresponden a la cantidad equivalente de la propia vestimenta, es decir el CLO (0.55 CLO= 4.015° C) la cual se suma y resta a la temperatura óptima de verano. Para el caso de invierno, establece como límite inferior la temperatura de 18.30° C cuyo límite inferior fuera establecido por Olgyay [28] y como limite superior emplea la misma amplitud. A fin de definir mejor la zona de confort, Quesada, utiliza la humedad relativa (de 50%) y el nivel de presión de vapor (de 15mm) para cerrar la zona de confort tanto a nivel horizontal como vertical (ordenadas y abscisas).


GRAFICO 33: Grafico de Olgyay, perteneciente a la ciudad de Lima.


GRAFICO 34: Detalle del Grafico de Olgyay para la ciudad de Lima. Una corrección a estos límites de la zona de confort es introducida por Martín Wieser [29] quien partiendo de los datos de Quesada, delimita la zona de confort en invierno entre 18° C a 22° C y en verano entre 21° C a 26° C. Esta extensión de los limites del confort "se basa en la capacidad de adaptación de los pobladores a ciertas condiciones particulares (como la humedad relativa o temperatura excesiva), mas no a la capacidad económica como tal, criterio sugerido por Givoni". Una coincidencia que tanto Quesada como Wieser expresan, es que a la luz de los ábacos psicométricos de los datos de la ciudad de Lima, la estrategia recomendada resulta ser la ventilación, a razón que la humedad tan alta de Lima, dificulta la refrigeración por evaporación, debido a la saturación del aire. Martín Evans [30] menciona "la segunda condición ocurre cuando la humedad está por encima del 70%" y añade "…cuando la temperatura no se eleva por encima de la zona de confort, el movimiento del aire es lo recomendable para evitar la sensación húmeda que acompaña a las altas humedades".


GRAFICO 35: Ábaco psicometrico para la ciudad de Lima con correcciones basadas en la adaptación de los pobladores a condiciones particulares propuesto por Martín Wieser.


Capitulo V:

ANALISIS LUMINICO Y TERMICO


V.1 COMPONENTES DEL BALCON Y LA CELOSIA Tal cual se ha descrito en el Capitulo II.2 el uso del balcón y su cerramiento de celosía como elemento arquitectónico se extendió tanto en las culturas antiguas como Mesopotamia, India y Egipto, así como en América, específicamente en Lima. Si bien presentan algunas diferencias, sus similitudes formales son mayores, por tanto a fin de poder analizarlo es preciso homogenizarlo y subdividirlo en sus componentes a fin de obtener un tipo que resulte materia de análisis. Teniendo como base los registros fotográficos y esquemas presentados anteriormentea se propone la descomposición del balcón con cerramiento de celosía en dos elementos según su posición en el espacio.

GRAFICO 36: Elevación y sección de un balcón de celosía típico. Los primeros son los elementos horizontales, que cuentan con una función estructural y de soporte. Son elementos que sobresalen de la fachada ya sea hacia el interior como al exterior (mayormente). Se componen de dos plataformas una al nivel del suelo del piso contiguo y el otro en la parte superior como cerramiento de este, que por lo general concuerda con la altura del ambiente desde el cual se accede. El ancho de esta plataforma

a Gráficos 3, 4, 5, 7, 13, 22, 23, 24 y 25


no excede un metro y medio (1.5m) y su largo depende del ambiente desde el cual se accede, no limitándose a un solo ambiente.

GRAFICO 37 (izquierda): Elemento horizontal, el balcón (sección) GRAFICO 38 (derecha): Elemento vertical, la celosía (sección)

El segundo, son los elementos verticales que cumplen la función de cerramiento de los elementos horizontales, tanto frontal como lateralmente. Su altura depende de la altura que existe entre los elementos horizontales que conforman el balcón. A su vez, dentro de este elemento vertical se pueden identificar tres divisiones de acuerdo a su altura relativa, el inferior, el superior y el medio cuyas alturas son variables.


V.2 EVALUACION LUMINICA La descomposición del balcón de celosía en elementos más sencillos, nos lleva a considerar unos aspectos en la evaluación lumínica. En el caso del balcóna, su importancia dentro del confort lumínico a efectos de esta tesina será puesto de lado, debido a que toda la cuadrícula fundacional de la ciudad de Lima tiene la misma sección de vía y por tanto la porción de cielo visible es la misma. En el caso de otras realidades, la porción de cielo visible deberá ser una variable a considerar.

GRAFICO 39: Variación del ángulo de cielo visible con o sin balcón. De otro lado, dadas las características climáticas de Lima y teniendo en consideración su latitud y el porcentaje de horas de sol al día en verano, la proyección del balcón hacia el exterior sirve de protección en el exterior debido a la generación de áreas sombreadas y protegidas de la radiación solar directa. Mas este aspecto escapa a la evaluación lumínica, la cual se limita al interior. Por tanto la evaluación lumínica sólo se referirá al componente de la celosía, dejando de lado al balcón.

GRAFICO 40: Protección exterior del bacón de los rayos solares en verano.

a Entendiéndose como elemento descompuesto separado de la celosía.


V.2.1 METODOLOGIA La evaluación lumínica está basada en los parámetros visuales descritos previamente en el Capitulo III.2 como son el nivel de iluminancias (E), nivel de luminancias (L), índice de deslumbramiento (G) y el daylight factor (DF). Para tal fin se emplearan los siguientes métodos. El primero es el uso del método mixto mediante el empleo de un modelo a escala 1:10 que representa un ambiente de 3 m de ancho, 4m de largo y de 3m de altura. De este modelo se obtendrán 5 fotografías digitales en secuencia por cada experimento variando el factor de exposicióna de la cámara digital a fin de cargarlas en un software, WEB HDRb, para obtener un mapa de luminancias con base en el falso color. El segundo es el uso del método por ordenador, que consiste en el empleo del programa RELUX PROFESIONAL 2007 c en el cual se realizará un modelo de 3m de ancho, 4m de largo y 3m de altura y se comprobarán los resultados obtenidos a partir del modelo a escala, trasladando los resultados al caso de Lima, a fin de analizarlos. Los datos que se obtendrán serán modelos 2D de la distribución de iluminancias máximas, mínimas y medias sobre las dos superficies de medicion establecidas.d También se obtendrá la distribución en color falso de iluminancias, las curvas isolux y el Daylight factor máximo, mínimo y medio. Para lo cual se han desarrollado 6 maquetas a escala para el método mixto y 6 modelos para el método por ordenador, cuyas paredes interiorese tienen un coeficiente de reflexion de 0.50 (correspondiente al color marrón claro). Estas maquetas y modelos poseen diversos cerramientos de la fachada a sur, siendo las modificaciones las siguientes: 1) Muro de 3m de ancho por 3m de altura, con un vano de 1m x 1m, ubicada en el centro de la pared y cuya proporción es 1/9 de la superficie de la fachada, 2) Muro de 3m de ancho por 3m de altura, con 04 vanos de 0.5m x 0.50m, ubicada de forma equidistante, cuya proporción es 1/9 de la superficie de la fachada 3) Muro de 3m de ancho por 3m de altura, con 08 vanos de 0.25m x 0.25m, ubicada de forma equidistante, cuya proporción de fachada es 1/9 de la superficie de la fachada.

a Factor de exposición E.V. +2, +1, ±0, -1, -2 con una camara Sony DSC-S950 steady shot sobre un trípode b WEB HDR: http://luxal.dachary.org/webhdr/ se basa en el uso de HDR images, que son las siglas en ingles de imagenes de alto rango de definicion. Una camara digital, guarda en su interior informacion adicional a los pixeles, el cual es usado por el software para realizar el mapa de color falso de luminancias. c Descargado desde la pagina web http://www.relux.biz/ (en fecha 01/07/09) d Se ha establecido dos superficies de medición, una sobre el plano vertical correspondiente a la fachada sur (donde se ubica la celosía) y la segunda sobre un plano horizontal a una altura de 0.0m e Las paredes interiores inlcuyen al techo y al suelo, con un coefiiente de reflexion de 0.50.


4) Muro de 3m de ancho por 3m de altura, con 16 vanos de 0.125m x 0.125m, ubicada de forma equidistante, cuya proporción de fachada es 1/9 de la superficie de la fachada. 5) Muro de 3m de ancho por 3m de altura, de celosías cuyo reticulado es de sección cuadrada y que están ubicadas de forma ortogonal. 6) Muro de 3m de ancho por 3m de altura, de celosías cuyo reticulado es de sección circular y que están ubicadas de forma ortogonal. A efectos de poder diferenciar el experimento realizado por el método mixto con el del método por ordenador, se le ha denominado Modelo a la representación por ordenador y Maqueta a las del método mixto. Adicionalmente y como forma de corroborar los resultados obtenidos en cada modelo o maqueta, se han determinado dos horas de medición de resultados. El primero a las 13.00 hrs y el segundo a las 19.00 hrs.


V.2.2 EVALUACION POR EL METODO MIXTO Los experimentos del 1 al 4, se realizaron durante el mismo dia pero a distintas horas del diaa. El primero se realizó entre las 13.00 hrs y las 13.30 hrs, cuyos resultados se han denominado como Maquetas 1a, 2a, 3a y 4a. Mientras que la segunda parte se realizó entre las 18.45 horas y las 19.15 horas. Maqueta 1a Maqueta 2a Maqueta 3a Maqueta 4a

GRAFICO 41 : Foto-resultado de luminancias en falso color de las maquetas 1a, 2a, 3a y 4a del programa

Web HDR y cuadro de luminancias en cd/m2 Las imágenes de colores falsos de luminancias determinan una variación de la luminancia (en cd/m2) tanto en su distribución en el espacio así como en sus valores absolutos, como respuesta a la variación de la abertura de la celosia. En el caso de la maqueta 1a, presenta valores de luminancias al interior en un rango que van desde los 1,450 cd/m2 (amarillo) hasta los 150 cd/m2 (azul), es decir con una relacion 10:1. En las maquetas 2a y 3a este rango va disminuyendo a medida que la

a Dia 09 de julio del 2009 , a las 13:00 hrs y a las 19.00 hrs con cielo nublado totalmente


abertura de la fachada sur va disminuyendo de dimensi'on, llegando su relacion a 7:1. La maqueta 4a, presenta los menores valores máximos y mínimos de luminancias al interior, al igual que una uniformidad mayor a las anteriores maquetas, pero aumenta su relacion a 10:1. Maqueta 1b Maqueta 2b Maqueta 3b Maqueta 4b

GRAFICO 42 : Foto-resultado de luminancias en falso color de las maquetas 1b, 2b, 3b y 4b del programa

Web HDR y cuadro de luminancias en cd/m2 Para el caso de las maquetas 1b, 2b, 3b y 4b realizado a las 19.00 hrs, presenta resultados similares, mas con valores de luminancias menores, debido a la variación de la intensidad luminica (Ea) del sol a lo largo de su recorrido. Los experimentos con las maquetas 5 y 6 se realizaron el día 10 de julio con cielo totalmente nublado entre las 12:00 horas y las 13:00 horas. La diferencia sustancial era la sección que conforma la celosía de la fachada a sur. Por un lado la maqueta 5 era de sección cuadrada (10mm x 10mm); mientras que la maqueta 6 era de sección circular (ø = 10mm).


En la maqueta 5 se aprecia una distribución más homogénea de las luminancias al interior del ambiente con respecto a la maqueta 6. Mas al ampliar la imagen digital se comprueba que la sección cuadrada de la celosía produce valores de contraste del orden de 20:1 sobre la misma fachada; mientras que con una sección circular el contraste es menor, del orden de 10:1 a 15:1 lo cual repercute en el confort visual, evitando un menor contraste y el deslumbramiento indirecto. Maqueta 5 Detalle (ampliación) Maqueta 5 Maqueta 6 Detalle (ampliación) Maqueta 6

GRAFICO 43 : Foto-resultado de luminancias en falso color de las maquetas 5 y 6 del programa Web HDR y cuadro de luminancias en cd/m2


V.2.3 EVALUACION POR EL METODO POR ORDENADOR El experimento por el método del ordenador se ha realizado en dos partes: La primera parte incluye los experimentos 1, 2, 3 y 4 y la segunda parte los experimentos 5 y 6. Al igual que la evaluacion por el metodo mixto, se han tomado dos horarios del dia (13:00 hrs y las 19:00 hrs) a fin de poder contrastar los resultados. Asimismo se ha determinado dos superficies de medición, la primera sobre el plano horizontal (h=0.0m) y la segunda sobre el plano vertical a fachada sur (la de la celosia). Debido a que el programa RELUX Professional 2007 posee su propio modo de presentación, los resultados gráficos se encuentran en el Anexo 3. Adicionalmente se han elaborado diversas Tablas con el fin de facilitar el análisis de los datos. V.2.3.1 MODELOS 1, 2, 3, 4 Los datos obtenidosa de cada uno de los 4 modelos tanto a las 19.00 hrs como a las 13.00 hrs, muestran una similitud de resultados, no en valores absolutos, sino es sus relaciones o proporciones, toda vez que la intensidad luminica (Ea) varia de acuerdo a la hora del dia.b Sobre el plano horizontal, las iluminancias máximas, medias y minimas (Emax, Em y Emin ) disminuyen a medida que las aberturas de los vanos se reducen. Por tanto, el Modelo 1 (a las 13.00hrs como a las 19.00hrs) obtiene mayores valores de iluminancias, mientras que el Modelo 4 los menores. (ver Tabla VIII y IX) Caso contrario sucede respecto al contraste entre la Emax y Emin sobre el plano horizontal. Mientras que en los Modelos 1, 2, y 3, el contraste disminuye a medida que el area abertura se hace menor. En el Modelo 4 la relacion entre Emax y Emin aumenta llegando a igualar a la del Moldelo 1, esto debido a que el Emin del Modelo 4 se redujo a la tercera parte en relacion al del Modelo 3. Determinando que existe un límite en la reducción de las aberturas de las celosía como forma de controlar el excesivo contraste. En cuanto al deslumbramiento (sobre el plano vertical) a menor sección de la abertura de la celosía, menor será el índice de deslumbramiento a la luz natural (DG). Para el caso de los modelos 1 y 4, el deslumbramiento pasa de ser intolerable a imperceptible. a Los Datos extraidos del programa Relux son diversos y muy extensos. Por lo cual se ha reducido a 4 por cada uno de los seis modelos realizados: - Tabla de Iluminancias (E) - Daylight Factor (DF) - Curvas Isolux - Colores Falsos b Intensidad Luminica (Ea) para las 19.00 hrs es de 9,140 lx y para las 13.00 hrs es de 19,700 lx.


Iluminancias, E (en lux) Daylight Factor, D (en %)

E media E mínima E máxima D media D mínima D max Relación / Contraste

Modelo 1 127 21 317 1.39 0.23 3.47 1 : 15 Modelo 2 79 17 200 0.86 0.19 2.19 1 : 12 Modelo 3 36 15 93 0.39 0.17 1.02 1 : 6 Modelo 4 17 5 77 0.19 0.06 0.84 1 : 15

TABLA VIII: Cuadro de iluminancias y Daylight Factor sobre un plano horizontal (h=0.0m) de los modelos 1, 2, 3 y 4 a las 19:00 hrs. (Ea= 9,140 lx)



Modelo 1 274 44 689 1.39 0.22 3.49 1 : 16 Modelo 2 169 37 433 0.86 0.19 2.20 1 : 12 Modelo 3 78 35 205 0.39 0.18 1.04 1 : 6 Modelo 4 37 10 165 0.19 0.05 0.84 1 : 16

TABLA IX: Cuadro de iluminancias y Daylight Factor sobre un plano horizontal (h=0.0m) de los modelos 1, 2, 3 y 4 a las 13:00 hrs (Ea= 19,700 lx)

Ls Lb

DF (%) cd/m2 DF (%) cd/m2 ω f (θ) g G DG

Modelo 1 36.8 3,363 4.50 65 0.0625 1.00 3,750 36 33Modelo 2 28.6 2,614 4.30 63 0.0146 0.98 764 29 29Modelo 3 18.3 1,673 3.90 57 0.0033 0.97 117 21 23Modelo 4 8.59 785 4.03 59 0.0008 0.95 9 10 16

TABLA X: Deslumbramiento para los modelos 1, 2, 3 y 4 a las 19:00 hrs sobre la fachada a sur (Ea= 9,140 lx) a

Ls Lb


Modelo 1 36.8 7,250 4.50 141 0.0625 1.00 6,855 38 35Modelo 2 28.6 5,634 4.30 135 0.0146 0.98 1,421 32 31Modelo 3 18.3 3,605 3.90 122 0.0033 0.97 218 23 25Modelo 4 8.59 1,692 4.03 126 0.0008 0.95 17 12 16

TABLA XI: Deslumbramiento para los modelos 1, 2, 3 y 4 a las 13:00 hrs sobre la fachada a sur (Ea= 19,700 lx)

a El valor en cd/m2 de la Lb se obtiene en base al Daylight Factor medio (DFm), el cual ha sido multiplicado por el coeficiente de reflexion (0.50) y luego dividido por π (3.1416). El valor del angulo solido (ω) viene de la formula descrita en el Grafico 26 de la pagina 39.


V.2.3.2 MODELOS 5, 6 Para los modelos 5 y 6, los niveles de iluminancias máximas, medias y mínimas varían de manera significativa, obteniéndose mayores niveles de iluminancias con una celosía de sección circular respecto a una cuadrada. Esta diferencia es del orden de 1:4 respecto del modelo 5 al 6 sobre un plano horizontal. Cabe indicar que la relación entre la iluminancia mínima y la máxima en un plano horizontal es similar en cada modelo. Mientras que en el modelo 5 la relación de iluminancias es de 1:4.6, en el modelo 6 es de 1:4.38 pero con niveles de iluminancia mucho mayores. Si bien a nivel horizontal denotan una cierta similaridad, en el plano vertical hay grandes diferencias. El contraste en el plano vertical en el interior de la celosía en el modelo 5 es de 1:15, mientras en el modelo 6 el contraste es de 1:7.35. Asimismo existen diferencias en cuanto al índice de deslumbramiento natural (DG). Mientras que con el modelo 5, el DG es de 16 (deslumbramiento perceptible); en el caso del modelo 6 el DG es de 15 (deslumbramiento imperceptible). Si bien numéricamente es solo una unidad, a nivel visual puede significar la diferencia entre confort o disconfort.

Iluminancias, E (en lux) Daylight Factor, D (en %) E media E mínima E máxima D media D mínima D max

Relación / Contraste

Modelo 5 41 13 58 0.45 0.14 0.64 1 : 4.6 Modelo 6 132 47 205 1.44 0.51 2.24 1 : 4.38

TABLA XII: Iluminancias y Daylight Factor de los modelos 5 y 6 sobre un plano horizontal (h=0.0m) a las 19.00 hrs (Ea= 9,140 lx)



Modelo 5 143 32 479 1.56 0.35 5.23 1 : 15 Modelo 6 335 94 687 3.66 1.02 7.52 1 : 7.35

TABLA XIII: Iluminancias y Daylight Factor de los modelos 5 y 6 sobre el plano vertical a las 19.00 hrs (Ea= 9,140 lx)

Ls Lb


Modelo 5 5.23 479 4.50 23 0.0008 1.00 9.58 10 16Modelo 6 7.52 687 4.30 53 0.0008 1.00 7.95 9 15

TABLA XIV: Deslumbramiento para los modelos 5 y 6 a las 19:00 hrs sobre la fachada a sur (Ea= 9,140lx)


V.2.4 EL CASO DE LIMA Una consideración a tener en cuenta en el caso de Lima es su alta iluminanciaa la cual a mediodía en invierno alcanza los 37,280 lx y en verano sobrepasa los 66,450 lx en un día con cielo totalmente nublado. Partiendo de este punto y teniendo los resultados del Daylight Factor (DF) de los modelos 1 y 4 realizados en Relux Profesional 2007 como base, se obtienen para Lima valores máximos y mínimos de 2,306 lx y de 153 lx en verano y en invierno valores entre 1,294 lx y 86 lx. a mediodía correspondiente al Modelo 1. Para el caso del modelo 4 para Lima, los valores de DF (de los modelos por ordenador) le dan una iluminancia máxima de 558 lx y una mínima de 40 lx en verano, mientras que en invierno los valores varían entre 313 lx la máxima y 22 lx la mínima a mediodía.

Invierno Verano Ea E m E min Emax Ea E m E min E max

07:00 hrs 2,669 37 6 93 9,352 130 22 32509:00 hrs 15,752 219 36 547 46,500 646 107 1,64012:00 hrs 37,280 518 86 1,294 -------- -------- -------- --------15:00 hrs 21,652 301 50 751 66,450 924 153 2,30617:00 hrs 4,747 66 11 165 16,696 232 38 579

TABLA XV: Cuadro de iluminancias (medias, mínimas y máximas) al interior del Modelo 1 en un plano horizontal (h=0.0m) para el caso de Lima en invierno y en verano.

Invierno Verano Ea E m E min Emax Ea E m E min E max

07:00 hrs 2,669 5 2 22 9,352 18 6 7909:00 hrs 15,752 30 9 132 46,500 88 28 39112:00 hrs 37,280 71 22 313 -------- -------- -------- --------15:00 hrs 21,652 41 13 182 66,450 126 40 55817:00 hrs 4,747 9 3 40 16,696 32 10 140TABLA XVI: Cuadro de iluminancias (medias, mínimas y máximas) al interior del Modelo 4 en un plano

horizontal (h=0.0m) para el caso de Lima en invierno y en verano.

a Ver Gráfico 32, pag 53.


Respecto al deslumbramiento (DG) para el caso de Lima en verano, el modelo 1 obtiene un deslumbramiento INTOLERABLE (DG=38) mientras que para el modelo 4, el DG es de 21 calificado ACEPTABLE.

Ls Lb DF (%) cd/m2 DF (%) cd/m2

ω f (θ) g G DG

Modelo 1 36.8 24,454 4.50 476 0.0625 1.00 18,116 43 38Modelo 4 8.59 5,708 4.03 426 0.0008 0.95 45 17 21

TABLA XVII: Deslumbramiento para los modelos 1y 4 bajo las condiciones de iluminancia de Lima (Ea= 66,450 lx)

Más existe una consideración adicional a tener en cuenta en caso de Lima y es que el balcón y su cerramiento de celosía no están aislados sinó que guardan una estrecha relación con el espacio desde el cual se accede. A efectos de la maqueta y los modelos, estos se realizaron considerando al balcón y la celosía como parte integral con el ambiente que lo antecede, tal cual es el caso en las culturas de oriente (ver Grafico 5, planta superior). Mas en Lima, el balcón esta separado por un muro opaco de carga y accediéndose mediante una puerta de doble hoja.

GRAFICO 44: Relación del balcón de celosía con el ambiente interior en la vivienda musulmana y en

Lima. Esta diferencia de relación entre el balcón con celosía y el ambiente desde el cual se accede en el caso de Lima, determina una modificación sustancial del comportamiento de la luz y su distribución al interior. El vano o puerta sobre el muro de carga opaco se convierte en un filtro de esta y generando inclusive deslumbramiento, debido al contraste que produce.


V.3 EVALUACION DE VENTILACION V.3.1 METODOLOGIA A diferencia de la luz natural, el viento presenta mayores dificultades al representarlo en maquetas, ya que no es escalablea. Además el uso de programas informáticos y software es bastante limitado, ya que los software gratuitos no logran representar el verdadero desempeño del viento, habiendo otros cuyas licencias de uso tienen un valor monetario o son de uso privado. El uso de túneles de viento es otra opción, mas el altísimo coste lo hace imposible. Por tanto a efectos de poder analizar el desempeño del balcón y su cerramiento de celosía se recurrirán a investigaciones científicas que nos den una aproximación clara de su desempeño, pudiendo ser a posteriori corroborada con mediciones en campo. Siendo el punto de partida la descomposición del balcón de celosía en sus elementos horizontales y verticales V.3.2. ANALISIS DE VENTILACION Para el estudio del funcionamiento de la celosía, se empleará el estudio realizado por E. Prianto [31], quien investiga el efecto que tiene la configuración del balcón, su diseño y sus cerramientos interiores, en la generación de flujos de aire al interior de un ambiente en un clima tropical húmedo; se analizaron sus resultados y se extrapolaron al balcón de celosía y al clima de Lima. Las características del estudio sitúan el emplazamiento en un clima calido húmedo, con velocidades del viento de 2.4 m/s a una altura de 10 m del nivel del suelo. El balcón esta orientado a barlovento a fin de inducir una ventilación natural. Se han elaborado 46 modelosb, con distintas configuraciones de persianasc, altura de techos y divisiones al interior del ambiente. La velocidad del viento al interior se expresa bajo un coeficiente de velocidad (Cv) d, teniendo en consideración dos puntos de medición, el primero a 1.0m (Cv100) sobre el nivel del piso y el segundo a 1.50m (Cv150), simulando las posiciones de sentado y parado del ser humano.

a El poder medir in situ los balcones y las celosias es uno de las limitaciones citadas en e Capitulo I.4 b Se emplea el software N3S en los Laboratorios CERMA en Nantes, Francia. c Las configuraciones de persianas se encuentran a angulos de 30°, 45°, 60° y 90° en relacion al viento orientado a barlovento. d El Coeficiente de Velocidad (Cv), resulta de dividir la velocidad promedio del viento medida al interior del ambiente a una altura determinada (1.00 m y 1.50 m) por la velocidad del viento a la misma altura medida al aire libre. De esta manera el valor resultante es un porcentaje de la velocidad del viento al exterior y extrapolable a otras condiciones como el caso de Lima.


Si bien el balcón propuesto por E. Prianto no es idéntico al balcón con cerramiento de celosías, los resultados pueden aplicarse a nuestra tesina. Entre los resultados que resaltamos están: La porosidad del cerramiento (celosía) esta relacionado con la velocidad del viento al interior del ambiente. A mayor porosidad, mayor velocidad del viento tanto a 1.0 m como a 1.5m del nivel del piso. Para el caso de la zona del estudio (con una velocidad débil) se recomienda porosidades mayores a un 50% respecto al área de la fachada en zonas con velocidades bajas de viento. La configuración de los elementos del cerramiento del balcón repercute significativamente en la velocidad del viento al interior. Logrando velocidades mayores del orden del 30% al 80% con una configuración a 90° respecto a las de 30°, 45° y 60° de inclinación en relación a la dirección del viento. Así como la configuración, la altura de los cerramientos (o persianas) son determinantes en la velocidad del viento al interior, los cuales han de ser diseñados de acuerdo a las actividades de los ocupantes. Una mayor velocidad del viento se obtiene mediante una configuración variada, con persianas con distintos ángulos y a distintas alturas del balcón. Para el caso de persianas con un ángulo de 90° respecto a la dirección del viento, se obtienen valores mayores (Cv100= 0.25) cuando las persianas se ubica a media altura del balcón. Por otro lado a una altura de 1.50m del suelo, el mayor valor (Cv150=0.33) se obtiene cuando las aberturas del balcón se encuentran tanto en la parte superior como en la inferior. Para el caso del balcón (entendiéndose como elemento descompuesto del balcón de celosía) se ha tomado como base los experimentos y resultados de la investigación realizada por Ishwar Chand. [32] En esta investigación se concluye que la parte central de un balcón, expuesto a un viento de cara a barloventoa, disminuye la presión del aire a nivel del suelo (por debajo del balcón) así como en la parte superior del balcón; pero aumenta la presión del aire sobre el cuerpo central del balcónb. En el caso de los laterales del balcón, se produce un aumento de la presion del viento superior al valor correspondiente a la parte central del balcón. De otro modo, con un viento a sotavento, el efecto resultante de colocar un balcón no varía de forma significativa la presión del viento. a Con un angulo de 90° con respecto a la fachada del balcon. b En comparacion con un edificio sin balcon en su fachada.


GRAFICO 45: (izquierda) Variación de presiones a los extremos de una fachada con balcones con viento a

barlovento a 90° de inclinacion. GRAFICO 46: (derecha) Variación de presiones al centro de una fachada con balcones con viento a

barlovento a 90° de inclinacion. En el caso de un balcón con viento a barlovento pero con un ángulo de incidencia de 45°, se aprecia que las diferencias de presiones, respecto a un edificio sin balcón, son mayores en el lado mas próximo al viento, dismuyendo a medida que se aleja. Incluso en el lado más lejano la presión del viento sobre el cuerpo central del balcón disminuye a valores inferiores a los de un edificio sin balcón.


GRAFICO 47: (izquierda) Variación de presiones en una fachada en el extremo cercano al viento con una

inclinacion de 45°. GRAFICO 48: (derecha) Variación de presiones en una fachada en el extremo lejano al viento con una

inclinacion de 45°.


V.3.3 EL CASO DE LIMA Dadas las condiciones climáticas de Lima con una alta humedad relativa que sobrepasa el 70%, la velocidad del viento es el medio más efectivo a fin de procurar el deseado confort. En el caso de la ciudad de Lima con vientos provenientes del sudoeste y del sudeste a y con velocidades consideradas como débiles (menores a 2.24 m/s), la trama urbana de la cuadrícula fundacional de la ciudad de Lima favorece el recorrido libre de obstáculos del viento y por tanto asegura una máxima velocidad. Lo que en contacto con el balcón aumenta la diferencia de presión y por ende la velocidad del aire a su paso por el interior.

GRAFICO 49: Mapa urbano de la cuadricula fundacional de la ciudad de Lima y los vientos dominantes tanto del suroeste como del sudeste.

En el caso de la celosía del balcón de Lima, su configuración con elementos que ofrecen menor resistencia al viento (a 90°) y partiendo de las constantes de velocidad (Cv)b, se pueden obtener velocidades máximas de 0.56 m/s y 0.67 m/s a una altura de 1.00m y 1.50m respectivamente para aberturas a una altura media. Mientras que para aberturas tanto superiores como inferiores se pueden obtener velocidades máximas de 0.40 m/s y 0.74 m/s a una altura de 1.00m y 1.50m respectivamente.c

a Ver Anexo 1, Datos Climaticos de Lima b Cv es la contante de velocidad obtenida del estudio de E. Prianto. Cv100 es la constante de velocidad a una altura de 1m y Cv150 es la constante de velocidad para una altura de 1.50m c Las velocidades máximas obtenidas son el resultado de multiplicar la constante de velocidad (Cv100 o Cv150) obtenidas por E. Prianto por el límite superior de velocidad de los vientos predominantes en Lima, es decir 2.24 m/s. En el caso de aperturas a media altura el Cv100 es de 0.25 mientras que el Cv150 es de 0.30. Mientras que para aperturas superiores e inferiores, el Cv100 es de 0.18 y el Cv150 es de 0.33.


Mas hay una consideración a tener en cuenta para el caso de Lima y es que el balcón y su cerramiento de celosía no constituyen un ambiente único con el ambiente que lo antecede, sinó que existe un muro opaco de carga que los divide, por el cual se accede al balcón mediante una puerta. Este muro opaco de carga, constituye un obstáculo al flujo de aire, lo que reduce su velocidad.

GRAFICO 50: Relación del balcón de celosía con el ambiente que lo antecede.

Casa Riva Agüero, PUCP (segundo nivel) Por tanto, si bien el balcón y la configuración de la celosía, así como la trama urbana de la ciudad de Lima favorecen una mayor velocidad del viento; su relación con el ambiente que lo antecede reduce o anula esas ventajas. Dejando de ser un elemento eficaz a nivel térmico para conseguir el confort al interior en un clima con una alta humedad relativa.


Capitulo VI:

CONCLUSIONES


VI.1 GENERALES • El balcón de celosía contribuye con el confort al interior, mediante el control de las

condiciones climáticas exteriores. • Los principales requerimientos del balcón y la celosía son de tipo lumínicas y de

ventilación. • Que de la descomposición y análisis en sus elementos básicos, el balcón favorece

principalmente al confort térmico mediante el aumento de la diferencial de presión generando una velocidad mayor del viento al interior; mientras que la celosía favorece principalmente al confort lumínico distribuyendo mejor la iluminancia y evitando el excesivo contraste y deslumbramiento, así como también su configuración evita la obstrucción del viento y por ende ralentizarlo.

VI.2 LUMINICAS • Que el confort lumínico proporcionado por la celosía, se basa en dos variables, el

primero es el tamaño de la abertura y el segundo la sección que lo conforma. • A menor área de la abertura de la celosía, menor será el Daylight Factor (DF) y por

tanto los niveles de iluminancias seran menores y mejor distribuidas al interior. • Con una menor área de la abertura de la celosía, se puede evitar el deslumbramiento • Una sección circular de celosía proporciona mayores niveles de iluminancias sobre un

plano horizontal que una celosía de sección cuadrada, aun cuando la relación de su Daylight Factor máximo y mínimo sea casi igual. Mas sobre el plano vertical de la propia celosía, la relación en la sección circular es 1:7 mientras que en la sección cuadrada es 1:14, favoreciendo el deslumbramiento y el excesivo contraste.

• El balcón, como elemento separado de la celosía, contribuye en el confort lumínico

debido a la porción de cielo visible que permite apreciar debido a su proximidad con la edificación vecina u otras obstrucciones.


VI.3 VENTILACION • El balcón favorece el aumento de la presión del viento y por tanto la diferencial de

presión aumentando la velocidad del viento al interior. Esta cualidad solo es válida con viento a barlovento.

• La celosía favorece el paso del aire ofreciendo menor resistencia y por ende mayor

velocidad del viento. Que una configuración distinta y variada, adecuada a cada necesidad, resultaría en velocidades de viento mayores.

VI.4 LIMA • Que al no haber en la arquitectura peruana anterior al siglo XVI indicios de elemento

similar al balcón tanto de forma como de función, se concluye que fue traída a América producto de la conquista española. Teniendo como origen las culturas de oriente de Mesopotamia, Egipto e india.

• Que la adopción del balcón de celosía en el caso de la ciudad de Lima a la luz de los

resultados, se debió a razones estéticas, sociales o formales mas que a razones de confort.

• Pero existe, producto del análisis previo, indicios que llevan a suponer que hubieron

criterios de confort iniciales, como el de la rotación de la trama urbana a fin de asegurarse la mayor velocidad del viento, evitando el ralentizado mediante obstrucciones; o que en un cielo con una alta iluminancia, sea necesario un elemento como la celosía que evite el deslumbramiento.


NOTAS

1. SCHOENAUER, Norbert. 6.000 Años De Hábitat :De Los Poblados Primitivos a La Vivienda Urbana En Las Culturas De Oriente Y Occidente. Barcelona: Gustavo Gili, 1984.

2. COCH ROURA, Helena; SERRA FLORENSA, Rafael and Universitat

Politècnica de Catalunya. La Utilitat Dels Espais Inútils. Barcelona: Universitat Politècnica de Catalunya, 2003, capítulo 2.

3. SCHOENAUER, Norbert. ob cit. pag. 140. 4. SCHOENAUER, Norbert. ob cit. pag. 139. 5. SCHOENAUER, Norbert. ob cit. pag. 164. 6. SCHOENAUER, Norbert. ob cit. pag. 173 7. SCHOENAUER, Norbert. ob cit. pag. 182. 8. OLGYAY, Victor. Arquitectura y Clima :Manual De Diseño Bioclimático Para

Arquitectos y Urbanistas. Barcelona: Gustavo Gili, 1998. pag. 18. 9. SERRA FLORENSA, Rafael. Arquitectura y Climas. Barcelona; México:

Gustavo Gili, 1999. pag. 13. 10. SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. Arquitectura y

Energía Natural. Barcelona: Edicions UPC, 1995. pag. 79. 11. SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. ob. cit. pag. 80. 12. SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. ob. cit. pag. 81. 13. SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. ob. cit. pag. 115. 14. SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. ob. cit. pag. 81. 15. RUGGIERO, Francesco; FLORENSA, Rafael Serra and DIMUNDO, Antonella.

Re-Interpretation of Traditional Architecture for Visual Comfort. Building and Environment, 9, 2009, vol. 44, no. 9, pp. 1886-1891.

16. SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. ob. cit. pag. 83. 17. OLGYAY, Victor. ob. cit. pag. 14-31.


18. SERRA FLORENSA, Rafael; and COCH ROURA, Helena. ob. cit. pag. 181. 19. SERRA FLORENSA, Rafael. ob. cit. pag. 22. 20. WIESER, Martin, et al. Las Teatinas De Lima. Barcelona: Universitat Politècnica

de Catalunya, 2007. Capítulo II, pag. 38 21. Battle McCarthy Consulting Engineers. Wind Towers. London: Academy Editions,

1999. pag. 12. 22. Battle McCarthy Consulting Engineers. ob. cit. pag. 18. 23. MIRO QUESADA, Aurelio. Lima, Ciudad de los Reyes. Talleres Graficos

Villanueva. Lima 1968, pag 49 24. VARGAS LLOSA, Mario. Conversaciones en la Catedral. Alfaguara. Madrid

1999. pag 20. 25. MELVILLE, Herman. Moby Dick. Londres. Penguins Books 1994. 26. WIESER, Martin, ob. cit. Anexo 2 27. QUEZADA, Julio. Estudio del Confort Climatico en Lima Metropolitana y Callao.

Universidad nacional Agraria La Molina. Lima 1987. 28. OLGYAY, Victor. ob. cit. 29. WIESER, Martin, ob. cit. Capítulo III. 30. EVANS, Martin. Housing, Climate and Comfort. London etc.: The Architectural

Press, 1980. pag. 26. 31. PRIANTO ; and DEPECKER, . Characteristic of Airflow as the Effect of Balcony,

Opening Design and Internal Division on Indoor Velocity - A Case Study of Traditional Dwelling in Urban Living Quarter in Tropical Humid Region. Energy and Buildings, 2002, vol. 34, no. 4, pp. 401.

32. CHAND, Ishwar; BHARGAVA, P. K.and KRISHAK, N. L. V. Effect of

Balconies on Ventilation Inducing Aeromotive Force on Low-Rise Buildings. Building and Environment, 11, 1998, vol. 33, no. 6, pp. 385-396.


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