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Los factores biofísicos en el proceso de diseño 27

CAPÍTULO 2

LOS FACTORES BIOFÍSICOS EN EL PROCESO DE DISEÑO Una vez definido lo que se considera medio ambiente desde la arquitectura, interesa centrar la atención en su faceta más tangible, es decir, la consideración de las preexistencias naturales en el lugar y su relación con la materialización del espacio construido. De esta manera este segundo módulo abordará en concreto los aspectos biofísicos del entorno y su papel en el proceso de diseño, a saber: condiciones climáticas, orografía, topografía, vegetación, fauna etc., y su incorporación como materiales, energías o técnicas para conformar la arquitectura. El tema se abordará desde el punto de vista proyectual, es decir, no explicaremos aspectos cuantitativos o de cálculo preciso de diversos indicadores ambientales, desarrollo de tecnologías de ahorro energético, etc., ya que este aspecto lo trabajan con todo detalle y con mayor profundidad otras áreas del diseño, especializadas en construcción e instalaciones por ejemplo, sino que se discutirán los criterios y consideraciones que la prefiguración que representa el proyecto en arquitectura debe adoptar, desde sus fases iniciales, para responder adecuadamente a su entorno específico, y se presentará el análisis histórico y hermenéutico como herramienta útil para conocer el ambiente donde se va a diseñar. La sociedad en su conjunto y en particular los arquitectos somos cada vez más conscientes de que las decisiones e intenciones de la actividad humana tienen una consecuencia, muchas veces negativa, en el entorno, y de nuestra responsabilidad directa en cambiar esta situación; sin embargo, las acciones concretas en esta dirección siguen siendo insuficientes y es aquí donde la formación de los futuros profesionales se vuelve clave. Los objetivos concretos que se persiguen en este capítulo son los siguientes:

- Proporcionar una visión actualizada a partir del paradigma ambiental sobre la importancia de integrar al proceso de diseño arquitectónico los factores biofísicos y climáticos como respuesta al medio ambiente, tanto local como global.

- Enfatizar la perspectiva holista del medio ambiente, según la cual los factores

climáticos, biológicos, topográficos o energéticos son una parte fundamental en la conformación del todo arquitectónico.

- Resaltar la importancia de las tipologías tradicionales como referentes

proyectuales que sintetizan un conocimiento preciso de su medio ambiente.

- Documentar ejemplos arquitectónicos de reciente creación que incorporan apropiadamente los criterios de consideración de las preexistencias ambientales del lugar.

© El autor, 2004. © Edicions UPC, 2004

28 Pautas de diseño para una arquitectura sostenible

2.1. Arquitectura medioambiental Hasta antes de la revolución industrial se puede considerar que la construcción se caracterizaba por un cierto equilibrio entre la adaptación-oposición al sitio, condicionado en buena medida por la técnica disponible, que obligaba a los constructores al aprovechamiento máximo de los recursos a mano. Con el desarrollo tecnológico que la era industrial hizo posible, en especial en la cultura occidental durante el siglo XX, la arquitectura se fue haciendo cada vez más “independiente” del entorno específico, e inclinó la balanza hacia una clara actitud de oposición al lugar. La capacidad de controlar a placer las condiciones de clima, traer agua desde distancias enormes, o comercializar materiales a nivel mundial permite hacer casi cualquier tipo de edificio, en cualquier parte del mundo, pero a un costo de construcción y de mantenimiento que hoy en día comienza a ser más que considerables, al extremo que nos estamos cuestionando como sociedad si realmente los podemos asumir1. No se trata sólo de una valoración en términos monetarios; los costos implican una ponderación ética muy importante, ya que las decisiones no sólo nos atañen a nosotros, sino a las generaciones venideras, que deben ser incorporadas sistemáticamente como sujetos con los mismos derechos sobre los recursos naturales y culturales. Además de beneficiarios y usuarios, también somos custodios temporales de un patrimonio natural y cultural común y es nuestra responsabilidad intentar transmitirlo a las generaciones futuras como mínimo en las mismas condiciones en que lo recibimos. La consideración e incorporación de los factores biofísicos en el proceso de diseño es hoy en día una necesidad urgente y puede contribuir de manera inmediata a la disminución del impacto ambiental negativo que la arquitectura tiene sobre el entorno en general, a tender a una relación de equilibrio entre la naturaleza y el desarrollo humano, a unas actitudes y formas de vida más sostenibles, a incrementar nuestra capacidad de adaptación y a reducir la oposición cada vez más a lo estrictamente necesario. Existe una gran experiencia pasada, particularmente en el campo arquitectónico no es una práctica nueva, ni siquiera en la arquitectura contemporánea, pero hoy día, por diversos factores sociales, económicos y técnicos, no está tan extendida como debería. En los últimos años han surgido diversas denominaciones para la arquitectura que se diseña y construye respetando el entorno natural: arquitectura bioclimática, arquitectura verde, arquitectura ecológica, arquitectura natural, arquitectura medioambiental, bioarquitectura, arquitectura evolucionista, que se unen a una serie de clasificaciones más concretas y definidas como arquitectura solar, arquitectura eólica, arquitectura hidráulica, arquitectura geomórfica, arquitectura de ahorro de energía, y más recientemente el de arquitectura sostenible, que está intentando consolidarse como el término más general y que agruparía a todas las anteriores. Lo cierto es que esto ha traído cierta confusión en el ámbito arquitectónico y resulta difícil en ocasiones discernir entre una y otras. Por otro lado, la idea de atender los factores biológicos y físicos (geológicos, geográficos y atmosféricos) del entorno inmediato es hoy en día insuficiente: es necesario ampliar la escala conceptual y la adecuación ambiental ha de entenderse como un sistema modificador de los ecosistemas naturales e interactuante con ellos, en todos los sentidos, e intentar “…relacionar las actividades humanas con los ecosistemas de la manera menos destructiva

1 Es importante mencionar cómo los recursos naturales comúnmente se consideran ilimitados y en el valor de comercialización no se evalúa correctamente su costo real, que incluye: el costo del agotamiento del material disponible en la naturaleza; el costo para limpiar la contaminación producida por su transformación, transporte, colocación y uso; el costo de regeneración cuando son recursos renovables; el costo de su disposición al concluir su ciclo vital etc. Es decir, el costo real de ciertos materiales es altísimo, lo que pasa es que parte de la factura se está pasando a las generaciones venideras.



posible, del modo más ventajoso y compatible con las limitaciones inherentes al ecosistema”2, sin olvidar todos los aspectos culturales. En función de esto es posible retomar una concepción de la arquitectura medioambientalmente sensible que responda, más que a características específicas, a una serie de actitudes de interacción y diálogo con el medio físico, donde se inserte:

- Visión holista y global del diseño abarcando todas sus escalas (el todo, sus partes y sus interrelaciones).

- Diseño para necesidades humanas biofísicas y socioculturales. - Respeto por el entorno y sus ecosistemas (local y global). - Diseñar con el clima. - Incorporar materiales ecológicos (no contaminantes, reciclables, no tóxicos). - Minimizar el uso de nuevos recursos. - Conservar y ahorrar energía. - Considerar todo el ciclo de vida de la construcción (diseño, construcción.

mantenimiento y desmantelamiento, tratamiento y disposición de residuos). - Flexibilidad del espacio (ampliación, disminución o cambio de uso). - Construcción ligera (no intrusiva en el territorio).

2.2. La tradición bioclimática en la arquitectura

Los edificios privados estarán correctamente ubicados si se tienen en cuenta, en primer lugar, la latitud y la orientación donde van a levantarse. Muy distinta es la forma de construir en Egipto, en España, en el Ponto, en Roma e igualmente en regiones o tierras que ofrecen características diferentes (…). Como la disposición de la bóveda celeste respecto a la Tierra se posiciona según la inclinación del zodiaco y el curso del sol, adquiriendo características muy distintas, exactamente de la misma manera se debe orientar la disposición de los edificios, atendiendo a las peculiaridades de cada región y a las diferencias del clima (…). Así, por medio del arte se deben paliar las incomodidades que provoca la misma naturaleza. (Vitrubio. Libro Sexto. Capítulo primero)3

Tradicionalmente en la práctica y en la misma enseñanza de la arquitectura, la consideración y análisis de los factores biológicos, fisiográficos y climáticos del sitio donde se proyecta han sido una práctica habitual. Ya Vitrubio señalaba con toda claridad la importancia, por ejemplo, de las condiciones climáticas en el diseño de una arquitectura adecuada a su entorno particular, para proporcionar la comodidad necesaria a sus habitantes, que no puede ser igual en todas partes. Si bien se reconoce que la arquitectura del pasado era mucho más sensible a las condiciones naturales, es necesario no caer en mitificaciones. Jesús Alonso Millán explica que no siempre las culturas pasadas vivieron un equilibrio sostenible como idealmente se argumenta: “El paisaje cambia al compás del paso sobre la tierra de generaciones con distintos sistemas de creencias y de valores, pero al mismo tiempo estas creencias y valores son modelados en parte por la misma calidad de la tierra. De esta manera, cada sistema de relaciones entre cultura y ecosistemas tiene su propio cortejo de problemas ambientales: la 2 Yeang, Ken. Proyectar con la naturaleza. Gustavo Gili, Barcelona, 1999, pág. 34. 3 Vitrubio Polión, Marco Lucio. Los diez libros de arquitectura. Versión española de José Luis Oliver Domingo, Alianza Editorial, Madrid, 1995, pag. 229.



caza-recolección puede tener que enfrentarse al agotamiento de las poblaciones de animales de caza, la agricultura a la pérdida de suelo fértil, la ganadería al sobrepastoreo y la desertificación, de la misma manera en que la cultura industrializada tiene graves problemas para evitar la contaminación del aire y de las aguas (…). Resulta tentador asignar a nuestros antepasados un modelo cultural en equilibrio con su entorno, ‘sostenible’ según la terminología actual. Hoy sabemos que exactamente igual que en la actualidad, algunas culturas antiguas despilfarraron sus recursos naturales, y pusieron en peligro su supervivencia por sobrepasar los límites ecológicos de su mundo. Pero también es cierto que la herencia que nos han dejado tiene muchos elementos positivos…”4 En la historia de la arquitectura podemos encontrar ejemplos de ambas tendencias: los baños romanos eran lugares que incorporaban las más avanzadas tecnologías de la época para crear un ambiente artificial que implicaba un alto gasto energético en su momento: construcción de bóvedas que requerían una gran cantidad de madera para el andamiaje, acueductos para transportar el agua de distancias considerables, corte masivo de árboles para calentar el agua y los espacios interiores etc. A pesar de ello la tecnología seguía siendo más dependiente de la naturaleza y su capacidad de dañar el equilibrio ecológico normalmente se limitaba a las escalas local y regional, situación que nada tiene que ver con el potencial de destrucción de hoy día. Buena parte de la arquitectura tradicional, sin embargo, aprovechaba las condiciones naturales del sitio, tanto por la tecnología disponible como por cuestiones de economía. Esta capacidad de conocer, diseñar y construir tomando la máxima ventaja de las condiciones del lugar se dio a través de un largo proceso de ensayo y error, se transmitía de generación en generación el conocimiento acumulado, y se lograban, en la mayoría de los casos, tipologías arquitectónicas bien integradas y adaptadas a la región, sin olvidar nunca la expresión del entorno cultural donde aspectos estéticos, simbólicos o de uso, estaban incorporados en el espacio construido. El análisis tipológico por regiones hace evidente, por ejemplo, cómo el clima influye en la forma arquitectónica de acuerdo con una lógica que equilibra el aprovechamiento de energías con la oposición a condiciones incómodas del ambiente:

Foto 6 El iglú – ejemplo de adaptación a climas fríos extremos. Foto 7 Construcción situada en una zona fría: hay pocas aberturas, pues se busca guardar el calor interno y evitar la entrada del viento, utilizando el material natural disponible en el lugar.

4 Alonso Millán, Jesús. Una tierra abierta: Material para una historia ecológica de España. Compañía Literaria, Madrid, 1995, p. 5-6.



En los edificios situados en zonas frías (capas polares, tundra, montañas) se utiliza una construcción compacta que permita atrapar el calor interior y aislar del exterior; se orientan los espacios para captar al máximo la energía solar; se agrupan las construcciones; se aprovecha el calor interior de cocina; se utiliza la parte alta como aislante; se minimiza la resistencia al viento; los techos suelen tener pendientes considerables. En las zonas templadas (clima marino, mediterráneo, subtropical) se utiliza la construcción semiabierta, con elementos de transición como pórticos, patios, verandas para provocar sombras, elementos de control climático como persianas y celosías, vanos orientados para captar el sol en invierno y la brisa en verano.

Foto 8 Construcción situada en una zona templada: la utilización de elementos de transición es fundamental para mejorar las condiciones de confortabilidad interna, aunada a la utilización de jardines y agua en el exterior para crear un microclima más confortable.

En las zonas tropicales (bosque tropical, savana) la construcción tiene que ser abierta para contrarrestar la humedad; se aprovecha la ventilación natural captando la brisa; se utilizan techumbres ligeras y pisos elevados; los techos tienen pendientes considerables por la alta precipitación; se usan materiales naturales disponibles en el lugar.

Fotos 9 y 10 En las zonas tropicales se utilizan estructuras muy ligeras, que sin embargo son muy resistentes al viento y la lluvia. La circulación del aire es fundamental para contrarrestar los efectos de la humedad.

Para las construcciones de zonas desérticas (estepas, desierto), la prioridad es mantener el calor fuera; se utilizan materiales con mucha inercia térmica, construcciones agrupadas, calles estrechas para provocar sombras; espacios como el patio y el pórtico sirven para regular la temperatura exterior-interior; se utilizan captadores de viento.



La tipología tradicional expresa una gran riqueza y capacidad creativa para generar propuestas adaptadas a las condiciones específicas de su microclima. Es necesario señalar que un mismo clima condiciona, pero no predetermina, la forma arquitectónica. Coch ha señalado claramente cómo se han desarrollado diferentes soluciones para unas mismas condiciones de clima.5 Esto refuerza además la idea holista que comentábamos al principio, según la cual los factores biofísicos son sólo una de muchas circunstancias que dan forma a la arquitectura. El estudio de la arquitectura pasada se convierte en un magnífico banco de datos sobre actitudes de adaptación y aprovechamiento de las condiciones naturales. Sin embargo es necesario hacer una valoración adecuada, no intentar copiar e imitar formas y técnicas sin un análisis de las circunstancias y el contexto que las originaron. López de Asaín propone el análisis hermenéutico como una herramienta adecuada para llevar a cabo esta interpretación, aplicada en concreto a la arquitectura bioclimática contemporánea:

…si la Hermenéutica es comprender otros sistemas que los propios y operar dentro de ellos (una capacidad de adaptación y de construcción dentro de un sistema dado), puede considerarse como una actitud afín a la actitud bioclimática que pretende insertar la arquitectura en microsistemas naturales y culturales dados(…)¿Que otra cosa es el enfoque bioclimático sino el esfuerzo por comprender un lugar, con sus condicionantes físicos y climáticos pero apropiándonos también de los aspectos históricos, culturales y estéticos para desarrollar en él la acción arquitectónica?6

El conocimiento histórico es fundamental para el desarrollo apropiado de cualquier cultura, la arquitectura no es por lo tanto una excepción. La observación e interpretación adecuada

5 Coch, Helena y Serra, Rafael, Arquitectura y energía natural, Edicions UPC, Barcelona, 1995. 6 López de Asaín, Jaime, Arquitectura, ciudad y medioambiente, Colección Kora no.11, Universidad de Sevilla y Junta de Andalucía, Sevilla, 200, pág.18.

Fotos 11 y 12 Crear espacios con mucha sombra, con gran inercia térmica, y captar el viento son algunas de las técnicas tradicionales utilizadas en zonas desérticas.



de la historia puede ayudarnos a aplicar y transmitir la memoria colectiva a través de la arquitectura. La consideración de los factores naturales es tan antigua como la misma arquitectura, pero al mismo tiempo nuestro “olvido cíclico” de su integración en el proceso de diseño, normalmente asociado al descubrimiento de nuevas y “baratas” fuentes de energía, es un despropósito. 2.3. Factores biofísicos del entorno natural Cuando se inicia el proceso de diseño es indispensable conocer con todo detalle el entorno en el que se colocará la construcción futura. El entorno natural no es un simple listado de problemas o checklist que es necesario atender. Se trata más bien de una serie de factores, elementos y procesos relacionados, interrelacionados, interdependientes en un solo sistema complejo. Cada vez más se apunta que es necesario considerar al planeta en su conjunto como un sistema finito de materiales y energía, cerrado en sí mismo, cuyo único factor externo es el sol. En los años 70, el científico Lovelock propuso la hipótesis de GAIA, que consiste en considerar a la Tierra como un organismo vivo, autoregulable, un todo compuesto de una infinidad de procesos físicos y químicos a diferentes escalas, interdependientes, y que a través de millones de años de evolución ha alcanzado unas condiciones de equilibrio entre los diferentes procesos que hacen la vida posible. La famosa anécdota del “efecto mariposa” que ejemplifica la teoría del caos propone un concepto similar de interdependencia, al describir cómo ciertos fenómenos están estrechamente interrelacionados y organizados, aunque parezcan independientes. Se trata de que el proyectista considere el entorno natural, en primer lugar, a todas sus escalas (diagrama 1) y, en segundo término, en todas sus interrelaciones (diagrama 2). Acciones constructivas “aparentemente” aisladas, al sumar sus impactos, (como la ocupación del suelo, contaminación del aire, disposición de aguas residuales, etc.) hacen que sus consecuencias negativas para los ecosistemas naturales y para el propio bienestar físico y psicológico del hombre se haga cada vez más evidente. Los factores naturales se pueden dividir en tres grandes grupos básicos:

Geológicos, geográficos (F.G.) - Suelo (composición, forma, altura, posición) - Subsuelo (rocas, minerales, fósiles, gases)

Atmosféricos (F.A.) - Sol (radiación: luz, calor) - Aire (gases: oxigeno; CO2, helio) - Fenómenos (viento, lluvia, humedad)

Orgánicos (F.O.) - Especies vegetales - Especies animales - Microorganismos

De las interrelaciones entre dichos factores desde el nivel global hasta un nivel micro, se producen los fenómenos y características específicas del entorno, por ejemplo: de la combinación de la posición geográfica (longitud y latitud), del suelo, con la altura y conformación del mismo, juntamente con la radiación solar y los gases atmosféricos se produce un clima determinado, con temperatura y humedad que pueden variar en función de la vegetación existente.



ESCALA GLOBALESCALA MACRO-REGIONAL

ECALA REGIONALFactores naturales basicos

que componen la tierra

1.- Geológicos/Geográficos2.- Orgánicos3.- Atmosféricos

Zonas mundiales diferenciadas

Entorno y ecosistema general

Zonas FriasZonas TempladasZonas desérticasZonas Tropicales

- Montaña- Costas- Planicies- Savanna- Estepas- Desiertos

ESCALA LOCAL

Paisaje y habitatespecíficos

- Ladera- Playa- Llanura- Valle- Ribera de un río

Diagrama 1 Factores naturales del entorno

En otras palabras, para estar en condiciones de evaluar las condiciones naturales de un sitio no basta un conocimiento cuantitativo (temperatura, grado de humedad, precipitación anual, altitud, etc.); se requiere relacionarlas entre sí funcionalmente, como verdaderos sistemas y subsistemas, para entender las posibilidades de integración al ecosistema específico.

ENTORNO

Escala variable

ESPECIFICO

FAC

TOR

ES

GE

OLO

GIC

OS

/GE

OG

R.

FACTORES ATMOSFERICOSFACTORES ORGANICOS

Foto

sínt

esis

Prod

ucció

n de

CO

2H

omeo

stas

is

(Sol, Oxígeno, hidrógeno, ozono, etc.)

(Especies Animales (hombre),

Especies Vegetales, microorganismos)

(Topografía (montañas, valles),

Suelo, Subsuelo, Fosiles)

contaminación atm

osférica

Transpiración

Tem

pera

tura

Rios, lagos

HumedadRadiaciónPrec

ipitac

ión

Arquitectura

Bosques

Estepastermitario

Ciudades

Diagrama 2 Interrelaciones de los factores naturales del entorno



2.4. Criterios de diseño biofísicos A continuación se resumen algunos criterios generales que el proceso de diseño puede incorporar, desde las primeras etapas del proyecto, con el fin de que la relación entre los factores del entorno natural, a las diferentes escalas mencionadas, y el futuro espacio construido sea lo más estrecha y respetuosa posible desde el punto de vista biofísico. No se trata de un listado exhaustivo, sino de un esquema que propone unos parámetros mínimos de cara a un diseño más sostenible y congruente con las actitudes que se mencionan en la introducción de este texto. Desde luego que el peso que cada uno de los aspectos tendrá en el proceso dependerá del concepto general de diseño adoptado (se discute en el módulo 3 las distintas posibilidades) por él o los arquitectos responsables, los usuarios, las normas y otros participantes en el diseño y prefiguración del entorno construido. 2.4.1. Factores geológicos y geográficos

Topografía, orografía, tipo de suelo

- Están estrechamente relacionados con aspectos de planeación regional y urbana que deben consultarse (usos y destinos del suelo, zonas de conservación, servicios disponibles etc.).

- Aprovechar al máximo las formas y líneas que conforman el sitio como

parte del proyecto arquitectónico. Evitar nivelaciones y excavaciones excesivas.

- Ocupar suelos apropiados, de preferencia no agrícolas, y evitar zonas de

posible riesgo como inundación, deslave o fallas geológicas.

Suelo y subsuelo

Materiales - La elección de los materiales proveniente del suelo y subsuelo debe

atender a criterios de disponibilidad en la región y de los efectos que su extracción implica en el entorno; evitar traslados excesivos y en lo posible preferir materiales cuya transformación industrial implique el menor impacto ambiental.

- Evaluar sus características térmicas, de forma, color, textura etc., así como la tecnología (y sus efectos) durante la etapa de construcción.

- Evaluar sus posibilidades de reciclaje o reintegro a la tierra después de concluida su vida útil.

Energía - Respecto a las energías que inciden en la construcción y mantenimiento

del edificio durante su vida útil, a escala global (combustibles fósiles -gas, petróleo, carbón mineral- utilizados para construir y mantener el edificio) se trata de minimizar su uso, substituyéndolos, en lo posible, por fuentes renovables y de ámbito local (fuentes de energía para el edificio como aprovechamiento de la masa térmica del suelo).

Emisiones - Emisiones: Considerar los diferentes desechos que el proceso de

construcción y uso del edificio tiene sobre el suelo y subsuelo. Evitar



contaminar suelo y cuerpos de agua tanto superficiales como subterráneos con desechos sólidos y/o químicos.

2.4.2. Factores atmosféricos

Sol

- La radiación solar en la tierra se manifiesta de muchas maneras y es sin duda uno de los factores más importantes para el diseño arquitectónico natural. En todo caso es la fuente inicial de energía que provoca las diversas transformaciones posteriores, desde la fotosíntesis o la evaporación del agua, hasta su influencia en los vientos, las olas, sin olvidar su importancia en la generación de los combustibles fósiles.

- Como fuente de luz natural se debe aprovechar al máximo en la

iluminación de los espacios interiores, no sólo como una forma de ahorrar energía, sino para contribuir de manera indispensable al bienestar físico y psicológico del hombre. El diseño de la luz natural debe considerar la variabilidad en el transcurso del día y también en el cambio de estaciones.

- Como fuente de energía su calor puede aprovecharse de diversas

maneras: para calentar los espacios habitables en invierno mediante tecnologías pasivas (muro Trombe, masas térmicas, efecto invernadero) o también mediante tecnologías activas (como los paneles solares y las celdas fotovoltaicas).

Aire

- La ventilación natural de la arquitectura está muy estudiada y se relaciona

estrechamente con los elementos del clima local, es decir temperatura, humedad, viento etc. La utilización de sistemas artificiales de ventilación y control del clima interior está muy extendida en la arquitectura moderna, y el gasto energético que esto implica, sobre todo para contrarrestar condiciones extremas (desierto, zonas frías), es verdaderamente espectacular. Sin renunciar a la necesidad en ocasiones ineludible de asistir artificialmente el clima interior de los edificios, cada vez más se acepta la utilización combinada de diseños naturales, aprovechando al máximo las condiciones del sitio mediante tecnologías pasivas, e incorporando sistemas activos sólo para contrarrestar el excedente térmico por cubrir.

- Potenciar el uso de ventilación natural, incorporar tecnologías pasivas al

máximo (orientación adecuada, materiales aislantes, inercia térmica, cuerpos de agua para refrescar el ambiente, pantallas vegetales, etc.) y minimizar el uso de tecnología activa.

Fenómenos

- La temperatura, la humedad, el movimiento del aire, la incidencia solar, la

nubosidad, las precipitaciones... son factores que deben conocerse en detalle para estar en condiciones de responder tanto con las técnicas tradicionales, como con otras de reciente creación que resulten más efectivas.



- El ciclo hidrológico depende de una combinación entre los factores

atmosféricos y geológicos que en conjunto producen las distintas fuentes de abastecimiento de agua, es decir mantos subterráneos de agua, grandes cuerpos de agua, vías fluviales, etc. El agua debe aprovecharse al máximo, vía dispositivos de ahorro y reciclaje, en su utilización en el edificio. Captar las aguas de lluvia e incorporar medios de almacenamiento y el tratamiento y reciclaje de aguas grises y negras está normativizado para muchos espacios públicos, pero su aplicación debe ampliarse a casi todos los tipos arquitectónicos.

- El viento como fuente de energía: la tecnología eólica está siendo

explotada y utilizada cada vez más, en dispositivos colectivos más que individuales.

- Como fuente de energía la tecnología hidráulica está más enfocada a la

producción a gran escala para el consumo colectivo. El ahorro de agua en las edificaciones, sin embargo, contribuye de manera fundamental en la conservación de vías fluviales utilizados para la generación de energía.

2.4.3. Factores orgánicos

Especies vegetales

- La dependencia física de la arquitectura respecto al mundo vegetal se traduce en primera instancia en materiales de construcción de carácter renovable. La madera es sin duda el material más utilizado, aunque también existen diversas tecnologías que aprovechan las fibras vegetales para conformar su espacio. Desde luego que el calificativo de renovable dependerá de la utilización cuidadosa y regulada de los bosques naturales o criaderos específicos, cuya depredación es práctica generalizada aún hoy día en países menos desarrollados.

- Como barreras climáticas y/o acústicas, sea para reducir la incidencia de

la radiación solar, como pantallas contra vientos, para refrescar la temperatura y microclima del aire interior o reducir el ruido del tráfico rodado a escala urbana, su incorporación como elemento arquitectónico de diseño medioambiental es fundamental.

- Constituyen un entorno que debe preservarse en el caso de sitios

boscosos, de llanuras o playas, al ser parte de un ecosistema que no debe alterarse, pues está estrechamente relacionado con la fauna que utiliza dicho hábitat.

- Como fuente de energía se busca reducir la tecnología de combustión y

sustituirla por una tecnología que aproveche su potencial como biomasa.

Especies animales

- Las diversas especies animales con las que compartimos la biosfera son una de las tareas pendientes de la arquitectura, ya que su relación está menos estudiada que la del clima o la topografía. En esta idea holista que se promueve se debe incorporar la afectación al hábitat y las especies



animales que en él viven. Normalmente vistos los animales como plagas por eliminar (desde los mosquitos, hasta las palomas) requerimos incrementar la sensibilidad como arquitectos para afectarlos lo menos posible, sobre todo en donde la naturaleza aún domina el escenario, con la intervención constructiva.

- Los microorganismos juegan papeles fundamentales en cualquier

ecosistema, entre otros el de descomponer la materia orgánica. Su relación con elementos arquitectónicos es menos evidente, pero su conocimiento ha permitido desarrollar tecnologías pasivas muy útiles, como las fosas sépticas o digestores que proporcionan gas, que pueden aportar soluciones específicas.

2.5. Diseño climático en arquitectura El diseño climático en arquitectura se basa en el conocimiento detallado de los factores y elementos del clima, para incorporarlos como parámetros preexistentes del contexto específico que ayuden a configurar una ubicación, orientación, forma y estructura apropiados de un edificio, a fin de que éste proporcione la mayor confortabilidad interior desde el punto de vista térmico, con el menor gasto energético posibles. En la actualidad el diseño climático tiene como objetivo fundamental reducir el impacto ambiental que produce el alto consumo de energía propio de la edificación convencional al utilizar medios mecánicos para controlar el ambiente interior. El clima se genera a partir de una compleja serie de relaciones e interrelaciones entre los factores atmosféricos, geológicos, geográficos y biológicos, que reciben en conjunto la radiación solar de acuerdo con los ciclos de rotación y traslación de la Tierra; ello crea grandes zonas climáticas a escala mundial, que contienen a su vez climas regionales y microclimas locales, variabilidad de escalas que el diseño urbano y arquitectónico debe considerar al realizar cualquier proyecto. De cada sitio se deben analizar los siguientes factores y elementos del clima: radiación solar; latitud, altitud (con respecto al mar), cuerpos de agua (océanos, mares, lagos, ríos), vegetación, fauna y viento. En función de los anteriores se dan los siguientes elementos del clima: temperatura del aire, humedad relativa, precipitaciones, presión atmosférica, velocidad y dirección del viento. Cuando se busca unas condiciones de confortabilidad adecuadas, el diseño climático necesariamente debe filtrar estos datos con los factores socioculturales de los futuros usuarios, ya que el parámetro de “lo ideal” varía entre distintos grupos humanos. Si bien la confortabilidad ideal también puede variar a nivel individual, se acepta que la zona de confortabilidad está definida por los rangos dentro de los cuales la mayoría de las personas se sienten cómodas. Para finalmente traducir o sintetizar en la arquitectónica las variables climáticas, con las necesidades térmicas del hombre, para generar el espacio deseado se deben incorporar las posibilidades materiales y tecnológicas que mayor provecho pueden ofrecer. Lo ideal es que la tecnología sea en lo posible pasiva, es decir que no requiera una fuente externa de energía para funcionar. Esto es primordial en el diseño climático, utilizar elementos arquitectónicos pasivos: muros como barreras aislantes o como acumuladores de energía



calórica, ventanas que iluminen naturalmente el espacio interior, cristales que dejen pasar la luz pero atrapen el calor, techos con aleros que protejan del sol en verano, y permitan su acceso en invierno, persianas que protejan del sol y del viento, cuerpos de agua que refresquen el ambiente. Sin duda, en ciertas zonas extremas, el diseño climático y las más nuevas tecnologías pasivas son insuficientes para mantener unos rangos de confort y salud mínimos y la incorporación de equipos mecánicos para ventilar, calentar o enfriar, son indispensables; sin embargo, estos equipos solo tendrían que proporcionar la diferencia y no el total de la energía necesaria.

El diseño climático de los edificios también implica actuar sobre el microclima interior y exterior del mismo para mejorar el rendimiento térmico, mediante vegetación, cuerpos de agua, pavimentos etc. Un ejemplo muy interesante de diseño climático lo constituye el Liceo Leonardo da Vinci, (Calais, Francia), donde el sol, el viento y la humedad del ambiente han sido cuidadosamente considerados para posicionar, orientar y conformar el edificio y así aprovechar al máximo las energías naturales. Se trata de un edificio destinado a la enseñanza polivalente (cursos ordinarios, técnicos y superiores), con una superficie construida de 20.450 m2, que fue diseñado para acoger hasta 1.700 alumnos. Está ubicado en la región francesa de Nord-Pas-de Calais, una región de clima templado que se caracteriza por inviernos suaves y lluviosos y veranos cálidos y lluviosos. Se halla en el barrio de Beau-Marais, donde el tejido urbano es escaso y los edificios cercanos son de baja altura (dos niveles). El instituto se levanta en un terreno amplio de 4 hectáreas, llano, sin accidentes topográficos mayores, lo que le permite aprovechar sin interrupciones de otras construcciones los elementos naturales. La presencia del agua ha influido poderosamente en el diseño: La misma parcela está rodeada por canales de agua, que generan un gran estanque propio que bordea la fachada oeste y hacia donde se canalizan mediante una red de zanjas las aguas de lluvia. Criterios de diseño climático: en términos generales el edificio ordena su volumetría para dar protección contra los vientos costeros, orientando además sus fachadas para aprovechar la radiación solar y la iluminación natural a lo largo de todo el año, sin olvidar la captación de aguas pluviales y la generación de un microclima propio. Con

Foto 13 Liceo Leonardo Da Vinci, Calais, Francia. Proyectado y construido en el periodo 1995-1998.

Foto 14 Vista aérea del conjunto



el objetivo de reducir el gasto de energía y agua al máximo, se aprovecha: a) La energía solar: para la iluminación mediante ventanas bien orientadas, pozos de luz, reflexión sobre las paredes, color de los muros y la forma de los falsos plafones para la difusión óptima; como energía térmica, permitiendo su acceso en invierno lo que provoca el efecto invernadero. b) La ventilación del edificio es combinada, natural cuando las condiciones del tiempo lo permiten y con equipos programados de calefacción y climatización para auxiliar en épocas de clima más extremo. Incorpora tecnología pasiva y activa para aprovechar la energía solar y eólica. c) La humedad y temperatura del ambiente son consideradas en el exterior, donde se ha utilizado en el diseño del paisaje, vegetación y un estanque de agua que refresca y humedece el ambiente en verano; en el interior hay una calle, naturalmente iluminada, con jardinería, para confortabilidad visual y de temperatura. d) La lluvia es captada y almacenada para posteriormente utilizarla en el riego de jardines y retretes.

Soluciones técnicas: los materiales y sistemas constructivos fueron seleccionados para cumplir los objetivos de ahorro energético propuestos: a) Muros de alto rendimiento aislante, tanto térmico como acústico, por la función de enseñanza que allí se lleva a cabo. b) Vidrios aislantes de baja emisividad en ventanas y lucernarios para mejorar el rendimiento térmico interior y evitar pérdidas o ganancias de calor según la temporada. c) Generación de electricidad mediante un sistema combinado de celdas fotovoltaicas, molino eólico y electricidad de la red, lo que permite disminuir el gasto de esta última fuente. El agua de cocina es calentada por colectores solares. d) A través de un sistema de control informático se optimiza el uso y funcionamiento de los distintos dispositivos, en relación con la frecuencia de uso de los locales, para evitar gasto de energía en espacios sin utilizar. Impacto ambiental: el edificio logra un ahorro global del 30% en su gasto de funcionamiento, tanto en energía como en agua. El diseño, que considera las condiciones climáticas del sitio (entre otras cosas, ya que también reduce el impacto al incorporar materiales biodegradables (ficha 6), contribuye de manera importante a reducir su impacto, ya que este ahorro se dará durante toda la vida útil del edificio, que puede abarcar varias décadas.

Foto 15 Corte que muestra el aprovechamiento de la luz natural

Foto 16 Vista de la calle interior donde se utiliza la iluminación natural



2.6. Diseño solar El sol es considerado como el factor básico del diseño medioambiental en arquitectura por ser la única fuente de energía exterior que se incorpora al ecosistema cerrado que es la Tierra y del cual derivan todas las fuentes naturales de energía disponibles en el planeta: sea de manera directa vía la transmisión de calor a un cuerpo físico determinado, o sea de formas indirectas, como la fotosíntesis en las plantas, la descomposición que dio origen a los combustibles fósiles, o la evaporación del agua para dar continuidad al ciclo hidrológico. La energía del sol incide, en primera instancia, en el bienestar físico y psicológico del hombre; sin su calor y sin la luz del día sobre y dentro del edificio, el ambiente normalmente resulta nocivo en el mediano y largo plazo. Al mismo tiempo esta energía, bien aprovechada mediante el diseño solar en arquitectura, puede reducir el impacto ambiental al dejarse de consumir cantidades importantes de energía para ventilar y refrescar el interior en verano o por el contrario calentarlo en invierno, con técnicas preferentemente pasivas, pero también vía tecnología activa. La herramienta básica para conocer la trayectoria del sol y poder prever su incidencia sobre un punto determinado de la Tierra son las denominadas gráficas solares o cartas solares estereográficas, es decir la representación geométrica de todos los rayos solares durante el año en un lugar determinado, desde el amanecer hasta el atardecer. Este instrumento de uso sencillo facilita el conocer concretamente la inclinación y, por lo tanto, la intensidad de los rayos solarse un edificio, lo que permite prefigurar la forma y el tiempo que el edificio recibirá el sol, el tamaño y movimiento de las sombras que proyecta el edificio, o la forma y trayectoria, en el interior, de la luz que penetra por las aperturas del edificio. Desde luego que la radiación solar que se calcula debe considerar los factores reales y específicos del contexto, es decir su cantidad se verá condicionada por la nubosidad, por la contaminación, por la refracción del suelo, la presencia de edificios, de vegetación, etc. Son básicamente dos las formas en que se utiliza el sol como fuente de energía natural:

Como luz (luz de día): se puede incorporar al edificio de manera directa mediante aperturas en muros y techos; de manera indirecta, sea buscando la orientación adecuada, con barreras o elementos difusores, cristales traslúcidos etc.; y de manera reflejada, en muros, pisos u otros elementos. La utilización de luz artificial, aun de día, en el interior de edificios es en la época contemporánea una práctica común, por ilógica que parezca, en especial en aquellos de grandes superficies, como oficinas, escuelas y comercios. Es indispensable modificar esta práctica y favorecer la iluminación natural. Las celdas fotovoltaicas son una opción para producir y utilizar energía limpia en los edificios, cuya tecnología está cada vez más desarrollada y es más accesible.

Como calor: se trata básicamente de evitar su entrada en zonas cálidas o en épocas de verano, según sea el caso, y permitir su acceso en zonas frías o en invierno. Las técnicas pasivas se utilizan para disponer, orientar y colocar los elementos de la forma más eficiente para aprovechar o detener el calor. Entre otras están los voladizos, las áreas con cristal para el efecto invernadero, persianas, muros o pisos como acumuladores de calor, techos con agua, o cubiertos de tierra, fachadas de doble piel, calentadores de agua, etc.



Foto 17 Gráfico que sintetiza varios de los criterios que el diseño solar ha de considerar en el proyecto

El despacho LOG ID, de Dieter Schempp, utiliza los conceptos básicos de diseño solar para conformar un pequeño complejo de 8 viviendas particulares7, desarrollado en tres niveles, con una superficie construida de 1.305 m2. La región tiene un clima continental, el cual se caracteriza por inviernos largos, fríos, nevadas intensas y veranos calurosos, lo que implica condiciones extremas.

7 Edificio de apartamentos en Biel, Suiza. Autores: LOG ID, Dieter Schempp. Reseña: David Lloyd Jones



Está ubicado en una zona residencial, donde el tejido urbano se caracteriza por construcciones relativamente bajas y con presencia importante de vegetación. El edificio se levanta en un terreno con topografía ascendente y queda en una posición más alta con respecto al pueblo, lo que le permite disfrutar de vistas agradables del mismo.

Criterios de diseño solar: en términos generales el edificio ordena su volumetría para aprovechar la energía solar al máximo, ya que se trata casi del único elemento de diseño climático que aprovecha. Orienta su fachada principal hacia el sudeste, donde además quedan las vistas más interesantes. Con el objetivo básico de reducir el gasto de energía para calentar y ventilar la vivienda se aprovecha:

- La energía solar para la iluminación natural mediante grandes superficies de

ventanas bien orientadas, pozos de luz, reflexión sobre las paredes, color claro en los muros interiores.

- El efecto invernadero, para capturar el calor del sol y la masa del suelo de los edificios, para almacenarlo durante el día. El invernadero es de doble altura en las viviendas duplex en la parte baja y sobresale del tejado en las apartamentos individuales en la sección alta. Proporciona el calor necesario durante la temporada invernal.

- La ventilación del edificio es muy importante en verano para compensar las condiciones adversas que tienen las zonas acristaladas en esta época. Por ello se separa la sección del invernadero del interior de la casa mediante un muro de cristal y las ventanas del invernadero se abren provocando un efecto de chimenea, para que el calor escape al exterior y no penetre al interior de la vivienda.

- El invernadero se convierte en una zona de amortiguación térmica, como terraza separada en verano y como invernadero y estancia en invierno. La humedad y temperatura del ambiente se mejoran además con vegetación, la cual se riega mediante un sistema automático.

Foto 19 Esquemas – los criterios de diseño solar durante el verano (izquierda) y en invierno (derecha)

Foto 18 Fachada principal orientada para captar el sol y aprovechar el invernadero como amortiguador térmico



Soluciones técnicas: los materiales y sistemas constructivos fueron seleccionados para cumplir básicamente con la captación solar propuesta: a) Muros de alto rendimiento aislante térmico para evitar pérdidas de calor. b) Doble vidrios aislantes de baja emisividad en ventanas e invernadero para mejorar el rendimiento térmico interior y evitar pérdidas de calor. c) Aprovechamiento de los pisos de hormigón de gran masa expuestos al calor del sol para almacenar el calor. Impacto ambiental: el edificio logra un ahorro de casi el 30% en su gasto de energía para calefacción durante el invierno. Durante el verano no requiere el uso de sistemas mecánicos para refrigerar el ambiente. Este diseño solar muy básico contribuye de manera importante a reducir su impacto ya que el ahorro se dará durante toda la vida útil del edificio.

2.7. Materiales y sistemas constructivos ecológicos El diseño medioambiental en arquitectura tiene una de sus facetas de mayor incidencia en la especificación de materiales y sistemas constructivos, si pretende disminuir en el corto y mediano plazo su impacto sobre el medio natural. Con el análisis del ciclo vital de cada material se puede conocer su verdadero efecto sobre el medio ambiente. Se trata de considerar la energía que requiere y la degradación ambiental que produce cada una de las etapas de vida de un material de construcción determinado, desde que es extraído de la naturaleza hasta que es demolido y desechado. Los materiales y sistemas de construcción, según su fuente de procedencia, se clasifican en tres grupos básicos:

- Material natural renovable (consideramos la obtención, regeneración del área de cosecha, transporte, industrialización, colocación, mantenimiento, desmontaje, demolición y desecho). Los principales materiales renovables son en primer lugar la madera y sus derivados como triplay, aglomerados, vigas compuestas, etc. Por otro lado están las fibras vegetales, como el yute, paja, fibra de coco, cáñamo y algodón, entre otros. La certificación de los productos es importante para asegurar que proceden de fuentes realmente renovables y no de corte clandestino.

- Material natural no renovable (consideramos la extracción, regeneración

de los bancos, transporte, industrialización, colocación, mantenimiento, desmontaje, demolición y desecho). Se trata básicamente de materiales de la tierra, como piedra, cantera, mármol, pirita, arena, agregados. También incluye la tierra como material para fabricar adobe, adobe

Foto 20 Interior del invernadero en época invernal



mejorado y tapial. Se debe incluir en su costo la regeneración de los bancos de extracción.

- Materia prima por transformar (consideramos la obtención, transporte,

transformación, industrialización, colocación, mantenimiento, desmontaje, demolición y desecho). Estos materiales tienen un mayor grado de impacto sobre el ambiente, no sólo por la contaminación que produce la industria para su transformación sino por no ser biodegradables, por lo que su desecho y reintegro a la tierra se complica enormemente. Los principales son:

- Tierra o piedra cocida: cemento, ladrillo, cerámica. - Metales: acero, acero inoxidable, cobre y aluminio (el aluminio es

el material que mayor contaminación produce de todos). - Derivados del petróleo: plásticos, P.V.C., fibras sintéticas.

Lo ideal es que se utilicen materiales naturales en tanto que son biodegradables y que al término de su vida útil pueden ser reintegrados a la tierra. Así mismo, los materiales naturales renovables, si hay una planeación adecuada, pueden regenerarse las veces que sea necesario, produciendo en todo caso alteraciones temporales. Es preferible que procedan de la región, para evitar traslados excesivos que contribuyen a la contaminación atmosférica. Los materiales más industrializados, como el acero, cemento y aluminio, se seguirán utilizando; sin embargo, puede disminuir su consumo actual, así como recurrir a su reciclaje y reutilización para incrementar su vida útil y evitar, en lo posible, utilizar recursos nuevos.

Materiales biodegradables como la madera o el adobe están siendo incorporados cada vez más al lenguaje arquitectónico contemporáneo como una manera de contribuir a disminuir el impacto ambiental de los edificios, en especial al término de su vida útil. La vivienda particular que les presentamos a continuación8, ubicada en la región noroeste de los Estados Unidos, en un estado colindante con Canadá, constituye un ejemplo adecuado del uso e incorporación de materiales ecológicos a la construcción. Está ubicada en una zona boscosa donde el clima puede ser extremo, es decir inviernos intensos y veranos calurosos. El edificio se levanta en un terreno con topografía irregular, en medio de un bosque de coníferas, lo cual determinó entre otras cosas la no utilización de energía solar ya que habría implicado el corte excesivo de árboles para garantizar una radiación adecuada.

8 Información y fotografías obtenidas en: Zieher, Laura, The Ecology of Architecture. A complete guide to creating the environmentally conscious building, Whitney Library of Design, Nueva York, 1996. Edificio: Residencia Paulk; Ubicación: Seabeck, Washington; Autores: James Cutler Arqchitects

Foto 21 La madera se está incorporando cada vez más a las construcciones contemporáneas, sustituyendo al hormigón o al acero para cubrir claros importantes.



Criterios de especificación: los materiales se determinaron atendiendo a tres criterios muy precisos: a) Utilizar materiales de la localidad, para evitar transporte excesivo, además de apoyar la economía del lugar. b) Los materiales debían ser renovables y biodegradables para minimizar su impacto sobre el medio en el corto y largo plazo. c) Su durabilidad. d) Su valor estético, es decir su apariencia, color, textura, ya que se pretendía utilizar el material expuesto. Soluciones técnicas: los materiales y sistemas constructivos fueron selec-cionados para cumplir estrictamente con el objetivo de utilizar materiales ecológicos y biodegradables: a) La casa está hecha casi en su totalidad de madera de pino y abeto de segundo y tercer crecimiento, es decir madera de árboles relativamente nuevos, ya que la madera de la regió, de crecimiento “antiguo”, no se debe considerar renovable por tener siglos de crecimiento. b) Productos no tóxicos para el tratamiento de la madera y solventes con base agua. c) Piedra para cubiertas de cocina. d) Alfombras de lana natural. e) La construcción se ancla de manera superficial en el terreno, lo cual es posible gracias a la estructura de gran ligereza.

Impacto ambiental: el impacto del edificio en términos ambientales puede considerarse muy adecuado, ya que tanto la obtención de los materiales, de fuentes renovables, como su carácter biodegradable no implican un problema de contaminación. Por otro lado el estar colocado por encima del terreno no sólo por sus condiciones accidentadas, permite el mantenimiento de plantas superficiales y la circulación de fauna por debajo suyo y minimiza el impacto sobre el ecosistema del sitio. El conjunto arquitectónico: el edificio se incorpora a un bosque intentando integrarse o por lo menos perderse visualmente entre los árboles. Siendo una construcción relativamente sencilla, se asemeja literalmente a una “casa en el árbol”, efecto que se enfatiza con el largo puente de acceso, que da la sensación de penetrar en el bosque. La expresión sincera de los materiales de origen natural intenta presentar el edificio con un carácter ecológico, lo cual se refuerza con la colocación superficial sobre el terreno, como para no interrumpir los ecosistemas del sitio, ni a nivel del terreno, ni a nivel de las copas de los árboles, sino justo en medio, sin estorbar.

Foto 22 El puente de acceso a la casa

Foto 23 Planta de conjunto



Fotos 24 y 25 Vista exterior e interior respectivamente, donde se aprecia el uso casi exclusivo de la madera como material de construcción, limitando el concreto armado a una cimentación superficial y poco intrusita.

2.8. El ahorro energético El gasto energético para construir y eventualmente desechar un edificio (y en general el entorno construido) implica una aportación importante para reducir la contaminación y degradación del medio ambiente. Sin embargo es el uso y mantenimiento cotidiano a lo largo de su vida útil lo que más energía gasta, es decir, agua, electricidad, gas y otras fuentes casi siempre no renovables. Cada vez más se hace evidente la necesidad de introducir en el diseño arquitectónico criterios para bajar el consumo energético en los edificios. Las principales áreas donde esto se puede implementar, durante la vida útil, son las siguientes:

- Agua: si bien no se considera el agua como una fuente de generación de energía en la escala arquitectónica, su ahorro contribuye a disminuir la energía necesaria para su distribución. Incorporar dispositivos de ahorro de agua; dispositivos para reducir pérdida de calor en tuberías de agua caliente.

- Envolvente del edificio: la pérdida de calor o viceversa a través de muros,

ventanas, puertas, techos y suelo debe reducirse al máximo mediante el aislamiento adecuado, vía aislantes en muros, ventanas de doble o triple vidrio, además de utilizarse elementos como persianas, cortinas, cristales con filtros, fachadas de doble piel, que permitan evitar pérdidas. La forma y orientación del edificio con respectos al sol o a los vientos dominantes es fundamental para evitar o incorporar su energía cuando sea necesario.



- Control de ventilación: permitir y preferir la ventilación natural, disminuir la ventilación mecánica exclusivamente a la parte no cubierta por la ventilación natural.

- Iluminación: utilizar al máximo la luz diurna, directa, indirecta o reflejada

mediante un diseño apropiado de ventanas, difusores, lucernarios, etc. Incorporar dispositivos de alta eficiencia en las luminarias.

- Calefacción: Calentar el edificio en invierno o por el contrario refrigerarlo

en verano supone un alto gasto energético. Incorporar criterios de diseño climático para utilizar la energía natural al máximo. Incorporar dispositivos mecánicos de alta eficiencia que abaraten el consumo de energía.

- Fuentes alternativas de energía: incorporar dispositivos como celdas

fotovoltaicas, calentadores de agua o calentadores a base de combustible de biomasa, para reducir la dependencia y el gasto de fuentes convencionales. La energía eólica es una alternativa, por ahora limitada a la escala arquitectónica, pero viable a nivel de generación en parques específicos.

El ahorro energético está estrechamente relacionado con las decisiones del proyecto arquitectónico, en especial en lo relativo a incorporar técnicas pasivas, que en su mayoría deben ser parte integral de la forma, estructura y expresión del mismo edificio. El trabajo interdisciplinario es básico para una adecuada implementación de dispositivos o maquinaria dependientes de programas informáticos que pueden aportar, vía la automatización, un uso más eficiente de la energía del edificio. Ubicado en el corazón del barrio ecológico de Vauban, el edificio que presentamos a continuación9 ha sido promovido por sus propios usuarios (biólogos, físicos, el director de un instituto de ecología) como un experimento ambicioso en cuanto a metas medioambientales. El barrio es parte de un proyecto ecológico más amplio que rescata esta antigua zona militar francesa y que pretende, entre otras cosas: mezclar hábitat y trabajo, dar prioridad a peatones, ciclistas y transportes colectivos; conservar los árboles existentes, así como la zona natural adyacente; acoger diversidad de grupos sociales; la utilización de red de calefacción

9 La información y fotografías de este ejemplo se tomaron del libro: Gauzin-Muller, Dominique. Arquitectura ecológica. 29 ejemplos europeos, Gustavo Gili, Barcelona, 2002, p 196-201. Edificio: Edificio viviendas y trabajo. Ubicación: Friburgo de Brisgovia, Alemania. Autores: Common & Gies.

Foto 26 El ahorro energético en los edificios puede incrementarse aprovechando la luz natural filtrándola para tener luz indirecta, sin ganancia térmica al interior



urbana y la construcción de bajo consumo energético. Dado que se trata de una región con un clima continental relativamente extremo, el diseño bioclimático se hace fundamental para cumplir el objetivo de bajo consumo.

Criterios de ahorro de energía: adoptando la forma de un largo paralelepípedo, el edificio se orienta sobre su eje longitudinal de este a oeste con la idea de aprovechar al máximo la energía natural de la siguiente manera: a) Captación de energía solar mediante dispositivos activos y diseño pasivo. b) Aislamiento reforzado del envolvente exterior para mejorar el rendimiento térmico, construcción compacta con apertura de vanos grandes al sur y reducción de los vanos en la fachada norte. c) Recuperación de aguas pluviales y tratamiento de aguas residuales. d) Generación y utilización de biometano aprovechando los residuos orgánicos provenientes del mismo edificio. Soluciones técnicas: los materiales y sistemas constructivos fueron seleccionados para cumplir con estos criterios de ahorro de energía: a) Muros de fachada con doble aislante de lana mineral y acabado de madera. La cubierta tiene un sistema de terrado y vegetación extensiva que sirve como aislante. Ventanas de triple acristalamiento, todo pensado para evitar pérdidas de calor. b) Sistema de celdas fotovoltaica para generar electricidad; calentadores solares de agua. c) Equipos de cogeneración de gas, ventilación de doble flujo por intercambiador con recuperador de calor.

Foto 28 y 29 La fachada norte (arriba) es más compacta, evitando aberturas por donde el calor tiende a escapar, en contraste con la fachada sur, con vanos más amplios.

Foto 27 Vista general del edificio de viviendas



Impacto ambiental: el edificio logra reducir el 80% de gases de efecto invernadero en comparación con un edificio convencional, lo que es posible gracias al aporte de sus sistemas activos y pasivos combinados. Esta implementación en el diseño hace al edificio prácticamente autónomo de fuentes de energía convencionales. El conjunto arquitectónico: el edificio muestra con todo convencimiento su carácter ambiental, utilizando los elementos como las celdas solares como parte de la composición de la fachada, además de convertirse en la cubierta del último pasillo. Goza de un diseño básico, casi industrial, ya que muestra una estructura de hormigón expuesta en los pasillos, una escalera de estructura metálica también expuesta, absolutamente convencional, y cuenta con el único detalle de las puertas y ventanas de madera. Es una composición simplista, minimalista, en tanto que evita cualquier agregado no indispensable para su rendimiento ecológico.

Foto 30 La utilización de tecnología pasiva y activa baja el consumo energético en un 80 % con respecto a un edificio convencional similar


CAPÍTULO 2 LOS FACTORES BIOFÍSICOS EN EL PROCESO DE … · Los factores biofísicos en el proceso...

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