criterios de diseño bioclimatico

BBBBBBBBeeeeeeeennnnnnnneeeeeeeemmmmmmmméééééééérrrrrrrriiiiiiiittttttttaaaaaaaa UUUUUUUUnnnnnnnniiiiiiiivvvvvvvveeeeeeeerrrrrrrrssssssssiiiiiiiiddddddddaaaaaaaadddddddd AAAAAAAAuuuuuuuuttttttttóóóóóóóónnnnnnnnoooooooommmmmmmmaaaaaaaa ddddddddeeeeeeee PPPPPPPPuuuuuuuueeeeeeeebbbbbbbbllllllllaaaaaaaa

FFaaccuullttaadd ddee AArrqquuiitteeccttuurraa..

MMaaeessttrrííaa eenn DDiisseeññoo AArrqquuiitteeccttóónniiccoo..

TTTTTTTTiiiiiiiittttttttuuuuuuuulllllllloooooooo:::::::: CCCCCCCCrrrrrrrriiiiiiiitttttttteeeeeeeerrrrrrrriiiiiiiioooooooossssssss ddddddddeeeeeeee DDDDDDDDiiiiiiiisssssssseeeeeeeeññññññññoooooooo ppppppppaaaaaaaarrrrrrrraaaaaaaa uuuuuuuunnnnnnnnaaaaaaaa VVVVVVVViiiiiiiivvvvvvvviiiiiiiieeeeeeeennnnnnnnddddddddaaaaaaaa BBBBBBBBiiiiiiiiooooooooccccccccllllllll iiiiiiiimmmmmmmmááááááááttttttttiiiiiiiiccccccccaaaaaaaa

SSSSSSSSuuuuuuuubbbbbbbb--------ttttttttiiiiiiiittttttttuuuuuuuulllllllloooooooo:::::::: DDDDDDDDiiiiiiiisssssssseeeeeeeeññññññññoooooooo ddddddddeeeeeeee vvvvvvvviiiiiiiivvvvvvvviiiiiiiieeeeeeeennnnnnnnddddddddaaaaaaaa BBBBBBBBiiiiiiiiooooooooccccccccllllllll iiiiiiiimmmmmmmmááááááááttttttttiiiiiiiiccccccccaaaaaaaa eeeeeeeennnnnnnn llllllllaaaaaaaa CCCCCCCCiiiiiiiiuuuuuuuuddddddddaaaaaaaadddddddd ddddddddeeeeeeee PPPPPPPPuuuuuuuueeeeeeeebbbbbbbbllllllllaaaaaaaa eeeeeeeennnnnnnn eeeeeeeellllllll

ppppppppeeeeeeeerrrrrrrriiiiiiiiooooooooddddddddoooooooo ddddddddeeeeeeee 22222222000000000000000011111111 aaaaaaaallllllll 22222222000000000000000066666666..

Tesis que para obtener el titulo de

Maestro Presenta:

Arq. Karla Gema Mendoza Briz.

bb ii oo cc ll ii mm aa tt ii cc aa

IIII. Introducción.. Introducción.. Introducción.. Introducción. ----IIII----

I. INTRODUCCION.I. INTRODUCCION.I. INTRODUCCION.I. INTRODUCCION.

Desde los comienzos de la historia del hombre, ya había adoptado los primeros criterios bioclimáticos al ir a vivir a una cueva en vez de dormir al raso. A partir de aquí el hombre ha ido aplicando diversos criterios bioclimáticos para ir aumentando la calidad de la vivienda y con ello su confort. La arquitectura ha ido olvidando su origen “Bioclimático”, creando auténticos devoradores de energía, sin reparar que no tiene más calidad la mas bonita o mejor pintada, sino que llega cuando el nivel de confort y el respeto con el medio ambiente son altamente elevados. La intención de este documento es presentar algunos avances sobre los criterios de diseño bioclimático sus condiciones de partida, sus conceptos básicos, la relación que existe con los procesos de conservación ambiental, el ahorro energético y el desarrollo sostenible de los últimos años en materia de adecuación bioclimática, por consiguiente se dividirá en once apartados los cuales son:

• Arquitectura Bioclimática y sus conceptos. • La Historia de la Interpretación climática en el mundo. • La Evolución Climática en la región de Puebla. • La Elección adecuada del emplazamiento en una zona determinada. • El control solar en una vivienda habitable. • El entorno y la edificación, su interrelación y sus diferencias. • El efecto del viento para la elección de la vivienda, sus ventajas y desventajas.

• Los Efectos Térmicos de los materiales. • Los Criterios de Confort en los espacios interiores que habita el hombre. • El Análisis de los apartados anteriores y la aplicación adecuada de dichos.

De una manera general trataran de enfatizar los vínculos y múltiples interrelaciones entre la vida y el clima (factores naturales) en relación con el diseño, describiendo un método a través del cual el diseño arquitectónico se desarrolla exponiendo y respondiendo a los requerimientos climáticos específicos; es decir tratando de establecer la importancia del diseño basado en la relación Hombre- Naturaleza- Arquitectura. Sin embargo todos estos términos salen sobrando, ya que estos valores son intrínsecos a la arquitectura al igual que muchos otros conceptos que no pueden desligarse de ella. Estos términos fragmentan al concepto de arquitectura en áreas especializadas que muchas veces suenan a una alta sofisticación que confunde a las personas ¿Podríamos concebir a la arquitectura desligada de la estructura? No, del mismo modo los espacios no pueden desligarse de su interacción

con el medio ambiente que los rodea. Así como la estructura da soporte a la arquitectura, el concepto “bioclimático” da soporte al bienestar y confort de los usuarios y al uso energético eficiente de la edificación. Es en este contexto que trabaja la “Arquitectura Bioclimática” cuyo principal objetivo es el de armonizar espacios y crear optimas condiciones de confort y bienestar para sus ocupantes. Crear espacios “habitables” que cumplan con una finalidad funcional y expresiva y que sean física y psicológicamente adecuados, que propicie el desarrollo integral del hombre y de sus actividades. Esto puede lograrse a través de un diseño lógico, de sentido común, a través de conceptos arquitectónicos claros que consideren las variables climáticas y ambientales en relación al hombre. Pero la “arquitectura Bioclimática” también atiende los problemas energéticos de la vivienda. A través del diseño adecuado de los espacios es posible, evitar o disminuir el uso de la climatización; así como aprovechar ampliamente la iluminación natural durante el día. Es por esto que adicionalmente se explicara la existencia de varios equipos de tecnología solar que pueden ser utilizados en las construcciones tales como los equipos fotovoltaicos, etc., que pueden reducir enormemente los consumos de gas. Y desde luego que todas estas acciones energéticas acarrean beneficios de tipo económico para los usuarios. Dentro del contexto anterior es importante dejar claro que la aplicación del diseño bioclimático, ayuda también a preservar el medio ambiente, integrando al hombre a un ecosistema más equilibrado. En las construcciones es necesario hacer un uso adecuado del agua, una disposición de los desechos y su tratamiento. Existen materiales y substancias contaminantes que se utilizan dentro de las habitaciones que deben ser evitados o tratados de manera especial. En otras palabras, la arquitectura debe diseñar espacios ecológicamente concebidos que respondan integral y armónicamente a la acción de los factores ambientales del lugar. La utilización de criterios bioclimáticos de diseño en el proyecto de arquitectura siempre es positivo, aunque en algunos casos el rendimiento sea superior que otros. En fin es importante, expresar que con el presente documento se buscará aprender a proyectar un edificio en un área específica de la tierra; desde distintos puntos o características específicas de la “Arquitectura Bioclimática”.

IIIIIIII. AGRADECIMIENTOS. AGRADECIMIENTOS. AGRADECIMIENTOS. AGRADECIMIENTOS Doy gracias a DiosDiosDiosDios por el simple hecho de estar ahí a mi alrededor guiándome para ser una mejor persona. Gracias a mis papás JaimeJaimeJaimeJaime y GemaGemaGemaGema por su ayuda incondicional, por enseñarme el camino correcto de la verdad y la confianza, la cual es difícil de llevar en este mundo lleno de actividades y moralidades diferentes, gracias además por alentarme a seguir aprendiendo y no dejarme vencer. Gracias KarinaKarinaKarinaKarina por ser la mejor hermana del mundo, por ayudarme siempre incondicionalmente en las buenas y las malas, por tus consejos que siempre he tomado en cuenta. Gracias abuelosabuelosabuelosabuelos por haber existido en este mundo, por darme lecciones de vida muy importantes de superación y fortaleza. Gracias TíosTíosTíosTíos por enseñarme que todos los obstáculos se pueden vencer y estar ahí. Gracias compacompacompacompañeros ñeros ñeros ñeros por enseñarme nuevas formas de trabajo y aprendizaje. Gracias Facultad de Arquitectura de la BUAP por la excelente Maestría que me abrió los ojos a nuevas tendencias de diseño, tecnología e investigación. Gracias Maestros por la enseñanza recibida durante estos años de formación investigativa y por haberme enseñado todo lo que ahora sé.

Índice General.Índice General.Índice General.Índice General. • IntroducciónIntroducciónIntroducciónIntroducción…………....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................IIII • AgradecimientosAgradecimientosAgradecimientosAgradecimientos……………………………………………………............................................................................................................................................................................................................................................................................................................…………………………………………………………………………………II…………………………………………………………………………………II…………………………………………………………………………………II…………………………………………………………………………………II

1.1.1.1. Antecedentes………………………………………………………………………Antecedentes………………………………………………………………………Antecedentes………………………………………………………………………Antecedentes…………………………………………………………………………………........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................……………………………………………………………………………………..10…………..10…………..10…………..10 1. Planteamiento del Problema. 2. Justificación. 3. Objetivos.

3.1. Generales 3.2. Particulares

4. IicroclimaInes 5. Metodología.

2.. Conceptos Básicos de 2.. Conceptos Básicos de 2.. Conceptos Básicos de 2.. Conceptos Básicos de Arquitectura Bioclimática…………………………Arquitectura Bioclimática…………………………Arquitectura Bioclimática…………………………Arquitectura Bioclimática………………………………………………........................................................................................................................................................……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………….14.14.14.14 1. Objetivo General del capítulo.

2. Conceptos básicos sobre la transmisión solar. 2.1. La Transmisión del calor y la radiación. 2.1.1. Radiación. 2.1.2. Conducción. 2.1.3. Convección. 2.2. Trayectoria solar. 2.3. Orientación y Asoleamiento. 2.4. Los Sistemas Pasivos y Activos de energía 2.4.1. Los Sistemas Pasivos. 2.4.1.1. Efecto Ventura. 2.4.1.2. Efecto Chimenea. 2.4.1.3. Efecto Invernadero. 2.4.1.4. Muro Trombe. 2.4.2. Los Efectos Activos 2.5. Tipos de Ganancia de Calor. 2.5.1. Ganancia Directa. 2.5.2. Ganancia Indirecta. 2.5.3. Ganancia Aislada. 2.6. Capacidad Calorífica e Inercia Térmica. 2.7. Confort Térmico. 2.7.1. Factores que influyen en el ritmo de ganancia de calor. 2.7.1.1. Actividad Física y mental. 2.7.1.2. Metabolismo. 2.7.2. Factores que influyen en el ritmo de pérdida de calor. 2.7.2.1. Aislamiento Natural del Individuo. 2.7.2.2. Ropa de Abrigo. 2.7.2.3. Temperatura del aire. 2.7.2.4. Temperatura de radiación. 2.7.2.5. Movimiento del aire. 2.7.2.6. Humedad del Aire. 2.8. Calor de Vaporización. 2.9. Perdida de Calor en las viviendas (Invierno). 2.10. Iicroclima y su ubicación. 2.11. Microclima y su ubicación. 2.12. Las Ecotecnias. 3. Conclusión. 4. Bibliografía capitular. 5. Bibliografía gráficos.

3.3.3.3. Historia de la Interpretación climática……………………………………Historia de la Interpretación climática……………………………………Historia de la Interpretación climática……………………………………Historia de la Interpretación climática……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………40404040 1. Objetivo General del capítulo. 2. Refugio y vida humana.

3. Adaptación del refugio al clima. 4. Asentamientos comunitarios y clima. 5. Conclusión 6. Bibliografía capitular. 7. Bibliografía Gráficos

4.4.4.4. Evolución climática de la región de Puebla de los Ángeles……………………………Evolución climática de la región de Puebla de los Ángeles……………………………Evolución climática de la región de Puebla de los Ángeles……………………………Evolución climática de la región de Puebla de los Ángeles………………………………………………………………………………….…………………………………………………….…………………………………………………….…………………………………………………….…….…….…….…….50505050 1. Objetivo General del capitulo. 2. La región de Puebla. 3. La Ciudad de Puebla, sus colonias y barrios. 4. Factores del clima.

4.1Transferencia de radiación calorífica. 5. Conclusión.

6. Bibliografía capitular. 7. Bibliografía Gráficos.

5.5.5.5. Elección del emplazElección del emplazElección del emplazElección del emplazamiento…………………………amiento…………………………amiento…………………………amiento…………………………............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………74747474 1.1.1.1. Objetivo General del capítulo. 2. Efectos microclimáticos. 3. Efectos topográficos

1. Efectos de la radiación. 4. Entorno natural y construido. 5. Criterios para la selección del emplazamiento. 6. Conclusión. 7. Bibliografía capitular. 8. Bibliografía Gráficos

6.6.6.6. Control Solar…………………………………………………………………………………Control Solar…………………………………………………………………………………Control Solar…………………………………………………………………………………Control Solar…………………………………………………………………………………............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................……….……….……….……….84848484 1. Objetivo General del Capitulo. 2. La Transmisión de calor y radiación. 3. Métodos de control solar.

3.1. Horizontales. 3.2. Verticales. 3.3. Combinados.

4. Métodos de protección para superficies acristaladas. 5. Economía en la aplicación de mecanismos protectores. 6. Utilización de árboles y vegetación para la protección solar. 7. Conclusión. 8. Bibliografía capitular. 9. Bibliografía Gráficos

7.7.7.7. Entorno y edificación………………………………………………………………Entorno y edificación………………………………………………………………Entorno y edificación………………………………………………………………Entorno y edificación………………………………………………………………............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................………………………………………………………………102102102102 1. Objetivo General del capítulo. 2. Formas básicas de la vivienda Bioclimática en el Mundo.

2.1. Antecedentes. 2.2. La arquitectura y el urbanismo en la antigüedad. 2.3. La arquitectura Vernácula. 2.4. Las comunidades obreras y el movimiento higienista. 2.5. El movimiento moderno en el s. XX. 2.6. Las viviendas solares. 2.7. De la crisis energética a la crisis ecológica.

3. Formas básicas de la vivienda en México. 4. Formas básicas de la vivienda en la Ciudad de Puebla. 5. Morfología en la naturaleza.

2. Forma de las hojas en diferentes entornos. 6. Morfología en las formas edificatorias.

7. Conclusión. 8. Bibliografía capitular. 9. Bibliografía Gráficos.

8.8.8.8. Efectos del viento………………………………………Efectos del viento………………………………………Efectos del viento………………………………………Efectos del viento………………………………………................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................…………………………………………..1…………………………………………..1…………………………………………..1…………………………………………..124242424 1. Objetivo General del capítulo. 2. Viento y Arquitectura. 3. Análisis del viento.

3.1. Viento General. 3.2. Vientos locales.

4. Factores locales según orientación del viento. 5. Conclusión. 6. Bibliografía capitular. 7. Bibliografía Gráficos.

9.9.9.9. Efectos térmicos de los materiales……………………………………Efectos térmicos de los materiales……………………………………Efectos térmicos de los materiales……………………………………Efectos térmicos de los materiales……………………………………........................................................................................................................................................................................................................................................................................………………………1………………………1………………………1………………………136363636 1. Objetivo General del capítulo. 2. Materiales opacos. 3. Deterioro de los materiales. 4. Capacidad de aislamiento o efectos de la capacidad calorífica. 5. Aislamiento equilibrado. 6. Conclusión. 7. Bibliografía capitular. 8. Bibliografía Gráficos.

10.10.10.10. Criterios de confort…Criterios de confort…Criterios de confort…Criterios de confort…………………………………………………......................................................................………………………………1………………………………………………......................................................................………………………………1………………………………………………......................................................................………………………………1………………………………………………......................................................................………………………………155558888 2. Objetivo General del capítulo. 3. Criterios de Confort. 4. Análisis del comportamiento térmico de las estructuras en zonas templadas. 5. Análisis térmico de las estructuras en zonas frías. 6. Conclusión. 7. Bibliografía capitular. 8. Bibliografía Gráficos.

11.11.11.11. Análisis y Aplicación…Análisis y Aplicación…Análisis y Aplicación…Análisis y Aplicación…………………………………......................................................................………………………………………………......................................................................………………………………………………......................................................................………………………………………………......................................................................…………………………………………….1…………………………….1…………………………….1…………………………….177772222 1. Análisis de los resultados obtenidos en cada capítulo. 2. Conclusiones para la forma básica de la vivienda en la ciudad de puebla. 3. Ejemplos de aplicaciones de viviendas tomando en cuenta la arquitectura bioclimática o ecológica.

4 .Propuesta. 12. Bibliografía General y Fotográ12. Bibliografía General y Fotográ12. Bibliografía General y Fotográ12. Bibliografía General y Fotográfica……………………………………………………………...............................................................…..1fica……………………………………………………………...............................................................…..1fica……………………………………………………………...............................................................…..1fica……………………………………………………………...............................................................…..199990000 Anexos.......Anexos.......Anexos.......Anexos....... ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................ ............................200200200200

bb II oo cc ll II mm aa tt II cc aa

1. Antecedentes.1. Antecedentes.1. Antecedentes.1. Antecedentes. ----10101010----

1.1.1.1. Planteamiento del Problema.Planteamiento del Problema.Planteamiento del Problema.Planteamiento del Problema.

La construcción es, hoy por hoy, el sector que más energía consume en todo el planeta y el más deficiente de todos, medioambientalmente hablando.

Desde hace varios años, otros sectores productivos se están buscando adaptar a las

condiciones ecológicas que nuestro planeta exige, mostrando cómo se puede lograr un desarrollo económico sostenible, capaz de satisfacer nuestras necesidades, pero sin comprometer las de las generaciones venideras.

Si bien lo anterior provoca diferencias entre el sector de la construcción y los otros sectores

productivos; la construcción hasta ahora y por muchas razones que explicaremos posteriormente, se ha mantenido impasible y ajeno a esta influencia global.

El principal interés de esta investigación por consiguiente es sentar las bases de información

sobre otras posibilidades de construcción como son la “arquitectura bioclimática”,“arquitectura bioclimática”,“arquitectura bioclimática”,“arquitectura bioclimática”, la cual se encuentra ajena a todos los agentes involucrados en la construcción y al ciudadano en general que no cuenta con información adecuada de los problemas medioambientales y relativos a la salud, que las edificaciones están provocando, logrando que no sean exigentes al comprar lo que en el mercado encuentre o le ofrezca.

Por todo lo anterior es fundamental que todos sepamos que en la actualidad el sector de la construcción es el que mayor peligro presenta para el medio ambiente por este motivo y con la doble finalidad de medir el grado de sostenibilidad de una construcción y de información, se definirán los criterios de diseño involucrados en el sector de la construcción para realizarla, y se tratarán de responder preguntas como ¿Cuáles serían los criterios de diseño que sirven para construir dichas viviendas bioclima ticas, sin aumentar su costo, enfatizándonos en la utilización de la tecnología alternativa y que sea posible para la Ciudad de Puebla?

Comentar estos criterios parece una tarea fácil pero exige mucho más espacio del que

muchos disponen. Sin embargo y basado en ellos, a continuación proporciono una estrategia general aunque exhaustiva para lograr una arquitectura bioclimática y sostenible.

2.2.2.2. Justificación.Justificación.Justificación.Justificación. Relevancia SocialRelevancia SocialRelevancia SocialRelevancia Social: Busca alcanzar satisfactores (confort) necesarios y suficientes para habitar una vivienda, teniendo que dar cambios en la forma de pensar sobre los sistemas que se aplican y que posibiliten los cambios de hábitos de los usuarios de un territorio determinado.

Implicación PrácticaImplicación PrácticaImplicación PrácticaImplicación Práctica: Se busca ayudar la demanda que existe de viviendas, utilizando para ello tecnologías que ya han sido analizados, utilizados y comprobados, para diseñar y construir viviendas bioclimáticas que en Puebla todavía no han encontrado una aplicación apropiada.

OriginalidadOriginalidadOriginalidadOriginalidad: Puesto que el trabajo de investigación aporta una nueva forma de mirar a la vivienda,

desarrollándola en una nueva línea de la sociedad ecológica, en la que todos estamos despertando y en donde nuestra preocupación constante es la calidad de la misma.

3.3.3.3. Objetivos.Objetivos.Objetivos.Objetivos.

3.1. Generales.3.1. Generales.3.1. Generales.3.1. Generales. Describir los criterios de diseño actuales de las viviendas que se desarrollan en la Ciudad de Puebla, sin olvidarnos de las viviendas comprendidas entre 2001 y 2005, apoyándonos para tal hecho en aplicaciones y características referidas al diseño bioclimático y la tecnología alternativa de uso en la actualidad.

3.2. Particulares.3.2. Particulares.3.2. Particulares.3.2. Particulares.

Definir a la arquitectura bioclimática referida a la vivienda. Analizar los criterios de diseño existentes en las viviendas de la Ciudad de Puebla de un

periodo de tiempo que comprende de 1999 a 2003. Determinar cada una de las características que intervienen en el diseño de viviendas

tales como técnicas bioclimáticas, tecnología alternativa y precio. Elaborar un modelo arquitectónico de casa tipo para la ciudad de Puebla que contenga cada uno de los criterios de diseño con un enfoque bioclimático hacia la sustentabilidad arquitectónica.

4.4.4.4. Delimitaciones.Delimitaciones.Delimitaciones.Delimitaciones. Espacial:Espacial:Espacial:Espacial:

� El espacio laboral en el proyecto de investigación incluye a las viviendas de las Ciudades de Puebla, Tlaxcala y México, por los siguientes factores:

� Antecedentes del diseño de viviendas bioclimáticas en la zona centro del país.

� En estas Ciudades se da la mayor participación de la industria de la construcción para la elaboración de este tipo de proyectos.

� En Puebla se encuentra una gran variedad de materiales a utilizar en la construcción de este tipo de viviendas, por la diversificación de regiones que la comprenden.

Temporal:Temporal:Temporal:Temporal: Son tres los elementos que influyen para tomar la decisión de efectuar la investigación en

los últimos cinco años:

• La profesión de arquitecto me ha permitido estar en contacto indirecto y directo con los problemas que existen en las viviendas tradicionales en los ámbitos ambientales y de salud, siendo más significativo en los últimos cinco años.

• En nuestro país los criterios de diseño en el ámbito bioclimático se ha incrementado buscando adaptarse a las condiciones ecológicas que nuestro planeta exige.

• La existencia en nuestro país por una mayor demanda de viviendas ecológicas o bioclimáticas por así llamarlas, gracias a los medios de comunicación como son las revistas, la televisión e Internet que dan difusión y rescate de nuestro ambiente enfocándonos a los criterios de diseño bioclimáticos.

5. Metodología.5. Metodología.5. Metodología.5. Metodología.

Arquitectura Bioclimática (Concepto)

Historia e Interpretación Edificación y entorno

Análisis de las estrategias de climatización

Elección de emplazamiento

Evaluación térmica

Síntesis y diagnóstico

Recomendaciones de diseño

Anteproyecto

No

Ajustes

Si

Proyecto definitivo para la

Cd. Puebla

1ª etapa

2ª etapa

3ª etapa


2.2.2.2. Con Con Con Conceptosceptosceptosceptos Básicos de Arquitectura Básicos de Arquitectura Básicos de Arquitectura Básicos de Arquitectura

Bioclimática.Bioclimática.Bioclimática.Bioclimática. ----14141414----

1. OBJETIVO 1. OBJETIVO 1. OBJETIVO 1. OBJETIVO GENERAL GENERAL GENERAL GENERAL DEL CAPITULO:DEL CAPITULO:DEL CAPITULO:DEL CAPITULO:

El presente capitulo trata de exponer brevemente una imagen global, aunque

necesariamente generalista, sobre el tema de la arquitectura bioclimática: sus condiciones de partida,

sus conceptos básicos y su relación con los procesos de conservación ambiental, ahorro energético y

desarrollo sostenible en curso.

2. Conceptos Básicos sobre transmisión solar.2. Conceptos Básicos sobre transmisión solar.2. Conceptos Básicos sobre transmisión solar.2. Conceptos Básicos sobre transmisión solar.

2.1 2.1 2.1 2.1 La transmisión del calor y la radiación.La transmisión del calor y la radiación.La transmisión del calor y la radiación.La transmisión del calor y la radiación.

2.1.1. Radiación: 2.1.1. Radiación: 2.1.1. Radiación: 2.1.1. Radiación:

Se define como la incidencia directa e indirecta de partículas luminosas, este fenómeno se

recibe por exposición directa o reflejada de la fuente de calor, el cual puede ser un objeto con una

superficie plana.

Sin embargo todo material por lo general, emite radiación electromagnética, cuya intensidad

depende de la temperatura a la que se encuentre.(www.geocities.com/...)

Fig. 1. Diferentes formas de transmisión de radiación.

La energía solar incidente en una superficie terrestre se manifiesta de tres maneras

diferentes, las cuales son:

• La radiación directa, como su propio nombre indica, es la que proviene directamente del sol.

(fig.1.)

• La radiación difusa es aquella recibida de la atmósfera como consecuencia de la dispersión

de parte de la radiación del sol en la misma. Esta energía puede suponer aproximadamente

un 15% de la radiación global en los días soleados, pero en los días nublados, en los cuales la

radiación directa es muy baja, la radiación difusa supone un porcentaje mucho mayor. Por

otra parte, las superficies horizontales son las que más radiación difusa reciben, ya que "ven"

toda la semiesfera celeste, mientras que las superficies verticales reciben menos porque solo

"ven" la mitad de la semiesfera celeste.

• La radiación reflejada es, como su propio nombre indica, aquella que es reflejada por la

superficie terrestre. La cantidad de radiación depende del coeficiente de reflexión de la

superficie, también llamado albedo. Por otra parte, las superficies horizontales no reciben

ninguna radiación reflejada, porque no "ven" superficie terrestre, mientras que las superficies

verticales son las que más reciben. (Deffis Caso, 1994)(Fig. 1.)

2.1.2. Conducción:2.1.2. Conducción:2.1.2. Conducción:2.1.2. Conducción:

Una primera definición de conducción es la que nos da Deffis Caso el cual nos dice que no

es más que el paso del calor a través de las moléculas de un material sólido. Sin embargo dichos

materiales tienen distinta resistencia al paso del calor. Entre más duros y pesados sean,

transmitirán más calor ejemplo de lo anterior tenemos al concreto; mientras que los más suaves o

porosos oponen resistencia a su paso como por ejemplo el tezontle o la madera.(Fig.2.)

Fig. 2. Ejemplo de conducción de moléculas de un material a otro.

Es importante para todo trabajo de investigación tener varias definiciones por lo que a

continuación se hablara de la dada por Wright, el cual nos dice que el calor se transmite a través de

la masa del propio cuerpo. La facilidad con que el calor "viaja" a través de un material lo define como

conductor o como aislante térmico. Ejemplos de buenos conductores son los metales, y de buenos

aislantes, los plásticos, maderas, aire. Este es el fenómeno por el cual las viviendas pierden calor en

invierno a través de las paredes, lo que se puede reducir colocando un material que sea aislante. El

coeficiente de conducción térmica de un material es una medida de su capacidad para conducir el

calor. (Wright, 1995) (Fig.3)

LADRILLO

MORTERO

CONCRETO

TRANSMISIÓNDEL CALOR

Fig.3. Ejemplo de un conductor por medio del cual no se pierde el calor en una vivienda.

2.1.3. Convección:2.1.3. Convección:2.1.3. Convección:2.1.3. Convección:

Se define como el transporte del calor mediante el movimiento de un fluido: aire, agua, etc. en

un espacio determinado (Deffis Caso, 1994)

CONVECCIÓN

RADIACIÓN

CONDUCCIÓN

Fig. 4. Ejemplo de una forma de transporte de calor llamado “Convección”.

Si consideramos un material fluido (en estado líquido o gaseoso), el calor, además de

transmitirse a través del material (conducción), puede ser "transportado" por el propio movimiento

del fluido. Si el movimiento del fluido se produce de forma natural, por la diferencia de

temperaturas (aire caliente sube, aire frío baja), la convección es natural, y si el movimiento lo

produce algún otro fenómeno (ventilador, viento), la convección es forzada. (Wright, 1995) (Fig. 4)

2.2. Trayectoria solar.2.2. Trayectoria solar.2.2. Trayectoria solar.2.2. Trayectoria solar.

Siendo el sol la principal fuente energética que afecta al diseño bioclimático, es importante

tener una idea de su trayectoria en las distintas estaciones del año.

Como se sabe, la existencia de las estaciones está motivada porque el eje de rotación de la

tierra no es siempre perpendicular al plano de su trayectoria de traslación con respecto al sol, sino

que forma un ángulo variable dependiendo del momento del año en que nos encontremos. (ver Fig. 5)

Sin entrar en detalles técnicos, y particularizando para el hemisferio norte, por encima del trópico

de Cáncer (es decir, una situación geográfica en la que está Puebla, México):

• Hay sólo dos días del año en los que el eje de rotación es perpendicular al plano de

traslación: el equinoccio de primavera (22 de marzo) y el equinoccio de otoño (21 de

septiembre). En estos días, el día dura exactamente lo mismo que la noche, y el sol sale

exactamente por el este y se pone por el oeste. (Deffis Caso, 1994)

11 diciembre

21 junio

21 dic

21 marzo

solsticiode invierno

solsticio de verano47° diferencia de altitud

diferencia de proyección del sol al ponerse en verano e invierno

Fig. 5. Gráfica que representa el movimiento del sol durante las estaciones del año.

• Después del equinoccio de primavera, los días son cada vez más largos, y el sol alcanza cada

vez mayor altura a mediodía. La salida y la puesta de sol se desplazan hacia el norte (es decir,

tiende a salir cada vez más por el noreste y a ponerse por el noroeste). Esta tendencia sigue

hasta el solsticio de verano (21 de junio) el día más largo del año, para seguir después la

tendencia contraria hasta llegar al equinoccio de otoño.

• Después

del equinoccio de otoño, los días son cada vez más cortos, y el sol cada vez está más bajo a

mediodía. La salida y la puesta de sol se desplazan hacia el sur (es decir, tiende a salir cada vez

más por el sureste y a ponerse por el suroeste. Esta tendencia sigue hasta el solsticio de invierno

(21 de diciembre), el día más corto del año, para seguir después la tendencia contraria hasta llegar

al equinoccio de primavera.(Fig. 5)

Estas trayectorias solares que acabamos de describir tienen una consecuencia clara sobre la

radiación recibida por fachadas verticales: en invierno, la fachada sur recibe la mayoría de radiación,

gracias a que el sol está bajo, mientras que las otras orientaciones apenas reciben radiación. En

verano, en cambio, cuando el sol está más vertical a mediodía, la fachada sur recibe menos radiación

directa, mientras que las mañanas y las tardes castigan especialmente a las fachadas sur y norte,

respectivamente. (www.geocities.com/...)(Fig.6.)

Verano

Invierno

Fig. 6. Ejemplo de la trayectoria solar en Verano e Invierno en una vivienda, especialmente en la

fachada sur.

2.3. Orientación y Asoleamiento.2.3. Orientación y Asoleamiento.2.3. Orientación y Asoleamiento.2.3. Orientación y Asoleamiento.

La Orientación según Deffis Caso es el elemento más importante en la climatización de un

edificio, ya que de ésta dependerá la ganancia térmica a la que se encuentran expuestos sus muros y

vanos. (Deffis Caso, 1994)

En una casa bioclimática que ambicione el calor en Invierno (una gran parte de nuestro país)

la fachada principal de la casa mirará al Sur, siendo en esa dirección en la que más superficie se

expondrá al sol. El sol del verano no perjudicará a una casa bioclimática. Si se trata de una zona

calurosa incluso en invierno, los ventanales y aberturas mayores se abrirán mirando al Norte.

(www.geocities.com/...)

En cuanto a la definición de asoleamiento podemos decir que se refiere más que nada al estudio de

los momentos y la forma como los rayos directos del sol inciden en una superficie en este caso

importante para el arquitecto, quién podría determinar cuándo la radiación solar llega a un punto

determinado del espacio para definir su grado de habitabilidad para mejorar el diseño de un espacio

cualquiera. Sin embargo es importante mencionar que existen una gran variedad de diagramas solares

donde se representan los recorridos del sol. Entre los ejemplos más utilizados de diagramas son los

relojes de sol. (Rivero, 1988)

RAD. SOLARSOBRE FACHADAS

EN Keal/d ía

1B

1A

1C

2

3

4

2

3

44

3

2S

E

N

O

Fig. 7. Diferentes figuras geométricas en las cuales se demuestra el asoleamiento.

También se puede definir al asolemaniento como las horas de insolación en el transcurso del

día, es decir el tiempo que dura la intensidad de radiación recibida por una superficie terrestre

expuesta a los rayos solares, como por la componente difusa a través de la atmósfera. (Lacomba,

1991) (Fig. 7)

2.4. Los sistemas pasivos y activos de energía.2.4. Los sistemas pasivos y activos de energía.2.4. Los sistemas pasivos y activos de energía.2.4. Los sistemas pasivos y activos de energía.

2.4.1. Los sistemas Pasivos.2.4.1. Los sistemas Pasivos.2.4.1. Los sistemas Pasivos.2.4.1. Los sistemas Pasivos.

Primero que nada es importante definir los sistemas pasivos los cuales utilizan la climatización

pasiva, es decir es aquella en la que se ha diseñado un edificio cualquiera para que pueda satisfacer

por sí mismo las necesidades de calefacción y refrigeración. Por lo general las aplicaciones de la

calefacción solar pasiva en general comprenden: captación de energía a través de superficies

vidriadas al Sur; almacenamiento de energía en la masa del edificio o en elementos acumuladores

especiales; distribución de la energía por medios naturales tales como la conducción, convección o

radiación con solo un mínimo de equipo. (McPhillips, 1985).

Otra definición de los sistemas pasivos es que todos los sistemas se deben adecuar tanto a

la construcción como al ambiente y lograr una arquitectura eficaz y confortable, es decir, son todos

aquellos que utilizan al sol, las brisas, la vegetación y el manejo del espacio arquitectónico, sin

depender de sistemas electromecánicos para crear un microclima interior adecuado.

Los sistemas de captación pueden ser definidos por dos parámetros: rendimiento, o fracción de

energía realmente aprovechada respecto a la que incide, y retardo, o tiempo que transcurre entre la

energía almacenada y la liberada. Hay varios tipos de sistemas:

• Sistemas directosSistemas directosSistemas directosSistemas directos. El sol penetra directamente a través del acristalamiento al interior del

recinto. Es importante prever la existencia de masas térmicas de acumulación de calor en los

lugares (suelo, paredes) donde incide la radiación. Son los sistemas de mayor rendimiento y

de menor retardo.

• Sistemas semidirectosSistemas semidirectosSistemas semidirectosSistemas semidirectos. Utilizan un adosado o invernadero como espacio intermedio entre el

exterior y el interior. La energía acumulada en este espacio intermedio se hace pasar a

voluntad al interior a través de un cerramiento móvil. El espacio intermedio puede utilizarse

también, a ciertas horas del día, como espacio habitable. El rendimiento de este sistema es

menor que el anterior, mientras que su retardo es mayor.

• Sistemas indirectosSistemas indirectosSistemas indirectosSistemas indirectos. La captación la realiza directamente un elemento de almacenamiento

dispuesto inmediatamente detrás del cristal (a unos pocos centímetros). El interior de la

vivienda se encuentra anexo al mismo. El calor almacenado pasa al interior por conducción,

convección y radiación. El elemento de almacenamiento puede ser un paramento de material

de alta capacidad calorífica, bidones de agua, lecho de piedras, etc., y puede ser una de las

paredes de la habitación, el techo, o el suelo. Un caso particular es el llamado muro trombe,

en el cual, además, se abren unos registros ajustables en la parte superior y en la inferior para

que se cree una transferencia de calor por conducción a voluntad. El rendimiento de estos

sistemas es también menor que el del sistema directo, y presentan unos retardos muy

grandes, estos sistemas es importante considerar:

Fig. 8. Ejemplo de un Sistema indirecto en una vivienda.

• La existencia de suficiente masa térmica para la acumulación del calor dispuesta en las zonas

de incidencia de radiación

• La existencia de cerramientos móviles para aislamiento

• La orientación, obstáculos y sombreamientos de los espacios de captación, de tal manera

que se maximice la captación de energía en invierno y se minimice la de verano. Repetimos de

nuevo que lo óptimo es la orientación al sur de los sistemas de captación, o con una

desviación de hasta 30º.(Fig.8)

Sin embargo por lo anteriormente descrito es que continuación se nombran los sistemas más

utilizados en el sistema y los cuales son a grandes rasgos:

2.4.1.1. Efecto Venturi.2.4.1.1. Efecto Venturi.2.4.1.1. Efecto Venturi.2.4.1.1. Efecto Venturi.

Este efecto se lleva a cabo mediante la ventilación cruzada en la parte superior de una

construcción. Al presionar el viento sobre los vanos produce una succión del aire interior debido a la

diferencia de presiones entre el aire interior y exterior. ( Deffis Caso, 1994).

Otra definición del Efecto VenturiEfecto VenturiEfecto VenturiEfecto Venturi, es el que nos dice lo siguiente: fenómeno que se produce en una canalización horizontal y de sección variable por la que circula un fluido incompresible, sin viscosidad y si la circulación se lleva a cabo en régimen permanente. "Efecto Venturi." Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

Hemos visto hasta ahora que cuando realizamos la inhalación, creamos una depresión que

actúa sobre la membrana, que a su vez presiona la palanca y ésta abre la válvula. Por tanto para abrir

más la válvula ( y por tanto comprimir más el muelle ) sería lógico pensar que el esfuerzo respiratorio

debe aumentar y que debería mantenerse durante toda la inhalación, y sin embargo no siempre es así.

Esto es debido al “Efecto Venturi” que ahora explicaremos.

El “Efecto Venturi” es un principio de Física que dice que un fluido en movimiento, al aumentar su

velocidad disminuye su presión. Este fenómeno es consecuencia del PRINCIPIO DE

CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA.

Como no pretendo llenar este artículo con ecuaciones matemáticas, nos creeremos el principio y

veremos sus consecuencias en nuestro regulador.

Fig. 9. Diagrama explicativo del Efecto Ventura en un sistema en particular.

Si canalizamos el aire desde la válvula hacia la boquilla, en lugar de dejar que llene libremente

el volumen de nuestra 2ª etapa, la velocidad del aire saliendo por el canal (Venturi) arrastrará el aire

situado en la zona de la boquilla hacia el exterior (o hacia nuestra boca) , creando una depresión

adicional que ayudará a mantener la membrana presionando sobre la palanca. (Fig. 9)

Gracias a este efecto podemos reducir el esfuerzo de inhalación una vez abierta la válvula.

Hasta aquí la teoría. En la práctica la cosa se complica. Como ya sabemos al aumentar la

profundidad, la densidad del aire que respiramos aumenta. Por otro lado al aumentar el ritmo

respiratorio y solicitar más caudal, la válvula abre más y la velocidad del aire cambiará. Todas estas

variables hacen que el “Efecto Venturi” no sea constante y en ocasiones puede llegar a ser

excesivo.

Cuando esto ocurre podemos tener sobrepresión en nuestra boca durante la fase de

inhalación. La norma EN 250 limita el valor admisible de esta sobrepresión durante la fase de

inhalación en 5 mbar.

Como es lógico la eficacia del “Efecto Venturi” depende mucho del diseño de

dicha canalización. (www.mar-ivysub.com...l)

2.4.1.2. Efecto Chimenea.2.4.1.2. Efecto Chimenea.2.4.1.2. Efecto Chimenea.2.4.1.2. Efecto Chimenea.

Comúnmente denominado de termosifón es el que se efectúa por diferencia de

temperaturas. El aire fresco por tener mayor densidad que el caliente tiende a precipitarse, mientras

que el aire calentado por radiación solar, aparatos eléctricos, personas y otros dispositivos tiende a

elevarse. Mediante una salida en la parte superior, este efecto se lleva a cabo. (Deffis Caso, 1994)

Fig. 10. Ejemplo de efecto Chimenea en una vivienda, en el cual se puede presenciar una salida

superior para que se lleve a cabo.

Como ya dijimos, la convección es un fenómeno por el cual el aire caliente tiende a ascender

u el frío a descender. Es posible utilizar la radiación solar para calentar aire de tal manera que, al

subir, escape al exterior, teniendo que ser sustituido por aire más frío, lo cual provoca una renovación

de aire que se denomina ventilación convectivaventilación convectivaventilación convectivaventilación convectiva. El dispositivo que provoca este fenómeno se

denomina chimenea solarchimenea solarchimenea solarchimenea solar.

En un espacio cerrado, el aire caliente tiende a situarse en la parte de arriba, y el frío en la de

abajo. Si este espacio es amplio en altura, la diferencia de temperaturas entre la parte alta y la parte

baja puede ser apreciable. Este fenómeno se denomina estratificacióestratificacióestratificacióestratificación térmican térmican térmican térmica. Dos habitaciones

colocadas a diferentes alturas, pero comunicadas entre sí, participan de este fenómeno, y resultará en

que la habitación alta esté siempre más cálida que la baja. (www.geocities.com/...) (Fig. 10)

2.4.1.3. Efecto invernadero2.4.1.3. Efecto invernadero2.4.1.3. Efecto invernadero2.4.1.3. Efecto invernadero

Es el fenómeno por el cual la radiación entra en un espacio y queda atrapada, calentando,

por tanto, ese espacio. Se llama así porque es el efecto que ocurre en un invernadero, que es un

espacio cerrado por un acristalado. El vidrio se comporta de una manera curiosa ante la radiación: es

transparente a la radiación visible (por eso vemos a través de él), pero opaco ante radiación de mayor

longitud de onda (radiación infrarroja). Cuando los rayos del sol entran en un invernadero, la

radiación es absorbida por los objetos de su interior, que se calientan, emitiendo radiación infrarroja,

que no puede escapar pues el vidrio es opaco a la misma. ( Deffis Caso, 1994) (Fig. 11)

Fig. 11. Ejemplo de efecto invernadero en el cual se presenta como un espacio cerrado por un cristal

atrapa la radiación, calentándolo.

Sin embargo a mi parecer la definición anterior es explicada mejor de la siguiente manera: El

efecto invernadero es el fenómeno utilizado en las casas bioclimáticas para captar y mantener el calor

del sol. La energía solar es la fuente principal de energía de climatización en una vivienda bioclimática.

Su captación se realiza aprovechando el propio diseño de la vivienda, y sin necesidad de utilizar

sistemas mecánicos. La captación hace uso del llamado efecto invernadero, según el cual la

radiación penetra a través de vidrio, calentando los materiales dispuestos detrás de él: el vidrio no

deja escapar la radiación infrarroja emitida por estos materiales, por lo que queda confinada entonces

en el recinto interior. Los materiales, calentados por la energía solar, guardan este calor y lo liberan,

posteriormente, atendiendo a un retardo que depende de su inercia térmica. Para un mayor

rendimiento, es aconsejable disponer de sistemas de aislamiento móviles (persianas, contraventanas,

etc.) que se puedan cerrar por la noche para evitar pérdidas de calor por conducción y convección a

través del vidrio. (www.geocities.com/...)

Fig. 12. Efecto invernadero, la cual la radiación penetra causando una inercia térmica.

El efecto invernadero se fundamenta en lo siguiente: la longitud de onda de la radiación

solar que llega a la tierra se encuentra comprendida generalmente entre 0,3µm y 3,5µm. La mayor

parte de los vidrios son permeables a estas longitudes de onda corta, lo que hace que

aproximadamente un 80% de la radiación incidente sobre el vidrio lo atraviese (el otro 20% se refleja o

lo absorbe el propio vidrio). Esta radiación que ha atravesado el vidrio calienta las paredes, el suelo,

y en general todas las superficies contra la cuales incide, de forma que estos cuerpos, al calentarse,

re-irradian al ambiente una energía que, en esta ocasión es de onda larga (del orden de los 11µm)

frente a la cual el vidrio se comporta como un cuerpo opaco. De esta forma, el vidrio se comporta

como la compuerta de una trampa de calor, de forma que permite la entrada de la energía pero no su

salida, con lo que se calienta el ambiente exterior. Esto es, pues, lo que llamamos calefacción solar

por aportes pasivos. A modo de ejemplo, se podría decir que la aportación de calor solar en una

vivienda ordinaria podría ser del orden del 70% de sus necesidades caloríficas. (Fig. 12)

Fig. 13. Ejemplo de una vivienda que cuenta con la aplicación del efecto invernadero en sus techos,

muros, etc.

Este sistema de captación a través del vidrio tiene, además, que cumplir otros requisitos

indispensables: aislamiento térmico y control solar.

Para mejorar el balance térmico del conjunto es fundamental reducir las pérdidas que se

producen a través de las ventanas por conducción, convección, radiación de onda larga e

infiltraciones. Hay que conseguir que haya grandes ganancias energéticas, pero pocas pérdidas.

Para esto es necesario disponer de un buen aislamiento nocturno (persianas, contraventanas...), una

carpintería estanca, vidrio doble, y un diseño adecuado del hueco.

Por otra parte, el hueco necesita contar con una protección solar para limitar las ganancias

solares en los períodos sobrecalentados. En este punto es especialmente interesante la utilización

de voladizos que arrojen sombra sobre la superficie acristalada. El estudio detallado de los

parámetros solares nos permite dimensionar el tamaño del voladizo para que nos arroje sobra en los

momentos que lo necesitamos. (http://iteso.mx/~ar47331/calefaccion.htm) (Fig. 13)

2.4.1.3. Muro Trombe.2.4.1.3. Muro Trombe.2.4.1.3. Muro Trombe.2.4.1.3. Muro Trombe.

Uno de los sistemas solares de captación pasiva más utilizado es el llamado Muro Trombe,

desarrollado en Francia por Félix Trombe. Este sistema, que es básicamente un diminuto

invernadero, consta de un vidrio exterior orientado al sur, una cámara de aire y un elemento

confinador. Éste elemento confinador es un muro de gran espesor y densidad, frecuentemente de

hormigón, aunque también puede ser de fábrica de ladrillo. Sus dos funciones son la captación y la

acumulación de la energía aportada por la radiación solar.

Fig. 14. Diagrama que ejemplifica muy bien al muro trombe en una edificación.

El funcionamiento del muro Trombe es el siguiente:

La radiación solar de onda corta atraviesa el vidrio y calienta al muro, produciéndose un

efecto invernadero cuando la radiación de onda larga emitida por el muro no puede atravesar otra vez

el vidrio (ver capítulo anterior) y calienta el aire que hay en la cámara. En el muro existen dos

conjuntos de orificios, uno en la parte superior y otro en la inferior, de forma que cuando el aire de la

cámara se calienta, asciende por convección natural y, atravesando el muro por los orificios

superiores, pasa al interior del local. El vacío que se crea en la cámara de aire succiona, a través de

los orificios inferiores del muro, el aire frío del interior del local, que se encuentra estratificado por su

temperatura. De esta forma se crea el llamado bucle convectivo que hace circular el aire frío de la

estancia a la cámara de aire, se calienta, y vuelve a entrar al interior del local.

El efecto directo del muro Trombe coincide con los momentos de incidencia de la radiación

solar, es decir, la circulación del aire estancia-cámara-estancia cesa en el momento en el que la

radiación deja de calentar el aire en el interior de la cámara. Es en este momento cuando cobra

importancia la inercia térmica del muro. Mientras recibe la radiación solar, el muro va acumulando

energía que luego, al cabo de un cierto tiempo, acaba atravesando el muro y aflorará en la cara

interior, calentando la habitación por convección y transmisión. Para optimizar este doble

funcionamiento del muro Trombe conviene dimensionar el muro de forma que este segundo fenómeno

comience precisamente al concluir el primero, esto es, cuando se haga de noche. Dicho de otro modo,

dado que la energía comienza a atravesar el muro en el momento en que comienza a recibir radiación

solar, el desfase de la onda térmica, es decir, el número de horas que tarda el calor en atravesar el

muro, debe coincidir con el número de horas de asoleamiento del muro.

Para dimensionar de una forma aproximada este sistema, hay que tener en cuenta los cuatro

elementos que intervienen en él, esto es, el muro (espesor y material), la superficie de vidrio, el número

y dimensiones de los orificios, y el espesor del la cámara de aire. Como ya hemos comentado en

capítulos anteriores, la arquitectura bioclimática se basa en un estudio riguroso de las condiciones

climáticas del entorno, por lo que no se pueden hacer cálculos generales. A modo de ejemplo, para

una vivienda en Madrid se podría decir que un muro de hormigón pintado de negro y orientado al sur,

necesitaría unos 25cm de espesor para ajustar el desfase térmico a la media de las horas de asoleo en

invierno. La superficie de vidrio sería del orden de 0.50 m2 por cada m2 de superficie a calefactear.

Los orificios en el muro deberían ser de unos 100 cm2 por cada m2 de muro, y el espesor de la cámara

de aire debe ser de unos 10 cm. (Fig. 14)

El gran problema de este sistema, es que precisa de un muro ciego en la fachada sur del

edificio, por lo que se hipoteca tanto la entrada de luz como las posibles vistas que pudiera tener esa

estancia. Por este motivo se han desarrollado variaciones del esquema descrito que buscan dar una

respuesta a la captación de energía sin renunciar a la apertura de huecos. (ver dibujos). También se

han desarrollado experimentos para intentar sustituir la masa del muro por algún otro tipo de material.

En este sentido son interesantes los muros Trombe realizados con bidones de agua como elemento

acumulador, o incluso los actualmente antieconómicos elementos de parafina la cual, por sus

características físicas, cambia de estado de sólido a líquido con gran facilidad, de forma que se

comporta como un gran captador en invierno, pero en verano actúa como un eficaz aislante.

Para terminar, comentar que existe un último elemento en el sistema de los muros Trombe que

no habíamos comentado, pero cuya presencia es esencial para el correcto funcionamiento del sistema

en los períodos sobrecalentados (verano) y durante la noche: una protección solar exterior. Lo ideal

sería diseñar una visera fija, a modo de voladizo, sobre el vidrio de tal forma que dejara pasar la

radiación en invierno pero que arrojara sombra sobre dicho vidrio en verano. Además de eso, es

imprescindible colocar una protección solar móvil (cortinas, contraventanas...) para que en verano no

se calentase la cámara de aire y se pudiese refrigerar el interior a través de una ventilación cruzada.

(http://iteso.mx/~ar47331/calefaccion.htm)

2.4.2. Los Sistemas Activos.2.4.2. Los Sistemas Activos.2.4.2. Los Sistemas Activos.2.4.2. Los Sistemas Activos.

Se puede definir como aquel sistema de climatización ambiental que funciona con base a la

energía solar y los energéticos convencionales (gas, electricidad, disel, etc.) tales que el sistema sea

dependiente de ambos y no funciona con una sola fuente de energía. (Lacomba, 1991)

2.5. Tipos de ganancia de calor.2.5. Tipos de ganancia de calor.2.5. Tipos de ganancia de calor.2.5. Tipos de ganancia de calor.

2.5.1. Ganancia Directa2.5.1. Ganancia Directa2.5.1. Ganancia Directa2.5.1. Ganancia Directa:

Es aquella que se obtiene mediante la incidencia directa de la radiación solar o

incandescente. Este tipo de ganancia se controla fácilmente mediante la interposición de un

elemento opaco entre la fuente luminosa y el receptor. (Deffis Caso, 1994)

2.5.2. Ganancia Indirecta:2.5.2. Ganancia Indirecta:2.5.2. Ganancia Indirecta:2.5.2. Ganancia Indirecta:

Es la que emiten los cuerpos calientes no incandescentes. (Deffis Caso, 1994)

2.5.3. Ganancia Aislada:2.5.3. Ganancia Aislada:2.5.3. Ganancia Aislada:2.5.3. Ganancia Aislada:

Se recibe por medio de un elemento colector ubicado en el exterior de una construcción. A

partir de éste se transmite al interior mediante convección natural o circulación forzada.

Las ganancias directa e indirecta son las responsables de la falta de comodidad bioclimática

en obras arquitectónicas en las que predomina el vidrio en las fachadas. (Deffis Caso, 1994)

2.6. Capacidad calorífica e inercia térmica.2.6. Capacidad calorífica e inercia térmica.2.6. Capacidad calorífica e inercia térmica.2.6. Capacidad calorífica e inercia térmica.

Si a un cuerpo le aportamos calor, este eleva su temperatura. Si lo hace lentamente decimos

que tiene mucha capacidad caloríficacapacidad caloríficacapacidad caloríficacapacidad calorífica, puesto que es capaz de almacenar mucho calor por cada grado

centígrado de temperatura. Las diferencias de capacidad calorífica entre el agua y el aceite, por

ejemplo, (mayor la primera que el segundo) es lo que hace que, al fuego, el agua tarde más en

calentarse que el aceite, pero también que el agua "guarde" más el calor.

Se llama calor específicocalor específicocalor específicocalor específico de un material (en Kcal/KgºC) a la cantidad de calor que hay que

suministrarle a 1 Kg para que eleve su temperatura 1ºC.

La capacidad calorífica y el almacenamiento de calor traen aparejados ciertos fenómenos.

Por ejemplo: en casa, en invierno, cuando encendemos la estufa al llegar por la tarde, la habitación

tarda en alcanzar una temperatura agradable, y cuando la apagamos, por la noche, la temperatura de

la habitación todavía es buena y no se enfría inmediatamente. Esto ocurre también en las estaciones:

en el hemisferio norte, el 21 de abril (equinoccio de primavera) el sol está en la misma posición que el

21 de septiembre (equinoccio de otoño), y sin embargo, las temperaturas son mayores en esta última

fecha, por la sencilla razón de que la tierra todavía "guarda" el calor del verano, que irá perdiendo

poco a poco. Esta "resistencia" de la temperatura a reaccionar inmediatamente a los aportes de calor

es lo que llamamos inercia térmica. inercia térmica. inercia térmica. inercia térmica. (www.solartec.org/...)

Sin embargo, con lo anterior no se define claramente lo que es la inercia térmica por lo que podemos

decir de una manera sencilla que es lo que indica el tiempo que tarda en fluir el calor almacenado en un

muro o una techumbre. (Deffis Caso, 1994)

2.7. Confort térmico.2.7. Confort térmico.2.7. Confort térmico.2.7. Confort térmico.

Muchos tenemos la idea intuitiva de que nuestro confort térmico depende fundamentalmente de la

temperatura del aire que nos rodea, y nada más lejos de la realidad.

Podemos decir que nuestro cuerpo se encuentra en una situación de confort térmico cuando el ritmo

al que generamos calor es el mismo que el ritmo al que lo perdemos para nuestra temperatura corporal

normal. Esto implica que, en balance global, tenemos que perder calor permanentemente para

encontrarnos bien, pero al "ritmo" adecuado. Influyen varios factores:

2.7.1. Factores que influyen en el ritmo de generación de calor.2.7.1. Factores que influyen en el ritmo de generación de calor.2.7.1. Factores que influyen en el ritmo de generación de calor.2.7.1. Factores que influyen en el ritmo de generación de calor.

2.7.1.1. Actividad física y mental2.7.1.1. Actividad física y mental2.7.1.1. Actividad física y mental2.7.1.1. Actividad física y mental.

Nuestro cuerpo debe generar calor para mantener nuestra temperatura corporal, pero

también es un "subproducto" de nuestra actividad física y mental. Para una situación de reposo, el

cuerpo consume unas 70 Kcal / hora, frente a una situación de trabajo, donde se pueden consumir

hasta 700 Kcal / h para un ejercicio físico

intenso.

2.7.1.2. Metabolismo2.7.1.2. Metabolismo2.7.1.2. Metabolismo2.7.1.2. Metabolismo.

Cada persona tiene su propio metabolismo

y necesita sus propios ritmos para evacuar

calor.

Fig. 15. Representación de la perdida y ganancia de calor de un ser humano.

2.7.2. Factores que influyen en el ritmo de pérdida de calor.2.7.2. Factores que influyen en el ritmo de pérdida de calor.2.7.2. Factores que influyen en el ritmo de pérdida de calor.2.7.2. Factores que influyen en el ritmo de pérdida de calor.

2.7.2.1. Aislamiento natural del individuo2.7.2.1. Aislamiento natural del individuo2.7.2.1. Aislamiento natural del individuo2.7.2.1. Aislamiento natural del individuo.

El tejido adiposo (grasa) y el vello, son "materiales" naturales que aíslan y reducen las

pérdidas de calor. La cantidad de cada uno de ellos depende del individuo.

2.7.2.2. Ropa de abrigo2.7.2.2. Ropa de abrigo2.7.2.2. Ropa de abrigo2.7.2.2. Ropa de abrigo.

La ropa de abrigo mantiene una capa de aire entre la superficie de nuestro cuerpo y el tejido

que nos aísla térmicamente. Aunque la ropa de abrigo provoca una sensación de calentamiento del

organismo, en realidad lo único que hacen es reducir las pérdidas de calor pues, evidentemente, no

consumen energía ninguna y, por tanto, no producen calor. Como no consumen, es el mecanismo más

barato energéticamente hablando para regular la temperatura del cuerpo. En nuestras pretensiones

de climatización de la vivienda, debemos considerar esta solución de una manera razonable, es decir,

por ejemplo, en invierno, tan exagerado sería climatizar para estar siempre en camiseta (los costes

energéticos se disparan), como para estar siempre con abrigo (demasiado incómodo). Es absurdo,

más que ser un símbolo de estatus, el pretender tener una casa climatizada donde podamos estar en

invierno en manga corta y en verano con yérsey.

2.7.2.3. Temperatura del aire2.7.2.3. Temperatura del aire2.7.2.3. Temperatura del aire2.7.2.3. Temperatura del aire.

Es el dato que siempre se maneja pero, como decíamos, no es el fundamental a la hora de

alcanzar el confort térmico.

2.7.2.4. Temperatura de radiación2.7.2.4. Temperatura de radiación2.7.2.4. Temperatura de radiación2.7.2.4. Temperatura de radiación.

Es un factor desconocido, pero tan importante como el anterior. Está relacionado con el

calor que recibimos por radiación. Podemos estar confortables con una temperatura del aire muy baja

si la temperatura de radiación es alta; por ejemplo, un día moderadamente frío de invierno, en el

campo, puede ser agradable si estamos recibiendo el calor del sol de mediodía; o puede ser agradable

una casa en la cual la temperatura del aire no es muy alta (15ºC), pero las paredes están calientes

(22ºC). Esto es importante, porque suele ocurrir en las casas bioclimáticas, en donde la temperatura

del aire suele ser menor que la temperatura de las paredes, suelos y techos, que pueden haber sido

calentadas por el sol.

2.7.2.5. Movimiento del aire2.7.2.5. Movimiento del aire2.7.2.5. Movimiento del aire2.7.2.5. Movimiento del aire.

El viento aumenta las pérdidas de calor del organismo, por dos causas: por infiltración, al

internarse el aire en las ropas de abrigo y "llevarse" la capa de aire que nos aisla; y por aumentar la

evaporación del sudor, que es un mecanismo para eliminar calor (ver más adelante "calor de

vaporización").

2.7.2.6. Humedad del aire2.7.2.6. Humedad del aire2.7.2.6. Humedad del aire2.7.2.6. Humedad del aire.

La humedad incide en la capacidad de transpiración que tiene el organismo, mecanismo por el

cual se elimina el calor. A mayor humedad, menor transpiración. Por eso es más llevadero un calor

seco que un calor húmedo. Un valor cuantitativo importante es la humedad relativa, que es el

porcentaje de humedad que tiene el aire respecto al máximo que admitiría. La humedad relativa cambia

con la temperatura por la sencilla razón de que la máxima humedad que admite el aire cambia con ella.

(Fig. 15)

2.8. Calor de vaporización.2.8. Calor de vaporización.2.8. Calor de vaporización.2.8. Calor de vaporización.

Cuando un cuerpo pasa de estado líquido a gaseoso, necesita absorber una cantidad de

calor que se denomina calor de vaporización. Entonces el agua, al evaporarse, necesita calor, que

adquiere de su entorno inmediato, enfriándolo. Por eso los lugares donde hay agua están más

frescos.

Las plantas están transpirando continuamente, eliminando agua en forma de vapor. Por eso

los lugares donde hay plantas están también más frescos.

El agua de un botijo permanece fresca a pesar de que haga calor, gracias a que el barro de

que está hecho es permeable al vapor de agua, permitiendo entonces la evaporación de parte del

agua interior, que refresca la masa de agua restante.

2.10. Pérdida de calor en viviendas (invierno)2.10. Pérdida de calor en viviendas (invierno)2.10. Pérdida de calor en viviendas (invierno)2.10. Pérdida de calor en viviendas (invierno)

Ya hemos hablado de los tres mecanismos de transmisión del calor. En una vivienda, los tres

funcionan para producir pérdidas de calor. En el interior de la casa, el calor se transmite entre los

paramentos (muros, techos, suelos) principalmente por radiación, y entre los paramentos y el aire

interior principalmente por convección. El calor "viaja" a través de los paramentos por conducción,

hasta alcanzar el exterior de la casa, donde se disipa por convección y radiación. Para reducir las

pérdidas de calor, se actúa principalmente sobre el fenómeno de conducción a través de los

paramentos, intercalando una capa de material térmicamente aislante.

Hay que cuidar los llamados puentes térmicospuentes térmicospuentes térmicospuentes térmicos, que son lugares de refuerzo o juntas de los

paramentos que pueden estar construidos con materiales diferentes al resto, existiendo por tanto una

discontinuidad de la capa aislante. Estos lugares pueden convertirse en vías rápidas de escape del

calor.

Sin embargo existe otra causa de pérdida de calor: la ventilaciónventilaciónventilaciónventilación. Para que una casa sea

salubre necesita un ritmo adecuado de renovación de aire. Si esta renovación se realiza con el aire

exterior, estamos perdiendo aire caliente e introduciendo aire frío. Hay que llegar a un compromiso

entre la ventilación que necesitamos y las pérdidas de calor que podemos admitir, a no ser que se

"precaliente" el aire exterior de alguna manera.

Pero aunque reduzcamos la ventilación al mínimo, una baja estanqueidad de la casa puede

forzar la ventilación aunque no queramos, especialmente en días ventosos: son las infiltracionesinfiltracionesinfiltracionesinfiltraciones. Por

ello, es importante reducir al máximo este fenómeno, cuidando especialmente las juntas de cierre de

puertas y ventanas.

Fig. 16. Ejemplo de pérdida de calor en las viviendas por un mal cierre de puertas y ventanas.

Aunque se reduzca la ventilación y las infiltraciones al mínimo, cuando hay viento, la

convección forzconvección forzconvección forzconvección forzadaadaadaada, fenómeno del cual ya hablamos, hace que el calor que se transmite del interior al

exterior de la casa se disipe mucho más rápidamente en el paramento exterior. La única manera de

disminuir este fenómeno es evitando que el viento golpee la casa, bien eligiendo una ubicación donde

la casa esté protegida de los vientos dominantes de invierno, bien estableciendo barreras naturales

mediante la vegetación. (www.geocities.com/...) (Fig. 16)

2.11. Macroclima y su ubicación2.11. Macroclima y su ubicación2.11. Macroclima y su ubicación2.11. Macroclima y su ubicación

Hace referencia a una región extensa1. ("Clima." Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-

2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos).También puede decirse que un macroclima no es

mas que un clima regional, que corresponde a un clima medio que ocurre en un territorio relativamente

vasto, exigiendo para su caracterización un conjunto de puntos metereológicos dados; en zonas con

un relieve acentuado se da el macroclima que pose un valor apenas relativo, especialmente sobre un

aspecto agrícola. Inversamente, un mismo macroclima podrá englobar áreas de planicie muy extensas.

(www.scarlet.cnpuv.embrapa.br...)

Otra definición de lo que significa el macroclima es el que comprende grandes regiones o

zonas climáticas de tierra y que da como resultado una situación geográfica u orográfica. Un

macroclima se diferencia de un mesoclima cuando aparecen modificaciones locales en alguna de sus

características. (Diccionario de la Naturaleza, 1987).

2.12. Microclima y su ubicación2.12. Microclima y su ubicación2.12. Microclima y su ubicación2.12. Microclima y su ubicación

El comportamiento climático de una casa no solo depende de su diseño, sino que también

está influenciado por su ubicación: la existencia de accidentes naturales como montes, ríos, pantanos,

vegetación, o artificiales como edificios próximos, etc., crean un microclima que afecta al viento, la

humedad, y la radiación solar que recibe la casa. (www.geocities.com/...)

Si se ha de construir una casa bioclimática, el primer estudio tiene que dedicarse a las condiciones

climáticas de la región y, después, a las condiciones microclimáticas de la ubicación concreta.

2.2.2.2.13. Las Ecotecnias.13. Las Ecotecnias.13. Las Ecotecnias.13. Las Ecotecnias.

Para describir que es una ecotecnia tendríamos que decir que es la combinación de 3 voces

griegas las cuales son: oikos= casa, logos= tratado, y teknos= que es el conjunto de procedimientos

de que sirve una ciencia para conseguir un objetivo.

Entonces con lo anterior podemos decir que ecotecnia quiere decir la aplicación de

conceptos ecológicos mediante una técnica determinada, para lograr una mayor concordancia con la

naturaleza. (Deffis, 1994)

Sin embargo para Van Lengen en 1997 la ecotecnia no es más que la utilización adecuada

de diferentes técnicas que remplazan a las tradicionales mejorando su funcionamiento tanto interior

como exterior.

3333. CONCLUSIÓN.. CONCLUSIÓN.. CONCLUSIÓN.. CONCLUSIÓN.

Todos los datos que contienen el presente capítulo, nos permiten establecer y entender las

condiciones y puntos principales que hacen referencia a la arquitectura bioclimática de una vivienda

cualquiera que se imagine ya sea tradicional o moderna frente a las diferentes fluctuaciones de

temperatura exterior e interior y por que no de las diferentes técnicas que se mencionaron.

Con lo anterior es que podemos decir que la arquitectura bioclimática, se puede definir como

el diseño por medio del cual se logra una arquitectura que por si misma facilita el control de la

temperatura interna de una casa o edificio, y con ello, el confort térmico del hombre. Es aquella

arquitectura que diseña para aprovechar el clima y las condiciones del entorno con el fin de conseguir

una situación de confort térmico en su interior. Juega exclusivamente con el diseño y los elementos

arquitectónicos, sin necesidad de utilizar sistemas mecánicos complejos, aunque ello no implica que no

se pueda compatibilizar.

4444. BIBLIOGRAFIA. BIBLIOGRAFIA. BIBLIOGRAFIA. BIBLIOGRAFIA CAPITULAR CAPITULAR CAPITULAR CAPITULAR....

• DEFFIS, Caso Armando. “La Casa Ecológica Autosuficiente, Clima calido“La Casa Ecológica Autosuficiente, Clima calido“La Casa Ecológica Autosuficiente, Clima calido“La Casa Ecológica Autosuficiente, Clima calido y Tropical” y Tropical” y Tropical” y Tropical”.

Editorial Arbol. 1ª edición, 1994, México, D.F.

• LEANDRO, Manuel A.

www.geocities.com/researchTriangle/Facility/8776/indiceE.htm “Arquitectura “Arquitectura “Arquitectura “Arquitectura

BioclimáticaBioclimáticaBioclimáticaBioclimática”. [Avalible on line] 3 de marzo de 2003.

• SOLARTEC, Ecosistemas www.solartec.org/svbioclimatica.htm “Como Hacer que “Como Hacer que “Como Hacer que “Como Hacer que

una vivienda sea, además de bonita, ahorradora y muy confortable”.una vivienda sea, además de bonita, ahorradora y muy confortable”.una vivienda sea, además de bonita, ahorradora y muy confortable”.una vivienda sea, además de bonita, ahorradora y muy confortable”. [Avalible on line] 3 de marzo

de 2003.

• LACOMBA, Ruth. “Manual de arquitectura solar”“Manual de arquitectura solar”“Manual de arquitectura solar”“Manual de arquitectura solar”.... Editorial Trillas. 1ª edición, México,

1991.

• WRIGHT, David. “Arquitectura S“Arquitectura S“Arquitectura S“Arquitectura Solar Natural”olar Natural”olar Natural”olar Natural” Un Texto Pasivo. Tecnología y

Arquitectura. Ed. Gustavo Gili. S.A. México, 1983.

• MCPHILLIPS, Martin. “Viviendas con energía solar pasiva”.“Viviendas con energía solar pasiva”.“Viviendas con energía solar pasiva”.“Viviendas con energía solar pasiva”. Editorial Gustavo

Gilli, S.A. México, 1985.

• VENTURI www.mar-ivysub.com/EscaTex02-R2.html “Efecto Vent“Efecto Vent“Efecto Vent“Efecto Venturi”.uri”.uri”.uri”. [Avalible

on line] 3 de marzo de 2003.

• “Efecto Venturi." Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft

Corporation. Reservados todos los derechos.

• “Clima” Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation.

Reservados todos los derechos.

• VAN LENGEN, Johan. “Manual del arquitecto descalzo”.“Manual del arquitecto descalzo”.“Manual del arquitecto descalzo”.“Manual del arquitecto descalzo”. Editorial Arbol. 3ª reimpresión.

Colombia, 1997.

• CZAJKOWSKI D. Jorge, “Arquitectura Bioclimática”.“Arquitectura Bioclimática”.“Arquitectura Bioclimática”.“Arquitectura Bioclimática”. [avalible on line] Ficha recuperada

en la pagina: www.arquinstal.net en marzo de 2002.

5. 5. 5. 5. BIBLIOGRAFIA GRAFICOS. BIBLIOGRAFIA GRAFICOS. BIBLIOGRAFIA GRAFICOS. BIBLIOGRAFIA GRAFICOS.

• Fig. 1, 2, 3, 4, 6, 11 DEFFIS, Caso Armando. “La Casa Ecológica Autosuficiente, Clima “La Casa Ecológica Autosuficiente, Clima “La Casa Ecológica Autosuficiente, Clima “La Casa Ecológica Autosuficiente, Clima

calido y Tropical”calido y Tropical”calido y Tropical”calido y Tropical”. Editorial Arbol. 1ª edición, 1994, México, D.F. Fig. 1. Radiación.

• Fig. 5 WRIGHT, David. “Arquitectura Solar Natur“Arquitectura Solar Natur“Arquitectura Solar Natur“Arquitectura Solar Natural”al”al”al” Un Texto Pasivo. Tecnología y


• Fig. 7, 10, 12 LEANDRO Manuel

A.www.geocities.com/researchTriangle/facility/8776/indiceE.htm

“Arquitectura Bioclimática“Arquitectura Bioclimática“Arquitectura Bioclimática“Arquitectura Bioclimática”. [Avalible on line] 3 de marzo de 2003.

• Fig. 8, 15, 16 CZAJKOWSKI D. Jorge, “Arquitectura Bioclimática”.“Arquitectura Bioclimática”.“Arquitectura Bioclimática”.“Arquitectura Bioclimática”. [avalible on line]

Ficha recuperada en la pagina: www.arquinstal.net en marzo de 2002.

• Fig. 9 “Efecto Venturi." Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft


• Fig. 13, 14 SOLARTEC, Ecosistemas www.solartec.org/svbioclimatica.htm “Como “Como “Como “Como

Hacer que una vivienda sea, además de bonita, ahorradora y muy confortable”.Hacer que una vivienda sea, además de bonita, ahorradora y muy confortable”.Hacer que una vivienda sea, además de bonita, ahorradora y muy confortable”.Hacer que una vivienda sea, además de bonita, ahorradora y muy confortable”. [Avalible on line]

3 de marzo de 2003.


3. Historia de la Interpretación Climática.3. Historia de la Interpretación Climática.3. Historia de la Interpretación Climática.3. Historia de la Interpretación Climática.

1. Objetivo General.

El presente capitulo trata de mostrar de una manera general la historia que existe en la

interrelación entre un edificio considerado por muchos como un refugio y el medio natural que lo

envuelve y que da cabida a la vida en las diferentes partes del globo terráqueo.

Por lo anterior es que se ha considerado importante explicar brevemente como se dio el

momento en que la vida apareció entre los aspectos más recónditos de las leyes naturales y como se

encuentra para bien o para mal regida por normas que la obligan a un ajuste con su origen.

Este origen que tiene que ver con el asentamiento de criaturas en ambientes amables y

otras veces crueles, pero que todas y cada una de las especies que habitan la tierra adaptan a su

fisiología a través de lo que conocemos como selección natural y artificial del refugio.

2. Refugio y Vida Humana.

Existe una disciplina que rige toda la complejidad que rodea al ser humano y la tierra, un

ciclo que tiene un latido interno que denominamos días y noches y que regula la actividad y el reposo

de la vida natural; la rotación inclinadala rotación inclinadala rotación inclinadala rotación inclinada de la tierra alrededor del sol que marca el ritmo de las

estaciones, que despiertan a la vegetación para donar su vida a las cosechas; la distancia relativa del la distancia relativa del la distancia relativa del la distancia relativa del

ecuador ecuador ecuador ecuador que determina principalmente el que una localidad sea fría o calida, pero es el solsolsolsol, con su

imperativa regularidad el que marca los patrones de humedad y viento que se extiende por la

superficie terrestre. (Fig. 1. y Fig 2.)

Fig. 1. –grafica representativa del globo terráqueo que muestra el Ecuador y el meridiano de referencia

Fig. 2. Muestra el sistema solar, y cada uno de los planetas que lo componen tomando importancia

para nuestro estudio el planeta tierra.

Las características del entorno físico se encuentran arropadas por un vasto océano

de aire, cuyas corrientes arrastran elementos climáticos a todas las partes del mundo, modificándolas

en cada fase. Con lo anterior se puede decir que el clima juega un papel muy importante ya que

afecta a todas las partes del subsuelo, las características de las plantas y de los animales en las

diferentes regiones y desde el punto de vista de la investigación la energía del hombre.

Fig. 3. Mapa que muestra cada uno de los diferentes climas existentes en América.

La investigación de la energía del hombre tiene que ver con la flexibilidad y la

capacidad física de adaptarse a su entorno, la cual es relativamente débil en comparación con la de

los animales ya que estos poseen defensas naturales contra un amplio espectro de climas

desfavorables; por ejemplo el oso en climas fríos reduce su metabolismo con el sueño para lo que

nosotros llamamos invernar, el murciélago por su parte puede soportar cambios bruscos de

temperatura, y otras especies como los roedores que emplazan sus madrigueras muy profundamente

en relación al agua y el viento. Estos y muchos otros ejemplos forman la variedad de patrones que

proporcionan una forma de reconciliación intuitiva con las fuerzas de la naturaleza. (Olgyay, 1998)

En cuanto a la raza humana encuentra en su entorno las mismas dificultades que el

otro conjunto de los seres vivos. Desde Aristóteles hasta Montesquieu, numerosos estudios creían

que el clima producía ciertos efectos en el temperamento y la fisiología humana. Estudios más o

menos recientes han centrado su interés en la relación entre la energía humana y el ambiente. (Soriano

Garcia Onofre. (enero de 2001) “Arquitectura BiocArquitectura BiocArquitectura BiocArquitectura Bioclimática”. limática”. limática”. limática”. Ficha recuperada el mes de marzo del 2003 en la dirección

http://www.arquinauta.com/x/articulos/articulo.php?id_art=7) (Fig. 3)

Un ejemplo de lo anterior es lo dicho por Ellsworth Huntintong que sentó una

hipótesis sobre el tipo de clima que tiene que ver con la herencia racial y el desarrollo cultural que es lo

que constituye uno de los tres principales factores que determinan las condiciones de la civilización.

De acuerdo con su hipótesis que él consideraba ya una teoría “el hombre, es capaz de vivir en

cualquier lugar donde pueda obtener alimento, solamente puede alcanzar el mayor desarrollo de su

energía física y mental en unas condiciones estrictamente limitadas”. (Huntington, E., 1951)

Por lo anterior podemos decir que las condiciones climáticas óptimas para el

progreso humano son:

1. La temperatura media debe oscilar entre los 4,4°C en los meses

más fríos hasta alrededor de los 21,1°C en los más cálidos.

2. Tormentas o vientos frecuentes, para mantener la humedad

relativa un poco elevada, excepto en épocas muy calurosas y

proveer de lluvia en todas las estaciones.

3. Una sucesión constante de tormentas ciclónicas no demasiado

severas como para ser peligrosas, pero sí útiles para producir

cambios moderados frecuentes en la temperatura. (Enciclopedia

Microsoft Encarta, 2003)

Otro investigador Julián Huxley relaciona entre uno de sus muchos escritos a la historia

humana con el clima. Esta teoría nos habla sobre los efectos biológicos y económicos originados por

cambios en las bandas climáticas que mantienen el equilibrio de las poblaciones. Cuando una de estas

alteraciones ocurre, se producen las migraciones y, con ello no solamente las guerras sino también un

intercambio enriquecedor de ideas para el rápido avance de la civilización. (Enciclopedia Microsoft

Encarta, 2003)

Sin embargo es importante mencionar que no es más que el refugio el que para nuestros

antepasados se convirtiera en la defensa más elaborada contra los climas hostiles ya que a medida

que este evolucionaba se acumulaban experiencias que con ingenio se diversificaban para afrontar los

retos de la gran variedad de climas.

3. Adaptación del refugio al clima.

Virgilio en uno de sus escritos nos hablaba lo siguiente: “El cielo posee cinco zonas, una de

las cuales siempre esta roja y ardiente por el resplandor del sol”. Sin embargo Sacrobosco (Fig. 4)

en su Sphaera Mundi proyectó cinco zonas celestiales en la tierra y coincidía con la idea de que la

parte central era inhabitable; debido al sol, las dos zonas cerca de los polos de la tierra son

inhabitables debido al intenso frío ya que el sol se encuentra muy alejado de ellas. Por lo tanto él

concluía que solamente las zonas templadas son aptas para la vida civilizada y la mayor parte del

mundo clásico coincidía con él. (Celis D’Amico FLavio. (noviembre de 2000) “Arquitectura Bioclimática”. Arquitectura Bioclimática”. Arquitectura Bioclimática”. Arquitectura Bioclimática”. Ficha

recuperada el mes de marzo del 2003 en la dirección http://habitat.aq.upm.es/boletin/n14/afcel.html)

Fig. 4. Muestra gráficamente la Sphaera Mundi de Sacrobosco.

Por lo anterior sin embargo algunos antiguos reconocían que la adaptación era un

principio esencial de la arquitectura, por ejemplo Vitrubio, creía que el estilo de los edificios debía

manifestarse completamente diferente en Egipto que en España, es decir en países y regiones con

características diferentes su arquitectura también lo seria.

En cuanto al pensamiento contemporáneo con respecto al refugio existen

numerosas aproximaciones tanto desde la psicología humana como desde la estética. Por ejemplo el

Dr. Walter B. Cannon sostenía que: “El desarrollo de un equilibrio térmico estable en un edificio

debe observarse como uno de los más valiosos avances en la evolución de la edificación.” Esta tesis

puede confirmarse al observar las diferentes formas de viviendas desarrolladas por grupos de origen

étnico similar, establecidos en regiones climáticas diversas. (Olgyay, 1998)

Aunque una evaluación sobre la importancia del refugio para proteger a alguna

especie del clima y se encuentra fuera de lo que nosotros pudiéramos considerar para nuestra

investigación, podemos decir que las zonas climáticas de la tierra son importantes encontrándonos

con un numeroso sistema de clasificación de ellas, siendo la más conocida la de W. Copen, el cual

determina cinco zonas climáticas básicas: tropical-lluvioso, seca, templada, boscosa-fría y polar. (Fig.

5)

Fig. 5.Muestra las zonas climáticas básicas de América

Para los arquitectos por otro lado les es importante cubrir las necesidades

humanas con respecto al clima. Jean Dollfus nos habla sobre su principal objetivo en la realización de

sus edificaciones la cual ha sido siempre la búsqueda de las mejores condiciones de confort térmico,

concluyendo con un resultado alentador de tipología constructiva definida más por las zonas

climáticas que por las fronteras territoriales. (Olgyay, 1998)

4. Asentamientos comunitarios y clima.

Para que ocurran asentamientos es importante mencionar que durante mucho tiempo

cuando el hombre era nómada es que ocurrió una enorme dispersión de población ya que atravesaban

grandes territorios para la caza, sin embargo cuando descubren la recolección de frutos, la

domesticación de animales y la agricultura es decir se volvieron sedentarios es que se dio lo que ahora

conocemos como asentamientos comunitarios, y que le dio desarrollo a las comunicaciones

acelerando el proceso de intercambio de ideas y tecnología, debiendo quedarnos en un lugar fijo y

dándose una implantación generalizada de tipologías occidentales. Lo anteriormente descrito dio una

gran preocupación a los asentamientos ya existentes ya que se les obligo a modificar su estructura

comunitaria causando graves problemas ya que les impedía adaptarse a la topografía del lugar y sobre

todo la utilización de materiales de la región. (González Couret Dania.... ( noviembre de 2000) “AAAApuntes sobrepuntes sobrepuntes sobrepuntes sobre

arquitectura bioclimática”.arquitectura bioclimática”.arquitectura bioclimática”.arquitectura bioclimática”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2004 en la dirección

http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia22/HTML/articulo07.htm)

Esta falta de adaptación al lugar nos ha dado cabida a una perdida de intuición

adecuada al uso de los materiales regionales y de los elementos que eran originales para ser

adaptados al entorno y que cayó en la eliminación de las tradiciones propias de cada lugar y región.

Por esta falta de adaptación y eliminación de las tradiciones es que podemos decir

que muchos aspectos deben por supuesto analizarse adecuadamente a partir de las creencias y

costumbres que aun queden en la región, para que se adapten al clima donde se vayan a realizar las

edificaciones y a la comunidad que las exige que lo único que desean es que se tomen en cuenta sus

necesidades de confort.

Sobre este ultimo tema de la regionalización podemos decir que Gropius hablaba

ya sobre el carácter regional, el cual no puede conseguirse a través de una interpretación sentimental

o limitativa, sino que se deberían incluir tanto los emblemas antiguos a las nuevas modas locales

actuales sin olvidarnos de las condiciones climáticas que nos darán como resultado la obtención de

una diversidad de expresión al edificar.

Sin embargo para Vitrubio la adaptación de la edificación a su entorno ha

presentado un problema ya que él le concedió gran importancia al igual que Le Corbusier al clima la

cual no ha sido comprendida, ya que es aquí donde el regionalismo auténtico juega un papel muy

importante.

Dado lo anterior ya que el hombre constituye la medida de referencia fundamental

en la arquitectura, y que su refugio se debe proyectar para satisfacer sus necesidades es que se

deberá evaluar y analizar cada uno de los aspectos de solución tanto tecnológicas como fisiológicas

para resolver cada uno de los problemas de confort climático lo cual en un estado final deberán

combinarse para obtener una unidad arquitectónica. (Olgyay, 1998)

5.5.5.5. Conclusión.Conclusión.Conclusión.Conclusión.

Todo lo anterior nos sirve para enmarcar de una manera general cual es el pensar

sobre la arquitectura que se hizo durante todo el desarrollo del hombre dentro de los diferentes tipos

de climas que existen en el globo terráqueo y que nos llevara a evaluar y analizar cada uno de los

capitulo que le siguen para entender mejor la manipulación de cada uno de los factores o fases que se

contienen en la investigación y que nos llevara a concluir con un resultado general una posible

adaptación de una construcción a su entorno.

6.6.6.6. Bibliografía.Bibliografía.Bibliografía.Bibliografía.

• OLGYAY Victor. ““““Arquitectura y Clima”.Arquitectura y Clima”.Arquitectura y Clima”.Arquitectura y Clima”. Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos

y Urbanistas. Ediciones G.G. España, 1998.

• “Ellsworth HuntintongEllsworth HuntintongEllsworth HuntintongEllsworth Huntintong."""" Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft


• Celis D’Amico FLavio. (noviembre de 2000) “Arquitectura Bioclimática”. Arquitectura Bioclimática”. Arquitectura Bioclimática”. Arquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el

mes de marzo del 2003 en la dirección http://habitat.aq.upm.es/boletin/n14/afcel.html

• HUNTINGTON, Ellsworth. “Principios de la Geografía Humana” 6ª edición. Ediciones

JW y Sons. Nueva York., 1951.

• Soriano Garcia Onofre.Soriano Garcia Onofre.Soriano Garcia Onofre.Soriano Garcia Onofre. (enero de 2001) “) “) “) “Arquitectura BioclimáticaArquitectura BioclimáticaArquitectura BioclimáticaArquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el

mes de marzo del 2003 en la dirección

http://www.arquinauta.com/x/articulos/articulo.php?id_art=7

• González Couret Dania.González Couret Dania.González Couret Dania.González Couret Dania. ( noviembre de 2000) ( noviembre de 2000) ( noviembre de 2000) ( noviembre de 2000) ““““ApunteApunteApunteApuntes sobres sobres sobres sobre arquitectura bioclimática”.arquitectura bioclimática”.arquitectura bioclimática”.arquitectura bioclimática”.

Ficha recuperada el mes de marzo de 2004 en la dirección

http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energiahttp://www.cubasolar.cu/biblioteca/energiahttp://www.cubasolar.cu/biblioteca/energiahttp://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia22/HTML/articulo07.htm/Energia22/HTML/articulo07.htm/Energia22/HTML/articulo07.htm/Energia22/HTML/articulo07.htm

7.7.7.7. Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.

• Fig. 1, 2, 3, 5 Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation.

Reservados todos los derechos. Fig. 1. Globo Terraqueo.

• Fig. 4 OLGYAY Victor. “Arquitectura y Clima”.“Arquitectura y Clima”.“Arquitectura y Clima”.“Arquitectura y Clima”. Manual de Diseño Bioclimático para

Arquitectos y Urbanistas. Ediciones G.G. España, 1998.


4. Evolución Climática de la Región de 4. Evolución Climática de la Región de 4. Evolución Climática de la Región de 4. Evolución Climática de la Región de

Puebla de los Ángeles.Puebla de los Ángeles.Puebla de los Ángeles.Puebla de los Ángeles.

1.1.1.1. Objetivo del CapituloObjetivo del CapituloObjetivo del CapituloObjetivo del Capitulo.... El objetivo del presente capitulo es situar los problemas climáticos que existen en la

región de Puebla, que nos lleve a describir las medidas a adoptar para resolverlos, con el fin de conseguir un nivel de confort humano adecuado a cada una de las condiciones climáticas que se presenten en la zona.

Por consiguiente es importante dejar claro que se realizara un estudio intensivo de la

Ciudad de Puebla tomando para ello en cuenta las condiciones climatológicas o metereológicas como

son la temperatura, la humedad, la lluvia, el viento y la radiación solar. Con lo anterior y la ayuda de

una metodología lo que se buscara es generar un análisis de confort en las distintas temporadas del

año y horas del día detalle los periodos en los que es necesario llevar a cabo alguna.

2.2.2.2. La región de Puebla.La región de Puebla.La región de Puebla.La región de Puebla. La evaluación regional de una situación climática debe aplicarse a una gráfica sobre la cual

mediante una combinación de datos de temperatura y humedad relativa, obtendremos las características generales de la región. Estas gráficas deberán contener un análisis detallado de lo siguiente:

• Análisis térmico: En el cual definiremos la distribución de la temperatura media y su variación diaria.

• Análisis de las precipitaciones: es decir la cantidad de precipitaciones y heladas, así como el promedio máximo de lluvias, los días con heladas, con tormentas, etc.

• Análisis de la humedad: aquí se especificará los porcentajes promedio de humedad relativa.

Tomando en cuenta lo anteriormente descrito podemos decir que en la región de Pueblala región de Pueblala región de Pueblala región de Puebla los climas que predominan son los templados, éstos se distribuyen en la parte central, desde el oriente de la Sierra Nevada hasta el occidente del Pico de Orizaba, en sentido oeste-este, y de San José Chiapa a San Vicente Coyotepec, en dirección norte-sur; asimismo, comprenden entre otras zonas, una franja que atraviesa en dirección noroeste-sureste el norte del estado. En orden de abundancia les siguen: los climas cálidos, los cuales se localizan en el norte, noreste y suroeste principalmente; los semicálidos, situados entre los templados y los cálidos de las zonas norte y centro-suroeste, entre otros sitios; los semisecos, en el sursuroeste, en los alrededores del valle de Tehuacán y en la zona de

las lagunas Totolcingo y El Salado; los secos, al sur y sureste de la población Tehuacán; los semifríos, cuyas áreas más extensas corresponden a las laderas de la Sierra Nevada, el Pico de Orizaba y La Malinche; y los fríos, que ocupan las cumbres de la sierra y los volcanes antes mencionados. (Fig. 1.)

Es posible decir, en términos generales, que existen siete zonas climáticas en la región de Puebla.

A continuación se expondrá cada una de ellas:

Fig. 1. Plano geográfico de los diferentes climas del Estado de Puebla.

2.1. CLIMAS TEMPLADOS2.1. CLIMAS TEMPLADOS2.1. CLIMAS TEMPLADOS2.1. CLIMAS TEMPLADOS

Estos climas son los que cubren la mayor extensión en el estado (40.24% aproximadamente). Se caracterizan por presentar temperaturas medias anuales que van de 12º a 18ºC y la temperatura media del mes más frío varía entre -3º y 18ºC.. Se distribuyen en cuatro zonas separadas entre sí debido a la configuración del estado: la primera y más extensa ocupa la porción central, la segunda corresponde a la zona norte, la tercera se localiza en el oriente y la última está situada en el sureste. De acuerdo con su régimen de lluvias y su grado de humedad se encuentran: el templado subhúmedo

con lluvias en verano, de mayor humedad; templado subhúmedo con lluvias en verano, de humedad media; templado subhúmedo con lluvias en verano, de menor humedad; templado húmedo con abundantes lluvias en verano y templado húmedo con lluvias todo el año. En los cuatro primeros la precipitación del mes más seco es menor de 40.0 mm, y en el último es mayor de esa cantidad.

2.1.1. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.2.1.1. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.2.1.1. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.2.1.1. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.

Es el más húmedo de los climas templados subhúmedos con lluvias en verano, abarca en el valle de Puebla desde las estribaciones orientales de la Sierra Nevada hasta el sureste de la localidad Soltepec; también comprende una franja que va del norte de Santa María del Monte al suroeste de Santa María Coyomeapan en el sureste de la entidad. La temperatura media anual en estas zonas varía entre 12º y 18ºC, la precipitación total anual entre 700 y 1 500 mm y el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5, dentro de ésta se considera la precipitación ocurrida en los meses de enero, febrero y marzo.

Otras áreas con el mismo clima pero con porcentaje de precipitación invernal entre 5 y 10.2, se localizan a lo largo de una franja continua orientada de noroeste a Tehuacan, que va de la porción norte del municipio de Chignahuapan al centro-sur del municipio de Xiutetelco; y en unidades aisladas al sur de Chignahuapan y al occidente de Ocotepec. La única estación presente es Pueblo Nuevo, en ella se reportan una temperatura media anual de 13.6ºC y una precipitación total anual promedio de 860.5 mm; el mes más cálido es abril con 14.5ºC de temperatura media y el mes más frío diciembre con 12.8ºC; el mes más húmedo es junio con 175.2 mm de precipitación promedio mensual, y el más seco es marzo con 11.6 mm .

2.1.2. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media2.1.2. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media2.1.2. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media2.1.2. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media

Los terrenos bajo la influencia de este clima están ubicados: hacia el norte, donde comprenden parte de los municipios de Chignahuapan, Aquixtla, Tetela de Ocampo, Ixtacamaxtitlán, Zautla, Cuyoaco, Libres, Tlatlauquitepec, Chignautla y Xiutetelco; al centro-oeste, es decir, de la población Nopalucan de la Granja a las localidades San Salvador el Seco, San Pablo de las Tunas, Tepeaca y Cuautinchán, así como en los alrededores de la presa Manuel Avila Camacho (Valsequillo); al oriente, en las inmediaciones de Tlachichuca, al sur de Saltillo y al noroeste de Atzitzintla; y al sur, en dos áreas separadas entre sí, situadas al suroeste de la cabecera municipal Tlacotepec de Benito Juárez y al oeste de 53ehuacan respectivamente. La temperatura media anual varía entre 12º y 18ºC, igual que en el clima anterior; la precipitación total anual tiene un rango de 600 a 1 000 mm, y el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5.

2.1.3. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Menor Humedad.2.1.3. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Menor Humedad.2.1.3. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Menor Humedad.2.1.3. Templado Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Menor Humedad.

Este clima es el menos húmedo de los templados subhúmedos con lluvias en verano, se distribuye: en la zona más estrecha del estado, sitio en el que comprende la mitad sur de los municipios de Libres y Cuyoaco, y el norte de Oriental y Tepeyahualco; en la porción que abarca desde San

José Chiapa y el sur de Guadalupe Victoria hasta San Vicente Coyotepec y el sur de Atzitzintla; en los alrededores de Nicolás Bravo y en el suroeste de Caltepec. El rango de temperatura media anual es igual que en los climas anteriores, es decir, de 12º a 18ºC; mientras que la precipitación total anual se encuentra entre 400 y 800 mm, el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5.

2.1.4. Templado Húmedo con Abundantes Lluvias en Verano.2.1.4. Templado Húmedo con Abundantes Lluvias en Verano.2.1.4. Templado Húmedo con Abundantes Lluvias en Verano.2.1.4. Templado Húmedo con Abundantes Lluvias en Verano.

Se localiza en las partes norte, este y sureste del estado. En la primera constituye una franja orientada noroeste-estesureste, la cual tiene una altitud por arriba de los 2 000 m e inicia en los entornos de la población Tehua, es interrumpida por el límite estatal y vuelve a internarse en la entidad a partir de Ahuazotepec, para continuar por las poblaciones Zacatlán, Tetela de Ocampo, Cinco de Mayo, Zacapoaxtla, Tlatlauquitepec, Atempan y San Juan Xiutetelco, entre otras. Aquí la temperatura media anual también varía entre 12º y 18ºC, la precipitación total anual va de 1 000 a más de 2 000 mm y el porcentaje de lluvia invernal es mayor de 5; estas mismas características se presentan al este, en los alrededores de las cabeceras municipales Rafael J. García y Quimixtlán.

2.1.5. Templado Húmedo con Lluvias Todo el Año.2.1.5. Templado Húmedo con Lluvias Todo el Año.2.1.5. Templado Húmedo con Lluvias Todo el Año.2.1.5. Templado Húmedo con Lluvias Todo el Año.

Este clima comprende una franja discontinua cuya dirección es de noroeste a sureste, incluye desde la población Pahuatlán del Valle hasta el occidente de Tepetzintla, y de San Esteban Cuautempan a Teziutlán; terrenos con altitudes por encima de los 1 000 m. Aquí, la temperatura media anual es inferior a 18ºC, la precipitación total anual va de 1 200 a 3 000 mm, el mes más seco registra en promedio más de 40.0 mm de lluvia y el porcentaje de precipitación invernal es menor de 18; como sucede en las estaciones meteorológicas de Huauchinango y Huahuaxtla a las que les corresponden: 16.4º y 15.6ºC de temperatura media anual; 19.6º y 18.3ºC de temperatura media mensual más alta, en mayo; 12.4º y 12.1ºC de temperatura media mensual más baja, en enero; 2 301.7 y 1 973.9 mm de lluvia total anual en promedio; 562.8 (en agosto) y 429.8 mm (en septiembre) de precipitación mensual más alta; 43.5 y 56.9 mm de lluvia promedio para el mes más seco (febrero).

2.2. CLIMAS CALIDOS.2.2. CLIMAS CALIDOS.2.2. CLIMAS CALIDOS.2.2. CLIMAS CALIDOS.

Ocupan el segundo lugar con respecto al porciento de superficie estatal que abarcan (21.34%),corresponden en particular y por orden de abundancia a: cálido subhúmedo con lluvias en verano, de menor humedad, que influye sobre los terrenos del suroeste cuya altitud en general va de 1 000 a 1 500 m; cálido húmedo con abundantes lluvias en verano, en una franja discontinua localizada en el norte y noreste, con altitudes entre 100 y 300 m; cálido húmedo con lluvias todo el año, en el norte, noreste y sureste, sitios que tienen entre 300 y 700 msnm aproximadamente; y cálido subhúmedo con lluvias en verano, de mayor humedad, que ocupa parte del extremo norte, donde la altitud es inferior a 300 m. Estos climas presentan temperaturas medias anuales superiores a 22ºC, la temperatura media del mes más frío es mayor de 18ºC y la precipitación del mes más seco es inferior a 60.0 mm, con excepción del tercero, en el cual es mayor de 60.0 mm.

2.2.1. Cálido Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Menor Humedad.2.2.1. Cálido Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Menor Humedad.2.2.1. Cálido Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Menor Humedad.2.2.1. Cálido Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Menor Humedad.

Se localiza en la zona de colindancia con los estados de Morelos y Guerrero, en la cuenca

de 55ehuac de Matamoros y en la sierra Grande, así como en las llanuras de Chiautla de Tapia y Tehuitzingo, entre otras áreas; presenta temperaturas medias anuales entre 22º y 26ºC y precipitaciones totales al año que van de 700 a 1 000 mm, su porcentaje de lluvia invernal es menor de 5.

2.2.2. Cálido Húmedo con Abundantes Lluvias en Verano.2.2.2. Cálido Húmedo con Abundantes Lluvias en Verano.2.2.2. Cálido Húmedo con Abundantes Lluvias en Verano.2.2.2. Cálido Húmedo con Abundantes Lluvias en Verano.

Su distribución es de noroeste a sureste en forma discontinua, abarca desde el municipio de Francisco Z. 55ehu en la porción alta de la Llanura Costera del Golfo Norte hasta el sur de la población Venustiano Carranza, y de la localidad Tenampulco a la localidad de San José Acateno. La temperatura media anual es de 22º a más de 24ºC, la precipitación total al año varía entre 1 200 y 2 500 mm, el porcentaje de lluvia invernal es mayor de 10.2. En estas áreas no hay estaciones meteorológicas establecidas, por tanto no se mencionan datos particulares.

2.2.3. Cálido Húmedo con Lluvias Todo el Año.2.2.3. Cálido Húmedo con Lluvias Todo el Año.2.2.3. Cálido Húmedo con Lluvias Todo el Año.2.2.3. Cálido Húmedo con Lluvias Todo el Año.

Abarca tres zonas: en el norte se encuentra en forma de una franja orientada noroeste-sureste, la cual comprende parte de los municipios Pantepec, Jalpan, Xicotepec, Zihuateutla y Jopala; en el noreste, también en forma de franja, incluye fracciones de los municipios Ayotoxco de Guerrero, Tuzamapan de Galeana y Acateno; y en el sureste abarca principalmente el municipio de San Sebastián Tlacotepec. La temperatura media anual varía entre 22º y 26ºC y la precipitación total anual entre 1 500 mm en las zonas con menor altitud a más de 3 000 mm en las de mayor altitud, la lluvia invernal corresponde a menos del 18% de la precipitación total anual.

2.2.4. Cálido Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.2.2.4. Cálido Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.2.2.4. Cálido Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.2.2.4. Cálido Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.

Los terrenos bajo la influencia de este clima están situados al norte, este y sureste de las cabeceras municipales Metlaltoyuca y Venustiano Carranza; en ellos la temperatura media anual va de 24º a 26ºC y la precipitación total anual de 1 200 a 1 500 mm; de esta cantidad, entre 5 y 10.2% corresponde a lluvia invernal. En éstos no existen estaciones meteorológicas.

2.3. CLIMAS SEMICALIDOS.2.3. CLIMAS SEMICALIDOS.2.3. CLIMAS SEMICALIDOS.2.3. CLIMAS SEMICALIDOS.

Los climas semicálidos cubren en conjunto 18.05% del territorio estatal. Con base en su grado de humedad, su régimen de lluvias y en la superficie que abarcan, se encuentran: semicálido húmedo con lluvias todo el año, cuya máxima área de distribución se localiza en la porción norte, pertenece al grupo de climas templados y se caracteriza por presentar temperaturas medias anuales mayores de 18ºC, temperatura media del mes más frío entre -3º y 18ºC y precipitación del mes más seco mayor de 40.0 mm; semicálido subhúmedo con lluvias en verano, de menor humedad, comprende principalmente el área que inicia por el oestesuroeste, zona limítrofe con Morelos, se prolonga hacia el centro del estado y de ahí hacia el sur; semicálido subhúmedo con lluvias en verano, de humedad

media, abarca la zona ubicada entre las poblaciones Atlixco y Cohuecán; estos dos últimos climas pertenecen al grupo de los cálidos, su temperatura media anual va de 18º a 22ºC, la temperatura media del mes frío es mayor de 18ºC y la precipitación del mes más seco es menor de 60.0 mm.

2.3.1. Semicálido Húmedo con Lluvias Todo el Año.2.3.1. Semicálido Húmedo con Lluvias Todo el Año.2.3.1. Semicálido Húmedo con Lluvias Todo el Año.2.3.1. Semicálido Húmedo con Lluvias Todo el Año.

Este clima se distribuye en: una franja más o menos amplia en el norte, orientada noroeste-sureste, que va de la población de Tlaxco a la de Hueytamalco y cuya altitud varía entre 700 y 1 500 m aproximadamente; en el extremo oriente, es decir, en los alrededores de la localidad Chichiquila y el norte de Quimixtlán; y el sureste, de las inmediaciones de la cabecera municipal Eloxochitlán hacia el sur. En la primera zona la temperatura media anual fluctúa entre 18º y 24ºC y la precipitación total anual entre 1 200 y 4 500 mm; en la segunda, la temperatura media anual va de 18º a 20ºC y la lluvia total anual de 1 500 a 2 500 mm; y en la última, el rango de temperatura media anual es de 18º a 22ºC y el de precipitación de 1 500 a 4 500; en todas ellas la lluvia invernal corresponde a menos del 18% de la precipitación total anual.

2.3.2. Semicálido Subhúmedo co2.3.2. Semicálido Subhúmedo co2.3.2. Semicálido Subhúmedo co2.3.2. Semicálido Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Menor Humedad.n Lluvias en Verano, de Menor Humedad.n Lluvias en Verano, de Menor Humedad.n Lluvias en Verano, de Menor Humedad.

Es el menos húmedo de los climas semicálidos subhúmedos con lluvias en verano, abarca una franja continua que va del suroeste de la población Acteopan, cercana al límite con Morelos, al oriente de la localidad San Juan Atzompa en dirección oeste-este, de ésta última a Santa Inés Ahuatempan, en sentido norte-sur, y de ahí a el noreste de Totoltepec de Guerrero, en dirección noroeste-sureste. También comprende algunas áreas discontinuas como: la del cerro El Tecorral, situada al sur de Chietla; la ubicada al suroeste de Tehuitzingo; y la de los alrededores de Chila, entre otras. En estas zonas la temperatura media anual va de 18º a 22ºC, la precipitación total anual fluctúa de 600 a 1 000 mm y el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5.

2.3.3. Semicálido Suhbúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media.2.3.3. Semicálido Suhbúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media.2.3.3. Semicálido Suhbúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media.2.3.3. Semicálido Suhbúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media.

Ocupa el área comprendida entre Atlixco, el oriente de Santiago Atzitzihuacán y los alrededores de Cohuecán, donde la altitud no supera los 1 900 m; este clima es ideal para la siembra de cultivos permanentes como sucede en los municipios de Cohuecán, parte noroeste de Huaquechula y porción sur de Atlixco. La temperatura media anual supera los 18ºC, la precipitación promedio anual va de 700 a 1 000 mm y el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5.

2.4. CLIMAS SEMISECOS.2.4. CLIMAS SEMISECOS.2.4. CLIMAS SEMISECOS.2.4. CLIMAS SEMISECOS.

Estos climas se encuentran en el sursuroeste y el centro-oeste del estado, así como en el norte y este de 56ehuacan, y en el oeste y sur de Zapotitlán de Salinas; comprenden 11.68% de la superficie estatal. Son considerados intermedios entre los muy secos y los cálidos y templados (húmedos y subhúmedos) debido a su cantidad de precipitación y a su localización. Con base en su temperatura media anual y la extensión que abarcan, se presentan: semiseco muy cálido con lluvias en verano, semiseco templado con lluvias en verano y semiseco semicálido con lluvias en verano. Su presencia se debe principalmente al efecto de sombra pluviométrica que producen las sierras y

elevaciones situadas al noreste y este de tales zonas, como son: el Cofre de Perote, ubicado en Veracruz pero próximo al territorio poblano; el Pico de Orizaba y la Sierra de Zongolica, gran parte de ésta última situada en Veracruz, entre otras menores.

2.4.1. Semiseco Muy Cálido 2.4.1. Semiseco Muy Cálido 2.4.1. Semiseco Muy Cálido 2.4.1. Semiseco Muy Cálido con Lluvias en Verano.con Lluvias en Verano.con Lluvias en Verano.con Lluvias en Verano.

Los terrenos bajo la influencia de este clima se localizan en la parte baja de los valles de los ríos Atoyac, Acatlán y Mixteco, así como en los alrededores de los mismos; en ellos están asentadas las cabeceras municipales Acatlán de Osorio, Tulcingo del Valle, Ixcamilpa y algunas más. En estas áreas la temperatura media anual va de 22º a 26ºC, la temperatura media del mes más frío es mayor de 18ºC, la precipitación es menor de 1 000 mm al año y el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5.

2.4.2. Semiseco Templado con Lluvias en Verano.2.4.2. Semiseco Templado con Lluvias en Verano.2.4.2. Semiseco Templado con Lluvias en Verano.2.4.2. Semiseco Templado con Lluvias en Verano.

Este clima en general presenta temperaturas medias anuales de 12º a 18ºC y precipitaciones totales anuales inferiores a 600 mm. Se distribuye en tres áreas separadas entre sí, las cuales están alineadas más o menos norte-sur y se localizan en el este y sureste del estado. La primera comprende la parte más estrecha del territorio poblano, es decir, de San José Alchichica a Oriental; en ésta el verano se considera fresco, ya que la temperatura media del mes más cálido es inferior a 18ºC, la precipitación invernal representa entre 5 y 10.2% de la total anual. En la estación meteorológica Laguna de Alchichica, la temperatura media anual reportada es de 12.9ºC, junio es el mes más cálido con 15.4ºC de temperatura media y enero es el más frío con 9.2ºC; la precipitación total anual promedio es de 372.0 mm, la lluvia se concentra en junio con 76.5 mm en promedio, y enero es el mes más seco con 5.0 mm.

2.4.3. Semiseco Semicálido con Lluvias en Verano2.4.3. Semiseco Semicálido con Lluvias en Verano2.4.3. Semiseco Semicálido con Lluvias en Verano2.4.3. Semiseco Semicálido con Lluvias en Verano....

Ocupa tres zonas: una situada al norte de 57ehuacan, al noreste de Ajalpan y al este y sureste de Coxcatlán; otra al oeste de Zapotitlán Salinas; y la última en el sureste y sur del municipio de Caltepec. La temperatura media anual de este clima varía entre 18º y 22ºC; el invierno es fresco, pues la temperatura media del mes más frío es menor de 18ºC, la precipitación total anual va de 400 a 800 mm. Una de las estaciones meteorológicas con mayor período de observación en este clima es la de Caltepec, en ésta la temperatura media anual es de 18.2ºC, el mes más cálido es mayo con 21.0ºC de temperatura media, el mes más frío es diciembre con 14.9ºC; la precipitación total anual es de 431.9 mm en promedio, junio es el mes en que se concentra mayor cantidad de lluvia con un promedio de 106.5 mm, febrero es el mes con menos precipitación, 3.2 mm en promedio; en ella la lluvia invernal representa entre el 5 y el 10.2% de la precipitación total anual. La estación El Riego, ubicada cerca de la población 57ehuacan, muestra los siguientes datos: 19.3ºC de temperatura media anual, 21.9ºC de temperatura media mensual más alta, en abril; 15.7ºC de temperatura media mensual más baja, en enero; 590.8 mm de precipitación total anual en promedio; 126.3 mm de lluvia para el mes más húmedo, septiembre; 3.8 mm para el mes más seco, diciembre; y menos de 5% de lluvia invernal.

2.5. CLIMAS SECOS2.5. CLIMAS SECOS2.5. CLIMAS SECOS2.5. CLIMAS SECOS

Se localizan al sur y sureste de 58ehuacan y, al igual que los anteriores, deben su presencia en gran parte al efecto de sombra pluviométrica u orográfica; cubren 5.74% del estado. De acuerdo con la temperatura media anual que presentan, el que predomina es el seco muy cálido con lluvias en verano, pues el seco semicálido con lluvias en verano ocupa una superficie menor.

2.5.1. Seco Muy Cálido con Lluvias en Verano2.5.1. Seco Muy Cálido con Lluvias en Verano2.5.1. Seco Muy Cálido con Lluvias en Verano2.5.1. Seco Muy Cálido con Lluvias en Verano....

Comprende los terrenos situados al sureste de 58ehuacan, lugar donde se asientan las poblaciones Ajalpan, Altepexi, San Sebastián Zinacatepec, San Gabriel Chilac, San José Miahuatlán y Coxcatlán. Presenta temperaturas medias anuales que varían entre 22º y 26ºC, la temperatura media del mes más frío es superior a 18ºC, la precipitación total anual va de 300 a 600 mm y el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5.

2.5.2. 2.5.2. 2.5.2. 2.5.2. Seco Semicálido con Lluvias en Verano.Seco Semicálido con Lluvias en Verano.Seco Semicálido con Lluvias en Verano.Seco Semicálido con Lluvias en Verano.

Abarca el sur de Tehuacan y los alrededores y el sureste de Zapotitlán Salinas; terrenos por arriba de los 1 500 msnm. Su temperatura en general va de 18º a 22ºC y su precipitación total anual de 300 a 500 mm, el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5 y el invierno se considera fresco debido a que la temperatura media del mes más frío es menor de 18ºC. En la estación meteorológica Salinas de la Barranca se reporta una temperatura media anual de 21.1ºC y 412.6 mm de precipitación total anual, el mes más cálido es mayo con 24.3ºC de temperatura media mensual y el más frío enero con 16.6ºC; en septiembre se registra el promedio más alto de lluvia mensual con 104.3 mm, y en febrero el más bajo con 2.4 mm.

2.6. CLIMAS S2.6. CLIMAS S2.6. CLIMAS S2.6. CLIMAS SEMIFRIOS.EMIFRIOS.EMIFRIOS.EMIFRIOS.

Estos climas abarcan 2.74% del territorio estatal, se presentan en las zonas con altitud entre 2 800 y 4 000 m aproximadamente, las cuales están situadas en: la Sierra Nevada, La Malinche y el Pico de Orizaba, entre otras áreas. El que cubre mayor superficie es el semifrío subhúmedo con lluvias en verano, de mayor humedad; ya que el semifrío subhúmedo con lluvias en verano, de humedad media se restringe a dos pequeñas áreas. La temperatura media anual de estos climas varía entre 5º y 12ºC y la temperatura media del mes más frío entre -3º y 18ºC.

2.6.1. Semifrío Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.2.6.1. Semifrío Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.2.6.1. Semifrío Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.2.6.1. Semifrío Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Mayor Humedad.

Se localiza en dos franjas orientadas más o menos norte-sur: una está ubicada en la Sierra Nevada y la otra en el Pico de Orizaba; además comprende las laderas de La Malinche y el noroeste del municipio de Chignahuapan. En estas zonas la temperatura media anual varía entre 5º y 12ºC, la precipitación total anual entre 600 y 1 500 mm y el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5.

2.6.2. Sem2.6.2. Sem2.6.2. Sem2.6.2. Semifrío Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Mediaifrío Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Mediaifrío Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Mediaifrío Subhúmedo con Lluvias en Verano, de Humedad Media....

Se localiza en los alrededores de la localidad Saltillo y hacia el norte de la misma, así como

en el cerro Las Derrumbadas. Aquí la temperatura media anual es de 10º a 12ºC, la precipitación total anual de 300 a 600 mm; el porcentaje de lluvia invernal en la primera zona citada es menor de 5, y en la segunda varía entre 5 y 10.2.

2.7. CLIMA FRIO.2.7. CLIMA FRIO.2.7. CLIMA FRIO.2.7. CLIMA FRIO.

Comprende las partes más elevadas de la entidad, es decir, aquellas que se encuentran por arriba de los 4 000 msnm. Se caracteriza por presentar una temperatura media del mes más cálido menor de 6.5ºC. Abarca 0.21% de la superficie estatal.

2.8. Frío.2.8. Frío.2.8. Frío.2.8. Frío.

Los terrenos que presentan este clima se localizan en las cumbres de los volcanes Popocatépetl, Iztaccíhuatl, La Malinche y Pico de Orizaba. Su temperatura media anual varía entre 2º y 5ºC, la temperatura media del mes más frío es menor de 0ºC y la precipitación total anual va de 800 a 1 200 mm.

2.9. METEOROS.2.9. METEOROS.2.9. METEOROS.2.9. METEOROS.

Algunos de los fenómenos meteorológicos que se producen con mayor frecuencia en la entidad, además de la lluvia, son: heladas, las cuales se presentan en todo el estado; granizadas, que ocurren con mayor frecuencia en el centro-sur; y nevadas, que se producen en terrenos cuya altitud es mayor de 4 000 m, como en el caso de los volcanes Pico de Orizaba, Popocatépetl, Iztaccíhuatl, La Malinche y cerro La Negra.

2.10. Heladas.2.10. Heladas.2.10. Heladas.2.10. Heladas.

Las heladas ocurren en zonas cuya altitud va de 500 a más de 3 000 m, en una gran variedad de climas, así como en un número de días variable. Con una frecuencia mayor de 100 días al año se producen en los poblados de Zacatepec y Amozoc de Mota, donde el clima que predomina es templado húmedo; esa misma frecuencia ocurre en el sur, en la zona de clima semiseco alrededor de Guadalupe Buenavista. El rango de 40 a 80 días se presenta en la región centro, como en Tepeaca, Oriental, Tepeyahualco de Cuauhtémoc, Cañada Morelos, Palmar de Bravo, Acajete, Ciudad Serdán y Libres, donde los climas que predominan son templado subhúmedo, semiseco templado y semiseco muy cálido. La incidencia menor de 40 días se reporta en Acatepec, Acatzingo de Hidalgo, Chapulco, Huejotzingo, Teziutlán, Tlacotepec de Benito Juárez, Zacatlán e Ixtacamaxtitlán. La primera helada por lo general se produce en octubre, la última en marzo y la máxima incidencia en diciembre.

MesesMesesMesesMeses Estación Estación Estación Estación y y y y

concepto concepto concepto concepto PeriodoPeriodoPeriodoPeriodo

EneEneEneEne FebFebFebFeb MarMarMarMar AbAbAbAbrrrr

MayMayMayMay JunJunJunJun JulJulJulJul AgoAgoAgoAgo SeSeSeSepppp

OcOcOcOctttt

NovNovNovNov DicDicDicDic

ChapulcoChapulcoChapulcoChapulco

Total 1947-1993

318 206 56 11 0 0 0 0 0 17 112 240

Año con menos

1993 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3 2

Año con más

1950 11 12 0 0 0 0 0 0 0 0 8 30

Puebla Puebla Puebla Puebla

TotalTotalTotalTotal 1944194419441944----1994199419941994

1157115711571157 833833833833 464464464464 85858585 9999 0000 1111 0000 18181818 80808080 473473473473 1036103610361036

Año con Año con Año con Año con menosmenosmenosmenos

1958195819581958 15151515 9999 1111 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 2222

Año con Año con Año con Año con másmásmásmás

1974197419741974 31313131 27272727 17171717 1111 0000 0000 0000 0000 2222 12121212 24242424 30303030

TlatlauquitepecTlatlauquitepecTlatlauquitepecTlatlauquitepec

Total 1954-1988

162 111 41 7 1 0 0 0 0 1 37 71

Año con menos

1978 0 2 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0

Año con más

1995 6 2 4 0 0 0 0 0 0 1 8 9

FUENTE: CNA. Registro de Heladas.

Fig. 2. Tabla comparativa de las diferentes heladas en un año en el Estado de Puebla.

2.11. Granizadas.2.11. Granizadas.2.11. Granizadas.2.11. Granizadas.

Este fenómeno se produce principalmente en los meses de marzo, abril, mayo y junio. En las zonas de elevada altitud, tal es el caso de Ciudad Serdán, Tlachichuca y la ciudad de Puebla, donde el clima es templado subhúmedo, este fenómeno se presenta con una frecuencia mayor de 5 días al año; en Huejotzingo con más de 4 días. El rango de 2 a 4 días al año con tormentas de granizo se registra en Tlaxco, Piaxtla y Huehuetlán el Grande; el rango menor de 2 días en Oriental y Tlacotepec de Benito Juárez.

2.12. Nevadas.2.12. Nevadas.2.12. Nevadas.2.12. Nevadas.

La frecuencia menor de nevadas (0.03 a 1.14) se reporta en las zonas de clima semicálido y

en las de templado húmedo y subhúmedo del norte del estado, en particular en los municipios de Cuetzalan del Progreso, Zacapoaxtla, Zacatlán, Huauchinango y Teziutlán, entre otros. En los climas semisecos templados la frecuencia es de 1.12 a 2.34 días, como ocurre en Oriental, Tlacotepec de Benito Juárez y Chapulco. En estas zonas las nevadas se producen en los meses de enero, febrero, noviembre y diciembre. En la Sierra Nevada, así como en el Pico de Orizaba ocurren las nevadas en todos los meses del año; mientras que en La Malinche se presentan en los meses de diciembre y enero.

2.13.2.13.2.13.2.13. TEMPERATURA TEMPERATURA TEMPERATURA TEMPERATURA

2.13.1.Temperatura media anual (grados centígrados)2.13.1.Temperatura media anual (grados centígrados)2.13.1.Temperatura media anual (grados centígrados)2.13.1.Temperatura media anual (grados centígrados).

TempTempTempTemperatura del año más eratura del año más eratura del año más eratura del año más fríofríofríofrío

Temperatura del año Temperatura del año Temperatura del año Temperatura del año más calurosomás calurosomás calurosomás caluroso EstaciónEstaciónEstaciónEstación PeriodoPeriodoPeriodoPeriodo

Temperatura Temperatura Temperatura Temperatura promediopromediopromediopromedio

AñoAñoAñoAño TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura AñoAñoAñoAño TemperaturaTemperaturaTemperaturaTemperatura

Chapulco 1947-1997 17.0 1970 15.7 1947 21.0

Huaquechula 1945-1997 21.6 1991 16.6 1953 24.0

Piaxtla 1926-1997 24.3 1992 22.9 1982 26.3

PueblaPueblaPueblaPuebla 1944194419441944----1997199719971997 15.215.215.215.2 1111976976976976 13.713.713.713.7 1948194819481948 16.016.016.016.0

Tlatlauquitepec 1958-1988 15.1 1976 14.2 1962 16.4

Zapotitlán de Méndez 1961-1989 21.6 1976 20.5 1980 22.7

FUENTE: CNA. Registro Mensual de Temperatura Media en °C.

Fig. 3. Tabla que representa la Temperatura Promedio Anual para la Ciudad de Puebla.

Fig. 4. Grafica que representa la temperatura promedio de la Ciudad de Puebla, durante todos los meses

de un año.

2.13.2. Isotermas.2.13.2. Isotermas.2.13.2. Isotermas.2.13.2. Isotermas.

Fig. 5. Plano geográfico de las Isotermas del Estado de Puebla.

2.14. PRECIPITACIÓN T2.14. PRECIPITACIÓN T2.14. PRECIPITACIÓN T2.14. PRECIPITACIÓN TOTAL ANUAL (MILÍMETROS)OTAL ANUAL (MILÍMETROS)OTAL ANUAL (MILÍMETROS)OTAL ANUAL (MILÍMETROS)

Precipitación del año más Precipitación del año más Precipitación del año más Precipitación del año más secosecosecoseco

Precipitación del año más lluviosoPrecipitación del año más lluviosoPrecipitación del año más lluviosoPrecipitación del año más lluvioso EstaciónEstaciónEstaciónEstación PeriodoPeriodoPeriodoPeriodo

Precipitación Precipitación Precipitación Precipitación promediopromediopromediopromedio

AñoAñoAñoAño PrecipitaciónPrecipitaciónPrecipitaciónPrecipitación AñoAñoAñoAño PrecipitaciónPrecipitaciónPrecipitaciónPrecipitación

Chapulco 1943-1997

460.7 1971 241.0 1958 657.0

Huaquechula 1944-1992

880.9 1949 384.6 1958 1,582.9

Piaxtla 1926-1997

877.9 1988 381.3 1973 1,548.2

Puebla Puebla Puebla Puebla 1944194419441944----1997199719971997

900.8900.8900.8900.8 1949194919491949 456.4456.4456.4456.4 1992199219921992 1,305.21,305.21,305.21,305.2

Tlatlauquitepec 1954-1988

1,264.0 1962 956.2 1974 1,780.0

Zapotitlán de Méndez

1961-1989

2,021.1 1988 1,024.0 1976 2,818.1

FUENTE: CNA. Registro Mensual de Precipitación Pluvial en mm.

Fig. 6. Tabla y Grafica que representa la Precipitación total promedio de la ciudad de Puebla durante todo un año.

2.15. Radiación Solar.2.15. Radiación Solar.2.15. Radiación Solar.2.15. Radiación Solar. 2.15.1. Verano.2.15.1. Verano.2.15.1. Verano.2.15.1. Verano.

Fig. 7 Grafica que representa las curvas de radiación solar en verano.

Fuente: Atlas Solar de la Republica Mexicana. Hernández y Tejeda.

2.15.2. Invierno.2.15.2. Invierno.2.15.2. Invierno.2.15.2. Invierno.

Fig. 8 Gráfica que representa las curvas de radiación solar en invierno.

Fuente: Atlas Solar de la Republica Mexicana. Hernández y Tejeda.

3.3.3.3. La CiLa CiLa CiLa Ciudad de Puebla, sus colonias y barrios.udad de Puebla, sus colonias y barrios.udad de Puebla, sus colonias y barrios.udad de Puebla, sus colonias y barrios.

La Ciudad de Puebla como se hablo anteriormente pertenece al clima templado semihumedo

con lluvias en verano de mayor humedad, esto que quiere decir que su clima por lo general es estable

ya que la temperatura media anual en estas zonas varía entre 12º y 18ºC, la precipitación total anual

entre 700 y 1 500 mm y el porcentaje de lluvia invernal es menor de 5, dentro de ésta se considera la

precipitación ocurrida en los meses de enero, febrero y marzo.

A continuación se describirá por medio de cuadros y gráficas las diferentes condiciones

metereológicas que intervienen en el clima de la Ciudad de Puebla, sus colonias y sus barrios.

3.1. Ficha Geográfica.

Ciudad de Puebla, Pue.Ciudad de Puebla, Pue.Ciudad de Puebla, Pue.Ciudad de Puebla, Pue. Superficie 150.25 Km 2 Altitud 2100 m.s.n.m. Latitud 17°52 y 20°5l' latitud N Longitud entre 96°44 y 99°O4' de longitud Colindancias Norte: Sta Ana Chautempan, Tlaxcala;

Su Acatlan; Este: Cholula; Oeste: Ciudad Serdan....

3.2. Información General.3.2. Información General.3.2. Información General.3.2. Información General.

A continuación se presentara un cuadro comparativo con la información recabada hasta el

momento de las tres temporadas más importantes para nuestra investigación las cuales nos van a dar

pauta para escoger el tipo de material y tecnología que debemos escoger para obtener un confort

térmico dentro de las edificaciones que deseemos construir, diseñar o simplemente habitar:

TemporadaTemporadaTemporadaTemporada CaracterístiCaracterístiCaracterístiCaracterísticascascascas

DuraciónDuraciónDuraciónDuración OscilacióOscilacióOscilacióOscilación n n n

TérmicaTérmicaTérmicaTérmica

Humedad Humedad Humedad Humedad RelativaRelativaRelativaRelativa

PrecipitacióPrecipitacióPrecipitacióPrecipitación Pluvialn Pluvialn Pluvialn Pluvial

Fenómenos Fenómenos Fenómenos Fenómenos EspecialesEspecialesEspecialesEspeciales

Confort Confort Confort Confort TérmicoTérmicoTérmicoTérmico

InviernoInviernoInviernoInvierno Frío Dic- Feb

13.7°C

56.5% 456.4mm Heladas en las primeras horas de la madrugada

Desde media Desde media Desde media Desde media mañana hasta las mañana hasta las mañana hasta las mañana hasta las primeras horas de primeras horas de primeras horas de primeras horas de la tardela tardela tardela tarde

TransiciónTransiciónTransiciónTransición

Templado

Mar y Abr

Oct y Nov

15.2°C

53.5%

900.8mm

Frió en las primeras horas de la madrugada; noches frías y días templados con lluvias ocasionales

A media mañana A media mañana A media mañana A media mañana y durante las y durante las y durante las y durante las ultimas horas de ultimas horas de ultimas horas de ultimas horas de la tardela tardela tardela tarde

Verano SemihúmSemihúmSemihúmSemihúmedo con edo con edo con edo con lluvias lluvias lluvias lluvias

MayMayMayMay---- SepSepSepSep

16°C16°C16°C16°C 58%58%58%58% 1,305.2mm1,305.2mm1,305.2mm1,305.2mm Días Días Días Días cálidoscálidoscálidoscálidos

Durante toda la Durante toda la Durante toda la Durante toda la mañana y las mañana y las mañana y las mañana y las ultimas horas de ultimas horas de ultimas horas de ultimas horas de la tardela tardela tardela tarde

Fig. 9 Información general de las dos principales estaciones del año de la Ciudad de Puebla.Fuente: : : : http://cnnenespanol.com/tiempo/ciudades/ca/Mexico/PueblaMPUB.html

3.3. Temperatura Máxima Promedio (°C) (Periodo 1951 3.3. Temperatura Máxima Promedio (°C) (Periodo 1951 3.3. Temperatura Máxima Promedio (°C) (Periodo 1951 3.3. Temperatura Máxima Promedio (°C) (Periodo 1951 ---- 1980) 1980) 1980) 1980)

Capital del Estado

Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Anual

Puebla. Pue. 21.8 23.0 25.7 26.8 26.6 24.5 23.6 24.0 23.2 23.5 22.9 21.8 24.0

Fig. 10 Tabla que presenta la Temperatura Max. Promedio de la Ciudad de Puebla. Fuente:

CNA Registro mensual de temperatura máxima Promedio. 3.4. Temperatura Mínima Promedio (°C) (Per3.4. Temperatura Mínima Promedio (°C) (Per3.4. Temperatura Mínima Promedio (°C) (Per3.4. Temperatura Mínima Promedio (°C) (Periodo 1951 iodo 1951 iodo 1951 iodo 1951 ---- 1980) 1980) 1980) 1980)

Capital del Estado


Puebla. Pue. 6.0 7.1 9.7 11.3 12.1 12.6 11.5 11.7 11.5 10.0 7.9 6.1 9.8 Fig. 11 Tabla que presenta la temperatura promedio de la Ciudad de Puebla. Fuente: CNA

Registro mensual de temperatura mínima promedio.

3.5. Lamina de Lluvia Normal Mensual.3.5. Lamina de Lluvia Normal Mensual.3.5. Lamina de Lluvia Normal Mensual.3.5. Lamina de Lluvia Normal Mensual. Precipitación Media (mm). Periodo (1941 Precipitación Media (mm). Periodo (1941 Precipitación Media (mm). Periodo (1941 Precipitación Media (mm). Periodo (1941 ---- 1996)1996)1996)1996)

Capital del Estado


Puebla 30.6 25.5 26.0 44.4 83.3 181.0 187.6 174.1 222.2 123.4 59.9 35.4 1193.4

Fig. 12 Tabla que representa la lluvia normal mensual en un periodo de tiempo Fuente: CNA Lamina de lluvia normal mensual.

3.6. Temperatura, Isotermas.3.6. Temperatura, Isotermas.3.6. Temperatura, Isotermas.3.6. Temperatura, Isotermas.

Fig. 13. Grafica que representa Isotermas de 1999 en la Ciudad de Puebla.

Fuente: El clima de la Ciudad de Puebla por G. Balderas.

3.7. Vientos Dominantes en la Ciudad.3.7. Vientos Dominantes en la Ciudad.3.7. Vientos Dominantes en la Ciudad.3.7. Vientos Dominantes en la Ciudad.

Fig. 14. Grafica que representa el Campo de Vientos en marzo de 1999, en la Ciudad de Puebla.

Fuente: El clima de la Ciudad de Puebla por G. Balderas. 3.8.3.8.3.8.3.8. Humedad Relativa. (%) Humedad Relativa. (%) Humedad Relativa. (%) Humedad Relativa. (%)

HORA ENE FEB MAR ABR MAY JUN JUL AGO SEP OCT NOV DIC PROMEDIO00:00 75 72 70 64 56 58 66 66 70 70 71 72 67.5067.5067.5067.5001:00 77 73 72 65 59 60 68 68 72 71 73 73 69.2569.2569.2569.2502:00 78 74 73 67 60 61 70 70 73 73 74 74 70.5870.5870.5870.5803:00 79 76 74 68 62 63 72 72 75 74 75 75 72.0072.0072.0072.0004:00 79 77 75 69 63 64 73 73 76 75 75 76 72.8372.8372.8372.8305:00 81 75 77 70 64 65 74 74 76 75 77 78 73.8373.8373.8373.8306:00 79 66 75 73 65 66 75 75 80 77 75 75 74.3374.3374.3374.3307:00 70 54 66 68 68 69 78 78 74 75 66 66 71.0871.0871.0871.0808:00 58 43 54 57 63 64 73 73 64 66 54 54 62.1762.1762.1762.1709:00 46 34 43 46 52 53 62 62 53 55 43 43 51.0051.0051.0051.0010:00 38 30 35 37 42 43 51 51 44 44 35 34 41.3341.3341.3341.3311:00 33 29 31 31 33 34 43 43 38 36 30 30 34.6734.6734.6734.6712:00 32 31 30 28 27 29 37 37 36 31 29 29 31.2531.2531.2531.2513:00 34 34 31 28 25 26 35 34 36 30 31 30 30.8330.8330.8330.8314:00 37 39 35 30 25 26 34 34 37 32 34 34 32.3332.3332.3332.3315:00 42 44 39 33 27 28 36 36 40 36 39 39 35.8335.8335.8335.8316:00 47 49 44 37 30 31 39 39 44 40 44 44 39.8339.8339.8339.8317:00 53 54 50 41 33 34 43 43 48 45 49 49 44.2544.2544.2544.2518:00 57 58 50 45 37 38 47 47 52 50 54 54 48.7548.7548.7548.7519:00 62 62 54 49 41 42 51 51 56 55 58 58 52.9252.9252.9252.9220:00 66 65 59 53 45 46 55 55 60 59 62 62 57.0057.0057.0057.0021:00 69 65 62 56 48 49 58 58 63 62 65 65 60.0060.0060.0060.0022:00 71 68 65 59 52 52 61 61 66 65 68 68 63.0063.0063.0063.0023:00 74 70 68 62 54 55 64 64 68 68 70 70 65.5865.5865.5865.58

PromedioPromedioPromedioPromedio 59.8859.8859.8859.88 56.356.356.356.3 56.556.556.556.5 51.5051.5051.5051.50 47.147.147.147.1 48.248.248.248.2 56.956.956.956.9 56.856.856.856.8 58.458.458.458.4 56.8356.8356.8356.83 56.356.356.356.3 56.356.356.356.3 55.0955.0955.0955.09

Fig. 15 Tabla que representa la Humedad relativa en el Año de 2004 en la Ciudad de Puebla Fuente: http://cnnenespanol.com/tiempo/ciudades/ca/Mexico/PueblaMPUB.html

3.9. Radiación Solar.

Fig. 16. Imágenes que representan las diferentes radiaciones en la República Mexicana.

3.10. Datos Demográficos.3.10. Datos Demográficos.3.10. Datos Demográficos.3.10. Datos Demográficos.

AÑO POBLACION 1950 1’625,8301’625,8301’625,8301’625,830 1960 1’973,8371’973,8371’973,8371’973,837 1970 2’508,2262’508,2262’508,2262’508,226 1980 3’347,6853’347,6853’347,6853’347,685 1990 4’126,1014’126,1014’126,1014’126,101 1995 4’624,3654’624,3654’624,3654’624,365 2000200020002000 5’076,6865’076,6865’076,6865’076,686

Población Total 5’076,686 Viviendas Habitadas 1’028,692 Promedio de ocupantes por vivienda 4.78 Viviendas habitadas sin disponibilidad de Agua entubada 9.8% Viviendas habitadas sin disponibilidad de Energía Eléctrica 1.4% Viviendas habitadas sin disponibilidad de drenaje 10.2%

Fig. 17 Tabla que proporciona datos demográficos. Fuente: Censos de población y vivienda INEGI

4. 4. 4. 4. Factores del clima.Factores del clima.Factores del clima.Factores del clima. 4.1. Transferencia de radiación calorífica.4.1. Transferencia de radiación calorífica.4.1. Transferencia de radiación calorífica.4.1. Transferencia de radiación calorífica. Generalmente la transferencia de radiación esta vinculada con el calor que afecta a la edificación de cualquier lugar. Esta transferencia dentro de una edificación se divide en cinco tipos diferentes; los cuales se encuentran ordenados por su importancia: Radiación de onda corta directa del sol. Radiación difusa de onda corta procedente de la bóveda celeste. Radiación de onda corta producto de la reflexión en los terrenos adyacentes. Radiación de onda larga procedente del suelo y de los objetos cercanos cuya temperatura es elevada. Radiación de onda larga expedida en intercambio desde el edificio hacia el cielo. La radiación producida por la reflexión en el terreno adyacente es uno de los puntos que más nos interesa conocer ya que gracias a él se puede crear un diseño aprovechando al máximo su entorno. Sin embrago este tipo de radiación tiene que ver con la energía solar que incide sobre una superficie horizontal en tiempo caluroso; lo que da como resultado que todas las superficies horizontales que rodean al edificio reflejen una importante cantidad de calor que sobre ellos mide. Es importante para toda investigación, sin embargo tomar en cuenta este flujo de calor ya que constituye un valor considerable en la exposición y reflectividad de las edificaciones en

determinados tipos de terrerno, por consiguiente, a continuación se indica mediante una tabla a los diferentes porcentajes de reflexión en los diferentes tipos de superficies:

Tipo de SuperficieTipo de SuperficieTipo de SuperficieTipo de Superficie % Reflejada% Reflejada% Reflejada% Reflejada Suelo seco 10101010---- 25 25 25 25 Suelo Húmedo 8888---- 9 9 9 9 Arena Seca 18181818---- 30 30 30 30 Arena Húmeda 9999---- 18 18 18 18

Tierra Orgánica seca 14141414 Tierra Orgánica Húmeda 8888

Roca 12121212---- 15 15 15 15 Hierba Seca 32323232

Campos de Hierba verde 3333---- 15 15 15 15 Campos frondosos de hojas verdes 25252525---- 32 32 32 32

Bosques densos 5555 Desierto 24242424---- 28 28 28 28 Salinas 42424242

Ladrillos según el color 23232323---- 48 48 48 48 Asfalto 15151515

Área urbana de la Ciudad 10101010 De PueblaDe PueblaDe PueblaDe Puebla

Fig. 18 Tabla que presenta el porcentaje de reflectividad de una superficie. Fuente: Olgyay Víctor. Arquitectura y Clima.

Con la tabla anterior podemos concluir que para reducir el impacto de las radiaciones reflejadas es necesario rodear a la vivienda con una superficie poco reflejante. Fig. 18

En cuanto a la solución arquitectónica para este tipo de disposiciones puede determinarse invirtiendo el método de cálculo de proyección el cual solo nombraré, y no explicare no por falta de espacio sino porque para nuestro estudio no compete una descripción detallada del método. (Olgyay Víctor. Arquitectura y Clima…)

En cuanto a la radiación solar directa y difusa, podemos decir que es uno de los medios naturales más importantes que facilitan el proceso de calefacción de las viviendas. Como consecuencia es imprescindible para los arquitectos, un cálculo rápido y preciso de la intensidad de dicha radiación.

Es importante dejar en claro que la energía solar puede dividirse en dos tipos la radiación directa y la difusa; siendo la segunda la suma de la dispersa y la reflejada, es menos importante como fuente de calor. La radiación directa por su lado es aquella que puede definirse como la suma de la radiación directa y la difusa.

Otro aspecto que es importante considerar dentro de la transferencia de radiación es el de los efectos del asoleo, que son importantes ya que sin este método no se podría conocer la cantidad de energía recibida que incide normalmente en relación a la altitud solar y en segundo lugar el ángulo de incidencia sobre la superficie específica en cuestión, con objeto de reducir la energía a su función de confort.

Para el análisis de los proyectos son necesarios instrumentos que definan los ángulos de

incidencia del sol sobre las edificaciones en diferentes emplazamientos, estaciones y horas del día por lo que es importante lo anteriormente analizado. Estos instrumentos pueden agruparse en dos categorías generales: la máquina solar y la gama de ábacos solares.

El principio por el cual se basa la máquina solar consiste en una fuente de luz ajustable que intenta reproducir las condiciones de asoleo en cualquier situación dada; sin embrago todos estos tipos de máquinas representan una desventaja ya que la divergencia de los rayos que salen de sus lámparas provoca una cierta distorsión en las medidas, especialmente en el caso de grandes maquetas.

Los ábacos solares por su parte se basan en características de los patrones de sombras que se mueven exactamente de forma opuesta al sol. El ábaco solar, puede en cualquier momento determinar la posición de sol en relación a su sombra.

Además de lo anterior es importante considerar a los diagramas de recorrido solar que no es más que la proyección de la bóveda celeste imaginaria a partir del recorrido del sol sobre un plano paralelo al horizonte; sin embargo es importante dejar claro que en capítulos posteriores se hablara más sobre este método ya que para muchos es considerado de gran utilidad y fácil de utilizar para encontrar el emplazamiento adecuado a cada tipo de proyecto.

5555. . . . Conclusión.Conclusión.Conclusión.Conclusión. Al tomar en cuenta las condiciones climatológicas o metereológicas hemos concluido que

existen dos vertientes importantes: la primera que es la estación de invierno que nos presenta un clima frío y la segunda la estación de verano que es cuando nos presenta un clima caluroso y por último la estación que nosotros denominamos de transición que se encuentra en medio de las anteriores y que nos lleva a obtener resultados inmediatos para la consideración del confort térmico de una vivienda.

Es importante hacer notar que en la Ciudad de Puebla la población ha ido en aumento considerablemente por lo que es importante considerar el dato para nuestros fines ya que mucha de esta población no cuenta con la infraestructura adecuada para vivir, haciendo que nuestro proyecto sea viable a utilizar, para crear confort y satisfacción de sus necesidades inmediatas.

En fin creo que con lo anterior podemos decir que nos será de mucha ayuda los datos arrogados para realizar nuestro proyecto preservando el confort que muchos arquitectos y diseñadores han olvidado.

6. 6. 6. 6. Bibliografía.Bibliografía.Bibliografía.Bibliografía.

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2002) Chile, Universidad Técnica Federico Santamaría. Ficha recuperada en el mes de4

diciembre de 2002 en la dirección: www.labsolar.utfsm.cl/pruebas/3/graf_hum_rel.aspepwww.labsolar.utfsm.cl/pruebas/3/graf_hum_rel.aspepwww.labsolar.utfsm.cl/pruebas/3/graf_hum_rel.aspepwww.labsolar.utfsm.cl/pruebas/3/graf_hum_rel.aspep

• Comisión Nacional del Agua. Entidad Puebla (noviembre de 2002) “Estudios Estadísticos”.“Estudios Estadísticos”.“Estudios Estadísticos”.“Estudios Estadísticos”.

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• Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática. Entidad Puebla (noviembre 2002)

“Información Geográfica y Estadística”.“Información Geográfica y Estadística”.“Información Geográfica y Estadística”.“Información Geográfica y Estadística”. Ficha recuperada en el mes de diciembre de 2002 en la

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7. 7. 7. 7. BibliogrBibliogrBibliogrBibliografía Gráficos.afía Gráficos.afía Gráficos.afía Gráficos. • Fig. 1, 5 y 9 VARIOS AUTORES “El Clima”.“El Clima”.“El Clima”.“El Clima”. Ficha recuperada en el mes de diciembre

de 2002 en la dirección http://espanol.weather.com/wheather/climatology/MXPA0070http://espanol.weather.com/wheather/climatology/MXPA0070http://espanol.weather.com/wheather/climatology/MXPA0070http://espanol.weather.com/wheather/climatology/MXPA0070

• Fig. 2, 3, 4, 6, 10, 11, 12 y 17 Comisión Nacional del Agua. Entidad Puebla (noviembre de

2002) “Estudios Estadísticos”.“Estudios Estadísticos”.“Estudios Estadísticos”.“Estudios Estadísticos”. Ficha recuperada en el mes de diciembre de 2002 en la

dirección http://www.cna.gob.mxwww.cna.gob.mxwww.cna.gob.mxwww.cna.gob.mx e Instituto Nacional de Estadística Geografía e Informática.

Entidad Puebla (noviembre 2002) “Información Geográfica y Estad“Información Geográfica y Estad“Información Geográfica y Estad“Información Geográfica y Estadística”.ística”.ística”.ística”. Ficha recuperada

en el mes de diciembre de 2002 en la dirección http://www.inegi.gob.mxwww.inegi.gob.mxwww.inegi.gob.mxwww.inegi.gob.mx.

• Fig. 7 y 8 Hernandez y Tejeda. Atlas Solar de la Republica Mexicana.

• Fig. 9 y 15 CNN. “Clima”“Clima”“Clima”“Clima” (noviembre de 2002). Ficha recuperada en el mes de diciembre de

2002 en la dirección http://cnnespanol.com/tiempo/ciudades/ca/mexico/pueblaMPUB.htmhttp://cnnespanol.com/tiempo/ciudades/ca/mexico/pueblaMPUB.htmhttp://cnnespanol.com/tiempo/ciudades/ca/mexico/pueblaMPUB.htmhttp://cnnespanol.com/tiempo/ciudades/ca/mexico/pueblaMPUB.htm

• Fig. 13 y 14 BALDERAS, G.; Mayorga R.; Jáuregui. “El Clima de la Ciudad de Puebla”.“El Clima de la Ciudad de Puebla”.“El Clima de la Ciudad de Puebla”.“El Clima de la Ciudad de Puebla”. Ediciones B.U.A.P.; Puebla, 1999.

• Fig. 16 NREL. Center for Renewable Energy Resourses. Tipo de radiación en la Republica

Mexicana.

• Fig. 18 OLGYAY Victor. “Arquitectura y Clima”.“Arquitectura y Clima”.“Arquitectura y Clima”.“Arquitectura y Clima”. Manual de Diseño Bioclimático para Manual de Diseño Bioclimático para Manual de Diseño Bioclimático para Manual de Diseño Bioclimático para

Arquitectos y Urbanistas.Arquitectos y Urbanistas.Arquitectos y Urbanistas.Arquitectos y Urbanistas. Ediciones G.G. España, 1998.


5. Elección del emplazamiento.5. Elección del emplazamiento.5. Elección del emplazamiento.5. Elección del emplazamiento.

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1. 1. 1. 1. Objetivo del CapituloObjetivo del CapituloObjetivo del CapituloObjetivo del Capitulo....

Este capitulo consiste en discutir algunos de los efectos más importantes que se producen en los emplazamientos desde el punto de vista arquitectónico, es decir todas y cada una de las características que intervienen para la correcta elección y los cuales tienen que ver con el microclima del lugar y su topografía.

Para lo anterior es importante mencionar que se describirá los criterios que han utilizado los

investigadores para la elección del entorno natural que nos servirá para crear un entorno comúnmente llamado construido.

2.2.2.2. Efecto Microclimático.Efecto Microclimático.Efecto Microclimático.Efecto Microclimático.

Podemos decir que el clima es concebido como una condición uniforme distribuida sobre una gran área. Esto se basa en parte por los datos que se recogen en aquellos lugares donde prevalecen condiciones climatológicas estables y en parte también en los planos metereológicos de gran escala que indican las temperaturas medias con muy pocas líneas y que pudimos observar en el capítulo pasado.

Fig. 1. Gráfica de los diferentes climas en América.

Sin embargo a nivel del suelo existen microclimas numerosos que se encuentran uno junto a

otro y que varían sustancialmente al elevarse y distanciarse unos cuantos metros. Lo anterior lo podemos observar a simple vista en la naturaleza cuando ocurren los cambios

de estación, por ejemplo a finales de invierno se producen los diferentes procesos de deshielo que generan en los principios de primavera que sobre las laderas se encuentren diferentes tipos de vegetación por encontrarse diferentemente orientadas, encontrándose siempre la vegetación más verde orientada hacia el sur, la vegetación es el único indicador que se encuentra sensible a las circunstancias favorables o desfavorables del medio que los rodea. (Olgyay, 1998)

Fig. 2. Ladera, suroeste de Uganda.

Esto último lo podemos utilizar para conocer los efectos que ocurren en la agricultura para

poder elegir el emplazamiento adecuado para cultivar, casi siempre orientado hacia el sur y las temporadas más adecuadas para tal acción, aunque en México este fenómeno ha ido cambiando por los efectos dañinos que se han generado en el terreno y sus climas.

Es importante mencionar que hay que tomar encuenta muchas medidas que son importantes

para un microclima adecuado como son la diferencia de altitud, las características del subsuelo, los cauces de los ríos, etc., que en la actualidad ya no son tomados encuenta gracias al avance tecnológico que permite manipular el entorno, y que muchas veces no se puede lograr porque siempre regresa a su lugar, causando un gran número de perdidas tanto materiales como humanas, y que produce una gran variación de climas dentro de una localidad.

Todos los efectos que se comprenden dentro de la gran escala “macroclimática” forman modelos de pequeña escala que comúnmente conocemos como “microclimas”. Las variaciones que hablamos anteriormente juegan un papel muy importante ya que gracias a él es que se pueden implementar condiciones arquitectónicas adecuadas; ya que en primer lugar, para la elección del emplazamiento deberán considerarse, principalmente todos los efectos favorables y en segundo lugar, que un emplazamiento que no sea adecuado puede mejorarse con elementos protectores del viento y terrenos continuos que produzcan reacciones favorables a los impactos de la temperatura y la radiación. (http://www.buildnet.es/...)

Fig. 3. Microclima de una ladera.

3.3.3.3. Efectos Topográficos.Efectos Topográficos.Efectos Topográficos.Efectos Topográficos.

En la atmósfera, la temperatura disminuye con la altura. La Ciudad de Puebla se asienta a 2,100 metros por encima del nivel del mar, lo que hace que la temperatura en esta zona sea más benévola.

Sin embargo lo anterior no tendría importancia si no tomamos en cuenta todas y cada una de

las diferencias que ocurren en el terreno, ya que si se habla a gran escala como la interferencia de montañas afectaran al microclima, pero si hablamos de pequeñas diferencias en dicho terreno nos encontraremos con marcadas modificaciones en el microclima; por lo anteriormente dicho es que tenemos por ejemplo que el aire frío es más pesado que el caliente, así, por la noche la disminución de la radiación ocasiona que se produzca una capa de aire frío cerca de la superficie del suelo, el cual se comporta en cierta forma como el agua circulando hacia los puntos más bajos.

Fig. 4. Efecto de la topografía en una pradera cualquiera.

Es importante decir que con la existencia de elevaciones que impidan el flujo de aire en la

parte superior es que afectan a la distribución de las temperaturas haciendo que el efecto de dique se realice; es decir las formaciones cóncavas de terrenos se convierten durante el transcurso de la noche en lagunas de aire frió. (Olgyay, 1998)

Por otro lado en 1950 un investigador de la Universidad de Harvard describe e ilustra los

efectos antes descritos mediante un diagrama de secciones donde las planicies, las laderas de los valles y la superficie del suelo del fondo del valle se enfrían durante la noche, es decir que se originan pequeñas circulaciones de aire frío que se mezclan con el aire cálido procedente de las zonas habitadas proporcionando unas condiciones de temperatura intermedia. (Geiger, 1950)

De acuerdo con lo anterior, las temperaturas en las planicies serán frías a nivel del suelo, muy

frías en el fondo del valle y, en cambio es mantendrán templadas en las laderas.

En la zona templadazona templadazona templadazona templada dicho cinturón térmico es el área más adecuada para emplazar una

vivienda. No obstante, si este emplazamiento está expuesto a fuertes vientos que pueden afectar las temperaturas es preferible escoger un lugar a media ladera. (Olgyay, 1998)

3.1. Efectos de la Radiación.3.1. Efectos de la Radiación.3.1. Efectos de la Radiación.3.1. Efectos de la Radiación. La cantidad de radiación solar tiene también un efecto dominante en el clima. Los antiguos griegos asociaron intensamente el asoleo y el clima, ya que ellos consideraban que por ejemplo la falda de una montaña recibe el impacto de la radiación en función de la inclinación y la dirección de sus laderas, dicha radiación varía, por supuesto, dependiendo de la estación del año y del nivel de nubosidad. (Olgyay, 1998) Debido a su importancia, en este trabajo estudiaremos detalladamente el impacto de la radiación sobre diversas pendientes. Los datos que a continuación tabularemos fueron desarrollados para las condiciones específicas de la Ciudad de Puebla. Para dicho cálculo, se adoptará un método en el cual los factores porcentuales de corrección utilizados, para días despejados y condiciones normales. Para la selección del emplazamiento son importantes solamente los de poca inclinación, no obstante, para una mayor seguridad, se han registrado los datos horizontales y verticales en ocho ángulos de inclinación. Cuando se trasladan los valores de la radiación para un día despejado en el área de la ciudad de Puebla a una expresión gráfica para su fácil entendimiento, se obtendrán gráficas que son las proyecciones horizontales de una forma cónica y que nos muestran la relación entre el factor temporal y la orientación. En la proyección horizontal del cono se indican las diferentes cantidades de radiación. Las divisiones de intensidad de radiación (dadas en kcal/m² día) están indicadas con diferentes tramas. Las condiciones de radiación media son muy importantes en la evaluación de los emplazamientos. Al elegir un lugar adecuado debe optarse por una superficie inclinada antes que por una horizontal; por otra parte, es importante que el emplazamiento reciba grandes cantidades de radiación solar durante periodos fríos y menor asoleo en épocas cálidas. Como medida de referencia para aproximarnos a nuestros cálculos a dichas condiciones hemos tomado los tres meses más fríos por así denominarlos y los tres meses más calurosos. En estas evaluaciones no se investigaran terrenos con pendientes superiores a los 20°, por considerarse generalmente inapropiados para la edificación.

Los resultados de este trabajo de investigación se sintetizaran para pendientes de 10° y 20° agrupándose en cinco categorías arbitrarias, de los cuales se describirán los impactos de radiación en todas las orientaciones. Estas categorías pueden expresarse también como factores de radiación temporales, ya que la misma intensidad de radiación recibida en laderas orientadas hacia el sur afectaran de manera considerable las características de su entorno; es decir en un emplazamiento que tiene una pendiente del 20% más de radiación durante el invierno que uno situado en otro emplazamiento como la llanura, entrará la primavera con dos semanas de antelación. No obstante teniendo en cuenta el hecho de que las mañanas son más frescas que las tardes en la Ciudad de Puebla, se debe escoger entre dos territorios por lo general del mismo tipo de índice, nuestras preferencias por así decirlo deberán dirigirse más hacia el este que hacia el oeste.

4.4.4.4. Entorno Natural y Entorno Construido.Entorno Natural y Entorno Construido.Entorno Natural y Entorno Construido.Entorno Natural y Entorno Construido.

Es importante dejar claro que por ejemplo el agua del mar, que tiene un calor específico mayor que la tierra, se encuentra normalmente más templado en la temporada de invierno y más frío en la temporada de verano, y, generalmente su temperatura respecto al de la tierra es inferior durante el día y superior por la noche, esta es una característica que se puede observar cotidianamente en un día cualquiera. Como consecuencia de lo anterior es que muchos investigadores encuentran la proximidad de masas de agua moderada convirtiendo la temperatura en extrema, elevando las mínimas en invierno y disminuyendo las máximas en verano. (Microsoft Encarta, 2001)

Fig. 5. Corrientes oceánicas, en el mundo.

Con lo anterior se puede concluir que los efectos que ocasiona en un entorno dependen de la masa de agua y son más efectivos en las zonas bajas.

Las características naturales del terreno tienden a moderar las temperaturas extremas y a

estabilizar las condiciones debidas principalmente a las cualidades reflectoras de las diferentes superficies. La capa de hierba y plantas que cubre el suelo reduciendo las temperaturas absorbiendo parte de la insolación y enfriándose a través de la evaporación. Esta reducción permite acumular 4200 kcal/m² por estación.

Generalmente, en días soleados de verano, la temperatura en la superficie de la hierba es

aproximadamente entre 5 y 8°C inferior que en el suelo expuesto directamente. Otros tipos de vegetación pueden reducir aún más el calor; por ejemplo, se ha observado que la temperatura bajo un árbol, al mediodía, es casi 3°C inferior que en un área sin sombra.

En cambio en las ciudades y las superficies realizadas por el hombre tienden a elevar

temperaturas, ya que la mayoría de los materiales utilizados son absorbentes. Landsberg por ejemplo hace referencia a algunas observaciones en las cuales las superficies asfaltadas alcanzaron los 51°C, cuando la temperatura del aire era solamente de 37°C.; otra cosa que investigo y midió la distribución de temperaturas de un día soleado en una ciudad urbanizada y encontró una diferencia de temperatura de hasta 4°C en distancias horizontales de pocos kilómetros. (Landsberg, 1950)

Fig. 6. Puerto de Acapulco, Guerrero.

Por las noches, las variaciones de temperatura eran aún mayores; algunos territorios

suburbanos tenían temperaturas de 6°C inferiores a las del centro de la ciudad. Con lo anterior es importante dejar claro que todas las consideraciones en cada uno de los

entornos tanto natural y construido, es importante considerar elegir cuidadosamente el emplazamiento donde se ubicara la construcción; ya que la zonificación se basará en el análisis microclimático, debe estar diferenciado de acuerdo con las condiciones de vida apropiadas.

Los emplazamientos deben mejorarse colocando barreras contra el viento y arbolando para

proporcionar sombra, por lo que lo anterior se discutirá en capítulos posteriores.

5.5.5.5. Criterios para la selección del emplazamiento.Criterios para la selección del emplazamiento.Criterios para la selección del emplazamiento.Criterios para la selección del emplazamiento.

Con lo anterior y de acuerdo a las necesidades bioclimáticas específicas de la Ciudad de Puebla, la situación topográfica adecuada para la vivienda y el desarrollo de otras actividades humanas serán diferentes.

Por consiguiente a continuación se describirá de forma breve una y cada una de las zonas

que se encuentran en el globo terráqueo para elegir el emplazamiento, considerando para nosotros el de la zona templada, por encontrarnos inmersos ahí, por lo que son:

• Zona fríasZona fríasZona fríasZona frías, donde la conservación del calor es el objetivo principal, los emplazamientos apropiados serán los más protegidos. La parte baja del “cinturón térmico”, en pendientes situadas en las zonas de “sombra de vientos, y expuestas al asoleo invernal, ofrecen la posición más ventajosa. La orientación sureste asegura, por otra parte, una distribución calorífica equilibrada. De acuerdo con esto, los emplazamientos situados a media ladera y orientados a sur y sureste, ofrecerán las mejores condiciones de habitabilidad en zonas frías.

• Zonas áridas y calurosasZonas áridas y calurosasZonas áridas y calurosasZonas áridas y calurosas, las necesidades de protección frente a las altas temperaturas es muy superior a los requisitos de los periodos fríos. Los emplazamientos en las partes más bajas de las laderas, que se benefician de las corrientes de aire fresco, son adecuadas siempre que se adopten las medidas necesarias para impedir el embalsamiento de dicho flujo durante épocas frías. La tipología de la casa-patio es una solución adecuada, ya que favorece el almacenamiento del aire en las inmediaciones su enfriamiento nocturno al cesar la radiación solar. Los efectos del viento tienen relativamente poca importancia. El amplio margen de temperaturas diarias hace que la exposición hacia el este proporcione un equilibrio adecuado del calor diario. La sombra es necesaria durante la mayor parte del año; como consecuencia, las orientaciones más apropiadas para las zonas áridas y calurosas son al este y al sureste.

• Zonas cálidasZonas cálidasZonas cálidasZonas cálidas---- húmedas húmedas húmedas húmedas el movimiento del aire constituye el elemento principal para alcanzar el confort. Los emplazamientos más adecuados son aquellos que, aunque se encuentren fuera de la dirección del viento predominante, estén situados en áreas expuestas a corrientes de aire, cerca de las cimas dr las colinas o en zonas elevadas de la cara ventosa de la montaña, cerca de alguna arista. Las caras este y oeste de una montaña reciben mayor radiación que las otras orientaciones, donde los rayos inciden más oblicuamente. Así las pendientes en dirección norte o sur son las más apropiadas. No obstante, el efecto del viento

permanecerá como la consideración más importante, teniendo en cuenta que la sombra podrá ser facilitada por otros medios.

• Zonas templadas, los requisitos para el emplazamiento no son tan estrictos como en las zonas frías, pero, aunque las posibilidades más amplias, deben satisfacer las necesidades tanto en períodos fríos como en épocas cálidas. La exposición más apropiada tiende hacia la zona más oriental del sur, tal y como indica el índice de orientación. El efecto del flujo de aire frío es menos importante, permitiendo la implantación en las partes más bajas de la ladera. El emplazamiento topográfico elevado, en una “ladera cálida”, ofrece ventajas siempre y cuando exista una protección adecuada contra el viento. La presencia de la brisa en tiempo caluroso crece en importancia. Este aspecto no entra en conflicto con la protección del viento durante el invierno, ya que la dirección de los vientos estacionales generalmente no coinciden. En las zonas templadas las necesidades variables de asoleo y de sombra deben estudiarse cuidadosamente. (Olgyay, 1998)

6.6.6.6. Conclusión.Conclusión.Conclusión.Conclusión.

En general, se puede decir que todo lo anterior nos viene a dar un punto de vista especifico sobre las diferentes características de la elección del emplazamiento, el cual tiene que tomarse encuenta para la construcción de una vivienda ya sea tradicional o bioclimática, ya que toca aspectos como la radiación y sus efectos muchas veces olvidados por los diseñadores para una adecuada orientación, sus aspectos microclimáticos que se encuentran dentro de un microclima determinado y las diferencias que existen entre un entorno natural y uno construido.

Sin embargo no hay que dejar a un lado lo que se describió anteriormente en el punto

denominado como los criterios de selección de acuerdo a las necesidades bioclimáticas específicas de una región en nuestro caso de la Ciudad de Puebla, con una situación topográfica y actividad humana diferente, ya que maneja un listado de las diferentes zonas que se pueden encontrar en una región y que facilitaran la construcción y conservación de un entorno de una manera descriptiva exclusivamente sin entrar en detalles, por considerar otros aspectos a tratar posteriormente.

7.7.7.7. Bibliografía.Bibliografía.Bibliografía.Bibliografía. • http://www.buildnet.es/proyectos/arq-bioclimatica/index.htm. avalible on line.

OLGYAY Victor. “Arquitectura y Clima”.“Arquitectura y Clima”.“Arquitectura y Clima”.“Arquitectura y Clima”. Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Urbanistas.Urbanistas.Urbanistas.Urbanistas. Ediciones G.G. España, 1998.

• VARIOS AUTORES. “Corrientes Oceanicas”. Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

• VARIOS AUTORES. “Microclima” Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

• VARIOS AUTORES. “Topografía” Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.

• GEIGER, Rudolph, “The Climate Near the Ground”“The Climate Near the Ground”“The Climate Near the Ground”“The Climate Near the Ground”. Harvard University Press, Cambridge, 1950.

• Landsberg, Hemult, “Microclimatic Research in relation to Building Construction”“Microclimatic Research in relation to Building Construction”“Microclimatic Research in relation to Building Construction”“Microclimatic Research in relation to Building Construction”. Avalible on line www.arq.com.mx

8.8.8.8. BibliografíaBibliografíaBibliografíaBibliografía Gr{aficos Gr{aficos Gr{aficos Gr{aficos....

• Fig. 1 a la 6 VARIOS AUTORES Enciclopedia® Microsoft® Encarta 2001. © 1993-2000 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.


6. Control Solar.6. Control Solar.6. Control Solar.6. Control Solar.

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1.1.1.1. Objetivo del CapituloObjetivo del CapituloObjetivo del CapituloObjetivo del Capitulo....

Este capitulo consiste en el desarrollo de la planificación y construcción arquitectónica en cuanto al control de la precipitación de la radiación solar en los edificios, por lo que nos basaremos como primer punto en la transmisión de calor y radiación entre los diferentes materiales para muros de carga a manera de esqueleto y los muros cortina utilizadas como la piel que actuará como filtro entre las condiciones externas e internas para controlar la entrada del aire, el calor, el frío, la luz, los ruidos y los olores.

Posteriormente se hablara sobre un punto que en la actualidad no se ha manejado mucho en

México que son los diferentes métodos sobre dicho control que se utilizan en el mundo y que bien se podían analizar para su funcionamiento en México.

El siguiente punto tratara sobre otros métodos sobre la protección para superficies

acristaladas, lo cual consistirá en evaluar y describir dichos métodos que proporcionan los elementos externos que producen sombra. Lo anterior se podrá realizar para escoger además varios elementos valorar la efectividad desde una perspectiva adecuada mostrando además la efectividad de su aplicación, sin olvidarnos de la vegetación existente en la zona y la implementación en su caso,

Por último se buscara además saber que tan económicos son estos métodos de protección y

saber si en realidad producen un ahorro en la economía de quienes lo utilizan en su caso de los usuarios y quienes lo utilizan.

2.2.2.2. La Transmisión de calor y radiación.La Transmisión de calor y radiación.La Transmisión de calor y radiación.La Transmisión de calor y radiación.

El uso de dispositivos de control solar como solución al problema arquitectónico, que surge del exceso de radiación en los edificios, es un recurso del diseño bioclimático que impacta en forma relevante las condiciones de confort en el interior de las edificaciones y también están muy vinculados a los consumos energéticos para con el acondicionamiento térmico. Por estas razones parece pertinente abordar su estudio de manera sistemática. (Rodríguez Vaqueira, 2001)

Este capítulo se ha estructurado desde una visión histórico- geográfica de la arquitectura,

mostrando la universalidad y la racionalidad de las soluciones ante determinadas condiciones ambientales y climatológicas. Con lo anterior nos permite llegar a una primera conclusión de soluciones arquitectónicas similares, tanto en lo funcional como en lo que se refiere al uso de los materiales, que pueden ser independientes en el espacio y el tiempo.

Sentarse a la sombra de un árbol en un día caluroso y asoleado, lo asociamos rápidamente a una sensación de placer. Es de esta manera que debemos concebir el control solar como una herramienta donde lo que se busca es el incremento de la sensación de confort en los espacios arquitectónicos, con una optimización en el uso de los recursos energéticos.

Desde sus orígenes, el hombre primitivo ha buscado protegerse del clima surgiendo la

solución por la simple observación de la declinación solar y ha sido aplicado por todas las culturas en todos los tiempos. Es así como los dispositivos de control solar se convirtieron en elementos arquitectónicos importantes. (Rodríguez Vaqueira, 2001)

Es importante dejar claro que existe un proceso de evolución y adecuación de los vanos

acristalados y de los diferentes mecanismos o sistemas móviles de control solar relacionados con ellos, que serán exportados y reexportados a las diferentes regiones del mundo.

El material siguiente en importancia dentro de un edificio es el vidrio. Las ventanas se

recubren de vidrio para que no penetre en las habitaciones el viento y con él polvo y suciedad. Al mismo tiempo, los vidrios permiten la visión y el pasaje de luz imprescindible para la iluminación natural de los ambientes.

De todos los elementos de una vivienda, el vidrio es el que mayor pérdida térmica tiene ya que equivale a tres veces la de una pared de 30 cm de espesor. Es necesario entonces, estudiar muy cuidadosamente la cantidad de vidrio a colocar en una vivienda, pues está directamente relacionada con las pérdidas de energía y de dinero. La superficie de vidrio deberá ser, desde el punto de vista del ahorro de energía, la necesaria para una buena iluminación y ventilación naturales al abrirse las ventanas. No más que esto. Los edificios con enormes muros de vidrio reemplazando a las paredes, son verdaderos monstruos consumidores de energía. Exactamente van a gastar tres veces más que uno normal y seis veces más que uno convenientemenente aislado. Esto puede ser mucho dinero. Así como el vidrio pierde energía, también la gana. Cuando el sol pasa a través de vidrio y entra en un ambiente en verano el efecto puede ser desagradable pues introduce calor extra en el ambiente. Deberemos en consecuencia evitar la penetración del sol en verano mediante un adecuado diseño de los aleros de protección de las ventanas y la orientación de ellas. En invierno, las ventanas causan pérdidas de energía durante las horas en las cuales no entra sol, pero ganan energía cuando penetra en la habitación. (Olgyay, 1998)

El sol es energía pura que evita el gasto en calefacción. Una vivienda con locales bien orientados y con ventanas recibiendo sol durante varias horas al día, puede disminuir enormemente, su consumo de combustible. Por cada 2 metros cuadrados de ventana, el sol aporta en Buenos Aires el equivalente al calor generado por un metro cúbico de gas. Una habitación de 3 x 3 metros construida con paredes aisladas, y con una buena ventana al norte no necesita calefacción alguna en las horas de sol, aunque la temperatura externa sea 0ºC. Ese mismo sol acumulará en paredes y techo suficiente energía para que las necesidades de calor en horas nocturnas sean menores, pues la energía acumulada en la mampostería se re-irradia al interior de las habitaciones contribuyendo a la calefacción.

En verano ese calor almacenado puede ser perjudicial y hay que evitarlo; los aleros que

permiten sol en invierno y no en verano, son fáciles de construir.

En edificios de oficinas generalmente el sol es un inconveniente pues a mucha gente le molesta trabajar con sus rayos sobre el escritorio. En este caso es recomendable cubrir las ventanas con una película protectora altamente reflectante de la luz solar o con vidrios que posean ,esta propiedad. Si la edificación es nueva, se pondrán vidrios tratados especialmente, que incorporan el elemento reflector al material.

En regiones muy frías donde las temperaturas de invierno se encuentran con frecuencia por debajo de los 0ºC es aconsejable recurrir al vidrio doble en las ventanas. Este vidrio adicional reduce las pérdidas a la mitad. Se puede incluso dar el caso de regiones tan frías en las que sea necesario llegar al vidrio triple.

En aquellos lugares donde en invierno es común tener -10ºC o menos, no conviene pensar dos veces; sale más barato poner doble vidrio que pagar el combustible gastado de más.

Lo primero que hay que dejar claro es que al establecer una comparación entre un muro

macizo y un muro o pared de vidrio, como transmisores de radiación daría como resultado un desequilibrio entre las superficies ya que una es opaca y la otra es transparente.

Por lo tanto sería más realista comparar el comportamiento térmico cuando actúan barreras

de calor. Con este objeto un sin fin de investigadores entre ellos Olgyay han realizado cálculos periódicos del flujo de calor, tratando de integrar los efectos producidos por la convección, la conducción y la radiación.

A continuación se tratará de establecer una comparación escogiéndose un mes medio de

verano y despejado como sería el mes de junio obtenido de nuestros capítulos anteriores. La radiación directa transmitida varía de acuerdo con el ángulo de incidencia de los rayos,

manteniéndose estable hasta aproximadamente los 50° y cayendo bruscamente después de los 60°. Los datos para un vano de pared con un solo cristal (con 0,90 de coeficiente de transmisión para una incidencia normal), y para una ventana con doble cristal (Tn=0,81) son los siguientes: Fig. 1.

Ángulo de incidenciaÁngulo de incidenciaÁngulo de incidenciaÁngulo de incidencia VentanVentanVentanVentana cristal sencilloa cristal sencilloa cristal sencilloa cristal sencillo Ventana doble cristalVentana doble cristalVentana doble cristalVentana doble cristal 0° 0,90 0,81 20° 0,90 0,81 40° 0,89 0,80 50° 0,87 0,77

60° 0,82 0,71 70° 0,77 0,59 80° 0,44 0,29 90° 0,00 0,00

Fig. 1. Tabla que presenta la radiación directa transmitida en dos tipos de ventanas. La transmisión de la radiación difusa es independiente de la posición del sol (para un vidrio

sencillo 0,82 y para una ventana con doble vidrio 0,72). Como resumen de la transmisión de calor mostramos varias tablas que ilustran el efecto de

este flujo en cuatro superficies acristaladas y diferentemente orientadas, durante un dia despejado de verano. La cantidad total diaria de kcal que fluyen a través de un metro cuadrado de superficie acristalada con un solo vidrio es el siguiente: Fig. 2.

SoleadoSoleadoSoleadoSoleado En sombraEn sombraEn sombraEn sombra Este 2962 362 Sur 1630 373 Oeste 2962 362 Norte 823 332

Fig. 2. Tabla que representa la cantidad total de kcal en una superpie orientado en diferentes direcciones

Los totales muestran variaciones acentuadas según la orientación, con diferencias más importantes en las que se encuentran orientadas hacia el este y hacia el oeste. Según la media, los mecanismos protectores reducen la carga solar a una quinta parte, lo cual proporciona un ahorro muy apreciable. (Varios autores (octubre de 2003) ““““Conceptos y Conceptos y Conceptos y Conceptos y técnicas de la Arquitectura Bioclimática”técnicas de la Arquitectura Bioclimática”técnicas de la Arquitectura Bioclimática”técnicas de la Arquitectura Bioclimática” Ficha recuperada de la dirección: http://www.ilustrados.com/publicaciones/EpyZFVAukFEKzXUoba.php#Marcador4)

3.3.3.3. Los Métodos de control solar.Los Métodos de control solar.Los Métodos de control solar.Los Métodos de control solar.

Es común pensar que existen diferentes tipos de métodos para controlar el sol, los cuales muchos han denominado dispositivos y que son sólo elementos que se agregan a las ventanas con el fin de resolver el mencionado problema. Sin embargo, esto es parcialmente cierto, pero conceptualmente erróneo ya que el control solar debe ser inherente al diseño integral de la edificación.

Debemos recordar que los rayos solares contienen dos componentes: las térmica y la

lumínica, de tal forma que el diseño de los dispositivos debe considerar ambos factores, es decir, que cuando se diseñen las fachadas y aberturas debemos tener presente el equilibrio entre los factores lumínico y térmico. El presente trabajo aborda únicamente aquellos aspectos relacionados con los

dispositivos de control de asoleamientos y no aquellos de control lumínico. Esto no se debe a que unos sean más importantes que otros, sino simplemente a una delimitación temática.

El primer concepto de control solar es la propia forma, así como la configuración espacial y la

orientación del proyecto. Dependiendo de la ubicación geográfica, condiciones climáticas y ambientales se definirán las diferentes estrategias de diseño. Por ejemplo, en un clima templado- húmedo la estrategia de diseño consistirá en abrirse y extender el esquema de diseño para permitir un máximo intercambio ambiental mediante la ventilación. (Manteca Florencio. (octubre de 2002) ”Introducción a la Arquitectura Bioclimática”. Introducción a la Arquitectura Bioclimática”. Introducción a la Arquitectura Bioclimática”. Introducción a la Arquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2003 en la dirección www.buildnet.es/proyectos/arq-bioclimatica/introduccion.htm)

Hay que considerar además de lo anterior que cuando se habla de dispositivos de control

solar vienen a la mente aquellos elementos que obstruyen el paso del asoleamiento, pero estos dispositivos más que obstruir deben controlar la penetración solar, es decir, deben detenerla en los periodos calurosos pero permitirla en los periodos fríos. Del mismo modo, dentro de estos elementos se encuentran los dispositivos de iluminación natural, que de hecho también controlan el paso de los rayos solares.

Aquí debemos recordar los dos componentes de los rayos solares: la térmica y la lumínica, de

tal manera que el diseño de los dispositivos considere ambos aspectos. Es decir, que cuando diseñamos un vano o ventana, podemos hacerla pequeña para evitar la penetración solar, pero estaremos restringiendo el paso de la luz. O hacerla demasiado grande para tener mucha iluminación, pero también tendremos muchas ganancias o perdidas de calor.

En términos generales los dispositivos de control solar (de asoleamiento) pueden agruparse

en función de su posición respecto a los planos definidores del espacio arquitectónico y, en particular, de la fachada, por tanto encontraremos sistemas de control: horizontales, verticales y mixtos. A continuación se expondrán las principales soluciones arquitectónicas, como también aquellas relacionadas con los nuevos materiales y las soluciones con dispositivos no arquitectónicos. (Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección:

www.arquinstal.net/publicaciones/ure_esso/conservaciondeenergiaenviviendasyedificios.html )

Fig. 3. Porcentajes de infiltración de aire en los diferentes materiales de una casa habitación.

3.1. HORIZONTALES.3.1. HORIZONTALES.3.1. HORIZONTALES.3.1. HORIZONTALES. Alero, volado o voladizo, se refiere a cualquier elemento que sobresale del parámetro vertical

o de la fachada, mientras que el alero normalmente se forma por la extensión de la techumbre (alero continuo) que rebasa los muros. Estos se construyen con fines de protección, tanto de la fachada como de los andadores y banquetas. El alero puede ser un elemento independiente a manera de cornisa o en la parte superior de las ventanas; este elemento casi siempre es macizo u opaco, sin embargo en la actualidad se utiliza tipo pérgola, rejilla, elemento perforado o traslucido. (Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de octubre de 2003 en la dirección:

www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html) Fig. 4.

Fig. 4. Ejemplo de una persiana horizontal en voladizo.

Pórtico, se llama así al espacio o galería cubierta, sostenida por arcadas o columnas, ubicado

a lo largo de una fachada, este elemento forma parte de un espacio de transición entre los espacios abiertos y cerrados y puede ser un espacio de circulación utilitario. (Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección:

www.arquinstal.net/publicaciones/ure_esso/conservaciondeenergiaenviviendasyedificios.html ) Fig. 5

Fig. 5. Ejemplo de una persiana horizontal en forma de pórtico.

Repisa se llama a si a los elementos volados en forma de ménsula. Como dispositivo de control solar los elementos horizontales ubicados dentro del claro de la ventana. En general estas repisas se utilizan como dispositivos de iluminación natural.

Persianas horizontales son dispositivos formados por tablillas o elementos horizontales que permiten el paso del sol; estas persianas pueden ser exteriores o interiores y fijas o giratorias en su eje horizontal. (Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de octubre

de 2003 en la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html) Fig. 6

Fig. 6. Ejemplo de una persiana horizontal en una ventana.

Faldón se le llama a la vertiente triangular de ciertos tejados, limitada por dos limas y el alero.

En la actualidad se le llama así a cualquier elemento vertical que pende del extremo de un alero o volado.

Pantalla, elemento o superficie que sirve para obstruir los rayos solares, es un elemento

colocado frente a la ventana, pero a diferencia del faldón no está unida al alero, aunque puede estar suspendida de él.

Pérgola, es un viguería o enrejado abierto a manera de techumbre, generalmente asociada

con vegetación de enredaderas o trepadoras. Toldo, es una cubierta fija o plegable fabricada con lona u otro tipo de tela, tiene la ventaja

de poder ser translucida, por lo que se pueden controlar los niveles de iluminación. Techo escudo, es la doble techumbre con el espacio interior o cámara de aire ventilada, tiene

por objeto sombrear la totalidad de la techumbre y así evitar la ganancia térmica por radiación solar. (Rodríguez Vaqueira, 2001)

3.2.3.2.3.2.3.2. Verticales.Verticales.Verticales.Verticales. Partesol, es el elemento vertical saledizo de la fachada que bloquea los rayos solares, puede estar colocado perpendicularmente u oblicuo con respecto a la fachada, puede ses este elemento parte de ella o un elemento separado.

Persiana vertical, es un dispositivo formado por tablillas verticales que permite el paso de la luz y del aire pero no del sol, dichas persianas pueden ser exteriores o interiores y fijas o giratorias en su eje vertical. (Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de

octubre de 2003 en la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html) Fig. 7

Fig. 7. Ejemplo de un dispositivo vertical en forma de persiana vertical.

Muro doble, no es mas que un doble muro con espacio interior o cámara de aire ventilada, tiene por objeto sombrear la totalidad del muro y así evitar la ganancia térmica por radiación solar. 3.3.3.3.3.3.3.3. Combinación.Combinación.Combinación.Combinación.

Marco, es un dispositivo de control solar formado por la combinación de alero, repisón y partesoles, de tal manera que el perímetro del vano esta rodeado por voladizos y solidez. Celosia, es una combinación de persianas horizontales y verticales o cualquier otro entramado usado como protección solar. Remetimiento de ventanas, se hace por medio del acristalamiento para que quede protegido del sol Cambio de orientación de ventanas, es cuando la orientación de la fachada es inadecuada es conveniente cambiar la orientación de las ventanas.

Contraventanas, comúnmente llamadas contraventanas ciegas es un tipo de persianas o celosías que pueden ser de hoja completa o seccionada y también pueden ser exteriores o interiores. (Rodríguez Vaqueira, 2001)

4. Métodos de protección para superficies acristaladas.4. Métodos de protección para superficies acristaladas.4. Métodos de protección para superficies acristaladas.4. Métodos de protección para superficies acristaladas. Para comparar la protección solar efectiva de los diferentes métodos se ha utilizado como unidad de medida el “coeficiente de sombra”. Dicho coeficiente es el índice de la ganancia total de calor procedente de la energía transmitida, absorbida y nuevamente radiada por una combinación de

sombra y cristal, comparada con la ganancia total de calor procedente de la energía transmitida, absorbida y nuevamente radiada por una ventana de cristal sencilla y expuesta al sol. Para valorar el coeficiente de sombra, el porcentaje de la radiación transmitida por la combinación sombra-cristal se ha equiparado a un valor de 1,00 como índice básico para una ventana expuesta al sol, con un cristal extrafuerte. Debido a que la posición del sol en el cielo y, por tanto, su relación con la superficie a tratar cambia constantemente, la proporción de energía solar incidente varía de acuerdo con la orientación y la hora del día, así como también lo hace la transmisión calorífica de los elementos protectores. El efecto de protección solar en superficies acristaladas depende de varios factores: de la reflexión de la radiación solar en el material aplicado y su capa coloreada (A), de la localización de dicha protección que ejerce su influencia sobre los impactos de radiación y convección calorífica (B), y de la distribución específica del método aplicado para producir sombra (C). Debido a la interrelación existente entre estos factores, es difícil separar sus influencias sin embargo es posible generalizar ciertas conclusiones acerca de sus efectos y los cuales son: Influencia del color y del material. Es bien conocido que los colores reflejan el impacto del sol, mientras que los oscuros lo absorben. La apreciación visual da una medida aproximada de la relación entre el color y su valor de absorción. Los datos de los materiales superficiales más comunes son: Situación de la protección solar. Los elementos de protección solar interiores interceptan la energía solar una vez que ya ha traspasado la superficie acristalada, pueden eliminar sólo la porción radiante que puede reflejarse y pasar a través del vidrio nuevamente. La otra parte es absorbida y, por convección o irradiación dirigida al interior de la habitación. Si la intercepción se produce en la superficie acristalada, parte de la energía se reflejará, parte será transmitida y parte absorbida. La porción absorbida se transmitirá por convección y por irradiación tanto hacia el exterior como hacia el interior de la habitación.

Los elementos externos de protección transmiten al aire exterior su porción de energía por convección y reirradiación. Partiendo de lo anteriormente expuesto podemos concluir que el nivel de protección solar depende de la localización de la barrera protectora y que su efectividad aumenta según se sitúe por detrás, en o delante de la superficie acristalada. (Rodríguez Vaqueira, 2001) En general podemos concluir que la protección solar en el exterior incrementa la efectividad en un 35% La eficacia de los diferentes sistemas para proporcionar sombra. Para poder clasificar los métodos de protección solar según categorías, es necesario adoptar algunos como valores media.

En la actualidad se cuenta con nuevos tipos de acristalamiento para el control solar y de alta eficiencia térmica que pueden ser utilizados como capa aislante, por ejemplo:

El acristalamiento de micropersianas MicroSun, están formados por un doble acristalamiento y una retícula de persianas diminutas que impiden el asoleamiento directo en el rango deseado.

El acristalamiento térmico como climatop y Iplus- 3X, son los que pueden llegar a coeficientes de transmisión de hasta 0.4 W/m² °C. El efecto de protección solar en superficies acristaladas depende de varios factores: de la reflexión de la radiación solar en el material aplicado y su capa coloreada (A), de la localización de dicha protección que ejerce su influencia sobre los impactos de radiación y convección calorífica (B), y de la distribución específica del método aplicado para producir sombra (C). Sin embargo es importante considerar una serie de conclusiones con respecto a la efectividad de la sombra, las cuales son:

A. La influencia de color y del material; el cual nos habla sobre una serie de principios relacionados con los colores claros que reflejan el impacto del sol, mientras que los oscuros lo absorben.

B. Situación de la protección solar; son los elementos de protección solar interiores que interceptan la energía solar una vez que ya ha traspasado la superficie acristalada, pueden eliminar solo la porción de energía radiante que puede reflejarse y pasar a través del vidrio nuevamente. La otra parte es absorbida y, por convección o irradiación, dirigida al interior de la habitación. Si la intercepción se produce en la superficie acristalada, parte de la energía se reflejará, parte será transmitida y parte absorbida. Esta última se transmitirá por convección y por irradiación tanto hacia el exterior como hacia el interior de la habitación. Los elementos externos de protección transmiten por lo general al aire exterior su porción de energía por convección y reirradiación. Partiendo de lo anterior podemos decir, que el nivel de protección solar depende de la localización de la barrera protectora y que su efectividad aumenta según se situé por detrás, en o delante de la superficie acristalada.

C. Eficacia de los diferentes sistemas para proporcionar sombra; Para poder clasificar los métodos de protección solar según categorías, es necesario adoptar algunos como valores media (por ejemplo, color medio o 50% de transmisión de iluminación). (Olgyay, 1998)

5.5.5.5. Economía en la Aplicación de Mecanismos Protectores.Economía en la Aplicación de Mecanismos Protectores.Economía en la Aplicación de Mecanismos Protectores.Economía en la Aplicación de Mecanismos Protectores.

Al comparar la cantidad de calor que penetra en un edificio a través de sus diferentes componentes se evidencia la importancia del control solar. Es posible trazar ángulos que ilustran variaciones diurnas del flujo del calor, los cuales nos servirán para determinar en la época de calor como evitar la radiación y en la época de frío como aprovecharla para calentar las habitaciones. Fig. 8.

Fig. 8. Calculo de calor en un área determinada por medio de ángulos. Sin embargo es importante mencionar que existe otra forma de calcular el calor total haciendo una suma de los productos de los coeficientes de transmisión de los elementos de cada superficie afectada. A continuación se mostraran un ejemplo de algunas gráficas que muestran el flujo total de calor que pasan a través de los diferentes componentes de una vivienda estándar, construida con diferentes materiales, durante un día de invierno y otro en un día de verano para saber el comportamiento en el área de Sonora: (Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”. Ficha

recuperada el mes de octubre de 2003 en la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html) Fig. 9.

Fig. 9. Temperatura Interior de diferentes materiales en una casa habitación en Invierno.

Fig. 10. Temperatura interior de diferentes materiales de una casa habitación en verano.

Con lo anteriormente dicho se pueden apreciar claramente la importancia de los

componentes en relación con los incrementos desfavorables de calor. Las ventanas son el elemento que permite la mayor entrada de calor en el edificio, por lo tanto proporcionándole sombra a un edificio aumentara la protección. El segundo elemento en importancia es la cubierta, seguido de la infiltración y de la conducción a través de las ventanas. Los muros y las superficies verticales opacas juegan un papel menos importante, a menos que no se encuentren adecuadamente aislados. Es importante mencionar que una integración adecuada de todos los componentes dará como resultado un espacio “climáticamente equilibrado”, lo cual enfatiza aún más la importancia del control solar. Fig. 10 Esta importancia cambiará, naturalmente en relación con el tamaño y el tipo de edificación, es necesario por lo tanto realizar un análisis específico para cada problema. Desde otro punto de vista se podría realizar un análisis comparativo del costo que produce colocar aire acondicionado a una edificación expuesta a la radiación sin protección, con el de uno que sí esta protegido, pero sería muy engorroso por lo que solo se mencionara que dicho análisis nos daría como resultado un balance del gasto económico que surge entre uno y otro sistema. Lo anterior se puede verificar en la fase de proyecto, el cual de arrogarnos la colocación de aire acondicionado este se puede invertir, una vez conocidos la cantidad de calor que penetra a través de una unidad de superficie y el costo mecánico necesario para contrarrestar dicha cantidad, es posible determinar el costo de un elemento que representará una solución ventajosa desde el punto de vista económico. Partiendo de lo anterior, es posible establecer un criterio proyectual: un elemento protector diseñado de forma adecuada que será económicamente inferior y que representará un ahorro de dinero. En los esquemas se muestran de forma esquemática los diferentes tipos de mecanismos. El primero llamado muro cortina nos muestra un módulo de muro sin ninguna protección, a efectos comparativos solamente, mientras que desde las láminas horizontales móviles hasta la

protección modular móvil el costo del muro difiere según su tipología, ya que si se refiere a un muro completamente cerrado será más barato que uno que tenga ventanas practicables. Otro tipo de mecanismo protector es el horizontal que es eficaz en las orientaciones sur, mientras que los otros tipos trabajan mejor hacia el este o el oeste donde, a veces, es conveniente colocar los modelos móviles que representan en mayor costo económico. Es evidente que los mecanismos protectores no deben estar diseñados unicamente teniendo en cuenta su costo económico u su esmerado diseño, sino que deben cumplir su cometido de la mejor forma posible. Distintas orientaciones producen un diferente impacto calorífico y su compensación afectará tanto como se dijo en los parrafos anteriores a su costo del acondicionamiento mecánico como al diseño del elemento protector. Un cuidadoso proyecto arquitectónico, al tiempo que considerará el costo de una refrigeración mecánica y de los elementos protectores, incluirá también:

• El diseño y la distribución de todas las plantas, y la determinación de la orientación de las fachadas.

• El tamaño y la distribución de las aberturas, las cuales determinarán la transmisión de calor de las fachadas.

• El diseño adecuado de los elementos protectores, que resultará correcto económicamente sólo si trabajan de forma eficaz.

Después de haber hablado de todo lo anterior es importante considerar algunos aspectos prácticos, por ejemplo en un día caluroso y sin viento los elementos exteriores de protección pueden conducir calor hacia la estructura, especialmente si están realizados con materiales poco acabados. De la misma forma, también pueden en días fríos extraer el calor de los muros, como sis se tratasen de un radiador de frío. (Olgyay, 1998)

6.6.6.6. Utilización de árboles y vegetación para la proteccióUtilización de árboles y vegetación para la proteccióUtilización de árboles y vegetación para la proteccióUtilización de árboles y vegetación para la protección solar.n solar.n solar.n solar.

La vieja costumbre de rodear la casa con hermosos árboles tiene sus raíces más profundas que el simple hecho de colocarle una gran variedad estética de vegetación a su alrededor.

Además de satisfacer la necesidad instintiva de protección, los árboles contribuyen

a la mejora del ambiente físico inmediato. Si se plantan densamente ellos reducen con gran eficacia los sonidos ambientales, ya que las superficies viscosas de las hojas de las plantas capturan el polvo y

filtran el aire, además que la vegetación asegura la privacidad visual y disminuye los efectos del deslumbramiento.

Un aspecto especialmente beneficioso de los árboles es su efecto térmico. Una

forma de saber como funcionan los árboles es que durante el invierno las pantallas formadas por un arbolado perenne por ejemplo reducen las perdidas de calor de los edificios e impiden la acumulación de la nieve, mientras que en verano la superficie del césped y las hojas por ejemplo, absorben la radiación y su proceso de evaporación puede enfriar la temperatura del aire.

Es importante dejar claro sin embargo que los árboles por encima de todo

proporcionan una sombra generosa en la estación adecuada, lo cual como una de sus características principales convierte a los árboles de hoja caduca son especialmente apreciados cuando se encuentran situadas cerca de los edificios, ya que una de las condiciones necesarias para el control solar es la de no interferir con la radiación solar durante el invierno.

Las parras constituyen otro elemento de control natural del calor, refrescando el

aire a través de la evaporación y proporcionando sombra. Al crecer apoyada en una pared donde incide el sol, la parra representa una protección muy valiosa durante el tiempo caluroso.

Así pues después de todo lo anterior, el disponer de árboles o vegetación

representa tanto para su aspecto como por la sombra que proporcionan, una buena elección. Es muy importante decidir correctamente cual es el tipo de árbol a utilizar; por lo tanto tendremos en cuenta dos cosas: la forma y característica del árbol tanto en verano como en invierno, así como también su papel de protector natural.

Otro punto importante de tomar en cuenta con la vegetación es plantar árboles

adecuados para proporcionar sombra es decir que estén lo más crecidos posible. Ciertamente, para dar resultados positivos en un corto período de tiempo, es necesario que al ser plantados, su tamaño alcance aproximadamente unos 4,50 o 6,00 mts de altura.

Otra observación de lo anterior es que es lógico que no todos los árboles tarden

tanto como se cree en alcanzar su altura total; cuando se planta un árbol de cinco años de edad aproximadamente y de crecimiento un tanto rápido en un nuevo emplazamiento tardará solamente en crecer y alcanzar su ramaje (80%) total de sombra otros cinco años.

Es importante considerar los tipos de hoja de cada árbol, por lo que a continuación

se hablara de manera simplificada de manera general de algunos tipos de árboles: por ejemplo el árbol de hojas caducas se encuentran el arce y el fresno, los cuales como una de sus características es que producen sombra con un efecto circular durante el verano, con un patrón ascendente en invierno.

El tilo por su parte tiene una copa de forma esférica que al perder las hojas en

invierno se convierte en un denso entramado de ramas. La acacia y el tulipán tienen formas oblonga;

mientras que el roble blanco también tiene una forma oblonga aunque orientada horizontalmente, con una estructura de ramas muy abierta que puede apreciarse en invierno.

El álamo de lombardía por su parte tiene aspecto de columna y el olmo americano

forma de jarrón. Entre los árboles pequeños principalmente florales podemos encontrar una gran variedad de formas, tales como el manzano silvestre con su desarrollo vertical, el cornejo con su ramaje horizontal, la madreselva en forma de cascada, la espirea redondeada o el membrillo japonés enano de amplio ramaje.

Cada una de estas formas tiene una relación intrínseca con el efecto de sombra

producida. La localización exacta de los árboles y de la vegetación puede determinarse según su sombra utilizando un transportador. La sombra proyectada por los árboles debe cubrir necesariamente el contorno más expuesto en el periodo cálido. Para que lo anterior logre su efecto es importante colocar la vegetación estratégicamente, ya que a primera hora de la mañana y al atardecer el sol pasa muy bajo, por lo tanto los árboles como se dijo en los párrafos anteriores proporcionan su mayor beneficio cuando se colocan del lado sureste y suroeste; mientras que al mediodía el sol se encuentra en lo alto y sus rayos pueden ser fácilmente interceptados con un voladizo, es importante colocar árboles situándolos en el extremo sur no representan un elemento muy efectivo ya que proyectan su sombra muy cerca de ellos mismos. (Olgyay, 1998)

7.7.7.7. Conclusiones.Conclusiones.Conclusiones.Conclusiones.

En el diseño de una vivienda bioclimática la trayectoria solar es fundamental, pues la incidencia de sus rayos sobre la fachada de la vivienda o edificio afecta a la temperatura del interior. Según hablemos de equinoccio de verano o de invierno, el sol posee una elevación distinta, luego sus rayos llegarán a una zona diferente de la fachada.

En invierno la fachada sur recibe la mayor parte de la radiación, pues el sol está más bajo, mientras que el resto del edificio apenas recibe sus rayos. En verano, el sol cada vez está más vertical a mediodía: la fachada sur recibe menos radiación solar directa y por la mañana y por la tarde las fachadas de este y oeste son las más afectadas por el calor. Estas consideraciones deben tenerse en cuenta para el correcto diseño de la casa, pues de ello depende la cantidad de calor que sus distintas partes recibirán.

Radiación directa, difusa, reflejada Radiación directa, difusa, reflejada Radiación directa, difusa, reflejada Radiación directa, difusa, reflejada

La energía solar incide de tres formas diferentes en la superficie terrestre:

• La radiación directaradiación directaradiación directaradiación directa es la que proviene del sol directamente.

• La radiación difusaradiación difusaradiación difusaradiación difusa es recibida de la atmósfera debido a la dispersión de parte de la radiación solar en la misma. En los días soleados representa un 15% de la radiación global, mientras que en los nublados supone un porcentaje mucho mayor. Una superficie horizontal es la que más radiación difusa recibe.

La radiación reflejadaradiación reflejadaradiación reflejadaradiación reflejada es la que desprende la superficie terrestre tras recibir la energía solar, dependiendo la cantidad de radiación del coeficiente de reflexión de la superficie –“albedo”–. Únicamente las superficies verticales reciben radiación reflejada.

Los sistemas de captación pueden ser definidos por dos parámetros: rendimiento, o fracción de energía realmente aprovechada respecto a la que incide, y retardo, o tiempo que transcurre entre que la energía es almacenada y liberada. Hay varios tipos de sistemas:

• Sistemas directos. El sol penetra directamente a través del acristalamiento al interior del recinto. Es importante prever la existencia de masas térmicas de acumulación de calor en los lugares (suelo, paredes) donde incide la radiación. Son los sistemas de mayor rendimiento y de menor retardo.

• Sistemas semidirectos. Utilizan un adosado o invernadero como espacio intermedio entre el exterior y el interior. La energía acumulada en este espacio intermedio se hace pasar a voluntad al interior a través de un cerramiento móvil. El espacio intermedio puede utilizarse también, a ciertas horas del día, como espacio habitable. El rendimiento de este sistema es menor que el anterior, mientras que su retardo es mayor.

• Sistemas indirectos. La captación la realiza directamente un elemento de almacenamiento dispuesto inmediatamente detrás del cristal (a unos pocos centímetros). El interior de la vivienda se encuentra anexo al mismo. El calor almacenado pasa al interior por conducción, convección y radiación. El elemento de almacenamiento puede ser un paramento de material de alta capacidad calorífica, bidones de agua, lecho de piedras, etc., y puede ser una de las paredes de la habitación, el techo, o el suelo. Un caso particular es el llamado muro trombe, en el cual, además, se abren unos registros ajustables en la parte superior y en la inferior para que se cree una transferencia de calor por conducción a voluntad. El rendimiento de estos sistemas es también menor que el del sistema directo, y presentan unos retardos muy grandes.

En el diseño de estos sistemas es importante considerar:

• La existencia de suficiente masa térmica para la acumulación del calor dispuesta en las zonas de incidencia de radiación

• La existencia de cerramientos móviles para aislamiento • La orientación, obstáculos y sombreamientos de los espacios de captación, de tal manera que se maximice la captación de energía en invierno y se minimice la de verano. Repetimos de nuevo que lo óptimo es la orientación al sur de los sistemas de captación, o con una desviación de hasta 30º.

8.8.8.8. Bibliografía.Bibliografía.Bibliografía.Bibliografía. • Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de octubre de 2003 en la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html

• Fernández Rodolfo y Carella Alfredo (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y edificios”edificios”edificios”edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección: www.arquinstal.net/publicaciones/ure_esso/conservaciondeenergiaenviviendasyedificios.html

• OLGYAY Victor. “Arquitectura y clima”.“Arquitectura y clima”.“Arquitectura y clima”.“Arquitectura y clima”. Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Urbanistas.Urbanistas.Urbanistas.Urbanistas. Ediciones G.G. España 1998.

• RODRIGUEZ Viqueira, Et-al. “Introducción a la A“Introducción a la A“Introducción a la A“Introducción a la Arquitectura Bioclimática”.rquitectura Bioclimática”.rquitectura Bioclimática”.rquitectura Bioclimática”. Ediciones Limusa. México, 2001.

9.9.9.9. Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos. • Fig. 1 y 2 VARIOS AUTORES. ( Octubre de 2003) “Conceptos y Técnicas de la “Conceptos y Técnicas de la “Conceptos y Técnicas de la “Conceptos y Técnicas de la Arquitectura Bioclimática”.Arquitectura Bioclimática”.Arquitectura Bioclimática”.Arquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2003 en la dirección: www.ilustrados.com/publicaciones/EpyZFVAukFEKzXUoba.php#Marcador4.html

• Fig. 3 y 5 Fernández Rodolfo y Carella Alfredo (abril de 1981) “Conservación de energía en “Conservación de energía en “Conservación de energía en “Conservación de energía en viviendas y edificios”viviendas y edificios”viviendas y edificios”viviendas y edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección: www.arquinstal.net/publicaciones/ure_esso/conservaciondeenergiaenviviendasyedificios.html

• Fig. 4, 6 al 10. Morales Rodrigo Ing. “Vivienda Bioclimática”.“Vivienda Bioclimática”.“Vivienda Bioclimática”.“Vivienda Bioclimática”. Ficha recuperada en el mes de noviembre de 2003 en la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/vivienda_bioclimatica.pdf


7. Entorno y Edificación.7. Entorno y Edificación.7. Entorno y Edificación.7. Entorno y Edificación.

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1.1.1.1. Objetivo del Capitulo.Objetivo del Capitulo.Objetivo del Capitulo.Objetivo del Capitulo. El desarrollo de vivienda en México y en cualquier país está estrechamente ligado al

crecimiento demográfico. Las urbes, que contemplan invariablemente un mayor crecimiento poblacional frente a las zonas rurales, son el punto de partida para saber cómo se desarrolla este satisfactor humano. A inicios del siglo XX y hasta la década de 1950 la población del país era mayoritariamente rural. En 1960, por una diferencia de 500 mil habitantes, era en su mayoría urbana; en 1980 esa diferencia ya se había duplicado: por 22 millones 545 mil habitantes rurales había 44 millones 300 mil urbanos. En esa misma medida se desarrolló la vivienda en el país. Ahora todos los pueblos del mundo se conocen mejor y se visitan: y (...) en cada ciudad hay Ahora todos los pueblos del mundo se conocen mejor y se visitan: y (...) en cada ciudad hay Ahora todos los pueblos del mundo se conocen mejor y se visitan: y (...) en cada ciudad hay Ahora todos los pueblos del mundo se conocen mejor y se visitan: y (...) en cada ciudad hay casas moras, y griegas, y góticas, y bizantinas, y japonesas, como si empezara el tiempo feliz en que casas moras, y griegas, y góticas, y bizantinas, y japonesas, como si empezara el tiempo feliz en que casas moras, y griegas, y góticas, y bizantinas, y japonesas, como si empezara el tiempo feliz en que casas moras, y griegas, y góticas, y bizantinas, y japonesas, como si empezara el tiempo feliz en que los hombres los hombres los hombres los hombres se tratan como amigos, y se van juntando…. José Martíse tratan como amigos, y se van juntando…. José Martíse tratan como amigos, y se van juntando…. José Martíse tratan como amigos, y se van juntando…. José Martí En el presente estudio se realizara un análisis de las características de la edificación regional, los dos factores térmicos principales- la combinación de la temperatura del aire y de la radiación- serán las pautas que guiarán la investigación. Además se tratará de desarrollar cuales son los principales impactos que se encuentran el las fuerzas térmicas de una edificación, para así poder obtener una adecuado criterio de morfología en la edificación tomando como referencia la morfología de la naturaleza.

2.2.2.2. Formas básicas de la Vivienda Bioclimática en el mundo.Formas básicas de la Vivienda Bioclimática en el mundo.Formas básicas de la Vivienda Bioclimática en el mundo.Formas básicas de la Vivienda Bioclimática en el mundo.

En todas las épocas siempre puede encontrarse una relación esencial, En todas las épocas siempre puede encontrarse una relación esencial, En todas las épocas siempre puede encontrarse una relación esencial, En todas las épocas siempre puede encontrarse una relación esencial, consciente o inconsciente, entre el hombre, sus casas y el Sol.consciente o inconsciente, entre el hombre, sus casas y el Sol.consciente o inconsciente, entre el hombre, sus casas y el Sol.consciente o inconsciente, entre el hombre, sus casas y el Sol.

El diseño bioclimático o arquitectura bioclimática ha existido siempre, razón por la que algunos autores consideran que es un término redundante, pues toda arquitectura debe ser, por naturaleza, esencialmente bioclimática. Sin embargo, lamentablemente eso no pasa de ser una declaración de principios que, por diversas razones, no siempre se ha cumplido en la práctica. El término diseño bioclimático o arquitectura bioclimática sí es relativamente reciente. Según la definición de Serra (1989), «la palabra bioclimática intenta recoger el interés que tiene la respuesta del hombre, el bios, como usuario de la arquitectura, frente al ambiente exterior, el clima,

afectando ambos al mismo tiempo la forma arquitectónica». Por tanto, se trata de optimizar la relación hombre-clima mediante la forma arquitectónica. (González, Couret. (mayo de 1989) “Apuntes sobre “Apuntes sobre “Apuntes sobre “Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”Arquitectura Bioclimática”Arquitectura Bioclimática”Arquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de enero de 2004 en la dirección: http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia22/HTML/articulo07.htm)

2.1.2.1.2.1.2.1. AntecAntecAntecAntecedentes.edentes.edentes.edentes. Los primeros usos del Sol en la arquitectura tuvieron un origen simbólico y religioso; sin embargo, ya desde la antigüedad, en correspondencia con el escaso dominio de la ciencia y la tecnología, el hombre se vio precisado a adecuar las soluciones arquitectónicas a las condiciones del medio para procurar espacios apropiados para la vida sólo a partir de los recursos naturales disponibles, tal y como sucede aún hoy en algunas regiones del planeta. (Soriano Garcia. (Enero de 2003) “Arquitectura Bioc“Arquitectura Bioc“Arquitectura Bioc“Arquitectura Bioclimática”limática”limática”limática”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2003 en la dirección: www.arquinauta.com/x/articulos/articulo.php?id_art=7)

2.2.2.2.2.2.2.2. La arquitectura y el urbanismo en la antigüedad.La arquitectura y el urbanismo en la antigüedad.La arquitectura y el urbanismo en la antigüedad.La arquitectura y el urbanismo en la antigüedad.

Un buen ejemplo del aprovechamiento de las condiciones naturales en la arquitectura ha podido encontrarse en numerosas ciudades de la antigua Grecia, que se ordenaban en cuadrícula, donde los espacios habitables eran orientados al sur y relacionados con un patio a través de un pórtico que los protegía del sol alto del verano, a la vez que dejaba penetrar en ellos el sol bajo del invierno. Así, los griegos descubrieron desde muy temprano este elemental principio de diseño bioclimático para regiones frías y templadas del hemisferio norte, que ha sido reiteradamente empleado a lo largo de la historia en disímiles culturas y localizaciones geográficas. Este principio se utilizó también en la antigua China y en el Imperio Romano (Butti y Perlin, 1985). Los romanos descubrieron, además, el efecto invernadero: usaban en sus baños y termas una especie de vidrio producido a partir de capas delgadas de mica que colocaban en ciertas zonas de las termas, regularmente orientadas al noroeste, buscando la máxima captación solar en horas de la tarde y fundamentalmente durante el invierno.

El Imperio Romano ocupó un vasto territorio con dificiles condiciones climáticas, algunas de las cuales, en ciertos lugares, variaban de manera considerable a lo largo del año. En estos casos resultaba muy difícil lograr en todo momento condiciones ambientales interiores apropiadas solo mediante el diseño arquitectónico; por tanto, se optaba por mover los espacios interiores de las viviendas en las diferentes estaciones (por ejemplo, se recomendaba ubicar el comedor hacia el «poniente en invierno»), o podían existir, incluso, residencias para usar por temporadas. (González, Couret. (mayo de 1989) “Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”“Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”“Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”“Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de enero de 2004 en la dirección:

http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia22/HTML/articulo07.htm) Fig. 1.

Fig. 1. Casa típica de la antigua Grecia. El pórtico orientado al sol protegía las habitaciones

del sol alto de verano y permitía el paso del sol alto de invierno.

La experiencia de los romanos del período clásico en materia de diseño bioclimático quedó recogida en los tratados de Vitruvio, que han sido objeto de estudio para los arquitectos del planeta a lo largo de la historia hasta hoy.

2.3. La arquitectura vernácula.2.3. La arquitectura vernácula.2.3. La arquitectura vernácula.2.3. La arquitectura vernácula.

La arquitectura vernácula, que refleja las tradiciones transmitidas de una generación a otra y que generalmente se ha producido por la población sin la intervención de técnicos o especialistas, siempre ha respondido a las condiciones de su contexto, buscando, a través de la sabiduría popular, sacar el mayor partido posible de los recursos naturales disponibles para maximizar la calidad y el confort de las personas.

La arquitectura «culta» o de estilos, por el contrario, ha seguido más los patrones o códigos formales impuestos en cada época por el «estilo» o movimiento arquitectónico predominante, que las condiciones impuestas por el medio; aunque, por supuesto, las condiciones particulares de cada contexto y el nivel de dominio de la ciencia y la tecnología, así como los recursos disponibles, siempre otorgan un sello particular a la arquitectura regional dentro del lenguaje universal predominante. Por tanto, el proceso de globalización arquitectónica es tan antiguo (o quizá más), como las viejas iglesias románicas, y se continuó manifestando en las catedrales góticas durante la Edad Media, en el Renacimiento y posteriormente en el neoclasicismo y en todos los «neos» que le sucedieron hasta el eclecticismo del siglo XIX, y el movimiento moderno del siglo XX. Fig. 2.

Fig. 2. La arquitectura de la antigua China empleó el mismo principio griego para proteger los espacios interiores del sol alto de verano y permitir la entrada del sol bajo de invierno en el hemisferio norte.

Tal vez esa globalización comenzó con las guerras de conquistas de los antiguos imperios, que imponían su arte, cultura y arquitectura «culta» a los pueblos sojuzgados, en contraposición con la arquitectura vernácula popular tradicional que sí respondía inteligentemente a las condiciones específicas de su medio mediante el diseño bioclimático, entre otros factores. Sólo que aquel proceso de globalización era mucho más lento que el actual. (Torres Zarate. (enero de 2004) “Arquitectura Vernácula”.“Arquitectura Vernácula”.“Arquitectura Vernácula”.“Arquitectura Vernácula”. Ficha recuperada en el mes de marzo de 2004 en la dirección:

http://concienciaenarquitectura.aztecaonline.net/historia/histcca002.htm)

2.42.42.42.4. LasLasLasLas comunidades obreras y el movimiento higienista.comunidades obreras y el movimiento higienista.comunidades obreras y el movimiento higienista.comunidades obreras y el movimiento higienista.

La revolución industrial provocó en la Europa del siglo XIX la emigración masiva de campesinos a la ciudad en busca de trabajo en las industrias, constituyendo una clase social nueva: la clase obrera, que se estableció en viviendas localizadas en los alrededores de las industrias, con pésimas condiciones de higiene y gran hacinamiento.

El peligro que este nuevo fenómeno urbano representaba para la ciudad, no sólo por la proliferación de epidemias, sino por la posible explosión de revoluciones sociales (de acuerdo con las teorías de Marx y Engels), dirigió la atención de los industriales capitalistas y el propio Estado hacia la creación de comunidades obreras de nuevo tipo, con un enfoque higienista, que han sido consideradas por algunos como comunidades solares y que constituyeron el germen de lo que posteriormente cristalizó como «movimiento moderno» en la arquitectura y el urbanismo del siglo xx.

En estas nuevas comunidades, los edificios largos y estrechos se ubicaban en un espacio predominantemente verde y separado entre sí a una distancia suficiente para permitir el acceso de todos los espacios interiores al Sol y aprovechar así su efecto higienizante, además de térmico. Los promotores de este modelo, surgido en los países fríos del norte de Europa, redescubrieron el principio de la orientación y la protección aplicado muchos siglos antes por los griegos. (González, Couret. (mayo de 1989) “Apuntes sobre Arquitectura Biocl“Apuntes sobre Arquitectura Biocl“Apuntes sobre Arquitectura Biocl“Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”imática”imática”imática”. Ficha recuperada el mes de enero de 2004 en la dirección: http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia22/HTML/articulo07.htm)

2.5.2.5.2.5.2.5. El movimiento moderno en el siglo XX.El movimiento moderno en el siglo XX.El movimiento moderno en el siglo XX.El movimiento moderno en el siglo XX.

El movimiento moderno surgido a principios del siglo xx tuvo como antecedentes las primeras comunidades obreras europeas y buscaba soluciones que permitieran la producción masiva (y por tanto, industrializada y estandarizada) de viviendas para la población en general. Sin embargo, el concepto de vivienda típica, repetitiva y estandarizada que se basaba en un ideal de industrialización de la construcción que nunca logró alcanzarse, partía del modelo

productivista y mecanicista del desarrollo que ha sido ampliamente cuestionado desde las últimas décadas del siglo XX.

Hoy se sabe que la mejor solución arquitectónica (la más sustentable, económica y apropiada) debe ser siempre específica y responder a las condiciones del entorno en el cual se inserta y del que pasará a formar parte durante un largo tiempo (mientras dure su vida útil), y con el que establecerá conexiones para obtener los recursos de los cuales depende (agua, energía) y evacuar los residuales que produce. Muy similar a lo que sucede con los organismos vivos, en cuyo modelo se basa la actual concepción sustentable del mundo. Fig. 3.

Fig.3. El movimiento moderno descubrió el principio empleado en la antigua Grecia. Los edificios largos y estrechos se orientaban buscando el acceso al sol, lo cual se garantizaba, además, mediante la separación entre

ellos

El movimiento moderno, no obstante, dio origen al llamado «estilo internacional», que se extendió nuevamente por igual a todo el planeta, a contrapelo de costumbres, idiosincrasia, tradiciones y condiciones climáticas, gracias a la proliferación de los sistemas artificiales de climatización e iluminación, altos consumidores de energía convencional.

En latitudes tropicales y climas cálido-húmedos como el de Cuba, este modelo urbano y arquitectónico surgido en climas fríos para garantizar el acceso al sol se justificó para favorecer la ventilación cruzada con la poca profundidad de los edificios y la recuperación del viento mediante la distancia entre ellos. Sin embargo, los edificios largos y estrechos están mucho más expuestos a la radiación solar, y las velocidades del aire en los espacios interiores son tan altas que resultan molestas al punto de que no es posible, en ocasiones, abrir las ventanas.

El resultado es que la ganancia térmica en los espacios interiores aumenta, sobre todo con el empleo de paredes exteriores delgadas de hormigón armado (producto de la industrialización) y ventanas de vidrio sin protección expuestas al sol (según los códigos formales originalmente impuestos en los países desarrollados y fríos del primer mundo); ésta no puede ser contrarrestada por la ventilación, que es el parámetro climatológico más variable (velocidad, sentido y dirección) y cuyo comportamiento es difícilmente predecible, pues se ve afectado por innumerables variables, como el contexto urbano, la vegetación, la volumetría del edificio, su solución espacial interior, e incluso el cierre o abertura de ventanas y puertas interiores.

El fracaso económico de este modelo para la vivienda social masiva del Tercer Mundo (que fue su razón original), se puede constatar con el crecimiento urbano descontrolado de la llamada «ciudad informal», surgida como solución popular más o menos espontánea ante la inoperancia del modelo oficial. (Soriano Garcia. (Enero de 2003) “Arquitectura Bioclimática”“Arquitectura Bioclimática”“Arquitectura Bioclimática”“Arquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2003 en la dirección: www.arquinauta.com/x/articulos/articulo.php?id_art=7)

2.6. Las viviendas solares.2.6. Las viviendas solares.2.6. Las viviendas solares.2.6. Las viviendas solares.

Entre los años treinta y cincuenta del siglo XX se desarrollaron en los Estados Unidos numerosas investigaciones que sirvieron de base a la construcción de prototipos experimentales (fundamentalmente de vivienda), cuya forma de diseño hacía posible el aprovechamiento directo de la energía solar en la calefacción de los espacios interiores y en el calentamiento del agua.

Fig. 4. El principio solar de edificios largos y estrechos para garantizar el acceso al sol fue justificado en los climas cálidos y húmedos como el de Cuba, para asegurar la ventilación cruzada.

Estas experiencias demostraron el rol del diseño arquitectónico (su forma) en el aprovechamiento pasivo de la energía solar y la conveniencia de la adecuación de otras ecotécnicas activas en el diseño arquitectónico. Lamentablemente, los bajos precios de los combustibles fósiles provocaron la «muerte» de estas experiencias, a pesar del interés de los investigadores y las instituciones involucradas. (González, Couret. (mayo de 1989) “Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”“Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”“Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”“Apuntes sobre Arquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de enero de 2004 en la dirección:

http://www.cubasolar.cu/biblioteca/energia/Energia22/HTML/articulo07.htm) Fig. 4.

2.7. De la crisis energética a la crisis ecológica.2.7. De la crisis energética a la crisis ecológica.2.7. De la crisis energética a la crisis ecológica.2.7. De la crisis energética a la crisis ecológica.

La crisis energética originada a partir de 1973 sirvió de alerta con relación al peligro que representaba la absoluta dependencia de los combustibles fósiles, de manera que aunque los precios aún hoy se mantienen bajos, se ganó en conciencia con respecto a su agotabilidad y se revitalizaron los conocimientos y prácticas relacionados con las fuentes renovables de energía en general y el diseño bioclimático en particular.

El nuevo impulso que recibió la arquitectura bioclimática en los años setenta respondía, por tanto, a una necesidad de ahorro de la energía convencional derivada de los combustibles fósiles. Sin embargo, la crisis ecológica de los ochenta obligó a un enfoque más amplio, viendo la arquitectura no

sólo como una vía para la eficiencia y ahorro energético, sino como una importante forma de contribuir a la preservación del medio ambiente, además del bienestar humano. Fig. 5.

Fig. 5. La primera casa solar de los tiempos modernos, construida por Howard Sloan en Illinois, en 1935 (a la izquierda), y el complejo

de viviendas Halem, realizado entre 1955 y 1961, en Berna.

Se ha ido así, en las últimas décadas, del concepto de arquitectura bioclimática al de arquitectura bioecológica, y se ha ampliado la escala a la ecología urbana. La arquitectura bioclimática se presenta hoy como un requerimiento indispensable para la sustentabilidad del medio ambiente construido, que habrá de ser económicamente viable, socialmente justo y ambientalmente sano. Fig. 6

Fig. 6. Stohenge, el mejor ejemplo de bioclimatismo en el mundo.

3.3.3.3. Formas Básicas de la Vivienda en México.Formas Básicas de la Vivienda en México.Formas Básicas de la Vivienda en México.Formas Básicas de la Vivienda en México. Hablar, interpretar y pretender pronosticar sobre la arquitectura que se realizó y se realiza en la actualidad, es una tarea por demás compleja, que rebasa nuestra capacidad como estudiosos de la teoría y la práctica, ya que es una tarea necesariamente colectiva, sin embrago a continuación trataremos de explicar de una manera sencilla todo el contexto cultural que ofreceremos, aunque su desarrollo sea meramente puntual sobre algunas etapas. Primeramente hablaremos de la primera década del siglo XX, producto del porfirismo, donde las viviendas de la ciudad de México eran grandes mansiones que alojaban a una sola familia, en está época no existía el concepto de vivienda colectiva o comunitaria. Conforme fueron repoblándose los centros urbanos del país se fue creando la necesidad de construir viviendas para alojar a quienes llegaban.

En el caso de la Ciudad de México la respuesta para las clases más bajas fue convertir las residencias unifamiliares del Centro Histórico en vecindades, las cuales no contaban con las condiciones mínimas de habitabilidad. Además se demolieron edificios viejos para construir vecindades nuevas en el mismo terreno. Algunos patrones construyeron edificios habitacionales para sus trabajadores; el mejor ejemplo es el conjunto conocido actualmente como La MascotaLa MascotaLa MascotaLa Mascota, ubicado en Bucareli y construido en 1910 para los trabajadores de la fábrica de cigarros “El Buen Tono”. Mientras que para la clase media se comenzaron a construir apartamentos, que se ofrecían en alquiler. (Rivera Lilia (agosto de 2001) ““““Breve historiaBreve historiaBreve historiaBreve historia del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”. del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”. del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”. del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”. Ficha recuperada en el mes de enero de 2003 en la dirección:

http://www.prosoc.df.gob.mx/Fomento/Launidade5/reportaje5edirecto.htm) Fig. 7. Hacia 1950 la demanda de vivienda en la ciudad de México fue en aumento y el modo de vida se fue modificando. Debido a que cada vez eran más las familias de clase media que contaban con un automóvil, se ofrecieron apartamentos con espacio para guardarlo. Surgieron otros tipos de vivienda para grupos sui generis. Es el caso del edificio Ermita, ubicado en el vértice que se forma entre las avenidas Revolución y Jalisco, para “parejas sin hijos o para solteros”. El edificio Martí, por el mismo rumbo, que era para “católicos de clase media”, y fue el primero que desde su creación intentó organizarse en condominio. Por esa época hubo varios proyectos de ciudades obreras (amplias zonas con viviendas para trabajadores) que aunque no se llevaron a cabo entonces, la necesidad latente y creciente de vivienda hizo que en las siguientes décadas se retomaran. La clase media fue la más beneficiada hasta entonces con el desarrollo de la vivienda en la ciudad de México; la gente más pobre, que además fue en aumento por el fenómeno de la migración, llenó las vecindades y comenzó a poblar asentamientos irregulares; a finales de los 40’s surgieron las ciudades perdidas; un ejemplo es La Marranera, en Tacubaya. A pesar de que en las viviendas habilitadas o construidas desde principios de siglo XX hasta 1950 se compartían espacios comunes, no existía la figura de condominio, la mayoría eran de alquiler, por la sencilla razón de que no existía una ley de este tipo, todo lo relacionado con la regulación del uso de áreas comunes se dirimía según lo establecido en el Código Civil.

Fig. 7. Conjunto habitacional La Mascota construido en 1910 para los trabajadores de la cigarrera El Buen Tono. Foto: Lia Rivera.

En 1954 se decretó la primera ley condominal. Se llamaba: Ley Sobre el Régimen de Propiedad y Condominio de los Edificios Divididos en Pisos, Departamentos, Viviendas o Locales. El arquitecto Mario Pani, importante promotor de esta ley, diseñó el primer edificio en condominio, ubicado en Paseo de la Reforma, que fue inaugurado en 1956. Era de uso mixto: con departamentos de lujo, despachos y comercios. (Noelle Louise., 2000) fig. 8

Fig. 8. Primer edificio en condominio en Paseo de la Reforma 369, inaugurado en 1956, diseñado por Mario Pani.

Foto: L.N. Tomada del libro Mario Pani, una visión moderna de la ciudad A partir de la promulgación de esta ley condominal (la cual sufrió varios cambios) las viviendas construidas por organismos estatales se fueron escriturando bajo el régimen de propiedad en condominio; las edificadas antes de su publicación fueron adquiriendo poco a poco este régimen, como es el caso de las unidades habitacionales del Instituto Mexicano del Seguro Social, que inicialmente estaban en renta. Algunos inmuebles de la iniciativa privada también adquirieron este régimen, como La Mascota. El sector privado también aprovechó esta ley, aumentando la oferta de conjuntos departamentales en condominio para las clases medias y altas. En 1954 se decretó la primera ley condominal. Se llamaba: Ley Sobre el Régimen de Propiedad. El arquitecto Mario Pani, importante promotor de esta ley, diseñó el primer edificio en condominio, ubicado en Paseo de la Reforma, que fue inaugurado en 1956. Era de uso mixto: con departamentos de lujo, despachos y comercios. (Noelle Louise., 2000) A partir de la promulgación de esta ley condominal (la cual sufrió varios cambios) las viviendas construidas por organismos estatales se fueron escriturando bajo el régimen de propiedad en condominio; las edificadas antes de su publicación fueron adquiriendo poco a poco este régimen, como es el caso de las unidades habitacionales del Instituto Mexicano del Seguro Social, que inicialmente estaban en renta. Algunos inmuebles de la iniciativa privada también adquirieron este régimen, como La Mascota.

El sector privado también aprovechó esta ley, aumentando la oferta de conjuntos departamentales en condominio para las clases medias y altas. Desde principios del siglo XX hasta la década de 1930 la iniciativa privada había fungido como constructora y proveedora de vivienda y el Estado se había mantenido al margen. En 1936 el entonces Departamento del Distrito Federal (DDF) construyó los conjuntos Balbuena y San Jacinto para sus trabajadores. Así comenzó la injerencia de instancias gubernamentales en materia habitacional y el concepto de “vivienda de interés social”. A finales de los 40’s se inauguraron los conjuntos habitacionales La Esperanza y Centro Urbano Presidente Alemán (CUPA), el primero con 200 departamentos y el segundo con mil 80; construidos por el Banco Nacional Hipotecario Urbano y de Obras Públicas (BNHUOP) y la Dirección de Pensiones (ahora ISSSTE) respectivamente*. El CUPA, inaugurado en 1949, es el antecedente de las unidades habitacionales de grandes dimensiones. Cuatro años después se terminó el conjunto Unidad Modelo, con 3 mil 639 viviendas, construido por el BNHUOP y la Dirección de Pensiones. Ambos fueron diseñados por Mario Pani. Tan sólo en ese lapso, la Dirección de Pensiones o ISSSTE levantó 45 mil viviendas (identificadas ahora como del Fovissste); unas de éstas son las unidades Centro Urbano Presidente Juárez y La Patera. El Instituto Mexicano del Seguro Social (IMSS) construyó las unidades Legaria, Tlatilco, Independencia, Santa Fe, entre otras, sumando 10 mil 600 viviendas. El DDF construyó 17 mil 700 viviendas en Iztapalapa y 9 mil en San Juan de Aragón. Pemex hizo 13 mil 100 viviendas y la Dirección de Pensiones Militares mil 100. Fig. 9.

Fig. 9. La intensificación de construcción de viviendas de interés social saturó los espacios disponibles.

Foto: Lilia Rivera Desde sus primeras obras habitacionales Pani ideó los espacios en equilibrio para que hubiera áreas verdes, equipamiento social completo y una separación del entorno a través de sistemas peatonales. Estos conceptos los fue perfeccionando hasta alcanzar lo que él llamaba una “ciudad dentro de un conjunto”, como es el caso de Tlatelolco. (Infonavit, 1988) Entre 1950 y 1970 el Estado intensificó la construcción de vivienda, aumentando considerablemente el número de éstas en cada proyecto a cambio de menos áreas comunes y con ello saturando los espacios disponibles.

El BNHUOP (posteriormente Banobras) construyó las unidades Tlatelolco, Lomas de Sotelo, Juan de Dios Bátiz. El Fovi construyó la Villa Olímpica, destinada inicialmente para hospedar a los atletas de la Olimpiada México 68 y utilizada después como vivienda. El Sindicato de Artes Gráficas de Estados Unidos financió la construcción de la unidad John F. Kennedy, para obreros mexicanos del mismo ramo. En esta misma etapa comenzó a tomar fuerza la participación de la gente de más escasos recursos, que estaba eficientemente organizada para adquirir vivienda, el Estado se vio en la necesidad de crear organismos para atender a este sector de la población. Es el caso del Fondo de la Habitación Popular (Fonhapo). Con la creación del Instituto del Fondo Nacional para la Vivienda de los Trabajadores (Infonavit) en 1972, la construcción de viviendas a cargo del Estado se aceleró aún más. Ejemplo de ello es la unidad El Rosario, construida por este organismo: consta de 17 mil viviendas, compartidas por la delegación Azcapotzalco y el municipio de Tlalnepantla. Es la más grande de América Latina. En 1986 el Infonavit era el principal organismo constructor del Estado, había construido 29 por ciento del total del parque habitacional del país. (Infonavit, 1988) En la década de 1970 los papeles para proveer de vivienda a la población mexicana estaban claros, pero comenzó a surgir otro problema: el parque habitacional del país comenzaba a sufrir deterioro. Más del 86 por ciento de viviendas estaban sobrepobladas; 19 por ciento sufrían deterioro urgente de reparar y 57 por ciento tenían deterioro parcial. Hubo algunas acciones de mejoramiento de vivienda por parte de Indeco y Fonhapo. En 1972 se sustituyeron algunas vecindades de principios del siglo XX por nuevas viviendas. El DDF construyó la unidad Candelaria de los Patos, con lo que desaparecieron varias vecindades de la zona. Entre 1973 y 1976 se construyó el conjunto Plan Tepito para el mismo fin. Los sismos de septiembre de 1985 obligaron a una reconstrucción del parque habitacional del Distrito Federal. Para tal fin se crearon los siguientes programas: Renovación Habitacional Popular sustituyó vecindades dañadas por viviendas en condominio; reconstruyó o reparó 48 mil 800 viviendas. Reconstrucción Democrática de Tlatelolco sustituyó las viviendas dañadas de esa unidad; reconstruyó 10 mil 560 viviendas. Fase I y Fase II reconstruyeron 28 mil 77 viviendas; los inmuebles podían ser vecindades o para la clase media. En total estos programas reconstruyeron 87 mil 437 viviendas dañadas por los sismos, entre 1985 y 1987.

Si bien la vivienda mexicana del siglo pasado puede ser considerada, en comparación con las anteriores, relativamente elegante y confortable, en vano buscaríamos en ella los detalles de higiene,

luminosidad y disposición práctica de las habitaciones, tan esenciales en la vivienda contemporánea. La adopción casi generalizada de los inmuebles divididos en departamentos creaba numerosos problemas que, sin embargo, no hallaron solución hasta nuestra época. Sus habitantes ignoraban no solamente lo que llamamos bienestar, sino hasta las reglas elementales de la higiene. Los arquitectos de entonces se preocupaban por la apariencia, es decir por el aspecto exterior, más que por el verdadero confort.confort.confort.confort.

Sin profundizar las teorías de los diseñadores contemporáneos, podemos resumirlas diciendo que la casa de departamento o multifamiliar multifamiliar multifamiliar multifamiliar debe ser ante todo agradable, es decir, que debe satisfacer el gusto de los individuos por una casa hermosa, ha de ofrecerles las más amplias garantías de confort, confort, confort, confort, de sencillez y de higiene. Y puesto que la familia pasa en ella la mayor parte de su tiempo, debe además ser alegre. Esta finalidad puede alcanzarse fácilmente mediante un sensato empleo de los colores y una adecuada disposición de las ventanas. Al construir una casa se tendrá en cuenta la cantidad de espacio y de luz que el hombre necesita; se acordará la más grande importancia a las instalaciones sanitarias, y las piezas se distribuirán de modo que las destinadas al reposo se hallen lo más alejadas posible de los lugares ruidosos. Las puertas comunes se orientarán al norte, la cocina se hallará contigua al comedor para que el olor de los alimentos no invada el resto de la casa; las ventanas y otras aberturas tendrán la suficiente dimensión como para asegurar constante ventilación de las habitaciones.

En la disposición de las mismas se evitarán en lo posible las pérdidas de espacio, y se tendrán en cuenta las exigencias económicas que obligan a limitar el número y la dimensión de las piezas. Se tratará de instalar placares placares placares placares en las paredes o en los rincones, sin olvidar los armarios murales. Para garantizar la salubridad del aire se conservará alrededor de los edificios una zona arbolada, o al menos un espacio libre, mediante balcones o terrazas, y se suprimirán los patios cerrados.

En las viviendas económicas actuales se ha adoptado racionalmente el principio de la pieza de uso múltiple. La habitación llamada de estar sirve de salón, de comedor, de biblioteca, y a menudo también de dormitorio. (Rivera Lilia (agosto de 2001) ““““Breve historiaBreve historiaBreve historiaBreve historia del desarrollo de vivienda en la ciudad del desarrollo de vivienda en la ciudad del desarrollo de vivienda en la ciudad del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”.de México”.de México”.de México”. Ficha recuperada en el mes de enero de 2003 en la dirección: http://www.prosoc.df.gob.mx/Fomento/Launidade5/reportaje5edirecto.htm)

4.4.4.4. Formas Básicas de la Vivienda en La Ciudad de Puebla.Formas Básicas de la Vivienda en La Ciudad de Puebla.Formas Básicas de la Vivienda en La Ciudad de Puebla.Formas Básicas de la Vivienda en La Ciudad de Puebla.

Fundada el 16 de abril de 1531, la Puebla de los Ángeles fue la única ciudad de la Nueva España concebida como una "república de agricultores españoles". Por ello es que se buscaron tierras libres para establecerla en un punto que resultaba ideal, porque estando a mitad del camino entre México y Veracruz haría de la nueva urbe un confiable lugar de reposo en el cansado y aventurado trayecto de la principal ruta de comercio de la Nueva España con la metrópoli.

Fig. 10. Fotografía aérea de una parte de la Ciudad de Puebla

Pronto fue rebasado el propósito original de una ciudad de peninsulares desposeídos, ya que para edificarla y para labrar las tierras concedidas hubo de darse, finalmente, repartimiento de indios a sus primeros moradores. Así, de modesta villa de rudos españoles pasó, en el mismo siglo XVI, a una ciudad de privilegios, cuya traza mostraba ya una clara división social, pues mientras los españoles residían en el centro de la urbe, los indígenas vivían aparte, en los barrios y arrabales de los alrededores. Fig. 10.

En este bello y antiquísimo azulejo se recuerda la fundación de la ciudad mexicana de Puebla el 16 de abril de 1531. El mosaico muestra a un fraile franciscano, un noble español, dos esclavos indígenas, el volcán Popocatépetl (al fondo) y el cerro de La Paz. Se puede asumir que el fraile es Motolinia, fundador de la ciudad.

Fig. 11. Mosaico que explica la fundación de la Ciudad de Puebla.

La ventajosa ubicación de la ciudad, la posibilidad de contar con mano de obra indígena suplementaria (procedente de las vecinas Tlaxcala, Cholula, Huejotzingo y Calpan), así como la calidad de los recursos naturales de la región, dieron pie a una vigorosa economía que hizo importante a Puebla en todos sentidos.

Era natural que en una ciudad que llegó a considerarse como la segunda de la Nueva España, la cultura y las artes florecieran con gran esplendor. Al ser fundamentalmente impulsadas por la Iglesia, esas manifestaciones quedaron por lo general plasmadas en los templos, conventos y colegios religiosos que proliferaron por toda la ciudad. (Varios Autores. (marzo de 2004)

“Angelopolis”. “Angelopolis”. “Angelopolis”. “Angelopolis”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2004 en la dirección: http://pueblamultimedia.com/puebla.html) La mejor manera de conocer Puebla es comenzar en el corazón de su centro histórico. En el Zócalo, los portales y su espléndida Catedral, los elementos arquitectónicos formales siguieron, en gran medida, los dictados de los tratadistas y obtuvieron como resultado un conjunto monumental. La argamasa, la piedra gris y la cerámica policroma del azulejo tomaron una nueva forma y se reflejaron en la singular arquitectura poblana, tal como lo muestra el revestimiento -entre muchas otras- de las fachadas de los colegios de San Pantaleón, San Juan y San Pedro que conformaron lo que fue el Seminario Tridentino. La ruta incluye también las fachadas de algunos edificios civiles de importancia, como la llamada Casa del que Mató al Animal o la de Las Cigüeñas. Continúa este recorrido con una visita al Museo Bello, donde se exhiben diversos aspectos de la añeja poblanidad, para concluir en la Santísima Trinidad.

Fig. 12. Fotografía que muestra parte de la Plazuela de los Sapos.

Conserva aún gran parte de su rica arquitectura colonial, lo que le ha valido el título de "Ciudad Patrimonio Cultural de la Humanidad".

Actualmente la ciudad no se limita al centro histórico, sino que se ha extendido hacia todos los puntos cardinales, creándose así nuevas colonias, parques, amplias avenidas y grandes centros comerciales que, conjuntamente con su crecimiento industrial, la han convertido en una de las ciudades más grandes e importantes de México y se presenta ante el mundo como una urbe grandiosa y llena de gracia, ciudad magistral y faro del más luminoso barroco de América, declarada Patrimonio Cultural de la Humanidad en 1987.Fig. 12.

La Puebla tradicional incluye al Paseo Bravo, la Avenida Juárez, el Barrio del Alto, el Barrio de Analco, el Parque Ecológico, el Fuerte de Loreto, el Fuerte de Guadalupe, el Museo Imagina, el Planetario, el Museo de Antropología e Historia, el Estadio Cuauhtemoc, el balneario de Agua Azul, la Laguna de San Baltasar, el Zoológico Africam, Cholula, la Pirámide de Cholula y el Volcán Popocatépetl. Fig. 13.

Fig. 13. Fotografía que muestra parte del Paseo Bravo.

En lo contemporáneo la ciudad está formada por la Puebla nocturna, la zona Angelópolis, la Universidad Iberoamericana (Ibero), La Noria, La Paz, el Recinto Ferial, la Recta a Cholula, el antro La Rocka, la Universidad de las Américas (UDLA), el Anillo Periférico, la Presa de Valsequillo, la Benemérita Universidad Autónoma de Puebla (BUAP), Plaza Dorada, el Centro de Convenciones y la planta de Volkswagen. Desgraciadamente la Puebla contemporánea también incluye marginación y rezago, gracias al Partido Revolucionario Institucional (PRI). Fig. 14

Fig. 14. Fotografía que muestra la zona de Angelópolis.

Es importante decir que las noches en Puebla son alegres y vibrantes, poseidas por un excelente ambiente estudiantil, producto de una decena de universidades, entre las que se encuentran las más importantes del sur del país. Esta vida posee un estilo muy propio, divertido, pachanguero y a la moda que apasiona a propios y extraños.

La avenida Juárez sin embargo fue diseñada a fines del s. XIX y se encuentra conformada por hermosas residencias que respetaban un poco la orientación y la forma del cerro, en un estilo neoclásico, las cuales fueron habitadas por un grupo selecto de la burguesía poblana. Todavía en la actualidad la avenida se encuentra arbolada y sirve de marco de infinidad de comercios, bancos, casas de bolsa, cines, boutique y restaurantes donde los visitantes pueden encontrar lo más selecto rn comida nacional e internacional.

Por las noches, esta avenida mantiene su actividad gracias a los numerosos bares y discotecas que en ellas se encuentran.

Otro punto importante dentro de la ciudad se encuentra la recta cholula, siendo esta la “distancia mas corta2 entre la ciudad de Puebla y Cholula (aproximadamente cinco minutos en automóvil). Este es un recorrido que obligado si buscas diversión, entretenimiento y la arquitectura contemporánea que en la actualidad se esta llevando a cabo en la ciudad, desgraciadamente esta

vialidad poco tiene de segura ya que a cobrado fama por los cientos de accidentes que diariamente ocurren.

El zócalo se encuentra catalogado como uno de los primeros espacios definidos por el asentamiento español del s. XIV al fondo de dicho se encuentra el edificio del ayuntamiento. El zócalo, rodeado de bellos jardines y longevos árboles son considerados como una de las plazas más bellas de México, sin embargo este zócalo se delimito siguiendo la traza reticular de la urbe y fue demarcada por los tres portales que lo circundan y por la majestuosa catedral del que todo poblano se siente orgulloso. (Marie-Pierre Colle. (abril de 2003) “Casa Poblana”. “Casa Poblana”. “Casa Poblana”. “Casa Poblana”. Ficha recuperada el mes de abril de 2003 en la dirección: http://www.mariepierrecolle.com/casapoblana.htm)

Este bello espacio sirvió con el correr del tiempo como un tianguis, posteriormente un mercado, hasta llegar a lo que actualmente es un enorme jardín que sirve de pulmón para el centro de la ciudad.

Otra calle importante es la 24 sur y esquina 19 oriente, el cual al ser promovido por el patronato Puebla verde, se inauguró en 1988 el parque ecológico que con sus seis hectáreas de superficie, es el lugar ideal para correr o trotar en las banquetas que los circunfiere.

Sin embargo después de este breve recorrido por sus calles es importante decir que su arquitectura habitacional, fue cambiando con el pasar de las épocas ya que al desarrollarse toda la parte sur de la urbe se desarrollo de una manera descontrolada, por lo que se vio afectada ya que se empezaron a desarrollar colonias y fraccionamientos tanto cerrados como abiertos que no respetan adecuadamente los lineamientos esenciales de confort, y mucho menos respetan la orientación, asoleamiento, etc., adecuadamente.

4. Morfología en la naturalez4. Morfología en la naturalez4. Morfología en la naturalez4. Morfología en la naturaleza.a.a.a. Es un hecho reconocido que las fuerzas de la naturaleza inciden directamente en la conformación de los objetos naturales. En la historia de la naturaleza, existe una ley universal por la cual sólo sobreviven las especies que se encuentran en armonía con su entorno, en equilibrio con los materiales que las rodean y adaptadas a todas aquellas fuerzas, internas o externas a las que se encuentran expuestas. Los organismos vivos ocupan un campo sujeto a diversas tensiones que, lejos de ser simple, constituye un entorno de enorme complejidad. Tal y como sucede en la física, el conocimiento de la forma con conduce a la interpretación de las fuerzas, que la han modelado y, en otros momentos, el conocimiento de las fuerzas es el que nos lleva a entender mejor el interior de las formas. Como consecuencia la concepción de la forma es esencialmente la comprensión de las fuerzas que le dieron origen, mientras que la forma es la representación diagramático de las fuerzas en equilibrio. (Olgyay, 1998)

Pero todo lo anterior ¿Para qué me sirve?, pues bien en toda vida orgánica, las tensiones su adaptación a las mismas se encuentran sujetas a una dinámica de cambios continuos, por consiguiente Oliver Lodge escribió que es un cambio constante, el cual constituye la base de la teoría de la teoría de la teoría de la teoría de la evoluciónevoluciónevoluciónevolución, es decir, que cuando el mismo “gen” esta sometido a distintas circunstancias se deforma proporcionalmente a una magnitud relativa diferente, tanto en “exceso como en defecto”. Un ejemplo de lo anteriormente escrito esta el pez puercoespín el cual se ve influenciado por el hábitat donde vive. Sin embargo apartándonos de lo anterior que es un mundo muy complejo (zoológico), es importante observar que la vida vegetal muestra una mayor relación con el problema de la térmica. La morfología de las plantas en los diferentes climas parece tener una cierta analogía con la edificación, ya que algunas de las tensiones que inciden en su forma corresponden de manera similar a las necesidades medioambientales humanas.

Apartándonos de la complejidad del mundo zoológico, observamos que la vida vegetal muestra una mayor relación con el problema térmico específico. Por lo anteriormente escrito es que a nuestra consideración es importante establecer que gracias al estudio que se le hace a las plantas en los diferentes climas ya que nos puede servir de cierta analogía con la edificación, ya que algunas de las tensiones que inciden en su forma corresponden de manera similar a las necesidades medioambientales humanas.

Las plantas de los diferentes climas, de acuerdo con un entorno favorable o adverso pueden abrir o cerrar su superficie. Las plantas de las regiones frías o áridas y calurosas presentan secciones macizas similares; es decir, gran contenido en una superficie relativamente pequeña; esta es su respuesta para defenderse de un frío excesivo o de un calor tórrido. Por el contrario, las plantas de zonas más templadas se abren al contacto con su entorno estacional; y el crecimiento de la vegetación, en regiones húmedas y calurosas, es libre tanto en su forma como en su tamaño.

4.1. Forma de las hojas en diferentes entornos.4.1. Forma de las hojas en diferentes entornos.4.1. Forma de las hojas en diferentes entornos.4.1. Forma de las hojas en diferentes entornos.

Las secciones de las hojas muestran el efecto del entorno en la morfología de las plantas.

En las zonas frías, por ejemplo, las agujas de los pinos tienen una formación cilíndrica un poco allanada, para poder resistir el frío, la sequía, los vientos y otras condiciones desfavorables, es decir la forma es compacta.

En las zonas templadas, el lado expuesto de las hojas es transparente para permitir que la luz incida al máximo en su superficie. El entorno estacional amable favorece que las hojas adquieran una forma abierta y de considerable tamaño.

En las zonas cálidas-áridas el entorno no es muy favorable y exige un gran esfuerzo a las plantas. Estas se adaptar a las adversas condiciones mediante la reducción de la superficie de sus

hojas y ramas y presentan un exagerado desarrollo de gran cantidad de celdillas protectoras. La forma es compacta para lograr la protección adecuada.

En las zonas cálidas- húmedas las condiciones son favorables para la vida de las plantas; el clima es semejante al de un invernadero que proporciona a las plantas humedad, calor y lluvia. Bajo sombra protegida las plantas pueden desarrollar una forma y un tamaño totalmente libres. (Olgyay, 1998)

Es importante además de lo anterior investigar acerca de los efectos del clima en la edificación que deben considerarse, para obtener un mejor entorno humano. Es importante retomar lo dicho en el capítulo cinco que hace referencia al emplazamiento, ya que apartir de los datos obtenidos ahí es que se pueden llegar a observar que en altitudes septentrionales, la fachada sur de un edificio recibe en invierno aproximadamente el doble de la radiación que en verano. Este efecto es todavía más pronunciado en latitudes inferiores, donde la relación es casi de 1 a 4. Asimismo, en latitudes superiores, las fachadas orientadas hacia el este y el oeste reciben aproximadamente 2,5 veces más radiación en verano que en invierno.

Debe destacarse que en verano las fachadas reciben dos o tres veces más radiación que las orientadas al sur. En todas las latitudes la cara norte recibe solamente una pequeña cantidad de radiación, que es especialmente baja en verano. No obstante, en las latitudes que se encuentran inferiores, la fachada norte recibe, en verano, aproximadamente el doble de radiación que la cara sur.

El impacto calorífico que afecta a las cubiertas merece especial atención, ya que su área es casi equivalente a la suma del total de todas las superficies de la vivienda.

5.5.5.5. Morfología en las formas edificatorias.Morfología en las formas edificatorias.Morfología en las formas edificatorias.Morfología en las formas edificatorias.

Para definir la forma más favorable de una vivienda en un entorno dado se ha empleado el criterio de la “forma óptima”. Es importante decir, que también se ha aplicado otro criterio, el de la “flexibilidad”, con objeto de permitir un cierto grado de libertad en las proporciones de las plantas que pueden considerarse como generalmente buenas.

En este estudio, es importante dejar claro que la forma alargada, es la que siempre se investiga ya que los impactos caloríficos son distintos a las de la forma cuadrada.

Anteriormente se hablo sobre morfología natural, la cual nos sirvió para crear una serie de observaciones que se podrán utilizar para la forma de la edificación:

1. La casa cuadrada no es la forma óptima en ninguno de estos emplazamientos.

2. La forma alargada sobre un eje norte- sur, son menos eficaces que la forma cuadrada tanto en invierno como en verano.

3. En todos los casos (emplazamiento), la forma óptima es aquella que, de alguna manera, se desarrolla a lo largo de un eje con dirección este- oeste. (Olgyay, 1998)

La forma “optima” se define como aquella que gana el mínimo calor en verano y pierde el mínimo de calor en invierno. Obviamente, la forma de la vivienda variará de acuerdo con la región en la que se encuentre y los efectos producidos por las tensiones térmicas que pueden corregirse en términos arquitectónicos, siempre dentro de los límites.

En la zona fría, las bajas temperaturas invernales no son compensadas por la radiación solar, que permitirá un desarrollo alargado en dirección este- oeste, por tanto, es más favorable tender a la definición de una forma cuadrada.

En la zona templada que es la importante para nuestra investigación, es donde la variación de temperatura permite el diseño de plantas más flexibles sin llegar por ello a los extremos, la forma alargada resulta la más apropiada. Las tensiones térmicas incluso sobre los cuerpos que se extienden en dirección norte- sur, producen menos efectos negativos. Como consecuencia esta zona soporta plantas en forma de cruz o libres, destacando de manera importante que si se desarrollan a lo largo de un eje este- oeste es definitivamente la forma más adecuada.

En la zona caliente y árida la vivienda, en condiciones invernales, podría tener una forma alargada, sin embargo, las fuertes tensiones caloríficas de que son presa en verano hacen que el cuadrado sea la forma más apropiada; esta claro en esta zona que no se puede olvidar uno del interior, el cual se mejora aún más si se extrae un trozo de dicho cuadrado y se rellena el vacío resultante con aire fresco y con sombra. La planta puede desarrollarse libremente alrededor de un “jardin”. Como consecuencia, el esquema de planta básica se desarrolla en torno al interior.

En la zona cálida- húmeda, el sol ataca los extremos este y oeste de las viviendas forzando su desarrollo según una planta estrecha y alargada.. Las temperaturas como bien saben no son excesivas, por lo que el uso de una adecuada ventilación siempre puede llegar a ser útil. Es importante mencionar que deben tener una sombra adecuada para protegerse, con lo anterior es posible dotar a la edificación de formas libres. (Olgyay, 1998)

Resulta evidente que el efecto de volumen puede ser utilizado arquitectónicamente para aliviar las tensiones caloríficas y térmicas que hemos mencionado anteriormente de acuerdo a las zonas climáticas; ya que en un 90% la vivienda recibe una carga frigorífica originada por los factores climáticos y en comparación una vivienda de grandes dimensiones produce valores inferiores a un 60%, por lo que la forma, como la orientación adquieren una importancia secundaria.

6. Conclusiones.6. Conclusiones.6. Conclusiones.6. Conclusiones.

Anteriormente hablamos sobre el emplazamiento, a continuación expondré que gracias a ello es posible tener una libertad espacial, que nos de la posibilidad de proyectar la forma más indicada para satisfacer la demanda de una vivienda.

El edificio o la vivienda son la envolvente de la actividad de un grupo de acciones específicas que a continuación estableceremos a grandes rasgos pero que servirán como otro punto de partida para la forma de dicha edificación.

En zonas frías las formas cerradas y compactas con una proporción más cuadrada, u orientadas según su eje norte- sur son las más apropiadas, debido a su relativa forma cúbica. En esta zona la presión ambiental favorece la edificación en altura.

En zonas templadas de importancia para nuestra investigación es donde como se dijo anteriormente menor cantidad de tensión para cualquier dirección específica. Este tipo de clima es el más benigno para las edificaciones, permitiendo una considerable libertad en la edificación de las formas, sin embargo, formas alargadas orientadas según un eje este-oeste son las más favorables.

En zonas cálidas- áridas, las formas macizas son las más apropiadas. Las cúbicas son aquellas ligeramente alargadas según el eje este- oeste pueden adaptarse correctamente. Son preferibles aquí las edificaciones con altura.

En zonas cálidas- húmedas las construcciones alargadas según un eje este- oeste son las más apropiadas. Los edificios emplazados en el eje norte- sur reciben un mayor impacto negativo del que perciben en cualquier otra zona climática.


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• Soriano Garcia. (Enero de 2003) “Arquitectura Bioclimática”“Arquitectura Bioclimática”“Arquitectura Bioclimática”“Arquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de marzo de

2003 en la dirección: www.arquinauta.com/x/articulos/articulo.php?id_art=7 • Rivera Lilia (agosto de 2001) ““““Breve historiaBreve historiaBreve historiaBreve historia del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”. del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”. del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”. del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”. Ficha

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7. Bibliografía Gráficos.7. Bibliografía Gráficos.7. Bibliografía Gráficos.7. Bibliografía Gráficos.

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• Fig. 7 al 9 Rivera Lilia (agosto de 2001) ““““Breve historiaBreve historiaBreve historiaBreve historia del desarrollo de vivienda en la ciudad de del desarrollo de vivienda en la ciudad de del desarrollo de vivienda en la ciudad de del desarrollo de vivienda en la ciudad de México”.México”.México”.México”. Ficha recuperada en el mes de enero de 2003 en la dirección:


• Fig. 10 AVILA Sanchez Maria Guadalupe. “Notas sobre los archivos fotográficos de la “Notas sobre los archivos fotográficos de la “Notas sobre los archivos fotográficos de la “Notas sobre los archivos fotográficos de la Ciudad de Puebla”Ciudad de Puebla”Ciudad de Puebla”Ciudad de Puebla” (Abril de 2004). Ficha recuperada en el mes de abril de 2004 en la dirección: www.Imi.com.mx/Revista/Analogica/16.html

• Fig. 11 al 14 VARIOS AUTORES. “Angelopolis”“Angelopolis”“Angelopolis”“Angelopolis” (Marzo de 2004) Ficha recuperada en el mes de abril de 2004 en la dirección: http://pueblamultimedia.com/puebla.html


8. Efectos del Viento.8. Efectos del Viento.8. Efectos del Viento.8. Efectos del Viento.

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1.1.1.1. ObjetivoObjetivoObjetivoObjetivo del Capitulo del Capitulo del Capitulo del Capitulo....

El concepto arquitectónico esta relacionado con los parámetros ambientales y el uso que se hace de ellos, por lo que el viento es uno de ellos, de gran importancia a considerar dentro de la arquitectura, ya sea para captarlo, para evitarlo o para controlarlo.

Por lo anterior es importante considerar al viento dentro de los parámetros que comprende el

comportamiento del viento y de que manera pueden aprovecharse los patrones que sigue en su recorrido a través de las edificaciones.

A continuación se tratará de presentar los principios básicos de ventilación, haciendo en

primer plano una descripción del comportamiento general para llegar al particular o regional del viento y posteriormente mencionar como éste puede ser utilizado como sistema pasivo de climatización natural.

2.2.2.2. Viento y Arquitectura.Viento y Arquitectura.Viento y Arquitectura.Viento y Arquitectura.

La desigual distribución del calor producido por el sol sobre la superficie terrestre produce

variaciones en la densidad de la masa atmosférica. El aire que emerge de la zona ecuatorial desciende unos 30° de latitud aproximadamente, una vez allí, es empujado hacia el sur y hacia el norte hasta alcanzar el flujo polar. Este sistema de flujos en movimiento debido a la rotación de nuestro planeta, se complica aún más con la inclinación del eje terrestre, dando origen a las diferentes estaciones. (Olgyay, 1998)

Aunado a lo anterior la desigualdad de distribución de los continentes y océanos causa a sí

mismo distorsiones en los diferentes cinturones atmosféricos de presión; y por último las características geográficas otorgan peculiaridades locales a los vientos predominantes.

Pero lo anterior lo podemos entender mejor analizando las construcciones del pasado, las

cuales utilizaban medidas protectoras contra los inoportunos efectos del viento, y organizaban las distribuciones para intentar aprovechar sus beneficios; ya que en zonas ampliamente barridas por el viento, la regla general consiste en buscar la menor exposición posible y establecerse en los lugares más protegidos.

Por ejemplo en México cuando el viento pega contra un edificio se crea una zona de presión

alta en la cara frontal; así el viento rodea al edificio y origina zonas bajas de presión en las caras laterales y en la cara posterior. Naturalmente el aire tiende a entrar al edificio por las zonas de alta presión y a salir por las zonas de baja presión.

Es importante mencionar sobre la importancia de conocer el comportamiento del viento

dentro de un edificio, por lo que es importante tomar en cuenta la localización y el tipo de abertura de entrada, ya que son los que determinan el patrón de flujo de aire a través de un edificio.

Por ejemplo si se tiene una abertura localizada al centro de un muro, tendremos igual presión

en ambos lados de dicha abertura, por lo que el viento entrará de frente a la habitación, en cambio si no esta al centro, la presión en ambos lados del muro será desigual lo que originará que el flujo de entrada sea diagonal con el sentido que provoca la zona de mayor presión.

Las variaciones en lo patrones del flujo de aire son causadas por la desigual presión

alrededor de las aberturas de entrada, como un resultado de su localización con respecto a la superficie de muro sólido que las rodeas.

El tipo de abertura también es muy importante, existen muchos tipos de ventanas en el

mercado que al usarse en aberturas de entrada nos dan una gran variedad de patrones de flujo de aire. Nosotros debemos conocer las ventajas y limitaciones de los diferentes tipos de ventanas para poder emplearlos de manera inteligente en cada caso particular. (García y Fuentes, 1995)

Existen diferentes características para generar las aberturas dentro de una construcción:

como dijimos en párrafos anteriores es importante la localización y el tipo de abertura de salida que tienen poca influencia en los patrones internos del flujo de aire, sin embargo entre más cambios de dirección en el interior de la edificación sufra el aire, más se reducirá su velocidad; llamándose abertura de salidaabertura de salidaabertura de salidaabertura de salida.. (Olgyay, 1998)

Otro punto a describir es cuando la abertura de entrada es más pequeña que la de salida se incrementa la velocidad del flujo interno. La cantidad de aire que pasa por una abertura de una habitación, depende directamente del área de abertura, la velocidad del viento y la dirección tienen que ver con respecto al plano de la abertura, y la relación que existe entre el área de la abertura de entrada y el área de la abertura de salida de la habitación, denominándose a lo anterior relación de relación de relación de relación de entradaentradaentradaentrada-------- salida salida salida salida. . . . (García y Fuentes, 1995)

Se denomina divisiones dentro de la habitacióndivisiones dentro de la habitacióndivisiones dentro de la habitacióndivisiones dentro de la habitación al flujo de aire que pierde gran parte de su

energía cinética cada vez que es desviado alrededor o sobre un obstáculo. Varios recodos en ángulo recto tales como paredes o muebles dentro de una habitación pueden detener una corriente de aire de baja velocidad, por ello debemos evitar poner muros que obstaculicen nuestro flujo de aire, sino procurar que vayan en el sentido que lleva el viento. (Rodríguez Viqueira, 2001)

La orientaciónorientaciónorientaciónorientación de la ventana con respecto al viento de la ventana con respecto al viento de la ventana con respecto al viento de la ventana con respecto al viento se genera la máxima presión del viento de

un edificio cuando la fachada es normal a la dirección del viento. Un viento que incide a 45° reducirá la presión de un 50%. Parece evidente que se consiga la mayor velocidad del aire en el interior si el viento entra en forma perpendicular a la fachada.

El flujo de aire alrededor de los edificiosflujo de aire alrededor de los edificiosflujo de aire alrededor de los edificiosflujo de aire alrededor de los edificios es una característica en el cual una unidad

habitacional por ejemplo se encuentra paralela y el viento tiende a brincar sobre de los edificios.

Cuando estos están planeados en fila provocan una sombra de viento sobre las subsecuentes unidades, la cual es reforzada por la tendencia del viento a canalizarse a través de los espacios libres, sin pasar por las unidades posteriores; en cambio un arreglo en la colocación de las unidades en forma escalonada por ejemplo tiene la ventaja de que habrá fuertes patrones de viento desde las construcciones directas al flujo, hacia las subsecuentes unidades, por lo que el esquema de corrientes es mucho más uniforme quedando casi eliminadas las zonas de aire estancada. (Rodríguez Viqueira, 2001)

El efecto de la vegetación en los vientos localesefecto de la vegetación en los vientos localesefecto de la vegetación en los vientos localesefecto de la vegetación en los vientos locales, ocurre cuando la vegetación forma parte de

la rugosidad y por tanto de la fricción superficial, la cual determina el flujo del viento cerca de la superficie, por ejemplo, grandes áreas arboladas pueden tener un marcado efecto en el flujo del viento. Es importante aunque sea mencionar que hay muchas variables que intervienen, como son el tipo, la especie de los árboles y matorrales, que encontremos como barrera, la densidad de los mismos, la velocidad del viento, etc. (Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y edificios”edificios”edificios”edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección: www.arquinstal.net/publicaciones/ure_esso/conservaciondeenergiaenviviendasyedificios.html)

Fig. 1. Ejemplo de colocación de vegetación en la orientación de una vivienda

3.3.3.3. Análisis del viento.Análisis del viento.Análisis del viento.Análisis del viento.

Los movimientos del aire generalmente son favorables; y lo porque son porque se deben utilizar para refrescar durante las épocas calurosas y como alivio en aquellos períodos en que los valores de humedad absoluta son muy altos. Sin embargo los movimientos de dichos aires deberán bloquearse o evitarse durante el tiempo de frío.

La valoración de los movimientos del aire la proporciona un análisis bioclimático de la región

como se hizo anteriormente, el cual se divide al año en dos periodos, uno frío y otro cálido y los cuales definen el confort.

Antes de investigar las posibles distribuciones que proporcionaran protección contra el viento, es necesario tener en cuenta la orientación del edificio y los diferentes tipos de vientos los cuales se dividen en dos partes principalmente el viento general y el viento local, los cuales definiremos a continuación cada una de sus características más importantes. (García y Fuentes, 1995)

3.1. Viento general.3.1. Viento general.3.1. Viento general.3.1. Viento general. El viento generalEl viento generalEl viento generalEl viento general es una corriente de aire en movimiento generalmente horizontal, que se

genera debido a las diferencias de temperatura y presión atmosférica, las cuales se originan por un calentamiento no uniforme de la superficie terrestre, ya que mientras el Sol calienta el aire, agua y suelo de un lado de la Tierra, el otro lado es enfriado por la radiación nocturna hacia el espacio. (Olgyay, 1998)

Este desigual calentamiento de la atmósfera ocasiona movimientos compensatorios que

tienden a reducir la diferencia horizontal de temperatura y por lo tanto, las diferencias de densidad y presión. En este sentido puede decirse que el viento es el resultado de la conversión de la energía solar en energía cinética. (García y Fuentes, 1995)

Los flujos de circulación del viento en el planeta son el resultado combinado de los flujos

convictitos, con el efecto de rotación terrestre. En el movimiento del aire, tanto en su velocidad como en su dirección se encuentran gobernadas por una combinación de cuatro fuerzas básicas:

4. La fuerza gradiente de presión. 5. Fuerza corriolis. 6. Fuerza centrífuga. 7. Fuerza de fricción.

La fuerza gradientfuerza gradientfuerza gradientfuerza gradiente de presióne de presióne de presióne de presión, es cuando el aire siempre se mueve de una presión alta hacia una presión baja.

La fuerza carriolisfuerza carriolisfuerza carriolisfuerza carriolis ocurre cuando la dirección del viento sufre una desviación debido a la

rotación de la tierra. La fuerza centrifugafuerza centrifugafuerza centrifugafuerza centrifuga se da cuando el aire se mueve en un patrón curvo girando alrededor de

una celda de presión. En le hemisferio norte la dirección del flujo es en sentido de las manecillas del reloj en las zonas de alta presión y en sentido inverso en las zonas de baja presión. (Rodríguez Viqueira, 2001)

La fuerza de fricción es la velocidad del viento, tomando en cuenta la dirección se ve alterada

cerca de la superficie de la tierra, dependiendo del grado de rugosidad superficial. Aquí por ejemplo el aire calentado en el ecuador sube y se desplaza hacia el polo norte bajando aproximadamente en la latitud 30°N y 55°N se presentan los vientos del oeste, mientras que los vientos polares son en dirección NE..

3.2. Vientos locales.3.2. Vientos locales.3.2. Vientos locales.3.2. Vientos locales. Los vientos de gran escala generalmente dominan sin embargo pueden ser alterados o

modificados por los vientos locales o llamados también convictitos. Los principales vientos convictitos son: los vientos del valle, los vientos de ladera y las brisas

de mar o terral. El fenómeno de este ultimo, son los más característicos y notorios, ya que por ejemplo el océano se calentara más lentamente que la tierra adyacente debido a que el agua tiene gran capacidad calorífica, así mismo el océano se enfriara más lentamente que la tierra.

Estas diferencias de calentamiento y enfriamiento traerán como consecuencia grandes

movimientos de aire, por ejemplo durante el día la tierra calentada provocara una corriente ascendente en el aire, el cual será reemplazado por la brisa de aire fresco, y en la noche, la tierra se enfriará mas rápido que el agua lo que origina como consecuencia que el flujo de las corrientes se invierta, circulando de la tierra al mar. (Olgyay, 1998)

Otra forma de cambios en las corrientes generales de aire por condiciones locales se da en

las zonas urbanas, en donde se presentan más complicaciones de dirección y velocidad en los movimientos del aire, debido a factores como la morfología, tamaño y textura de las superficies, la orientación y los materiales que se encuentran expuestos a la radiación solar, la actividad y la densidad de la edificación.

Para analizar los vientos locales en necesario saber que el grado de rugosidad y morfología

del terreno, además de reducir la velocidad, también puede cambiar la dirección del flujo de aire, canalizándolo a través de sus depresiones o salientes que producen la llamada Turbulencia.Turbulencia.Turbulencia.Turbulencia.

Dicha turbulencia puede ser de dos tipos principalmente:

• La turbulencia térmicaLa turbulencia térmicaLa turbulencia térmicaLa turbulencia térmica, que se encuentra asociada con la inestabilidad y actividad conectiva.

• La turbulencia mecánicaLa turbulencia mecánicaLa turbulencia mecánicaLa turbulencia mecánica que esta determinada por la rugosidad y forma de la superficie u objeto que interfiere con el flujo de aire.

El tamaño y tipo de turbulencia tiene que ver básicamente con la forma y el tamaño del

obstáculo; en la práctica no se ve afectada por la velocidad del viento. (Rodríguez Viqueira, 2001) El primer requerimiento en términos de necesidad humana y de vida de plantas y animales es

el adecuado abastecimiento de oxigeno a través de aire frescoaire frescoaire frescoaire fresco; dicha cantidad de aire necesaria por una persona dependerá del tipo de actividad que se este desarrollando dentro de la edificación y de la calidad de aire disponible; ya que por ejemplo en una ciudad urbana como lo es Puebla los efectos

nocivos se empezarán a presentar al rebasar el 0.07 o 0.1%, es decir si un adulto se encuentra en reposo emite aproximadamente 0.015 m3/h de CO2, esto nos arrogara como resultado que una persona requerirá hasta 50m3/h de aire puro. (García y Fuentes, 1995) Es importante la Renovación del aireRenovación del aireRenovación del aireRenovación del aire, para mantener las condiciones higiénicas. Un mínimo de ventilación es siempre necesario.

Fig. 2. Ejemplo de renovación de aire. Otra característica importante de mencionar es que si bien es cierto, la renovación de aire es

de vital importancia para la salud, en términos de confortconfortconfortconfort, los simples cambios de aire no ayudan en casi nada. El confort se logra cuando el flujo de aire incide sobre el cuerpo de los usuarios. (García y Fuentes, 1995)

4.4.4.4. Factores locales según la orientación del viento.Factores locales según la orientación del viento.Factores locales según la orientación del viento.Factores locales según la orientación del viento.

La adaptación a la orientación de los vientos no constituye un aspecto relevante en edificios de poca altura, en los cuales el empleo de barreras contra el viento, la disposición de aberturas en las zonas de alta y baja presión y el efecto direccional de elementos de control en las ventanas pueden mejorar la situación del flujo de viento.

Sin embargo lo anterior no nos quedaría claro si no se ejemplificara con estudios de

edificaciones especificas, las cuales nos pretenden mostrar la importancia que tiene la ventilación como estrategia de climatización natural y como es que ha sido utilizado en casos concretos en diferentes épocas y partes del mundo con condiciones climáticas diversas, enfatizando las soluciones que surgen en la arquitectura bioclimática contemporánea.

Con lo anterior se pretende hacer un acercamiento a las nuevas maneras de entender la

arquitectura, los nuevos materiales, sistemas y dispositivos de climatización natural que caracterizan esta arquitectura que aplica el viento como concepto de diseño.

Al estudiar a la arquitectura vernáculaarquitectura vernáculaarquitectura vernáculaarquitectura vernácula encontramos cómo el hombre ha buscado formas

ingeniosas para manejar el viento, por ejemplo en los climas cálido y secos es necesario captar el

viento y enfriarlo, naturalmente antes de introducirlo a la edificación, por tal hecho el hombre diseño torres eólicas o bagdirs. (Fuentes Victor. ( septiembre de 1998) “Nuevas Tecnologías en la Arquitectura “Nuevas Tecnologías en la Arquitectura “Nuevas Tecnologías en la Arquitectura “Nuevas Tecnologías en la Arquitectura Bioclimática”. Bioclimática”. Bioclimática”. Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2003 en la dirección: www-azc..uam.mx/cyad/procesos/website/grupos/tde/NewFiles/bioclimática.html)

Desde luego este concepto de torre funciona de manera integral con el diseño de la

edificación. En este tipo de arquitectura los principales esquemas de diseño son la pasividad de la construcción y el patio central, el cual puede ser abierto o cerrado por medio de una bóveda casi siempre cuenta con aberturas en su ápice. Dicho patio lo que crea es un microclima interior, basado de manera importante en las corrientes de aire provenientes de la torre. Las cubiertas abovedadas provocan una disminución de presión al paso del viento, generando una fuerza de succión que extrae aire caliente del interior del edificio y que favorece a las corrientes de aire de la torre, estableciendo un flujo convectivo constante. A través de este sencillo sistema se logra disminuir la temperatura hasta unos 20°C con respecto a la temperatura exterior.

Por otro lado en le clima cálido húmedo que es el que nos interesa por pertenecer a él es

necesario aprovechar al máximo la ventilación. En estos climas el viento no es tan caluroso, por lo que se puede introducir de manera directa sin necesidad de pre- enfriarlo; de esta manera la vivienda es totalmente permeable con el viento. La ventilación se logra a través de todos los elementos constructivos que se encuentran por debajo del piso, por los muros y por la cubierta. A diferencia de los demás climas cálidos, aquí se utilizan generalmente materiales naturales aislantes.

En cambio en los lugares fríos es indispensable evitar al máximo la ventilación; es decir, se

debe lograr un aislamiento y protección significativa. Un ejemplo de este clima es el iglú, donde se controla el viento, esto se logra con cambios de nivel y cámaras esclusas, y la forma semiesférica. La esfera es el cuerpo geométrico ofrece un mayor volumen con la menor superficie, de tal forma que el espacio se aprovecha al máximo, con una exposición mínima al ambiente circundante al espacio.

En toda esta arquitectura extrema se logra aumentar la temperatura interior hasta 30°C con

respecto al interior, pese a las bajas temperaturas y fuertes vientos que la ubica en una de las soluciones arquitectónicas- energéticas más eficientes.

En cuanto a la arquitectura contemporáneaarquitectura contemporáneaarquitectura contemporáneaarquitectura contemporánea existen muchos ejemplos significativos donde

utilizan al viento para transformarlo en energía, sin embargo para nuestro trabajo nos enfocaremos en las edificaciones que fueron construidos en climas calido húmedos, en los cuales tenemos uno de Renzo Piano el cual es el centro cultural de Nueva Caledonia, en Noumea, que fue generada por la necesidad de maximizar la ventilación en este tipo de clima. Lo anterior es importante ya que fue construida en una colina boscosa a la orilla de un lago. (Fuentes Victor. ( septiembre de 1998) “Nuevas “Nuevas “Nuevas “Nuevas Tecnologías en la Arquitectura Bioclimática”. Tecnologías en la Arquitectura Bioclimática”. Tecnologías en la Arquitectura Bioclimática”. Tecnologías en la Arquitectura Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2003 en la dirección: www-azc..uam.mx/cyad/procesos/website/grupos/tde/NewFiles/bioclimática.html)

Aquí se puede apreciar que el concepto de diseño permite una canalización adecuada del aire fresco desde la parte baja y arbolada de un terreno, donde por estratificación térmica el aire sube y sale por las torres de extracción que se ubican en la parte más elevada del edificio y del terreno. El edificio cuenta también con patios interiores abiertos, además de muchos muros de celosía que permiten una alta permeabilidad al viento.

Richard Rogers es uno de los arquitectos que han tratado de utilizar la ventilación natural y

ventilación forzada de manera importante en sus proyectos. Un ejemplo de ello es su edificio en Tokio «Torre Turbina». Su diseño es capaz de generar suficiente energía por sí mismo. Pruebas en túnel de viento analizan las condiciones de los vientos urbanos locales. El edificio muestra flexibilidad para aprovechar la variabilidad de los vientos de Tokio.

El concepto del edificio es muy similar a los malgafs o torres eólicas del Medio Oriente. El edificio cuenta con captadores de viento, los cuales canalizan al aire a través de ductos subterráneos a un intercambiador de calor por medio de agua fría. Este aire acondicionado de manera natural, es inyectado a los distintos espacios y niveles del edificio. Posteriormente, el aire caliente, generado en los espacios, es succionado por una gran torre que aprovecha las diferencias térmicas por efecto Stack, las cuales son incrementadas por captadores solares en la parte superior. Además de su diseño aerodinámico, el edificio cuenta con una doble fachada ventilada que controla las posibles ganancias solares directas. Otro ejemplo de Richard Rogers es proyecto que realizó para el concurso de la Sede del Edificio de Rentas Públicas del Interior en el Reino Unido. Este edificio tiene una forma aerodinámica con el fin de acelerar los vientos dominantes. El edificio pretende captar los vientos de sotavento y extraer el aire caliente por la parte superior de la cubierta, y así ayudar al enfriamiento natural del edificio. Otro edificio que aprovecha torres de extracción por efecto Stack es el Centro de Rentas Públicas de Nottingham, en Gran Bretaña. Este edificio diseñado por Michael Hopkins, hace un uso eficiente de la energía, además de varios dispositivos, por medio de la amplia utilización de la iluminación natural y sistemas de ventilación naturales. El principio general de ventilación se basa en crear corrientes de viento por medio de grandes torres de succión, las cuales son aprovechadas también como las escaleras de los edificios.

El concepto y diseño del Centro Cultural Jean-Marie Tjibaou en Nueva Caledonia en Noumea, de Renzo Piano fue generado por la necesidad de maximizar la ventilación en un clima húmedo. El proyecto aprovecha la topografía de terreno, la vegetación y la brisa de la laguna para crear corrientes ascendentes de aire, que posteriormente son disipadas por torres de extracción, con una forma muy distintiva, en la parte mas elevada del edificio, en lo alto de la colina.

Una tendencia para tratar de minimizar el impacto del medio ambiente sobre las edificaciones es la utilización de una doble envolvente del edificio que funcione como un elemento amortiguador o exclusa térmica. La cavidad ventilada es un recurso que está usándose en muchos proyectos. Recientemente el Centro de Promoción de Negocios en Disburgo, de Sir Norman Foster es un edificio con sistemas sofisticados que utiliza el concepto de doble piel y cavidad ventilada. La fachada plana exterior contiene finos sensores conectados a una computadora que controla una persianas de aluminio perforado que aún cerrados totalmente permiten la visibilidad hacia el exterior. detrás de éstos hay un doble vidrio altamente aislado con relleno de argón. El edificio fue diseñado para conseguir las mejores condiciones de confort utilizando sistemas artificiales. Cada habitación tiene controles individuales computarizados que controlan la luz y la temperatura. A pesar de que el edificio funciona con sistemas de acondicionamiento artificial del aire. los dispositivos de la doble fachada hacen que la utilización de la energía sea altamente eficiente. Uno de los problemas que presentaban los edificios altos era el de no poder ventilarse naturalmente. sin embargo en la actualidad se han desarrollado dispositivos que permiten la ventilación natural en grandes alturas. Esto ha sido un desarrollo muy importante ya que estos edificios ya no dependen de la climatización artificial para su buen funcionamiento. Tanto la Sede del Banco de Comercio de Frankfurt, como la Sede de ARAG en Güsseldorf de Sir Norman Foster son una nueva generación de edificios (rascacielos) que no dependen totalmente de la climatización artificial para proveer confort a sus ocupantes, ya que aprovechan al máximo la ventilación e iluminación naturales. En la Sede del Banco de Comercio, el concepto de ventilación se genera a partir de un atrio central que funciona como extractor del aire caliente por efecto Stack. La ventilación en las áreas de oficinas se logra de manera controlada por medio de una doble fachada con control solar y aberturas diseñadas expresamente para controlar la velocidad y entrada del viento, Esto se consigue por medio de distintas rejillas en la manguetería de ambos acristalamientos, de tal forma que el espacio intermedio se convierte en una «cámara plena» que surte de aire a los espacios interiores. El edificio cuenta con amplias zonas jardinadas en el interior y en varios niveles del edificio, por lo que estas áreas incrementan la frescura del aire interior. La «fachada climática» de RWE en Essen, Alemania fue desarrollada por el arquitecto Ingenhoven Overdiek. y muestra otro ejemplo de la utilización de dispositivos operables de ventilación natural en edificios altos. Aunque el diseño es diferente, el concepto es el mismo que el edificio de Norman Foster: elementos de captación en la manguetería de la fachada exterior que introducen el aire a una cavidad ventilada, de tal forma que los espacios interiores pueden ser ventilados de manera natural y controlada a pesar de las grandes alturas del edificio.

El edificio de la sede DEBIS en Potsdamer Platz, Berlín. es un proyecto de Renzo Piano que pretende ser un ejemplo de edificio con una alta respuesta ambiental. Sus 21 niveles serán ventilados totalmente de manera natural a través de una doble fachada acristalada con cavidad de aire, y dispositivos de control solar integrados y automatizados. El edificio también maneja dispositivos de control de la iluminación natural y sistemas de uso eficiente de la energía. (Arq. Jorge D. Czajkowski, Profesor Titular de Instalaciones, Facultad de Arquitectura y Urbanismo, UNLP. www.arquinstal.net. La Plata, marzo 2002)

A través de esta sección de ejemplos significativos, sin querer decir que sean los únicos, se han presentado diferentes tipos de arquitectura los cuales utilizan ventilación natural como principal estrategia de diseño. Los conceptos que en ellos se aplican son prácticamente los mismos que se han utilizado en la arquitectura popular y vernácula a través de la historia.

Sin embargo lo anterior no tendría nada que ver con nuestro estudio si no tomáramos en

cuenta lo que el departamento de Planificación de Baltimore en Maryland desarrollo, pero ¿Qué fue lo que desarrollo? Pues nada mas ni nada menos que un estudio muy preciso sobre el cual la orientación solar se modifico al aplicar los factores de viento específicamente locales.

A continuación se describe abreviadamente el método desarrollado por el departamento en

el cual son necesarios tres tipos de datos:

1. Frecuencia de los vientos en términos de porcentaje de tiempo. 2. Velocidad en km/h. 3. Características generales tales como brisas calidas o frescas.

Rosa de los vientosRosa de los vientosRosa de los vientosRosa de los vientos. Viento dominante: N Viento con mayor fuerza: NO Calma: horas x 100

Fig. 3. Grafica de los vientos existentes en una zona determinada.

5. Conclusiones.5. Conclusiones.5. Conclusiones.5. Conclusiones. En resumen es importante considerar todos y cada uno de las características principales sobre el control del viento los cuales son:

1. Los movimientos de aire anuales pueden agruparse por categorías de vientos según sus periodos fríos o cálidos.

2. Basados en una duración y velocidad características, los movimientos del aire pueden expresarse como vectores de orientación.

3. Tanto la posición del edificio como los elementos de protección proporcionan la defensa contra el viento.

4. La ventilación natural puede conseguirse a través de: a. La orientación del edificio. b. El entorno, creando zonas de baja y de alta presión. c. El emplazamiento de las entradas en la zona de alta presión y de las salidas de baja presión.

d. Pequeñas entradas que dirijan el flujo hacia las zonas de actividad. e. Entradas que dirijan el flujo hacia las zonas de actividad. f. Planta de distribución libre sin elementos que obstaculicen el flujo interior.

6. Bibliografía.6. Bibliografía.6. Bibliografía.6. Bibliografía. • OLGYAY, Victor. “Arquitectura y clima”“Arquitectura y clima”“Arquitectura y clima”“Arquitectura y clima” Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y

Urbanistas.Urbanistas.Urbanistas.Urbanistas. Ediciones G.G. España 1998. • GARCÍA Chavéz José Roberto y Fuentes Freixanet Victor. “ Viento y Arquitectura”“ Viento y Arquitectura”“ Viento y Arquitectura”“ Viento y Arquitectura” El El El El

viento como factor de diseño arquitectónico. viento como factor de diseño arquitectónico. viento como factor de diseño arquitectónico. viento como factor de diseño arquitectónico. Editorial Trillas. México, 1995 • RODRÍGUEZ Viqueira Manuel, et-al. “Introducción a la Arquitectura Bioclimática”“Introducción a la Arquitectura Bioclimática”“Introducción a la Arquitectura Bioclimática”“Introducción a la Arquitectura Bioclimática” Editorial Limusa. México, 2001

• Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección:

www.arquinstal.net/publicaciones/ure_esso/conservaciondeenergiaenviviendasyedificios.html

• Fuentes Victor. ( septiembre de 1998) “Nuevas Tecnologías en la Arquitectura “Nuevas Tecnologías en la Arquitectura “Nuevas Tecnologías en la Arquitectura “Nuevas Tecnologías en la Arquitectura Bioclimática”. Bioclimática”. Bioclimática”. Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2003 en la dirección: www-azc..uam.mx/cyad/procesos/website/grupos/tde/NewFiles/bioclimática.html

• Arq. Jorge D. Czajkowski, Profesor Titular de Instalaciones, Facultad de Arquitectura y Urbanismo, UNLP. www.arquinstal.net. La Plata, marzo 2002

7. Bibliografía Gráficos.7. Bibliografía Gráficos.7. Bibliografía Gráficos.7. Bibliografía Gráficos. • Fig. 1. FERNÁNDEZ Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y

edificios”edificios”edificios”edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección:


• Fig. 2. GARCÍA Chavéz José Roberto y Fuentes Freixanet Victor. “ Viento y Arquitectura”“ Viento y Arquitectura”“ Viento y Arquitectura”“ Viento y Arquitectura” El viento como factor de diseño arquitecEl viento como factor de diseño arquitecEl viento como factor de diseño arquitecEl viento como factor de diseño arquitectónico. tónico. tónico. tónico. Editorial Trillas. México, 1995

• Fig. 3. OLGYAY, Victor. “Arquitectura y clima”“Arquitectura y clima”“Arquitectura y clima”“Arquitectura y clima” Manual de Diseño Bioclimático para Manual de Diseño Bioclimático para Manual de Diseño Bioclimático para Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Urbanistas.Arquitectos y Urbanistas.Arquitectos y Urbanistas.Arquitectos y Urbanistas. Ediciones G.G. España 1998.


9. Efectos Térmicos de los materiales.9. Efectos Térmicos de los materiales.9. Efectos Térmicos de los materiales.9. Efectos Térmicos de los materiales.

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1.1.1.1. Objetivo del CapituloObjetivo del CapituloObjetivo del CapituloObjetivo del Capitulo.... Conforme los indicios del deterioro ecológico se hacen más evidentes, la evaluación del

impacto sobre el ambiente de las distintas actividades humanas se vuelve más insoslayable. Aquí se analiza el relativo mérito de distintas formulaciones del coste físico de la construcción: energía incorporada, coste energético y coste material; también la estructura del coste físico agregado, incluyendo la valoración relativa de sus términos más significativos. Como ejemplos concretos, se evalúa la energía y la materia incorporada por distintas funciones constructivas según el material empleado (tierra, acero, ladrillo, concreto). Finalmente, se extraen algunas conclusiones acerca de las características de una futura construcción "sostenible".

El propósito de este trabajo es ilustrar a grandes rasgos la estructura general de los impactos sobre el ambiente asociados a la construcción, desentrañando las variables más significativas sobre las que prioritariamente debería incidirse, si lo que se desea es reducir significativamente tales impactos en la línea marcada por las cumbres de Rio, Kioto, etc, o por el Quinto Programa de la Unión Europea, por poner unos pocos ejemplos políticamente correctos.

A fin de descender a lo concreto, analizaré un material sencillo y tradicional, la tierra, puesto en comparación con otros materiales típicos como el acero o el ladrillo. La multitud de fuentes de información necesarias para la estimación del coste energético exceden con mucho los propósitos ilustrativos de este trabajo. Aquí me contentaré con realizar un análisis cualitativo de los aspectos más significativos de la estructura del coste energético, utilizando la validación indirecta de los datos aportados por otros autores, a fin de llegar a conclusiones cualitativas significativas acerca de la idoneidad y plausibilidad del uso de la tierra como material de construcción de nuevas edificaciones en comparación con otro materiales. El ejercicio de cálculo, de todas formas, espero que sirva para entender mejor qué puede esperarse de indicadores que, como la energía incorporada, van poco a poco popularizándose.

Otro propósito de este capitulo es definir las características o requerimientos que deberán satisfacer los materiales de un cerramiento opaco o transparente para poder equilibrar, a través de la humedad y su distribución, los impactos térmicos externos de las diferentes regiones y exposiciones, investigando los procesos y propiedades que permiten el control de la superficie, analizando brevemente los problemas relacionados con la humedad y el deterioro, y examinando en detalle los factores de transmisión de calor y de acumulación.

2.2.2.2. Materiales Opacos.Materiales Opacos.Materiales Opacos.Materiales Opacos. Conforme los indicios del deterioro ecológico se hacen más evidentes, la evaluación del impacto

sobre el ambiente de las distintas actividades humanas se vuelve más insoslayable. Aquí se analiza el relativo mérito de distintas formulaciones del coste físico de la construcción: energía incorporada,

coste energético y coste material; también la estructura del coste físico agregado, incluyendo la valoración relativa de sus términos más significativos. (Estevan et alii, 1992) Para acercarnos a una construcción más sostenible, debemos conocer primero el impacto de los

edificios (materiales de construcción) en el medio ambiente. Dicho impacto puede analizarse desde diferentes puntos de vista. Por ejemplo, según la escala de su incidencia, local o regional.

IMPACTOSIMPACTOSIMPACTOSIMPACTOS En la obraEn la obraEn la obraEn la obra Durante la vida útilDurante la vida útilDurante la vida útilDurante la vida útil Después deDespués deDespués deDespués de la vida útil la vida útil la vida útil la vida útil

Escala regionalEscala regionalEscala regionalEscala regional Impacto visual

Impacto en el paisaje

Impacto acústico

Generación de residuos de obra

Consumo de agua

Producción de basuras

Impacto visual

Conducta de los inquilinos

Residuos del derribo

Escala globalEscala globalEscala globalEscala global Impacto en la producción de materiales

Energía necesaria

Gasto energético

Emisiones de CO2

Emisiones de NOx

Consumo de CFC

Residuos peligrosos

Fig. 1. Tabla comparativa sobre el impacto de las edificaciones en el medio ambiente

El impacto de la construcción de un edificio en el medio ambiente se produce desde la fabricación de los materiales hasta la gestión de los residuos generados por su demolición, pasando por la fase de construcción y de utilización del edificio.

El proceso de selección de los materiales es una de las fases en que más sencillo resulta incidir, económica y técnicamente, en la reducción del impacto medioambiental. A grandes rasgos, los tipos de impacto en los que podemos incidir al elegir los materiales pueden agruparse en cinco bloques:

---- El aguaEl aguaEl aguaEl agua: Los impactos relacionados con el agua incluyen todo los ámbitos relacionados con su ahorro y su posible contaminación al realizar vertidos de residuos. De este modo, debemos priorizar aquéllos materiales que no transmiten elementos tóxicos o contaminantes al agua, los mecanismos que permiten ahorrar agua en los puntos de consumo, las instalaciones de saneamiento para la gestión de las aguas residuales de diferentes orígenes y los sistemas que permiten reutilizar el agua de la lluvia o la depuración de las aguas residuales para su uso posterior.

- Las emisionesLas emisionesLas emisionesLas emisiones: Las emisiones generadas por los edificios pueden afectar a la atmósfera, lo que se traduce en un impacto local o global. Desde este punto de vista, deben priorizarse todas las soluciones que ayudan a reducir la emisión de los gases causantes del efecto invernadero, o las que

hayan eliminado el uso de CFCs o HCFCs. Las emisiones también pueden deteriorar el ambiente interior de los edificios y perjudicar la salud de sus ocupantes. Deben evitarse los materiales que emiten compuestos orgánicos volátiles, formaldehídos, radiaciones electromagnéticas o gases tóxicos o de difícil combustión. En cuanto al ruido, se recomienda utilizar aparatos con niveles bajos de emisión de ruidos.

- La energíaLa energíaLa energíaLa energía: Cualquier actuación que conlleve un ahorro energético supone a su vez una reducción de los impactos, ya sea por el ahorro de recursos no renovables (petróleo, carbón, etc.) o por la reducción de emisiones de CO2. El uso de energías renovables es una solución completa, ya que éstas actúan sobre ambos parámetros, evitando así el consumo de energías convencionales y eliminando las emisiones. Existen otras opciones para reducir el consumo de energía (ya sea convencional o renovable), como los aparatos de bajo consumo energético, el uso de aislantes térmicos, los procesos de fabricación de bajo consumo energético o la cogeneración.

- Los recursosLos recursosLos recursosLos recursos: Es preferible utilizar materiales procedentes de recursos renovables. La reutilización y el reciclaje también son opciones válidas. En este grupo, pueden incluirse la madera de los bosques gestionados de forma sostenible y los materiales fabricados con material reciclado. Si se deben utilizar materiales que utilizan recursos no renovables, como, por ejemplo, la piedra natural, debe darse prioridad a aquéllos cuyos procesos de extracción sean más respetuosos con el entorno. Asimismo, todos los productos con una vida útil larga contribuyen al ahorro de recursos.

- Los residuosLos residuosLos residuosLos residuos:::: El hecho de que un material se pueda reciclar al término de su vida útil, o que contenga otros materiales reciclables, es un aspecto que debe tenerse en cuenta. Los residuos del reciclaje directo son aquéllos que no requieren ninguna transformación para volver a ser utilizados (por ejemplo, los sanitarios procedentes de una desconstrucción). Los residuos del reciclaje secundario son aquéllos que, tras algún tipo de transformación, se convierten en otros productos (por ejemplo, los áridos de hormigones reciclados). Deben rechazarse los materiales que se convierten en residuos tóxicos o peligrosos al final de su vida útil. Un ejemplo de estos materiales son los elementos organocloratos y los materiales pesados como el cadmio, el plomo, el mercurio o el arsénico.

Para poder valorar el impacto de los productos que colocamos en un edificio, en primer lugar deben clasificarse. La dificultad reside en el hecho de que el nombre genérico "productos de "productos de "productos de "productos de construcción"construcción"construcción"construcción" incluye desde materiales tan básicos como la arena o el cemento hasta soluciones comerciales completas para un detalle constructivo determinado, sin embargo esta clasificación puede ser de la siguiente forma:

- Adhesivos ---- Aglomerantes, conglomerantes, morteros y hormigones

---- Aislantes ---- Áridos y granulados ---- Bloques diversos ---- Cerramientos practicables ---- Cera - Cielos rasos - Cubierta integral - Elementos prefabricados para techos ---- Equipos de obra medios auxiliares ---- Herramientas de ayuda a la diagnosis ---- Impermeabilizantes y drenajes ---- Instalaciones de calefacción, climatización y ventilación ---- Instalaciones de elevación y transporte ---- Instalaciones de gases e hidrocarburos - Instalaciones de iluminación - Instalaciones eléctricas ---- Instalaciones hidráulicas ---- Instalaciones y elementos de protección y control - Láminas impermeables - Materiales auxiliares para la ejecución de obra - Materiales para la formación de pendientes - Materiales para la protección contra incendios - Mobiliario urbano - Pavimentos ---- Piezas cerámicas ---- Pinturas ---- Placas, planchas y tableros ---- Revestimientos, acabados y protectores - Tratamientos para la madera - Tratamientos para el hormigón - Tratamientos para metales - Vidrios

Adhesivos: Adhesivos: Adhesivos: Adhesivos: Algunos materiales adhesivos se obtienen a partir de residuos renovables, aunque sus aplicaciones son limitadas. La mayoría de adhesivos son termoplásticos o compuestos que se obtienen de recursos renovables. En lo que se refiere a sus aplicaciones y usos, nos son de gran ayuda a la hora de rehabilitar y rehacer muchos elementos constructivos, lo cual permite alargar su vida útil. Por el contrario, su reutilización es prácticamente imposible.

Entre los adhesivos obtenidos a partir de residuos renovables, encontramos las colas de origen

animal, como las derivadas de los colágenos, que se obtienen de restos de mataderos, o la cola de caseína, que se obtiene de las fosfoproteínas presentes en la leche. Las colas de origen vegetal pueden obtenerse del almidón, del caucho o de resinas naturales.

Los adhesivos derivados de recursos no renovables pueden ser de dos tipos: los termoplásticos adhesivos, generalmente formados por un polímero en solución o emulsión con un disolvente o agua, o los polímeros de compuestos que requieren calor o una reacción química entre dos o más componentes (por ejemplo resinas epoxicas).

Los problemas mediambientales de los adhesivos aparecen sobre todo en su fase de aplicación, ya que suelen utilizarse encapsulados entre otros materiales. Los riesgos son, entre otros, la inhalación de vapores de disolventes orgánicos y la irritación de la piel o de los ojos por contacto. Para algunos tipos de tableros de partículas de madera, se utilizan como aglomerantes adhesivos que contienen formaldehídos, que pueden introducirse en el ambiente interior de los edificios.

Aglomerantes, conglomerantes, morteros y hormigones: Aglomerantes, conglomerantes, morteros y hormigones: Aglomerantes, conglomerantes, morteros y hormigones: Aglomerantes, conglomerantes, morteros y hormigones: El cemento es uno de los productos más utilizados en la construcción. Generalmente, sus materias primas (piedra calcárea y materiales arcillosos) proceden de recursos no renovables y su extracción tiene notable un impacto ambiental, como suele suceder con todas extracciones de minerales. En lo referente al proceso industrial, la obtención del clinker implica un elevado consumo de energía y, posteriormente, emisiones importantes de gases y polvo al molerlo. El polvo del cemento es nocivo para los pulmones e irrita la piel, tanto en estado seco como mezclado con agua.

Hasta el momento, sus innegables ventajas han ocultado sus efectos negativos, pero debemos tender a reducir su utilización. Por otra parte, algunos fabricantes ya han empezado a reducir el impacto de sus instalaciones mediante molinos de baja emisión de polvo. Asimismo, otra opción consiste en utilizar cementos puzolánicos, que contienen materiales rechazados en otros hornos, lo cual supone la reutilización de residuos.

Para la fabricación del yeso, es preciso extraer piedra de yeso o tiza, lo cual produce un impacto en la cantera. Posteriormente, la piedra debe cocerse en hornos que tienen un alto consumo energético.

En cuanto al hormigón y los morteros, suman las virtudes y defectos de los áridos, los conglomerantes y el agua. La creciente utilización de aditivos nos permite realizar ahorros en algunos de los componentes citados, aunque no debe olvidarse que algunos de éstos tiene también efectos negativos. Las posibilidades de utilizar áridos reciclados reducirá en el futuro el impacto de estos materiales.

AislantesAislantesAislantesAislantes:::: Un buen aislamiento de los cierres de los edificios es el primer paso para reducir su consumo energético. Los materiales aislantes tienen orígenes y formas de presentación muy

diferentes. Por ese motivo, aunque su utilización es beneficiosa en términos medioambientales, no lo es tanto desde otros puntos de vista, como veremos a continuación.

Las fibras minerales se obtienen a partir de materias primas no renovables no escasas (cristal o roca). Por otra parte, se precisa de una gran cantidad de energía para su transformación. Una vez obtenidas las fibras, se compactan con resinas sintéticas de diversos orígenes. Las fibras son irritantes para la piel, los ojos y las mucosas, y deben tomarse precauciones al colocarlas y al manipularlas. La discusión actual se centra en los riesgos que comporta para la salud que a largo plazo comporta su inhalación, como en el caso del amianto, pese a que, por su ubicación en los edificios, es difícil que se desprendan fibras en el aire durante la fase de utilización, salvo en el caso de los conductos de aire acondicionado que carecen de una cara protegida.

Las Espumas plásticas en cuanto a su materia prima, podemos observar al petróleo, cuya problemática medioambiental es por todos conocida, desde su extracción hasta su tratamiento industrial, pasando por los habituales y excesivos derrames que se producen al transportarlo hasta las refinerías. De cualquier forma, sólo el 4% de la producción se utiliza para fabricar materiales sintéticos. Entre los materiales aislantes, encontramos los poliuretanos, los polisocianatos, los fenoles y los poliestirenos. Su producción conlleva un problema añadido para el medio ambiente, como es el uso de un agente espumante (hasta hace poco era el CFC, que ha sido sustituido por el HCF).

Áridos y granulados:Áridos y granulados:Áridos y granulados:Áridos y granulados: Tanto las arenas como las gravas se obtienen de recursos naturales no renovables mediante actividades de extracción que tienen un impacto irreversible en la naturaleza. Asimismo, cabe añadir el consumo de energía que suponen dichas actividades y el transporte del material. Para evitar el impacto negativo de las canteras, es preciso rehabilitarlas una vez terminada su explotación.

En cuanto a los áridos procedentes de excavaciones para la construcción de edificios o urbanizaciones, lo más indicado es reutilizarlos en la misma obra como rellenos para redefinir la topografía del lugar.

Otra posibilidad es utilizar granulados reciclados procedentes de los residuos pétreos de los derribos. En un edificio de estructura de fábrica o de hormigón, el peso de los residuos pétreos varía entre el 95 y 98%. Esos residuos, convenientemente tratados en una central de reciclaje, se convierten en los granulados reciclados que podemos utilizar en subbases de viales o para la fabricación de hormigón de bajas resistencias.

Bloques diversos y piezas cerámicas: Bloques diversos y piezas cerámicas: Bloques diversos y piezas cerámicas: Bloques diversos y piezas cerámicas: Generalmente, utilizamos estos elementos para construir los cierres y como estructura vertical. En el primer caso, es importante considerar las propiedades aislantes de estanqueidad; en el segundo, las relacionadas la resistencia y estabilidad estructural que ofrecen.

Los bloques de mortero o de hormigón están formados por una mezcla de agua, cemento y áridos. En cuanto al material en sí, presenta los mismos problemas que sus componentes. Los

tratamientos a los que se les somete posteriormente con aire, vapor o en autoclave suponen gastos energéticos diferentes. Por ejemplo, los tratamientos que utilizan vapor crean el gasto más elevado.

Algunos bloques incorporan como materia prima residuos procedentes de depuradoras de aguas residuales (barros).

Cerramientos practicables:Cerramientos practicables:Cerramientos practicables:Cerramientos practicables: Un cerramiento practicable debe permitir la ventilación del espacio, debe ser translúcido y debe actuar como aislante térmico y acústico. Todas estas funciones, que pueden parecer incluso contradictorias, deben conseguirse mediante la carpintería, los cristales y las persianas.

El material utilizado tradicionalmente para los cerramientos ha sido la madera. Actualmente, la oferta del mercado es mucho más amplia, así como las posibilidades de composición. La madera obtenida en explotaciones gestionadas de forma sostenible, preferentemente locales, continúa siendo el sistema más recomendado. La segunda opción son los perfiles de aluminio con ruptura de puente térmico, seguidos de los perfiles de acero. Un aspecto que se debe tener en cuenta en estos elementos es su conservación. En este sentido, la madera y el acero requieren tratamientos superficiales, a diferencia del aluminio.

Otro aspecto que debe considerarse es la conductividad térmica del material del marco y de las hojas batientes, ya que aunque el cristal desempeña un papel importante en este sentido, pueden obtenerse ligeras mejoras en el comportamiento térmico del cerramiento, como podemos ver en el siguiente cuadro:

MaterialMaterialMaterialMaterial K perfil tipoK perfil tipoK perfil tipoK perfil tipo K cerramientoK cerramientoK cerramientoK cerramiento

Madera de conífera 1,3 Kcal/hm2ºC 2,4 Kcal/hm2ºC

Aluminio 4 a 6 Kcal/hm2ºC 3,6 Kcal/hm2ºC

Aluminio con ruptura puente térmico 2 a 3,5 Kcal/hm2ºC 2,8 Kcal/hm2ºC

Fig. 2. Conductividad de diferentes materiales.

Equipos de obra y medios auxiliares:Equipos de obra y medios auxiliares:Equipos de obra y medios auxiliares:Equipos de obra y medios auxiliares: La maquinaria utilizada en las obras suele ser ruidosa y molesta para los vecinos. Sin embargo, las labores de investigación de los fabricantes con objeto de construir aparatos más potentes y con mayores prestaciones incluyen a menudo mejoras que, pese a estar pensadas para el usuario, redundan en un menor impacto en el entorno de la obra.

Herramientas de ayuda a la diagnosis:Herramientas de ayuda a la diagnosis:Herramientas de ayuda a la diagnosis:Herramientas de ayuda a la diagnosis: Los aparatos de diagnóstico nos ayudan a evaluar el impacto de los materiales y los edificios en general. Su uso está especialmente extendido en las rehabilitaciones e inspecciones de edificios existentes, pero también se emplean para controlar la calidad de las obras nuevas. El siguiente cuadro nos muestra una relación básica de estos aparatos.

AparatoAparatoAparatoAparato AplicacionesAplicacionesAplicacionesAplicaciones

Sonómetro Medición del nivel de intensidad sonora

Medidor Geiger Detección de radiaciones iónicas

Luxómetro Medición del nivel de intensidad de la luz

Termohigrómetro Medición de la temperatura y la humedad relativa

Medidor de campos electromagnéticos

Medición de los campos creados por líneas eléctricas u otros aparatos

Medidor de iones del aire Para medir uno de los parámetros de la calidad del aire del interior de los edificios

Medidores de HP Análisis de la acidez o la alcalinidad de los líquidos

Termografía infrarroja Detección de fugas de calor en las fachadas

Fig. 3. Diferentes materiales que se utilizan para medir diferentes características de los materiales.

Elementos prefabricados para techos:Elementos prefabricados para techos:Elementos prefabricados para techos:Elementos prefabricados para techos: El único de material que tradicionalmente se viene utilizando en la construcción para construir estructuras y que se obtiene de recursos renovables es la madera, que, al mismo tiempo, es el que menos energía requiere para su transformación. En cualquier caso, para garantizar su conservación, es preciso protegerla adecuadamente.

Por su parte, el acero requiere una gran cantidad de energía, se obtiene de recursos no renovables y su extracción produce un importante impacto ambiental. Además, las minas en las que se encuentra están alejadas de los centros de producción, hecho que incrementa el gasto energético debido al transporte. Por otra parte, al igual que la madera, debe protegerse cuando se coloca en ambientes agresivos. Presenta la ventaja de ser reutilizable y reciclable mediante procesos con un bajo coste económico.

Las estructuras de hormigón constituyen un buen complemento para la arquitectura solar pasiva, ya que, gracias a su masa importante, tienen una inercia térmica considerable. En cuanto a su diseño, la optimización de las secciones comporta una menor utilización de material. Por otra parte, en el caso de los elementos de hormigón armado, es importante estudiar bien el ambiente en que se colocan y prever el recubrimiento necesario para asegurar su protección y alargar su vida útil.

Impermeabilizantes y drenajes:Impermeabilizantes y drenajes:Impermeabilizantes y drenajes:Impermeabilizantes y drenajes: Los productos utilizados para impermeabilizar muros, cierres o cubiertas incluyen una gran variedad de materiales y formas de presentación. Su impacto ambiental también varía en función del proceso industrial empleado. Una posible clasificación sería:

Láminas plásticas: este nombre genérico incluye, entre otras, las láminas de polietileno. Las buenas cualidades fisioquímicos de los diferentes tipos de plástico los hacen recomendables desde el punto de vista de la conservación y de la relación peso/resistencia. En cuanto a los defectos, cabe decir que se trata de productos que se obtienen de una fuente no renovable como el petróleo, que son difíciles de reciclar y que suelen contener muchos aditivos, que les confieren sus propiedades específicas, pero que también provocan problemas en el entorno.

Los impermeabilizantes formados por betunes y asfaltos se presentan como pastas

selladoras, componentes de láminas y como pinturas. También se obtienen del petróleo, aunque son más fáciles de reciclar. Si se colocan como láminas, es preferible que no estén adheridas, ya que así se facilita su recuperación selectiva antes de los derribos y su posterior reciclaje.

Los elementos de caucho (para láminas o como selladores) pueden tener un origen natural o sintético. Los naturales se obtienen del látex de árboles tropicales y, tras pasar por diversos procesos, pueden utilizarse principalmente en pavimentos, aunque su poca resistencia a la oxidación, los aceites o los disolventes limita su utilización. Los elementos de caucho de origen sintético se obtienen del petróleo y pueden tener diferentes formas de presentación. Entre ellas, encontramos las láminas de EPDM o de butilo, los selladores como el neopreno y las siliconas.

Instalaciones de calefacción, climatización y ventilación:Instalaciones de calefacción, climatización y ventilación:Instalaciones de calefacción, climatización y ventilación:Instalaciones de calefacción, climatización y ventilación: El consumo de energía que supone mantener los ambientes interiores en unas condiciones adecuadas (19º C en invierno y 23ºCen verano) es el gasto energético más importante de los edificios, y causa uno de los mayores impactos sobre el medio ambiente, ya que se produce durante todo el período de funcionamiento de los edificios. Por ese motivo, el diseño de esas instalaciones está muy relacionado con el diseño del edificio en cuanto a la ventilación, la circulación interior del aire y los cierres exteriores. Un buen diseño debe permitir un ahorro considerable de energía. Las protecciones pasivas contra el sol y el estudio sobre el impacto del sol y la sombra son dos aspectos que un buen diseño debe tener en cuenta.

En cuanto a los elementos propios de las instalaciones, una buena división por zonas con sistemas de control, termostatos, programadores y otros elementos nos permitirán realizar un buen seguimiento de todo el sistema. El sistema de transmisión del calor y el frío desde los elementos productores hasta los focos emisores puede optimizarse utilizando tuberías y fluidos, siempre bien aislados, en lugar de conductos de aire. Además, los conductos suelen convertirse en focos de contaminación y entrada de elementos nocivos en los ambientes interiores, y requieren una constante supervisión de los filtros. Asimismo, es preciso controlar los humidificadores y las torres de refrigeración para evitar que se produzcan infecciones de legionela y que aparezcan hongos.

En cuanto a las instalaciones únicamente de calefacción, la utilización de la energía solar es una buena opción. En una vivienda unifamiliar, podemos conseguir que el sistema funcione de forma prácticamente autónoma con unos 15 m2 de paneles para calentar el agua y colocando un suelo radiante. Este tipo de instalaciones trabajan entre los 25 y los 35 ºC, y el sistema de paneles garantiza agua por encima de los 45ºC. Como sistema de apoyo, conviene disponer de un acumulador de agua caliente y una caldera convencional. Si se opta por el gas natural, les calderas con baja emisión de SOx, Nox y de alta eficiencia energética son las más indicadas. Un control adecuado del ambiente permitirá aprovechar al máximo las posibilidades de la instalación.

Instalaciones de gases e hidrocarburos:Instalaciones de gases e hidrocarburos:Instalaciones de gases e hidrocarburos:Instalaciones de gases e hidrocarburos: Entre los gases e hidrocarburos utilizados habitualmente en los edificios, encontramos el gas natural, el gas propano, el gas butano y el gasoil. Como combustibles fósiles, como el carbón, cabe decir que su combustión supone una emisión de CO2 , además de ser fuentes de energía no renovables. Generalmente, el objetivo final de estas instalaciones es obtener energía térmica (ya sea para calefacción, refrigeración, obtención de agua caliente o en aplicaciones de cocción). Un parámetro que debe considerarse es el rendimiento global, es decir, la relación que existe entre las necesidades térmicas que satisfacen y la energía disponible en el combustible utilizado. Así pues, la eficiencia energética de los equipos es un aspecto importante a la hora de hacer una elección.

Otro aspecto importante es el paso de las instalaciones, que debe permitir realizar los trabajos de mantenimiento necesarios, y, en caso de estar oculto, debe disponer de registros.

En cuanto a las calderas, deben analizarse sus emisiones de combustión y su eficiencia antes de elegirlas. Se recomienda que el nivel de emisiones de NOx sea inferior a 100 mg/kWh. En lo referente al rendimiento, véase la clasificación establecida en la Directiva 92/42/CEE.

Los materiales más utilizados en las tubería de los conductos de gas en el interior de los edificios son el cobre, el acero negro y el polietileno. El cobre es actualmente el más utilizado, aunque el polietileno es preferible desde el punto de vista medioambiental, ya que mejora el sistema de montaje, la seguridad y la conservación de la instalación. El cobre y el acero negro tienen unos procesos de elaboración de alto consumo energético, y su extracción causa un grave impacto ambiental.

Instalaciones y elementInstalaciones y elementInstalaciones y elementInstalaciones y elementos de protección y control:os de protección y control:os de protección y control:os de protección y control: La regulación y el control de las instalaciones energéticas de la vivienda son una buena oportunidad para reducir su consumo. La aplicación de la domótica permite controlar a distancia la calefacción, las persianas, la detección de fugas de agua y otros elementos. El sistema se completa con termostatos, sensores de luz ambiental y otros dispositivos.

En cuanto a las instalaciones de protección, los sistemas de alarma pueden formar parte del sistema domótico. Como sistemas de protección contra incendios, en las instalaciones de columnas secas o redes de mangueras o rociadores, pueden aplicarse las mismas indicaciones hechas en e apartado de las instalaciones hidráulicas. Respecto a los extintores, no debe olvidarse que los de halón (gas destructor de la capa de ozono) ya no se fabrican y que deben ir eliminándose gradualmente los que todavía siguen en uso. Lo mismo sucede con las instalaciones fijas de este gas. Entre los detectores de fuego, los termovelocimétricos son preferibles a los iónicos, ya que estos últimos contienen elementos radiactivos (de muy baja actividad).

Instalaciones de elevación y transporte:Instalaciones de elevación y transporte:Instalaciones de elevación y transporte:Instalaciones de elevación y transporte: Cuando hablamos de instalaciones de transporte nos referimos principalmente a los ascensores y los montacargas. Los parámetros que deben considerarse a la hora de elegir estos elementos son aquéllos relacionados con el consumo de energía de la maquinaria, y todo lo relacionado con la emisión de ruidos, tanto de la maquinaria como del resto de los mecanismos.

Instalaciones eInstalaciones eInstalaciones eInstalaciones eléctricas:léctricas:léctricas:léctricas: Antes de diseñar una instalación eléctrica, es preciso evaluar las

posibilidades de aprovechar la luz natural para la iluminación, que dependen en gran medida del diseño global del edificio. La red interior debe diseñarse pensando en los diversos uso que vaya a tener y distribuyendo los circuitos por zonas.

En la elección de las luminarias, debe darse la máxima prioridad a la eficiencia energética. Las de carcasa metálica son preferibles a las de plástico, y las reflectantes son mejores que las difusoras. En cuanto a las lámparas, las de bajo consumo y larga duración son las más recomendables. Como criterio general, las fluorescentes son preferibles a las halógenas y a las de incandescencia (por este orden). Entre las de fluorescencia, son preferibles las de balastos electrónicos de alta frecuencia y recubrimiento trifósforo. En cuanto a los aparatos que conectamos a la red, existen opciones que permiten reducir el consumo global. Deben evaluarse su eficiencia, su consumo anual de energía y otras características, que deberán facilitar los fabricantes.

En los materiales utilizados en cables y otras conducciones, deben evitarse aquéllos que contienen halógenos en su composición, para evitar problemas en caso de incendio, como, por ejemplo, las emisiones de gases nocivos. Instalaciones hidráulicasInstalaciones hidráulicasInstalaciones hidráulicasInstalaciones hidráulicas Las instalaciones hidráulicas incluyen las instalaciones de suministro de agua y las de saneamiento. El primer aspecto que se debe considerar cuando se habla de la instalación de agua es el consumo que se hace de este bien escaso. Por tanto, es importante priorizar los aparatos que permitan reducir el consumo. En el mercado, pueden encontrarse desde grifos hasta mecanismos de descarga para sanitarios, que permiten realizar un ahorro importante. El material que tradicionalmente se ha utilizado para fabricar las tuberías del interior de los edificios ha sido el plomo plomo plomo plomo, aunque hoy en día ha dejado de utilizarse, debido a los problemas que presenta. Entre los materiales que se pueden encontrar en el mercado, el polietileno o el polipropileno son preferibles al acero galvanizado, la fundición y el cobre.

En cuanto a las instalaciones de saneamiento, en primer lugar deben separarse las aguas negras de las fluviales para poder aprovechar las segundas para el riego, las piscinas o cualquier otra aplicación. Debe estudiarse un sistema que permita reciclar las aguas grises, es decir, las procedentes de lavadoras o lavabos, y reutilizarlas, por ejemplo, en las cisternas de los sanitarios. En cuanto a los materiales utilizados, ya sea en bajantes, pequeños desguaces o tuberías de mayor diámetro, el hormigón centrifugado y los materiales de cerámica tienen un impacto ambiental menor que los plásticos, el acero galvanizado y el cobre (por este orden).

Pavimentos:Pavimentos:Pavimentos:Pavimentos: Debe darse preferencia a los pavimentos interiores obtenidos a partir de materiales renovables como el linóleo, la madera de bosques sostenibles, el corcho o los tejidos naturales. Uno aspecto que debe controlarse en estos pavimentos es su recubrimiento protectorrecubrimiento protectorrecubrimiento protectorrecubrimiento protector y las colas que a menudo se utilizan para colocarlos. No es recomendable utilizar maderas tropicales, ya que su transporte resulta muy caro y porque, actualmente, es difícil lograr que su producción se realice de forma sostenible.

Entre los materiales de origen pétreo, son preferibles aquéllos procedentes de canteras próximas, de manera a reducir el impacto que causa su transporte. Estos materiales presentan la ventaja de ser duraderos y reciclables como material de relleno o en sub-bases de viales después de triturarlos. Se recomienda utilizar piedras naturales en lugar de la cerámica, ya que la energía consumida en la elaboración de las piezas es menor en el caso de las piedras.

Para pavimentos exteriores, debe darse prioridad a los pavimentos verdes (analizando el impacto que puede suponer su mantenimiento) y a los greses naturales. Aparte de estos materiales, pueden utilizarse también las piedras naturales, la cerámica, los prefabricados de hormigón y los pavimentos continuos de hormigón. Los derivados del petróleo, como el asfalto y toda la gama de pavimentos sintéticos, son los materiales menos recomendables.

En el mercado, pueden encontrarse también aplicaciones en las que la materia prima son materiales reciclados, como, por ejemplo, plásticos o granulados. Se trata de aplicaciones interesantes en tanto que suponen la reutilización de residuos.

Piezas cerámicas: Piezas cerámicas: Piezas cerámicas: Piezas cerámicas: La cerámica es un material tradicional, y sus ventajas medioambientales radican en su durabilidad y en sus bajos costes de mantenimiento. Por otra parte, se obtiene de recursos no renovables y su proceso de cocción supone un gasto energético considerable, ya que requiere temperaturas del orden de los 1000ºC.

En función de sus características, pueden combinarse sus funciones de cierre con las de elemento de estructura vertical y, en ese sentido, nos permiten realizar un notable ahorro de recursos. Asimismo, su tamaño y los sistemas de colocación reducen el gasto en mortero.

Pinturas: Pinturas: Pinturas: Pinturas: Hay algunas pinturas y barnices preparadas con componentes naturales i de baja toxicidad. Así mismo los hay con etiquetas ecológicas, concretamente la etiqueta ecológica de la UE y el Distintivo de Garantía de Calidad Ambiental. En cuanto a su composición y su origen, las pinturas naturales son preferibles a las acrílicas con base acuosa, y éstas a las sintéticas.

Placas, planchas y tableros:Placas, planchas y tableros:Placas, planchas y tableros:Placas, planchas y tableros: Existen placas, planchas y tableros de diversa composición. Los construidos con materiales orgánicos permiten aprovechar de forma muy eficiente los recursos. Por el contrario, los de origen inorgánico utilizan recursos no renovables. Están empezando a salir al mercado tableros realizados con materiales reciclados. En general, el principal problema desde el punto de vista del medio ambiente son las colas y los adhesivos utilizados como aglomerantes, aunque pueden encontrarse tableros aglomerados con materiales que tienen un impacto muy reducido o nulo. Presentan la ventaja de ser fácilmente reciclables.

Revestimientos, acabados y protectores:Revestimientos, acabados y protectores:Revestimientos, acabados y protectores:Revestimientos, acabados y protectores: Entre las opciones para revestimientos de paramentos verticales y horizontales, las soluciones constructivas que utilizan placas o planchas son mucho más reciclables (véase la composición de las placas, las planchas y los tableros). Por otra parte, los que se aplican en forma de pastas son prácticamente inutilizables con la tecnología actual. Debe darse prioridad a las soluciones que permitan una buena reciclabilidad, como los montajes en piezas y

las sujeciones con tornillos, ya que las colas o los adhesivos presentan más dificultades en este sentido.

El material más utilizado en los revestimientos interiores es el yeso. Como todos los materiales pétreos, su extracción provoca un gran impacto ambiental, pero, en este caso, su consumo permite un fuerte ahorro energético. Por otra parte, su higroscopicidad hace que actúen como reguladores de la humedad interior. Los morteros presentan una problemática similar.

En cuanto a los embaldosados, tienen a favor su resistencia y, en contra, una mala reciclabilidad. La problemática de su composición es la misma que la que presentan la piedra natural o la cerámica.

Entre los fungicidas e insecticidas, encontramos las sales hidrosolubles y compuestos químicos que deben aplicarse con disolventes. Entre las sales, las de boro no desprenden ningún tipo de elemento tóxico, aunque necesitan un tratamiento hidrófugo para protegerlas del agua. Entre las aplicadas con disolventes, el dieldrin, el endrin, el DDT o el pentaclorofenol se han prohibido o tienen usos muy restringidos. Sus sustitutos, como la permetrina, presentan una toxicidad muy baja. En general, puede decirse que, si se realiza de la forma adecuada, la protección de la madera permite alargar su vida útil.

Tratamientos para la madera:Tratamientos para la madera:Tratamientos para la madera:Tratamientos para la madera: La problemática que presentan los protectores de la madera es su toxicidad. Ésta procede tanto de los disolventes utilizados al aplicarlos como del propio principio activo. A la hora de elegir el disolvente, es preferible el agua a los compuestos orgánicos (por ejemplo, el white spirit). A menudo, las condiciones de aplicación nos condicionan en el momento de elegir: los hidrosolubles se aplican en autoclave y los disolventes orgánicos pueden aplicarse con pincel o inyectándolos.

Vidrios:Vidrios:Vidrios:Vidrios: La producción de cristal supone un elevado gasto de energía (los hornos de fundición trabajan a 1500 ºC) y la explotación de recursos no renovables para obtener las materias primas, pese a no ser escasos (silicio y óxidos metálicos). De todas formas, el cristal es un elemento difícilmente sustituible, y deben buscarse los aspectos positivos que puede conllevar su utilización. Entre éstos, cabe destacar la posibilidad que ofrecen de disponer de luz natural en el interior de los edificios y su fácil reciclabilidad, pese a que no está muy extendida en el sector de la construcción. Cabe decir también que se trata de un material muy resistente a los productos químicos y de gran resistencia.

Si se utilizan en los cierres, debe tenderse a utilizar cristales dobles con cámara, sistema que permite un notable ahorro energético.

Sin embargo lo anterior no tendría su razón de ser si no se tomara en cuenta otro aspecto importante dentro de “los materiales de construcción”“los materiales de construcción”“los materiales de construcción”“los materiales de construcción” , el cual no es más que los impactos externos,

que tienen mucho que ver con el calor que debe traspasar la piel externa del edificio antes de afectar las condiciones de la temperatura interior. La forma en la que el calor penetra en la piel de la fachada puede compararse con la forma como un material poroso absorbe la humedad; las sucesivas capas de la fachada se “saturan”“saturan”“saturan”“saturan” de calor hasta que, finalmente, el efecto es perceptible en la superficie interior. Ejemplos de lo anterior se encuentran las pirámides, de los egipcios, las viviendas subterráneas

de los trogloditas y las viviendas históricas de todas las partes del país. Las fuerzas térmicas que actúan en el exterior de una edificación son una combinación de los

impactos por convección y radiación. Sin embargo las perdidas de calor anteriormente mencionadas se dan muchas veces a través de

la mampostería, son significativas cuando los materiales con que está construida la vivienda son muy livianos. Las viviendas que cuentan en su construcción con ladrillo y concreto, son buenos elementos para

la retención de la energía dentro de la habitación, siempre que tengan un espesor adecuado. Las paredes exteriores construidas con muy poco espesor es decir entre 10 o 15 cms., causarán inevitablemente un gran consumo de combustible. El espesor más común con que se deberían construir una pared es de 30 cms., ya que este tipo de pared tiene buenos valores de conductividad, aunque a medida que el combustible se encarece comienza a ser necesario disminuir aún más las perdidas, para lo cual habrá de recurrir a ciertos artificios. Lo anteriormente descrito se puede apreciar en las viviendas de antes, que se hacían con

paredes de 45cm o más. Actualmente, construir semejante pared tiene un costo muy alto. Pero se pueden usar aislantes como son los elementos de baja conductividad y que por lo tanto tienen bajas pérdidas, además de razonables costos. Los aislantes utilizan por lo general el aire encerrado en pequeñas celdas para evitar el paso del

calor. El aire es un mal conductor del calor. Las aislaciones, al contar con cientos de pequeñas burbujas de aire encerrado en ellas, aumentan y magnifican el efecto no conductor del aire. Así, una pared con cámara de aire, baja los consumos de energía. En una pared aislada no es necesario llevar el espesor del aislante Las características de absorción y emisión constituyen otra defensa eficaz contra los impactos

de la radiación y adquieren una especial importancia en condiciones calurosas; ya que los materiales que reflejen más radiación de la que absorben, y que expelen rápidamente la cantidad absorbida en forma de radiación térmica, producirán temperaturas más bajas dentro de la edificación. Esta energía se concentra cerca de la parte visible es decir en materiales blancos que reflejan el 90% o más de la radiación recibida, mientras que los negros solo reflejan el 15% o menos. Un aspecto que poca importancia le dan es el del gasto energético en los costos de construcción

de estructuras, sin embargo resulta conveniente distinguir dos componentes fundamentales en la

forma construida: la naturaleza física de la materia empleada y la geometría adoptada por esta última (así ocurre en otras disciplinas, el diseño de estructuras por ejemplo [[[[VázquezVázquezVázquezVázquez,,,, 1997:42]1997:42]1997:42]1997:42]). El coste energético de fabricación dependerá esencialmente de la cantidad de material utilizado y de su naturaleza (intensidad energética), así como de la durabilidad general de la construcción. Por el contrario, el coste energético de mantenimiento, a igualdad de cantidad y naturaleza de los materiales, dependerá significativamente de la geometría particular con que se empleen y de la eficiencia general de sus sistemas energéticos (cuya mejora, con técnicas industriales típicas, podría incluso requerir materiales con mayor intensidad energética). En lo que se refiere al coste energético, interesa desde el principio evaluar los términos más significativos de su estructura agregada, en lo que se refiere a esas cuatro variables sintéticas: durabilidad, materiales, geometría y eficiencia. [[[[LuxánLuxánLuxánLuxán,,,, 2000:502000:502000:502000:50----51]51]51]51].

Respecto a los flujos energéticos asociados al funcionamiento de las construcciones destinadas a vivienda, puede afirmarse que en general la influencia de la naturaleza material es un orden de magnitud menor que la influencia de su geometría. Para fijar ideas, un edificio de viviendas típico en la Europa de los años 70 requiere para su construcción del orden de 1.000kWh/m2 y con los sistemas típicos de la década requerirá para su mantenimiento como edificio en uso del orden de 200kWh/m2 o más a lo largo de un año [[[[Vale & ValeVale & ValeVale & ValeVale & Vale,,,, 1991]1991]1991]1991]. Dependiendo de la vida útil del edificio, el porcentaje entre la energía de construcción y la de mantenimiento varía como sigue: para 50 años, la energía de fabricación supone un 9% del total, mientras que para 100 años la proporción se reduce al 5%: para para para para ahorrar energía en nuevas construcciones de vivienda debe prestarse atención prioritaria aahorrar energía en nuevas construcciones de vivienda debe prestarse atención prioritaria aahorrar energía en nuevas construcciones de vivienda debe prestarse atención prioritaria aahorrar energía en nuevas construcciones de vivienda debe prestarse atención prioritaria a la la la la geometría, de la que dependerá la energía gastada en el mantenimientogeometría, de la que dependerá la energía gastada en el mantenimientogeometría, de la que dependerá la energía gastada en el mantenimientogeometría, de la que dependerá la energía gastada en el mantenimiento. Veamos algunos ejemplos:

Fig. 4. Ejemplos de energía gastada en el mantenimiento de una vivienda al pasar diferentes

años.

Aunque el modelo lineal, empleado en el ejemplo, para relacionar coste de fabricación con eficiencia y, por tanto, con el coste de mantenimiento es necesariamente falso, permite al menos dar una idea grosera de la tendencia principal: lo fundamental para encaminarse hacia la disminución del coste energético es la disminución de los costes de mantenimiento. Y aunque para ello lo mejor es operar sobre la geometría de la construcción, puede merecer la pena invertir simultáneamente en energía de fabricación a condición de que esté ligada a disminuciones proporcionales de la energía de mantenimiento (a través de un proporcional aumento en la eficiencia). Nótese la comparación entre los ejemplos 4b y 4c: incluso cuando el gasto total de energía se ha reducido desde el diseño inicial al 32%, una disminución a la mitad de la energía de fabricación significa tan sólo una reducción marginal del consumo total, un 5% adicional medido sobre la situación de partida. (Vázquez Espí, Mariano. (Vázquez Espí, Mariano. (Vázquez Espí, Mariano. (Vázquez Espí, Mariano. (Madrid, enero de 2001) Construcción e impacto sobre el ambiente: el caso de la tierra yConstrucción e impacto sobre el ambiente: el caso de la tierra yConstrucción e impacto sobre el ambiente: el caso de la tierra yConstrucción e impacto sobre el ambiente: el caso de la tierra y otros otros otros otros materialesmaterialesmaterialesmateriales. Ficha recuperada el mes de marzo del 2003 en la dirección

http://habitat.aq.upm.es/boletin/n20/amvaz.html)

La conclusión principal respecto a edificios de vivienda es el siguiente: lo primero que debe perseguirse es la disminución del coste de mantenimiento, comenzando por mejorar el diseño y la

Tipo de edificio Fabricación (kWh/m2)

Mantenimiento (kWh/m2/año)

Consumo total (kWh/m2/año)

Índice

1. Edificio típico de 50 años de vida 1.000 200 220 100%

2ª. Edificio con eficiencia mejorada de 50 años de vida

2.000 100 140 64%

2b. El edificio anterior con durabilidad mejorada a 100 años de vida

2.000 100 120 55%

3ª. Edificio con geometría mejorada de 50 años de vida

1.000 100 120 55%


1.000 100 110 50%

4ª. Edificio con eficiencia y geometría mejorada de 50 años de vida

2.000 50 90 41%


2.000 50 70 32%

durabilidad. Sin embargo, ahora, es necesario aumentar la eficiencia sin aumentar los costos de fabricación o bien aumentando a la vez la durabilidad: de lo contrario, los cambios podrían no representar ventaja neta. En cualquier caso, la sola disminución de los costes de fabricación (a igualdad de todo lo demás) no conduce a una reducción sustancial del consumo total.

Aunque desde luego la casuística es compleja, a falta de mejor información, puede proponerse una regla de partida para el diseñador: comience por mejorar la geometría del edificio (arquitectura bioclimática), busque después aumentar su durabilidad, por último busque aumentar su eficiencia energética sin aumentar su coste de fabricación o bien disminuya sus costes de fabricación sin disminuir su eficiencia. La última parte de la regla no opera en edificios de vivienda (o en edificios con costes de fabricación típicamente bajos).

Como conclusión de este análisis cualitativo debe quedar clara la importancia fundamental que el diseño bioclimático del edificio tiene para el ahorro energético, y de ahí la importancia de cualquier técnica constructiva que facilite ese diseño, entre las que se encuentra las fábricas de tierra en cualquiera de sus formas. Se puede anticipar que la importancia o la ventaja de la tierra como material de construcción se derivan de forma secundaria, además de lo anterior, de las posibilidades que ofrece para la mejora de la eficiencia energética sin aumento parejo del coste de fabricación. Por lo mismo, el uso de los "nuevos" materiales "verdes" que están apareciendo puede ser como "matar moscas a cañonazos": muchos de ellos requieren altas energías de fabricación y lo más que pueden ofrecer es aumentos en la eficiencia, y como se vió más arriba éste no es el camino más directo hacia la disminución de los impactos sobre el ambiente. Además, esta mejora en la eficiencia de los sistemas energéticos, obtenida sin el menor esfuerzo en el diseño geométrico, no ayudará mucho a que el diseño bioclimático se generalice, objetivo que sería en definitiva el más urgente.

5.5.5.5. Deterioro de los materiales.Deterioro de los materiales.Deterioro de los materiales.Deterioro de los materiales. Cada zona climática tiene sus agentes atmosféricos destructores específicos. En este estudio

se mencionara brevemente los problemas principales, tomando en cuenta todos y cada uno de os comportamientos térmicos, que forman parte esencial del panorama total. El proceso de deterioro químico depende, de la presencia de agua, lluvia y alta humedad relativa.

En zonas cálidas, con una temperatura alta se producen condensaciones. Las diferencias de temperatura afectan principalmente el aspecto físico de los materiales constructivos, produciendo variaciones en su dimensión y con ello su agrietamiento. Por otro lado loas reacciones químicas producen también efectos secundarios importantes y otro

tipo de fenómenos que se aceleran con el incremento de la temperatura. La radiación excesiva ocasiona el deterioro de los materiales en parte debido al aumento de las temperaturas y en parte también debido a la acción fotoquímica de los rayos. Los agentes biológicos (tales como hongos, plantas, etc.) necesitan humedad para poder

subsistir; por lo que el deterioro será muy pequeño a menos que la humedad relativa exceda del 70%

Una característica importante para el control del deterioro de los materiales es controlar primero

la transmisión térmica de los materiales.

6.6.6.6. Capacidad de aislamiento o Efectos de la Capacidad Capacidad de aislamiento o Efectos de la Capacidad Capacidad de aislamiento o Efectos de la Capacidad Capacidad de aislamiento o Efectos de la Capacidad Calorífica.Calorífica.Calorífica.Calorífica.

Para poder hablar y determinar las características adecuadas del comportamiento térmico de los

materiales en una región determinada como lo es la Ciudad de Puebla, es necesario realizar un estudio de las condiciones térmicas anuales que tienen relación con las condiciones de confort, que posteriormente hablaremos. Es posible establecer una relación directa entre el nivela máximo de la temperatura anual y el valor de aislamiento necesario y confirmar una correlación paralela entre el índice de temperatura diario y los requerimientos de capacidad calorífica. Con relación a lo anterior Leroux (1946) recomienda que en aquellas zonas donde el margen diurno se encuentra entre los 6 y 8 °C la construcción deberá realizarse con materiales pesados de aproximadamente 300 kg/m3, utilizando por ejemplo hormigón o ladrillo, para temperaturas que van de los 10 a los 12°C, con un peso entre 600 y 700 kg/cm3 y por último los que se encuentren por encima de los 20°C, un peso que vaya entre los 1200 kg/cm3 o más. Estas recomendaciones, aunque son correctas en principio, han sido en la actualidad criticadas en su aplicación ya que se han desarrollado otro tipo de análisis más detallados al problema y que a continuación se expondrán para darle a nuestra investigación otro punto de vista. La relación entre las condiciones de confort y las variaciones diurnas de la temperatura puede ilustrarse con algunos ejemplos teniendo en cuenta las características del material. La capacidad calorífica es esencial en los casos en los que la inclinación de la curva de temperatura diaria es muy pronunciada y la curva diaria resultante permanece en la zona de confort o muy cerca de ella. Si la temperatura exterior puede alcanzar los 29.4°C, o incluso más, una construcción pesada estabilizará la temperatura fuera del margen de confort. No obstante, con curvas muy inclinadas, existe la posibilidad de utilizar materiales con baja capacidad difusora, para absorber las condiciones térmicas cercanas a la situación de confort y mantenerlas durante los periodos extremos del día.

Otro punto importante de mencionar es la energía que se incorpora a los materiales de construcción, los cuales pueden ser medidos por medio de un método estándar para el cálculo de la energía incorporada en los materiales de construcción, sí existe una definición generalmente aceptada: la energía incorporada de un material incluye toda la que se necesitó en los distintos procesos necesarios para llevar el material a su lugar en el edificio: desde la extracción de las materias primas, hasta su manufactura y erección; debe incluir la energía asociada al transporte (y a la parte

proporcional de la infraestructura necesaria para que éste sea posible), así como la parte proporcional de los equipos y maquinaria necesarios para todos esos procesos ((((Woolley et Woolley et Woolley et Woolley et aliialiialiialii,,,, 1997:7)1997:7)1997:7)1997:7). En la tabla siguiente se han recogido datos aportados por distintos autores, y en la que se pueden observar tanto disparidades como desenfoques notables. A pesar de ello, son más las coincidencias que las diferencias:

Referencias (año)

1 (1997) 2 (1982)

3 (1978) (b) 4 (1995) 5 (1998) 6 (1979) (c) 7 (2000) (e) 8 (1990)

Acero 8,06 10 7,67 7-13 7-11 13 11 14 (g) Acero reciclado 2,5-4,17 2,5-3,3 4,7 Acero inoxidable 3,06 15 Aislantes térmicos plásticos

1.125 kWh/m3

Aluminio 27,0 42-61 42-67 73 44-60 81 (g) Aluminio en chapa 58 56 65 Aluminio reciclado 3,89 2,8-4,2 3-11 13-29 Áridos 0,01 0,02 0,04 Asfalto (tela) 3 12 Cal 1,5 Cemento 2,2 1,8 2,4 2 Cinc 15 Cobre (chapa) 19,4 16 19-47 20-24 22 25 Cobre reciclado 3-22 11-14 Fibra de celulosa 133

kWh/m3

Hormigón 0,28 0,2 0,5 0,2 0,3 0,7 Hormigón ligero 0,5 Ladrillo cerámico 0,86 1,2 0,7-1,69 0,09 1,25 Ladrillo silicocalcáreo 0,4 0,5 Ladrillo de tierra compactada (d)

0,02 0,13-0,4

Lana ovina (a) 30,6 kWh/m3

Lana mineral 231 kWh/m3

3,9

Madera 0,1 1,25 Mampostería en seco 1,4 Plástico 45 10 2,73 22-61 2,65 20-40 21-23 Plástico reciclado 14-44 Papel 6,51

Plomo 52,8 14 14 Plomo reciclado 2,78 poli-carbonatos 30 poli-propilenos 20 poli-uretanos 33,3 Porcelana 6,1 7,5 PVC 20,7 Resinas termo-estables

24

Teja cerámica plana 4,4 Titanio 154 Vidrio 9,19 6,0 3,6-7 3,3-8,3 7,4 5,3 22,5 (f) Vidrio celular 4,69 Vidrio reciclado 2,8-5,6 2,8

Fig. 5. Energía incorporada por distintos materiales de construcción, según diversos autores.Energía incorporada por distintos materiales de construcción, según diversos autores.Energía incorporada por distintos materiales de construcción, según diversos autores.Energía incorporada por distintos materiales de construcción, según diversos autores. La energía está expresada en kWh/kg de producto salvo que se indique otra cosa. Referencias Referencias Referencias Referencias. 1:((((Wooley et alWooley et alWooley et alWooley et al,,,, 1997)1997)1997)1997). 2:((((Vale & ValeVale & ValeVale & ValeVale & Vale,,,, 1991)1991)1991)1991)

(datos de 1982). 3:((((Daumal & GarcíaDaumal & GarcíaDaumal & GarcíaDaumal & García,,,, 1978)1978)1978)1978). 4: ((((Roodman & LenssenRoodman & LenssenRoodman & LenssenRoodman & Lenssen,,,, 1995)1995)1995)1995). 5:((((EdwardsEdwardsEdwardsEdwards,,,, 1999)1999)1999)1999) (datos de 1998). 6:((((MazriaMazriaMazriaMazria,,,, 1979)1979)1979)1979). 7:Estimaciones propias basadas en diversas fuentes. 8: ((((Estevan et aliiEstevan et aliiEstevan et aliiEstevan et alii,,,, 1992)1992)1992)1992). NotasNotasNotasNotas: a: no incluye transporte. b: no incluye transporte de materias primas ni infraestructura. c: energía de

fabricación. d: incluye estabilización con cemento. e: incluye transporte local, hasta 100km, en España, por carretera o ferrocarril. f: mínimo coste para vidrio en automóviles. g: piezas mecanizadas.

7.7.7.7. Conclusiones.Conclusiones.Conclusiones.Conclusiones.

• Los esfuerzos a favor de una construcción sostenible deben dirigirse a disminuir el coste de mantenimiento de los edificios. La prioridad debe otorgarse al diseño bioclimático o integrado en su medio ambiente ((((Luxán et aliiLuxán et aliiLuxán et aliiLuxán et alii,,,, 1997)1997)1997)1997); ((((LuxánLuxánLuxánLuxán,,,, 2000)2000)2000)2000), que en los climas peninsulares podrían proporcionar drásticas reducciones de los consumos. En segundo lugar, debe mejorarse la durabilidad de los edificios y la eficiencia de los sistemas energéticos activos. Todo ello puede hacerse con materiales tradicionales o con nuevos, siempre que estos no incorporen energía desproporcionadamente a sus posibles ventajas. La discusión sobre el carácter "verde" de los materiales debería reservarse a aquellos que pueden ser tóxicos o muy contaminantes en cualquier plazo temporal.

• Aunque un cálculo fino de la energía incorporada en un material puede ser tan costoso que resulte desalentador, pueden establecerse dos reglas cualitativas básicas de mucha ayuda para el diseñador: la presencia de componentes que exigen altas temperaturas en su fabricación o altos grados de pureza respecto a la composición media de la corteza terrestre (o ambas cosas a un tiempo) permiten vaticinar costes energéticos altos.

• El coste energético específico de un material no tiene significado, salvo cuando se relaciona con la cantidad de material requerido por la función constructiva encomendada. En general, si las prestaciones requeridas no son extremas, los materiales polifuncionales (es decir, los

que permiten construir elementos constructivos que resuelven simultáneamente varias funciones) deben preferirse a los materiales especializados: por ejemplo, para pocas plantas deben preferirse muros de carga a estructuras porticadas. Cuando las prestaciones requeridas son altas, los materiales especializados pueden compensar su alto coste energético con sus elevadas propiedades físicas. En todo caso, la evaluación energética de la construcción debe hacerse globalmente, en el más elevado grado de agregación que Corolario: no existen ni existirán materiales ecológicos. Incluso el uso de la madera puede ocasionar fortísimos impactos. La cualidad de lo ecológico, o de lo sostenible, puede predicarse de una cultura determinada, también de una cultura técnica.

• sea posible, incluyendo tanto el coste de fabricación como el coste de mantenimiento. • Cuando se realiza una evaluación global, incluyendo fabricación y mantenimiento, casi cualquier indicador vale, pues mientras el coste de fabricación siga siendo marginal, existe proporcionalidad groseramente aproximada entre el coste energético y el coste material totales.

Hay una última consideración que, aunque debía haber sido previa, he decidido dejar para el final: la población humana de este planeta dejará de crecer o se reducirá a cero. En el primer caso y con edificios en los que se haya cuidado su durabilidad, llegará un momento en el que sólo haga falta rehabilitar o reutilizar, en el que la obra nueva sea una rareza, no la regla (véase ((((MoewesMoewesMoewesMoewes,,,, 1997)1997)1997)1997); ((((VerdaguerVerdaguerVerdaguerVerdaguer,,,, 1999)1999)1999)1999)). Con unas 250.000 viviendas vacías en un área urbana como Puebla, de muy diversa habitabilidad y antigüedad, y con una población prácticamente estable, quizá hemos llegado ya a ese punto. Si así fuera, ya se comprende que lo que más necesitaría la sostenibilidad en el sector de la construcción es una radical reorientación de la política inmobiliaria e industrial en nuestro país. Pero mucho me temo que la docta discusión que he intentado en este trabajo es perfectamente inútil para conseguirla.


Estevan, Antonio, Mercedes Llop, Marta Román, Alfonso Sanz y Pilar Vega (1992) Análisis comparativo de Análisis comparativo de Análisis comparativo de Análisis comparativo de externalidades y condicionantes de la competitividad por modos de externalidades y condicionantes de la competitividad por modos de externalidades y condicionantes de la competitividad por modos de externalidades y condicionantes de la competitividad por modos de transportetransportetransportetransporte (Madrid: Dirección General de Planificación Interregional de Grandes Infraestructuras. Ministerio de Obras Públicas y Transporte)

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9.9.9.9. Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos. • Fig. 1. Estevan, Antonio, Mercedes Llop, Marta Román, Alfonso Sanz y Pilar Vega (1992) Análisis Análisis Análisis Análisis

comparativo de externalidades y condicionantes de la competitividad por modos de transportcomparativo de externalidades y condicionantes de la competitividad por modos de transportcomparativo de externalidades y condicionantes de la competitividad por modos de transportcomparativo de externalidades y condicionantes de la competitividad por modos de transporteeee (Madrid: Dirección General de Planificación Interregional de Grandes Infraestructuras. Ministerio de Obras Públicas y Transporte)

• Fig. 2 Vázquez Espí, Mariano. (Madrid, enero de 2001) “Construcción e impacto sobre el ambiente: el Construcción e impacto sobre el ambiente: el Construcción e impacto sobre el ambiente: el Construcción e impacto sobre el ambiente: el caso de la tierra y otrocaso de la tierra y otrocaso de la tierra y otrocaso de la tierra y otros materiales”s materiales”s materiales”s materiales”. Ficha recuperada el mes de marzo del 2003 en la dirección http://habitat.aq.upm.es/boletin/n20/amvaz.html)

• Fig. 3. Vázquez Espí, Mariano. (Madrid, enero de 2001) “Construcción e impacto sobre el ambiente: el Construcción e impacto sobre el ambiente: el Construcción e impacto sobre el ambiente: el Construcción e impacto sobre el ambiente: el caso de la tierra y otros matericaso de la tierra y otros matericaso de la tierra y otros matericaso de la tierra y otros materiales”ales”ales”ales”. Ficha recuperada el mes de marzo del 2003 en la dirección http://habitat.aq.upm.es/boletin/n20/amvaz.html)

• Fig. 4. Vale, Brenda & Robert Vale (1991) Green architecture. Design for a sustainable futureGreen architecture. Design for a sustainable futureGreen architecture. Design for a sustainable futureGreen architecture. Design for a sustainable future (London: Thames & Hudson

• Fig. 5. 1:((((Wooley et aWooley et aWooley et aWooley et allll,,,, 1997)1997)1997)1997). 2:((((Vale & ValeVale & ValeVale & ValeVale & Vale,,,, 1991)1991)1991)1991) (datos de 1982). 3:((((Daumal & GarcíaDaumal & GarcíaDaumal & GarcíaDaumal & García,,,, 1978)1978)1978)1978). 4: ((((Roodman & LenssenRoodman & LenssenRoodman & LenssenRoodman & Lenssen,,,, 1995)1995)1995)1995). 5:((((EdwardsEdwardsEdwardsEdwards,,,, 1999)1999)1999)1999) (datos de 1998). 6:((((MazriaMazriaMazriaMazria,,,, 1979)1979)1979)1979). 7:Estimaciones propias basadas en diversas fuentes. 8: ((((Estevan et aliiEstevan et aliiEstevan et aliiEstevan et alii,,,, 1992)1992)1992)1992).


10. Criterios de Confort.10. Criterios de Confort.10. Criterios de Confort.10. Criterios de Confort.

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1.1.1.1. Objetivo del CapítuloObjetivo del CapítuloObjetivo del CapítuloObjetivo del Capítulo....

El objetivo principal del presente capitulo es aprender a proyectar un edificio, desde el punto de vista térmico, consistente en lograr un ambiente interior cuyas condiciones se encuentren próximas a las de confort. Es decir que en términos arquitectónicos, la planificación y el sistema constructivo de un edificio deben utilizar el máximo las posibilidades naturales para mejorar las condiciones interiores, sin recurrir a la utilización de aparatos mecánicos.

Por lo anterior es que a continuación se realizara un estudio detallado de los criterios de confort en las dos estaciones del año más representativos, el templado y el frío, para poder llegar a una conclusión adecuada, sobre el análisis térmico.

2.2.2.2. Criterios de Confort.Criterios de Confort.Criterios de Confort.Criterios de Confort. Antes que nada es importante definir que es CONFORT, CONFORT, CONFORT, CONFORT, por lo que es la sensación agradable y equilibrada entre humedad, temperatura y calidad del aire (no viciado). Estas varían en función de la actividad que desarrollemos y la edad que tengamos. (Varios Autores (abril de 2004). “Confort”Confort”Confort”Confort”. Ficha recuperada el mes de abril de 2004 en la dirección: http://www.todoarquitectura.com/v2/Foros/Topic.asp?Topic_ID=2843#top) A través de la Historia, las diferentes culturas han demostrado un entendimiento de materiales y recursos para adaptar la vivienda a su entorno natural, no tenían otro modo para protegerse contra las inclemencias por lluvia, frío, calor, viento, etc. Cuando éramos hombres primitivos nuestra piel, se cubría de espesa pelambre para protegerla de las inclemencias del clima. Muchos siglos han transcurrido y es costumbre universal protegernos del clima con una construcción que llamamos casa. Lo que diremos sobre ella será válido para los edificios de oficinas o industriales, sin que con ello implique que se analicen. En todos ellos, el objetivo es la búsqueda de un refugio que nos mantenga apartados, separados del clima. Es inconcebible una vivienda que no nos proteja, que no mantenga una cierta temperatura y humedad constante. Todos protestamos cuando nos vemos obligados a trabajar o vivir en un ambiente demasiado caluroso o demasiado frío, en un ambiente que no tenga diferencia respecto al aire exterior.

Sin embargo las viviendas actuales se construyen de forma masiva buscando el rápido beneficio económico y sin considerar factores de entorno como el emplazamiento, orientación, materiales, aislamiento, etc. Las aglomeraciones de las ciudades, disposición de los edificios, superficies alquitranadas y polución crean un microclima que puede elevar la temperatura media entre 3 y 5 ºC.

Fig. 1. Ejemplo de la orientación de los materiales en un edificio.,

La normativa actual sobre la vivienda es común para todas las regiones y las urbanizaciones actuales se ubican, abusando de los modernos sistemas climáticos, donde nuestros antepasados nunca lo hubieran hecho, es decir, en entornos habitables tan sólo por medios artificiales y no naturales. (Demótica Viva. (enero de 2003) ““““Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y económico. I de III”ecológico y económico. I de III”ecológico y económico. I de III”ecológico y económico. I de III”. Ficha recuperada el mes de febrero de 2003 en la dirección: http://www.domoticaviva.com/noticias/035-040103/bio1.htm)

Para proporcionar condiciones de habitabilidad y confort se recurre a sistemas, equipos y aparatos eléctricos o combustibles de base fósil, que consumen grandes cantidades de energía y producen alta contaminación del medio ambiente: efecto invernadero, lluvia ácida, destrucción de la capa de ozono, contaminación...

"Mi casa es un nidito" expresamos cuando, en invierno nuestro hogar permanece caldeado y afuera hace frío. Inversamente, decimos que nuestra casa u oficina es una "frescura", cuando en el exterior los demás se achicharran. El concepto de confort, entonces, está ligado al de constancia de la temperatura interior de la vivienda y al de independencia de la temperatura exterior. Por supuesto que esa sensación dependerá además de factores subjetivos, tales corno el tipo de actividad que desarrollamos, el mobiliario que nos rodea, etc. El objetivo del diseño y construcción de un edificio es, por lo tanto, dar satisfacción plena a las diversas de los ocupantes entre ellas las ambientales. Es entonces prioritario diseñar o reacondicionar estas construcciones con un nuevo criterio. Hasta ahora, poco se ha dicho en la Argentina sobre este tenia. Trataremos de dar algunas pistas para la solución de la tan intrincada cuestión. ¿Por qué tanta insistencia en el confort?. Porque de todos los factores es éste el que mayores consecuencias tiene sobre los consumos de energía. Una casa dentro de la cual hace frío mientras afuera hace calor, es la antítesis de lo que llamaríamos el ideal de casa. Sin embargo, los últimos años, es fácil observar cada vez con mayor frecuencia cómo las casas y edificios se construyen contra este criterio, haciendo prevalecer la belleza del diseño sin pensar en los gastos que se ocasionarán a los futuros habitantes. Total, la energía era barata. Pero esto se acabó. Ahora la energía cuesta y mucho. Hay casas y edificios donde los habitantes sufren frío porque los costos de calefacción son prohibitivos.

Es suficiente con ejecutar sólo algunas medidas y los consumos de combustibles de nuestros edificios y casas serán reducidos a la mitad o menos. Eso sí, habrá que olvidarse de basar todo el confort en la calefacción o el aire acondicionado. La casa deberá ser diseñada o convertida en una construcción que conserve la energía. (Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de “Conservación de “Conservación de “Conservación de energía en viviendas y edificios”energía en viviendas y edificios”energía en viviendas y edificios”energía en viviendas y edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección:

www.arquinstal.net/publicaciones/ure_esso/conservaciondeenergiaenviviendasyedificios.html ) Es importante dejar claro que no es necesario llegar a sacrificios exagerados. Para esto, consideraremos algunos conceptos sobre el comportamiento del cuerpo humano ante el clima. Nuestro cuerpo es sensible a los cambios de temperatura, humedad, radiación y viento. La temperatura normal del cuerpo es de 37º Centígrados. Cuando enfermamos, la temperatura se eleva hasta llegar a límites de 41º o 42º donde se hace peligrosa. Nuestro cuerpo es muy sensible a los aumentos de su temperatura interior. Tan sólo 5 ó 6 grados más de lo normal pueden causar la muerte. El cuerpo humano tolera aún menos las bajas temperaturas, pues con 35ºC el hombre comienza a sentir somnolencia hasta caer en un profundo letargo. Sentado en una habitación, la sensación de satisfacción ambiental dependerá de la temperatura del aire, que se considera adecuada si se encuentra entre 18ºC y 26ºC. Entre esos límites, el cuerpo se encuentra ,bien si se viste ropa no muy pesada y se cumple una actividad liviana.

Fig. 2. Ejemplo de efecto que causa el ambiente a un individuo. La humedad relativa, “que siempre tiene la culpa de todos nuestros malestares”, es la menos culpable. La tolerancia a su variabilidad es grande: desde 20% a 75%. Claro que un día con un 90% de humedad relativa barre con todos los buenos recuerdos y tolerancias.

Nuestro cuerpo es muy sensible a los cambios en la radiación que recibe, por ejemplo, desde el sol. Si la temperatura es inferior a 18ºC, pero hay buen sol y nos colocamos bajo su protección comenzamos a sentir de inmediato que nuestra sensación de confort aumenta. No en vano tantas generaciones de jubilados toman el solcito en las plazas. El sistema de calefacción conocido como losa radiante o el de radiadores, utiliza el principio de irradiación para alcanzar una temperatura agradable. Así como una persona se siente bien cuando está al sol en un día de frío, lo contrario es también cierto. El sol es muy molesto cuando la temperatura del aire es alta. En consecuencia, una habitación donde entra el sol en invierno es confortable. En verano ocurre lo contrario. Esta habitación actúa como un elemento conservador de energía. La humedad relativa es altamente molesta cuando se combina con los extremos de temperatura. Una habitación con 30ºC y 80% de humedad relativa ofrece un ambiente muy molesto. Si aumentamos la temperatura sin bajar la humedad, transformaremos la habitación en un baño turco, con el peligro del golpe de calor, enfermedad producida por combinación de alta temperatura y humedad.

A la inversa, las altas temperaturas con muy baja humedad pueden provocar peligrosas insolaciones. Existen límites muy bien trazados por sobre los cuales es casi imposible el desarrollo de cualquier trabajo. Se trata de la zona por arriba del 80% de humedad relativa y 35ºC o 25% y 45ºC. A mayor temperatura se necesita más humedad y a menos temperatura, menos humedad. (Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección: www.arquinstal.net/publicaciones/ure_esso/conservaciondeenergiaenviviendasyedificios.html )

Fig. 3. Ejemplo de una adecuada orientación en una vivienda

Si la temperatura es superior a lo deseable, el cuerpo comienza a transpirar, enfriándose por medio de la evaporación. Pero, para evaporar adecuadamente, es necesario poseer buena ventilación, otro factor más que se agrega al complejo confort.

En un clima muy húmedo, es deseable contar con mucha ventilación para evaporar rápidamente la transpiración. Sabemos lo desagradable que puede ser un ambiente cerrado y húmedo en pleno verano. Todos estos datos y descripciones sobre el confort de las casas, tienen condicionantes muy grandes en la edad, sexo y vestimenta del ocupante, Los varones soportan uno a dos grados menos de temperatura que las mujeres. En invierno, las mujeres necesitan más temperatura y en verano menos. Igualmente, a medida que avanzamos en edad, se necesita mayor temperatura en invierno y menor en verano. la ropa hace variar mucho la temperatura necesaria en una habitación. De modo general, sabernos que vestidos con ropas muy abrigadas, soportamos temperaturas más bajas durante un largo tiempo. Definimos entonces un triángulo del confort, con vértices colocados en 20% y 75% de humedad relativa y temperaturas ambientales de 18ºC y 26ºC. Pensamos en los extremos: desarrollar una actividad física intensa en un galpón de chapa al sol con 40ºC y 75 % de humedad, parece realmente incómodo. Sin embargo, ¡cuántos edificios fabriles se han construido así!. El confort dentro de tal edificio solamente se puede restaurar si se coloca aire acondicionado, con el cual se deberán gastar impresionantes cantidades de electricidad, para eliminar un defecto que pudo ser corregido al construirse el local. El camino es exactamente el opuesto: deben diseñarse edificios adaptados al clima y a la actividad a desarrollar en ellos. El hombre se ha desarrollado mejor en estrecho contacto con la naturaleza. Un edificio del tipo "coraza" que aísle totalmente del entorno es dañino, no sólo desde un punto de vista energético, sino también médico. 3.3.3.3. Análisis del Comportamiento Térmico de las estructuras en zonas Análisis del Comportamiento Térmico de las estructuras en zonas Análisis del Comportamiento Térmico de las estructuras en zonas Análisis del Comportamiento Térmico de las estructuras en zonas templadas.templadas.templadas.templadas.

Para poder llegar a un análisis adecuado Olgyay (1998) nos habla sobre la importancia que se debe tener en una casa tipo analizando aspectos significantes del clima templado, por consiguiente a continuación se expondrán algunas características que se deben tomar encuenta para una estructura en una casa construida con diferentes tipos de materiales como son la madera, la piedra, etc., denominada por él como “ortodoxa” y “equilibrada”, de la cual a continuación expondremos sus diferencias.

Como es bien sabido una vivienda ortodoxa seleccionada, cualquiera que esta sea es una construcción que posee características neutras en relación con su entorno climático. Por lo general en estas zonas se trata de una forma cuadrada (de unos 10,7m x 10,7m aproximadamente) con una superficie de 114 m2. Cada lado por lo general tiene un área de 26 m2 constituida por 20,4 m2 de construcción en madera y dos ventanas de 1,5x1,8 m que hacen un total de 5,4 m2 de superficie

acristalada (datos tomados de un análisis energético previo). La puerta, de 1,95 m2, se encuentra situada de acuerdo a los capítulos anteriores en la fachada norte. La cubierta en estas zonas es plana y cubre una superficie total de 114 m2. (Olgyay, 1998) La casa equilibrada por su parte es una vivienda que se encuentra modificada, ya que se han aplicado algunos de los principios descritos en capítulos anteriores. En general este tipo de vivienda es similar a la anterior, con la misma superficie de planta, misma área acristalada y valores de transmisión similares. Los únicos cambios son los que se introdujeron en los materiales de las ventanas orientadas hacia el sur, donde se colocó un doble acristalamiento (U=0,55) y el muro orientado a oeste, que se construyo en piedra. La piedra aunque tiene un alto valor de transmisión posee una influencia beneficiosa en el equilibrio de la capacidad calorífica a través del efecto de retardo por inercia. Por otra parte se modifico la forma cuadrada de la edificación según los siguientes proporciones 1:1,68 a lo largo de un eje este- oeste. Las aberturas se reorganizaron concentrando la mayor superficie acristalada en la fachada sur y manteniendo algunas ventanas en las otras orientaciones, como medida conservadora, a pesar de su comportamiento térmico relativamente desfavorable se adoptaron algunos voladizos para asegurar la sombra en verano, las fachadas este y oeste se deben encontrar protegidos por árboles adyacentes. En la cubierta se dispuso un tipo de cubierta ventilada y pintada de color blanco. (Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de octubre de 2003 en la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html) A continuación se utilizará un método para el análisis de flujos de calor a través de la envolvente en un estado estacionario, considerando la radiación directa, el intercambio de calor respecto a la temperatura ambienta, la ganancia interna, el régimen de ventilación y el diferencial térmico del terreno, por consiguiente se realizará una gráfica que ilustra el comportamiento térmico de diversos doce sistemas de materiales en la zona de la Ciudad de Puebla:

Fig. 4. Temperatura interior en verano.

Fig. 5. Temperatura interior en invierno.

Los gráficos que aparecen en la gráfica ilustran las curvas de flujo calorífico resultante de cada uno de los sistemas los cuales indican que las aparentes pérdidas de calor.

Otro aspecto importante de mencionar dentro de este apartado es el aire y los elementos que nos rodean en los ambientes cerrados los cuales contribuyen a obtener un mayor o menor grado de confort térmico. Así, la capacidad de la vivienda para transmitir calor, las características térmicas de los materiales utilizados y el aislamiento térmico de la vivienda, son conceptos utilizados en la arquitectura bioclimática:

• La transmisión de calortransmisión de calortransmisión de calortransmisión de calor es el grado en el que la vivienda es capaz de retener el calor o de aislarse frente a él es uno de los factores relevantes relacionados con el confort térmico.

• Las características térmicas de loscaracterísticas térmicas de loscaracterísticas térmicas de loscaracterísticas térmicas de los materialesmaterialesmaterialesmateriales empleados en la construcción están directamente relacionadas con el grado de confort que obtenga el ser humano. Dependiendo del grado de conductividad térmica -capacidad de un cuerpo para transmitir calor por conducción- de los materiales empleados, el edificio tendrá una protección determinada frente al calor. . (Demótica Viva. (enero de 2003) ““““Arquitectura bioclimática y Arquitectura bioclimática y Arquitectura bioclimática y Arquitectura bioclimática y domóticdomóticdomóticdomótica. Ahorrar: ecológico y económico. I de III”a. Ahorrar: ecológico y económico. I de III”a. Ahorrar: ecológico y económico. I de III”a. Ahorrar: ecológico y económico. I de III”. Ficha recuperada el mes de febrero de 2003 en la dirección: http://www.domoticaviva.com/noticias/035-040103/bio1.htm)

Cuando se construye un muro o una cubierta para una vivienda u otro uso donde el confort interior sea importante desde el punto de vista de utilización del edificio debería tenerse en cuenta, como un factor adicional a considerar al momento del proyecto, la temperatura sol-aire. Esta se puede definir como el impacto combinado de la temperatura ambiente y la influencia de la radiación solar combinado con la coloración superficial y la rugosidad de la superficie. El resultado de esta ecuación determina temperaturas superficiales exteriores muy superiores a la temperatura ambiente

en ese momento. Esto que puede llegar a ser muy conveniente durante los meses fríos, puesto que brinda una fuente adicional de aporte energético, resulta netamente perjudicial durante la época estival sobre todo si no fue valorada y neutralizada por medio de un adecuado aislamiento térmico. 4. Análisis Térmico de las estructuras en zonas frías.4. Análisis Térmico de las estructuras en zonas frías.4. Análisis Térmico de las estructuras en zonas frías.4. Análisis Térmico de las estructuras en zonas frías. Los muros, techos y suelos de las casas transmiten calor, principalmente por radiación y por convección. Además, por conducción el calor se traslada de estos paramentos hasta el exterior de la casa, donde se disipa. Una capa de material térmicamente aislante en los paramentos es efectiva para evitar la pérdida de calor. La ventilación y las infiltraciones de aire frío proveniente del exterior de la casa, son otras causas de pérdida de calor: la ventilación debe ser reducida al mínimo y deben reforzarse las juntas de los paramentos para evitar infiltraciones.

En la siguiente tabla reflejamos el coeficiente de conductividad térmica de materiales muy empleados en la construcción, entendiendo que a mayor coeficiente de conductividad, más aislante del frío es el material, pues su capacidad para transmitir calor es alta:

Materia Materia Materia Materia Masa específica (kg/m3) Masa específica (kg/m3) Masa específica (kg/m3) Masa específica (kg/m3) Coeficiente de conductividad Coeficiente de conductividad Coeficiente de conductividad Coeficiente de conductividad térmica (kcal/h.m.ºC) térmica (kcal/h.m.ºC) térmica (kcal/h.m.ºC) térmica (kcal/h.m.ºC)

Duraluminio 2.700 175 Acero, fundición 7.850 45 Piedra de granito 2.750 3,0 Hormigón 2.400 1,5 Mortero de cemento 2.000 1,2 Arena 1.800 1,0 Vidrio de acristalamientos 2.500 0,82 Cerámica 1.500 0,37 Plástico transparente 1.200 0,17 Madera de resinosas 400 0,09 Aglomerado de madera 450 0,05 Moquetas y alfombras 1.000 0,04 Perlita expandida 130 0,04 Vidrio celulario 160 0,04 Poliestireno expandido 12 0,04 Vermiculita expandida 120 0,04 Fibra de vidrio 20 0,04 Corcho aglomerado 110 0,04 Espuma de urea-formol 11 0,03

Espuma fenol-formaldehido 12 0,03 Espuma de poliuretano 37 0,02

Fig. 6. tabla reflejamos el coeficiente de conductividad térmica de materiales

• El aislamiento térmico aislamiento térmico aislamiento térmico aislamiento térmico en la construcción está justificado por tres razones:

1.1.1.1. Economizar energía gracias a la reducción de pérdidas de calor a través de las paredes. Para un ahorro de energía, la mejora del rendimiento de las instalaciones de calefacción, la puesta a punto de los quemadores, o una buena regulación del calor son medidas básicas.

2.2.2.2. Mejorar el confort térmico al reducir la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior de la vivienda. A través de los cerramientos (paredes, techos, etc.) se producen importantes pérdidas de calor, y por tanto un aumento del uso de energía.

3.3.3.3. Evitar humedades en los cerramientos.

Los fabricantes de materiales cuyo empleo básico es contribuir al aislamiento térmico de los cerramientos, deben reflejar los valores de las características higrotérmicascaracterísticas higrotérmicascaracterísticas higrotérmicascaracterísticas higrotérmicas que a continuación se indican:

• Conductividad térmica • Densidad aparente: es la relación entre el peso de la muestra en gramos y su volumen aparente en centímetros cúbicos o en kg/m3.

• Permeabilidad al vapor de agua: cantidad de vapor de agua que se transmite a través de un material de espesor dado por unidad de área.

• Absorción de agua por volumen • Además, el fabricante debe indicar otras propiedades como la resistencia a la compresión y a la reflexión; el envejecimiento ante la humedad, el calor y las radiaciones; la deformación bajo carga; el coeficiente de dilatación lineal; el comportamiento frente a los parásitos, al fuego y a los agentes químicos.

• Los materiales aislantes se expedirán en embalajes que garanticen su transporte correcto. El fabricante indicará en la documentación técnica las dimensiones y tolerancias de los mismos.

• El fabricante está obligado a garantizar las características térmicas básicas señaladas arriba. Si las leyes físicas dicen que los flujos de calor van de lo más caliente a lo más frío, es inevitable concluir que en el invierno las habitaciones tienden a perder calor desde adentro de la casa hacia afuera y en verano a ganar calor de afuera hacia adentro. La calefacción se inventó para calentar ambientes cuya temperatura era demasiado baja para vivir con confort; en consecuencia se logró inyectar calor con una estufa para que la temperatura subiera a niveles agradables. De igual manera, el aire acondicionado fue creado para extraer calor de un ambiente demasiado caluroso.

Las pérdidas de calor a través de la mampostería, son significativas cuando los materiales con que está construida la vivienda son muy livianos. El caso extremo es el de las casas de chapa, donde las pérdidas de calor son muy superiores. En cuanto al consumo, estas viviendas serán las más costosas. Los materiales de construcción como el ladrillo y el hormigón, son buenos elementos para retención de la energía dentro de la habitación, siempre que tengan un espesor adecuado. Las paredes exteriores construidas con muy poco espesor, 10 ó 15 centímetros, causarán inevitablemente un gran consumo de combustible. El espesor más común con que se construye una pared, es de 30 cm. Esta pared tiene buenos valores de conductividad, aunque a medida que los combustibles se encarecen comienza a ser necesario disminuir aún más las pérdidas, para lo cual habrá que recurrir a ciertos artificios.

Fig. 7 Ejemplo de aislante térmico en un muro Las casas de antes, se hacían con paredes de 45 cm o más. Actualmente, construir semejante pared tiene un costo muy alto. Pero se pueden usar aislantes, elementos de baja conductividad y por lo tanto bajas pérdidas, además de razonable costo.

Los aislantes utilizan el aire encerrado en pequeñas celdas para evitar el paso del calor. El aire es un mal conductor del calor. Las aislaciones, al contar con cientos de pequeñas burbujas de aire encerrado en ellas, aumentan y magnifican el efecto no conductor del aire. Así, una pared con cámara de aire, baja los consumos de energía. En una pared aislada no es necesario llevar el espesor del aislante a valores muy altos para bajar mucho las pérdidas de calor. Una pared de 30 cm dividida al medio con una cámara de 5 cm de aislante, por ejemplo, tiene una pérdida que es la tercera parte de la de una pared maciza de 30 cm de ladrillo. Si llevamos aislación a 10 cm disminuimos las pérdidas en un 25 % adicional.

Fig. 8 Ejemplo de aislante térmico y forma de almacenamiento.

La aislación es particularmente importante en los techos, puesto que esta zona de los edificios está fuertemente sometida a la acción del sol y el viento. (Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección: www.arquinstal.net/publicaciones/ure_esso/conservaciondeenergiaenviviendasyedificios.html )

Lo que decimos para las pérdidas es también válido para las ganancias, de calor en verano. Existen vanos tipos de aislante: Lana de vidrio, espuma rígida, lana mineral y otros en forma de espumas que se colocan en el lugar. No haremos hincapié en ninguno de ellos. Cabe decir, tan sólo, que el uso de aislantes es uno de los mejores caminos para bajar los consumos de combustibles. En todos los casos de colocación de aislaciones, se deberá tener especial cuidado con el fenómeno de la condensación, que ocurre siempre que hay aire húmedo, como el existente dentro de las viviendas, en contacto con una superficie fría. En ese lugar se forma una película de agua tanto mayor cuanto más húmedo es el aire y más grande la diferencia de temperatura con el exterior.

Fig. 9. Ejemplo de diferentes matertiales aislantes colocados en diferentes zonas de una vivienda. Las aislaciones pueden ser colocadas en el exterior de las paredes o en el interior. En caso de una vivienda o edificio ya construido, en general es más fácil ubicar los aislantes en el interior. Sin embargo, desde el punto de vista térmico es óptimo colocarlos en el exterior. Así los efectos aislantes son más pronunciados. Claro que esto es sólo posible cuando la construcción se está levantando.

5.5.5.5. Conclusiones.Conclusiones.Conclusiones.Conclusiones. En este capítulo se aprendió a decidir que tipo de materiales utilizar dentro de la

construcción y diseño de una vivienda, así como determinar los sistemas de captación adecuados para un aislamiento térmico y control solar. Es importante también remarcar que las viviendas que se diseñen en las zonas templadas las

cuales de determino que el eje este- oeste sea más alargado para poder obtenes un adecuado confort. Como punto final podemos decir que se trato de definir cuales son los vértices adecuados

para obtener un adecuado confort interno tanto en invierno como en verano.


• Varios Autores (abril de 2004). “Confort”Confort”Confort”Confort”. Ficha recuperada el mes de abril de 2004 en la dirección: http://www.todoarquitectura.com/v2/Foros/Topic.asp?Topic_ID=2843#top

• Demótica Viva. (enero de 2003) ““““Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y económico. I Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y económico. I Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y económico. I Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y económico. I de III”de III”de III”de III”. Ficha recuperada el mes de febrero de 2003 en la dirección:

http://www.domoticaviva.com/noticias/035-040103/bio1.htm • Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección:


• OLGYAY Victor. “Arquitectura y clima”.“Arquitectura y clima”.“Arquitectura y clima”.“Arquitectura y clima”. Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y Urbanistas.Urbanistas.Urbanistas.Urbanistas. Ediciones G.G. España 1998.

• RODRIGUEZ Viqueira, Et-al. “Introducción a la Arquitectura Bioclimática“Introducción a la Arquitectura Bioclimática“Introducción a la Arquitectura Bioclimática“Introducción a la Arquitectura Bioclimática”.”.”.”. Ediciones Limusa. México, 2001

• Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de octubre de 2003 en

la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html

7.7.7.7. Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.Bibliografía Gráficos.

• Fig. 1 Demótica Viva. (enero de 2003) “Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y “Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y “Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y “Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y económico. I de III”económico. I de III”económico. I de III”económico. I de III”. Ficha recuperada el mes de febrero de 2003 en la dirección:

http://www.domoticaviva.com/noticias/035-040103/bio1.htm • Fig. 2, 3, 7, 8, 9 Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”“Conservación de energía en viviendas y edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección:


� Fig. 4 y 5 Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vi“Vi“Vi“Vivienda Bioclimática”vienda Bioclimática”vienda Bioclimática”vienda Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de octubre

de 2003 en la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html • Fig. 6 Varios Autores (abril de 2004). “Confort”Confort”Confort”Confort”. Ficha recuperada el mes de abril de 2004 en la dirección: http://www.todoarquitectura.com/v2/Foros/Topic.asp?Topic_ID=2843#top


11. Análisis y Aplicación.11. Análisis y Aplicación.11. Análisis y Aplicación.11. Análisis y Aplicación. -172-

1. Análisis de los resultados obtenidos en cada capitulo.1. Análisis de los resultados obtenidos en cada capitulo.1. Análisis de los resultados obtenidos en cada capitulo.1. Análisis de los resultados obtenidos en cada capitulo. 1.1. An1.1. An1.1. An1.1. Análisis Detallado.álisis Detallado.álisis Detallado.álisis Detallado. 1.1.1. Temperatura1.1.1. Temperatura1.1.1. Temperatura1.1.1. Temperatura: La temperatura más alta registrada es de 26.8°C, y la menor de 6.0°C. No obstante, la temperatura recomendada a tener en cuenta para el proyecto durante el verano es la de 24°C que se produce en condiciones de calor excepcionales, en algunas tardes de los meses de mayo a septiembre. La temperatura mínima invernal a considerar es de 6°C, condición solamente excedida en un 1% de las horas anuales. Distribución de temperaturas en horas anuales por encima de los: De 23.6 a 26.6°C 41.6% mayoritariamente en verano De 6°C a 12.6°C 25% mayoritariamnte en invierno. 1.11.11.11.1.2222. AsoleoAsoleoAsoleoAsoleo: La distribución de días nublados y despejados es bastante uniforme a lo largo de todo el año. La máxima cantidad de asoleo se recibe en el mes de junio (68%), y el mínimo en enero (53%). El calor del sol constituye una contribución muy valiosa durante los periodos fríos y la sombra es necesaria en un calor intenso, por lo tanto deberá establecerse un esmerado equilibrio. 1.1.3. Viento:1.1.3. Viento:1.1.3. Viento:1.1.3. Viento: Las velocidades del viento se mantienen estables a lo largo del año, con aceleraciones medias de 16 km/h en verano y 19 km/h en invierno, los vientos predominantes durante el periodo frío (diciembre- febrero) proceden de la dirección NW y durante el cálido varían de SW. Son poco frecuentes los vientos con altas velocidades. No obstante en enero y febrero pueden darse vientos fuertes procedentes del N, NW, SW. 1.1.4. Precipitaciones:1.1.4. Precipitaciones:1.1.4. Precipitaciones:1.1.4. Precipitaciones: La medida de precipitación mensual es bastante uniforme a lo largo del año; con variaciones desde los 25.5 cm en febrero a los 222.2 cm en septiembre. La mayor cantidad de precipitación se registro en septiembre como se dio anteriormente. 1.1.5. Humedad Relativa: 1.1.5. Humedad Relativa: 1.1.5. Humedad Relativa: 1.1.5. Humedad Relativa: El índice medio anual de la humedad relativa se sitúa entre el 47.13 al56.33%. Es menor en abril. La zona donde se encuentra la Ciudad de Puebla (templada), la selección de emplazamiento se encuentra basado principalmente en los requerimientos del período frío; no obstante también es importante tener en cuenta las condiciones de los períodos cálidos. Tanto desde el punto de vista de radiación como de los factores de viento. 1.1.6. Diagrama bioclimático 1.1.6. Diagrama bioclimático 1.1.6. Diagrama bioclimático 1.1.6. Diagrama bioclimático

El diagrama bioclimático es una representación tal que cada punto del mismo define unas determinadas condiciones atmosféricas dadas por la temperatura ambiente T y las condiciones de humedad H.

Hay dos formas diferentes de observar la humedad (H):

• Humedad absolutaHumedad absolutaHumedad absolutaHumedad absoluta, dada como la presión parcial de vapor de agua en mm de Hg. Se representa en el eje de ordenadas del diagrama.

• Humedad relativaHumedad relativaHumedad relativaHumedad relativa, dada como el porcentaje de humedad respecto al máximo que admite la atmósfera a esa temperatura. En el diagrama se representa por un conjunto de curvas.

En cuanto a la temperatura (T), se puede observar de dos maneras diferentes:

• TemTemTemTemperatura secaperatura secaperatura secaperatura seca, que es la temperatura tal como la conocemos habitualmente, medida por un bulbo termométrico seco. Se representa en el eje de abcisas del diagrama.

• Temperatura húmedaTemperatura húmedaTemperatura húmedaTemperatura húmeda, que es la temperatura que tendría un bulbo termométrico permanentemente humedecido. Como la evaporación del agua provoca el enfriamiento del bulbo, la temperatura húmeda es siempre menor que la temperatura seca. En condiciones de atmósfera muy seca, la evaporación es más rápida, por lo que la temperatura húmeda es menor, mientras que en una atmósfera saturada de agua, no es posible la evaporación, y la temperatura húmeda iguala a la temperatura seca. La medida se realiza con viento en calma (pues este aceleraría la evaporación). En el diagrama se representa como un conjunto de curvas.

Sin embargo para realizar el diagrama también intervienen las siguientes características que se encuentran ya dentro de una vivienda:

El área de confortárea de confortárea de confortárea de confort es el conjunto de puntos (T, H) del diagrama en el cual un individuo de metabolismo medio, vestido con ropa ligera de verano, en reposo o realizando una actividad sedentaria, con el aire en reposo y sin recibir radiación solar, se encontraría en condiciones confortables. En el diagrama se puede observar que estas condiciones se dan para temperaturas comprendidas entre 20 y 27ºC y humedades relativas entre 20 y 80%, exceptuando el triángulo de temperaturas y humedades más altas (H> 50%, T> 24ºC).

El área de confort con ventilaciónárea de confort con ventilaciónárea de confort con ventilaciónárea de confort con ventilación se define de manera igual al área anterior, pero admitiendo que se puede utilizar ventilación. En este caso, como la ventilación provoca una evaporación más rápida del sudor, se pueden tolerar temperaturas y humedades mayores. En el diagrama se puede observar que para una humedad relativa menor al 50%, se pueden llegar hasta temperaturas de 32,5ºC, y para temperaturas inferiores a 27ºC, se pueden tolerar humedades de hasta casi el 100%.

Es fácil darse cuenta que las áreas de confort están pensadas para los casos de climas cálidos. Hacia la izquierda, y pensando en climas fríos, el área de confort se puede extender hasta los 11-13ºC sin más que utilizar prendas de abrigo (ver más adelante el límite de la zona de calefacción).

Línea climáticaLínea climáticaLínea climáticaLínea climática: Sobre el diagrama representamos las condiciones climáticas del lugar que queremos estudiar para un mes determinado. Necesitamos saber cuatro valores: la media de las temperaturas mínimas diarias (Tmin), la media de las temperaturas máximas diarias (Tmax), la media de la humedad relativa mínima diaria (Hmin), y la media de la humedad relativa máxima diaria (Hmax). Como la humedad relativa aumenta cuando disminuye la temperatura (puesto que el ambiente admite menos humedad absoluta), los pares a representar sobre el diagrama son (Tmin, Hmax) y (Tmax, Hmin), que uniremos por una línea. Definiremos tres puntos importantes en la línea climática: el mínimo (MIN) representado por la tupla (Tmin, Hmax), el máximo (MAX) representado por la tupla (Tmax, Hmin), y el medio (MED) representado por el promedio de los anteriores.

En el ejemplo anterior, se ha representado las condiciones atmosféricas para Puebla (México) en el mes de agosto, dadas por los pares (T, H) siguientes: (21,0ºC, 85%) y (33,0ºC, 45%). La línea roja representa pues la trayectoria de las condiciones atmosféricas en un día medio del mes. Obsérvese como en este caso concreto la humedad absoluta permanece prácticamente constante (en torno a los 16-17 mm Hg), mientras que la humedad relativa sufre un gran cambio al variar la temperatura. En cuanto a la temperatura húmeda, obsérvese como esta varía poco, entre 20 y 24ºC.

En cuanto al confort en este caso, sólo en determinados momentos del día es posible estar en la zona de confort, aunque con ventilación es posible estar en condiciones confortables la mayor parte del tiempo (la temperatura máxima se sale sólo ligeramente de la zona V).

Si se ha entendido lo anterior estamos ahora en condiciones de presentar el diagrama bioclimático completo, igual que el anterior, pero donde añadimos nuevas zonas que explicamos a continuación.

• Zona deZona deZona deZona de fuerte inercia térmica (I) fuerte inercia térmica (I) fuerte inercia térmica (I) fuerte inercia térmica (I). Una vivienda con fuerte inercia térmica es capaz de promediar en su interior las temperaturas extremas del exterior. Por ello, si la temperatura media de nuestra línea climática (MED) cae dentro de la zona de confort, y MAX está dentro de la zona I, en principio es posible obtener confort permanente en el interior de una vivienda de estas características. Para que esta técnica sea válida, debemos evitar las ganancias por radiación solar, sobre todo por el tejado (tejado sombreado), y a través de las ventanas.

• Zona de fuerte inercia térmica con ventilación nocturna (IVN)Zona de fuerte inercia térmica con ventilación nocturna (IVN)Zona de fuerte inercia térmica con ventilación nocturna (IVN)Zona de fuerte inercia térmica con ventilación nocturna (IVN). Cuando MED no cae dentro de la zona de confort, pero sí MIN, y MAX está dentro de la zona IVN, es posible obtener confort en una vivienda de fuerte inercia térmica, protegida adecuadamente de la radiación solar, y si realizamos una eficaz ventilación nocturna (para lo cual la casa debe estar bien diseñada para captar las brisas, y debe haber amplias superficies de contacto que permitan perder calor).

• Zona de reZona de reZona de reZona de refrigeración por evaporación (E)frigeración por evaporación (E)frigeración por evaporación (E)frigeración por evaporación (E). En los puntos de la línea climática que estén dentro de esta zona, es posible obtener confort térmico utilizando la técnica de refrigeración por evaporación. Consiste en humidificar el aire exterior haciéndolo pasar a través de un material poroso (tela) permenentemente humedecido. Este aire se introduce en la casa mezclándolo en la proporción adecuada con el aire interior para obtener confort. Es una técnica tradicional utilizada en climas desérticos que no precisa obligatoriamente de aparatos mecánicos.

• Zona de deshumidificación (DH)Zona de deshumidificación (DH)Zona de deshumidificación (DH)Zona de deshumidificación (DH). En los puntos de la línea climática que están en esta zona, es necesario una climatización artificial de enfriamiento con deshumidificación del aire.

• Zona de aire acondicionado (AC)Zona de aire acondicionado (AC)Zona de aire acondicionado (AC)Zona de aire acondicionado (AC). En los puntos de la línea climática que están en esta zona, es necesario una climatización artificial de enfriamiento del aire.

• Zona de calefacción (H)Zona de calefacción (H)Zona de calefacción (H)Zona de calefacción (H). En los puntos de la línea climática que están en esta zona, es necesario el uso de calefacción o utilizar captación solar pasiva. Si consideramos un edificio

con fuerte inercia térmica, nos fijaremos en la media de la línea climática, MED. Si este está en la zona H, entonces será necesario utilizar calefacción o captación solar pasiva.

En fin con lo anterior podemos decir que el diagrama bioclimático para la ciudad de Puebla, México es el siguiente:

1.1.7. Gráfica solar.1.1.7. Gráfica solar.1.1.7. Gráfica solar.1.1.7. Gráfica solar. A CONTINUACIÓN SE MUESTRA LA GRÁFICA SOLAR PARA LA Ciudad de Puebla, México, de la cual se desprenderá la orientación que debe llevarse a cabo para una vivienda

1.1.8. Balance Térmico por fachadas (calorías/cm2 dia).1.1.8. Balance Térmico por fachadas (calorías/cm2 dia).1.1.8. Balance Térmico por fachadas (calorías/cm2 dia).1.1.8. Balance Térmico por fachadas (calorías/cm2 dia). Se presenta la gráfica la cual se realizo en dos meses específicos (Enero y mayo) las cuales con servirán para saber cual es nuestro nivel de confort máximo y cual es el mínimo

1.1.9. Orientación más favorable.1.1.9. Orientación más favorable.1.1.9. Orientación más favorable.1.1.9. Orientación más favorable.

1.1.10. Recomendaciones de Diseño.1.1.10. Recomendaciones de Diseño.1.1.10. Recomendaciones de Diseño.1.1.10. Recomendaciones de Diseño. Los espacios para desarrollo de actividades que requieran de mayor confort es recomendable orientarse hacia el sur para de esta forma recibir radiación solar en el periodo de invierno. Se deben colocar en le diseño de la vivienda árboles exteriores para la protección de dicha edificación de los vientos predominantes del norte. Se deben proteger los espacios abiertos con topografías elevadas, sin embargo si la topografía no fuera lo deseado se podrá utilizar la colocación de vegetación caducifolia. Se debe utilizar en el diseño de la vivienda techos inclinados para aumentar la captación de agua pluvial y radiación solar. En la orientación sur se deben realizar preferentemente aberturas en techos y muros, así como0 la inserción de sistemas pasivos de calefacción. Se debe usar materiales densos en colores oscuros como son los tabicones o el ladrillo.

2.2.2.2. Conclusiones para la forma básica de la vivienda en la Ciudad de Conclusiones para la forma básica de la vivienda en la Ciudad de Conclusiones para la forma básica de la vivienda en la Ciudad de Conclusiones para la forma básica de la vivienda en la Ciudad de Puebla.Puebla.Puebla.Puebla.

2.1. Ordenación del conjunto:2.1. Ordenación del conjunto:2.1. Ordenación del conjunto:2.1. Ordenación del conjunto: 2.1.1. Elección del emplazamiento.2.1.1. Elección del emplazamiento.2.1.1. Elección del emplazamiento.2.1.1. Elección del emplazamiento.

Las pendientes este o sur son las más adecuadas, al igual que ocurre con las necesidades de orientación. La parte más cálida de la pendiente es la mejor opción, no obstante, tanto la inferior como la superior serán también adecuadas si se procura la suficiente protección contra el viento.

2.1.2. Estructura urbana.2.1.2. Estructura urbana.2.1.2. Estructura urbana.2.1.2. Estructura urbana. La ordenación más adecuada de la vivienda es la libre y abierta, donde los edificios se mezclen con la naturaleza.

2.1.3. Espacios 2.1.3. Espacios 2.1.3. Espacios 2.1.3. Espacios públicos.públicos.públicos.públicos. Amplias áreas de césped con grupos de árboles para proporcionar sombra son muy beneficiosos.

2.1.4. Paisaje.2.1.4. Paisaje.2.1.4. Paisaje.2.1.4. Paisaje. En la etapa de proyecto es importante tener en consideración la relación existente entre exterior y el interior de la edificación....

2.1.5.2.1.5.2.1.5.2.1.5. Vegetación. Vegetación. Vegetación. Vegetación. El emplazamiento más favorable de las barreras vegetales es la orientación NO. Sin embargo es importante mencionar que la disposición de los árboles no debe bloquear el paso del sol. Los árboles de hojas perenne son los más efectivos para lo protección del viento, en cambio los árboles de hojas caduca son los más apropiados para proporcionar sombra. Céspedes situadas cerca de la edificación son útiles para la absorción de radiación.

2.2. Diseño de la casa.2.2. Diseño de la casa.2.2. Diseño de la casa.2.2. Diseño de la casa. 2.2.1. Tipologías de vivienda.2.2.1. Tipologías de vivienda.2.2.1. Tipologías de vivienda.2.2.1. Tipologías de vivienda. Por ser una zona templada permite distribuciones flexibles. Es posible, además que exista una relación muy estrecha entre casa y naturaleza. La construcción unilateral puede desarrollarse con formas relativamente libre. 2.2.2. Distribución general.2.2.2. Distribución general.2.2.2. Distribución general.2.2.2. Distribución general.

Requiere el aprovechamiento de la radiación, del efecto de los vientos y la protección contra ellos. Por consiguiente la construcción debe ejercer un doble papel. 2.2.3. Planta de distribución.2.2.3. Planta de distribución.2.2.3. Planta de distribución.2.2.3. Planta de distribución. La planta de distribución libre se caracteriza para la conexión espacial entre las zonas externas e internas. Los edificios deberán tener aberturas hacia el S, SE y permanecer cerrados hacia el lado oeste. Los dormitorios deberán situarse en el lado este, así como la entrada. 2.2.4. Forma y volumen.2.2.4. Forma y volumen.2.2.4. Forma y volumen.2.2.4. Forma y volumen. Las alas de las edificaciones se deberán alargar en sentido N-S ya que reciben menor impacto que en otras zonas, aunque las extensiones según el eje E- O son las más favorables. La forma óptima es la que tiene las siguientes proporciones 1:1,6. El efecto de volumen es lo menos importante en este caso.

2.2.5. Orientación.2.2.5. Orientación.2.2.5. Orientación.2.2.5. Orientación. La orientación sol- aire de 17°, al este del eje sur asegura una distribución calorífica equilibrada. La orientación de los edificios debe estar en relación con la exposición a los vientos. 2.2.6. Interio2.2.6. Interio2.2.6. Interio2.2.6. Interior.r.r.r. Es necesario prever una ventilación cruzada adecuada. La penetración de los rayos solares es beneficiosa, por lo tanto las profundidades no deberán ser excesivas. 2.2.7. Colores.2.2.7. Colores.2.2.7. Colores.2.2.7. Colores. Los colores medios son los adecuados; los oscuros se utilizarán solamente en espacios protegidos del impacto solar, la superficie exterior cubierta deberá ser de color claro.

2.3. Elementos constructivos.2.3. Elementos constructivos.2.3. Elementos constructivos.2.3. Elementos constructivos. 2.3.1. Aberturas y ventanas.2.3.1. Aberturas y ventanas.2.3.1. Aberturas y ventanas.2.3.1. Aberturas y ventanas. La distribución de las ventanas es de vital importancia para el equilibrio calorífico interno. Las superficies acristaladas orientadas a sur funcionan bien desde el punto de vista estacional. Es necesario proporcionar protección contra la radiación. Las aberturas deberán estar protegidas por pantallas o filtros y su situación deberá permitir la ventilación cruzada. En la fachada oeste las ventanas si se diseñan beberán ser pequeñas. 2.3.2. Muros.2.3.2. Muros.2.3.2. Muros.2.3.2. Muros.

Deben evitarse los materiales absorbentes o los que pueden sufrir el efecto de enfriar el interior.

2.3.3. Cubierta.2.3.3. Cubierta.2.3.3. Cubierta.2.3.3. Cubierta. Es necesario proveer a determinadas habitaciones de ventilación en la parte superior, no olvidando que se pueda cerrar en invierno. Un ventilador por ejemplo sería lo más idóneo.

2.3.4. Elementos de protección solar.2.3.4. Elementos de protección solar.2.3.4. Elementos de protección solar.2.3.4. Elementos de protección solar. Se debe proteger las edificaciones bajas plantando árboles de hoja caduca en los lados este- oeste. Para proteger las partes altas de la construcción es conveniente colocar un elemento modular contra el sol en las fachadas E y O.

2.4. Ejemplos de aplicaciones de viviendas tomando en cuenta la 2.4. Ejemplos de aplicaciones de viviendas tomando en cuenta la 2.4. Ejemplos de aplicaciones de viviendas tomando en cuenta la 2.4. Ejemplos de aplicaciones de viviendas tomando en cuenta la arquitectura bioclimática o ecarquitectura bioclimática o ecarquitectura bioclimática o ecarquitectura bioclimática o ecológica.ológica.ológica.ológica.

El Arq. Héctor Ceballos-Lascuráin ha realizado los siguientes proyectos arquitectónicos y urbanísticos y construcciones en México:

1982

Diseñó para INFONAVIT el primer conjunto habitacional (40 viviendas) en México que utilizó ecotécnicas, tales como energía solar, reciclaje de desperdicios, etc., en el Pedregal-IMAN, México, DF (construido por INFONAVIT, 1984-85).

Conjunto habitacional con Ecotécnicas en la Col. Pedregal-Iman INFONAVIT, México D.F.

Conjunto habitacional con ecotécnicas en la Col. Pedregal IMAN-INFONAVIT, México DF.

1980- 1981 Diseñó y construyó su propia casa en Tepepan, México, D.F., incorporando ecotécnicas tales como :

• Energía solarEnergía solarEnergía solarEnergía solar • Reciclaje de aguas pluvialesReciclaje de aguas pluvialesReciclaje de aguas pluvialesReciclaje de aguas pluviales • Generación de composta.Generación de composta.Generación de composta.Generación de composta.

Vivienda con EcotécnicasVivienda con EcotécnicasVivienda con EcotécnicasVivienda con Ecotécnicas

1983-84

Conduce el Programa ECODUVI ( Ecotécnicas Aplicadas al Desarrollo Urbano y la Vivienda) para la SEDUE, y desarrolla anteproyecto piloto para un conjunto experimental en la Ciudad de México.

Plantas, Diagrama de funcionamiento de colectores solares, vista general y vista aérea.

3.3.3.3. PROPUESTA.PROPUESTA.PROPUESTA.PROPUESTA. Se propone una vivienda de Interés Medio para el diseño arquitectónico bioclimático.

ACCESO INDIRECTO PROTEGIDO

POR VEGETACION

MUROS DOBLES EN FACHADAS SURESTES

PARASOL DE PROTECCION EN VENTANAS

3.1. PROGRAMA ARQUITECTONICO.3.1. PROGRAMA ARQUITECTONICO.3.1. PROGRAMA ARQUITECTONICO.3.1. PROGRAMA ARQUITECTONICO.

• 1ª PLANTA1ª PLANTA1ª PLANTA1ª PLANTA • SALASALASALASALA---- COMEDOR. COMEDOR. COMEDOR. COMEDOR. • COCINA.COCINA.COCINA.COCINA. • 1 BAÑO.1 BAÑO.1 BAÑO.1 BAÑO. • 3 RECAMARAS.3 RECAMARAS.3 RECAMARAS.3 RECAMARAS. • JARDIN.JARDIN.JARDIN.JARDIN. • COCHERA.COCHERA.COCHERA.COCHERA. • PATIO DE SERVICIO.PATIO DE SERVICIO.PATIO DE SERVICIO.PATIO DE SERVICIO.

Área aproxÁrea aproxÁrea aproxÁrea aproximada de construcción: 131.40 Mimada de construcción: 131.40 Mimada de construcción: 131.40 Mimada de construcción: 131.40 M²

3.2. SISTEMAS DE CLIMATIZACION PASIVA.3.2. SISTEMAS DE CLIMATIZACION PASIVA.3.2. SISTEMAS DE CLIMATIZACION PASIVA.3.2. SISTEMAS DE CLIMATIZACION PASIVA. 3.2.1. Calentador Solar.3.2.1. Calentador Solar.3.2.1. Calentador Solar.3.2.1. Calentador Solar. CCCColector solar de 1.2 m² con serpentín de cobre la salida de agua caliente va al calentador de gas que funciona como equipo de respaldo. Se coloca en la azotea en el área que más radiación solar capta.

3.2.2. Caja calentadora.3.2.2. Caja calentadora.3.2.2. Caja calentadora.3.2.2. Caja calentadora. Caja de selección trapezoidal rellena de piedra bola pintada de negro y cubierta acrílica. Su función es introducir aire caliente en invierno. Se coloca adosada al muro por debajo de las recamaras.

3.23.23.23.2.3. Extractor solar.3. Extractor solar.3. Extractor solar.3. Extractor solar. Pirámide doble adosada a la losa de la cocina. Su función es extraer tanto el aire caliente como los malos olores. La lámina exterior es pintada de color negro, por lo

que la extracción se induce por efectos convectivos como resultado del calentamiento de la lámina que recibe la radiación solar.

3.2.4. Parasol.3.2.4. Parasol.3.2.4. Parasol.3.2.4. Parasol. Volado colocado sobre las ventanas que tienen mayor incidencia solar, su función es proteger de la radiación directa en verano y dejarla pasar en invierno.

3.2.53.2.53.2.53.2.5. Muros dobles.. Muros dobles.. Muros dobles.. Muros dobles. Colocados principalmente en las fachadas que están orientadas al sur, sureste, es decir las que a consideración del diseñador estén más expuestas a la radiación solar. Su función principal es aislar en cualquier temporada, así como introducir aire caliente en invierno y ventilar el muro en verano.

3.2.6.3.2.6.3.2.6.3.2.6. Tubos Extractores Eólicos.Tubos Extractores Eólicos.Tubos Extractores Eólicos.Tubos Extractores Eólicos.

Colocado sobre cada una de las recámaras, su función es extraer el aire caliente.

Giran impulsados por energía eólica.


12. Bibliografía general y fotográfica.12. Bibliografía general y fotográfica.12. Bibliografía general y fotográfica.12. Bibliografía general y fotográfica.

----190190190190----

BIBLIOGRAFIA CAPITULO 2. BIBLIOGRAFIA CAPITULO 2. BIBLIOGRAFIA CAPITULO 2. BIBLIOGRAFIA CAPITULO 2.

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1. Fig. 1. Estevan, Antonio, Mercedes Llop, Marta Román, Alfonso Sanz y Pilar Vega (1992) Análisis comparativo de externalidades y condicionanteAnálisis comparativo de externalidades y condicionanteAnálisis comparativo de externalidades y condicionanteAnálisis comparativo de externalidades y condicionantes de la competitividad s de la competitividad s de la competitividad s de la competitividad por modos de transportepor modos de transportepor modos de transportepor modos de transporte (Madrid: Dirección General de Planificación Interregional de Grandes Infraestructuras. Ministerio de Obras Públicas y Transporte)

2. Fig. 2 Vázquez Espí, Mariano. (Madrid, enero de 2001) “Construcción e impacto Construcción e impacto Construcción e impacto Construcción e impacto ssssobre el ambiente: el caso de la tierra y otros materiales”obre el ambiente: el caso de la tierra y otros materiales”obre el ambiente: el caso de la tierra y otros materiales”obre el ambiente: el caso de la tierra y otros materiales”. Ficha recuperada el mes de marzo del 2003 en la dirección http://habitat.aq.upm.es/boletin/n20/amvaz.html)

3. Fig. 3. Vázquez Espí, Mariano. (Madrid, enero de 2001) “Construcción e impacto Construcción e impacto Construcción e impacto Construcción e impacto sobre el sobre el sobre el sobre el ambiente: el caso de la tierra y otros materiales”ambiente: el caso de la tierra y otros materiales”ambiente: el caso de la tierra y otros materiales”ambiente: el caso de la tierra y otros materiales”. Ficha recuperada el mes de marzo del 2003 en la dirección http://habitat.aq.upm.es/boletin/n20/amvaz.html)

4. Fig. 4. Vale, Brenda & Robert Vale (1991) Green architecture. Design for a Green architecture. Design for a Green architecture. Design for a Green architecture. Design for a sustainable futuresustainable futuresustainable futuresustainable future (London: Thames & Hudson

5. Fig. 5. 1:((((Wooley et alWooley et alWooley et alWooley et al,,,, 1997)1997)1997)1997). 2:((((Vale & ValeVale & ValeVale & ValeVale & Vale,,,, 1991)1991)1991)1991) (datos de 1982). 3:((((Daumal & Daumal & Daumal & Daumal & GarcíaGarcíaGarcíaGarcía,,,, 1978)1978)1978)1978). 4: ((((Roodman & LenssenRoodman & LenssenRoodman & LenssenRoodman & Lenssen,,,, 1995)1995)1995)1995). 5:((((EdwardsEdwardsEdwardsEdwards,,,, 1999)1999)1999)1999) (datos de 1998). 6:((((MazriaMazriaMazriaMazria,,,, 1979)1979)1979)1979). 7:Estimaciones propias basadas en diversas fuentes. 8: ((((Estevan et Estevan et Estevan et Estevan et aliialiialiialii,,,, 1992)1992)1992)1992).


1. Varios Autores (abril de 2004). “Confort”Confort”Confort”Confort”. Ficha recuperada el mes de abril de 2004 en la dirección: http://www.todoarquitectura.com/v2/Foros/Topic.asp?Topic_ID=2843#top

2. Demótica Viva. (enero de 2003) ““““Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y económico. I de III”económico. I de III”económico. I de III”económico. I de III”. Ficha recuperada el mes de febrero de 2003 en la dirección:

http://www.domoticaviva.com/noticias/035-040103/bio1.htm 3. Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energí“Conservación de energí“Conservación de energí“Conservación de energía en viviendas y edificios”a en viviendas y edificios”a en viviendas y edificios”a en viviendas y edificios”. Ficha

recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección:


4. OLGYAY Victor. “Arquitectura y clima”.“Arquitectura y clima”.“Arquitectura y clima”.“Arquitectura y clima”. Manual de Diseño Bioclimático para Manual de Diseño Bioclimático para Manual de Diseño Bioclimático para Manual de Diseño Bioclimático para ArqArqArqArquitectos y Urbanistas.uitectos y Urbanistas.uitectos y Urbanistas.uitectos y Urbanistas. Ediciones G.G. España 1998.

5. RODRIGUEZ Viqueira, Et-al. “Introducción a la Arquitectura Bioclimática”.“Introducción a la Arquitectura Bioclimática”.“Introducción a la Arquitectura Bioclimática”.“Introducción a la Arquitectura Bioclimática”. Ediciones Limusa. México, 2001

6. Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de octubre de 2003 en la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html

Bibliografía GráficosBibliografía GráficosBibliografía GráficosBibliografía Gráficos

1. Fig. 1 Demótica Viva. (enero de 2003) ““““Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y Arquitectura bioclimática y domótica. Ahorrar: ecológico y económico. I de III”económico. I de III”económico. I de III”económico. I de III”. Ficha recuperada el mes de febrero de 2003 en la dirección:

http://www.domoticaviva.com/noticias/035-040103/bio1.htm 2. Fig. 2, 3, 7, 8, 9 Fernández Rodolfo. (abril de 1981) “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y “Conservación de energía en viviendas y

edificios”edificios”edificios”edificios”. Ficha recuperada el mes de marzo de 2002 en la dirección:


1. Fig. 4 y 5 Morales, Rodrigo (abril de 2002) “Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”“Vivienda Bioclimática”. Ficha recuperada el mes de

octubre de 2003 en la dirección: www.fundacion-ica.org.mx/viviendabioclimatica.html 3. Fig. 6 Varios Autores (abril de 2004). “Confort”Confort”Confort”Confort”. Ficha recuperada el mes de abril de 2004 en la

dirección: http://www.todoarquitectura.com/v2/Foros/Topic.asp?Topic_ID=2843#top


A N E X O S.A N E X O S.A N E X O S.A N E X O S. ----200200200200----

CALCULO DE RADIACION INCIDENTE.CALCULO DE RADIACION INCIDENTE.CALCULO DE RADIACION INCIDENTE.CALCULO DE RADIACION INCIDENTE.

Para determinar la irradiancia sobre un plano horizontal la formula es la siguiente:

l'c=1353(1+0.033cos(350n/365))

donde n: dia ordinal del año

Para calcular la masa de aire (m) para alturas solares menores de 30°

m=614(1.229+(sen h*614)²)

don de h: es la altura solar en grados

Para calcular la transmición media de la atmosfera (zatm)

0.65m -0.095m

zatm=0.5(e +e )

Para obtener la irradiancia instantanea sobre un plano horizontal (lo)

lo= (l'c)(sen h)(zatm)

Y para la irradiancia instantanea sobre un plano vertical (lvo)

cos 6= (cos h* cos ao*sen i)+ (sen h*cosi)

donde h: es la altura solar

i: inclinacion del plano vertical (vertical = 90°)

ao: ángulo azimutal del plano, formado por la normal del mismo y el meridiano

local mrdida desde el sur, al este negativo y al este positivo

lvo=lo (cos o/ sen h)

Es necesario además para el cálculo del balance térmico la integración de la radiación diaria

global. Para ello se deben obtener los datos de la radiación de la atmósfera terrestre, para

posteriormente aplicar los factores de reducción atmosférica.

Para la constante solar diaria de la superficie terrestre sobre un plano horizontal (Ho en

w/m2 dia)

Ho=(24/pi)l'c(Cos q cos d sen wl+wl sen q sen d)

wl: ángulo horario en radiante

cos wl= tan q*tang d

Para la constante sobre un plano vertical orientado al sur (Hvs)

Hvs=(24/pi)l'c(cos d sen q sen w2-w2 sen d cos q)

w2: angulo horario en radianes

cos w2= tan d cot q

Solo si la declinación es positiva y menor que la latitud. En caso de que “d" sea negativa, w

se calcula aorde al punto anterior, pero si es mayor que la latitud, entonces npo hay asoleamiento

sobre la cara sur del plano.

Para un plano vertical orientado hacia el Norte (Hvn)

Hvn= (24 pi) l'c(w2- wl)) sen d cos +(sen w2-sen wl) cos d sen q)

Las restas de wl y w2 y de sus senos solo se harán si la declinación es positiva y menor que la

latitud. Si “d" es negativa no hay radiación sobre la cara norte del plano. Si “d" es mayor que la

latitud tales restas se sustituyen por los valores en radfianes de w1 y sen w1.

Para la constante de un plano vertical hacia el este o el oeste (Hveo)

Hveo=(12/pi)/l'c(cos d-(cos d– cos w1))

q: latitud del sitio en grados

d: Declinacion solar para el dia en dirección en grados

w: Angulo horario formado por la abertura entre el rayo solar y el plano meridional medido en el plano

que contiene la trayectoria solar, según lo cual las 12:00 hrs tienen un valor de 0°, a las 6:00 hrs un

valor de 90° y las 18:00 hrs un valor de -90°.

METODO ARMSTRONG

IG=h[(cos alfa)+ (b ns/ NS)]

G: radiación global diaria en w/m2 dia

H: valor de la radiación extraterrestre

A: 0.20 (constante)

alfa: latitud del sitio

b: 0.52 (constante)

ns: no. De horas reales de sol

NS: no. De horas teóricas del sol= 2w1/ 15

Es recomendable se sustituya el valor relativo de heliofanía (ns/NS) por la fracción

mensual de nubosidad.

FMN=(1/2 DMN)+ DD/DM

DMN= dias medio nublados al mes

DD= dias desapejados al mes

DM= no de dias que tiene el mes

ESTUDIO DE MATERIAL BASE PARA LA ESTUDIO DE MATERIAL BASE PARA LA ESTUDIO DE MATERIAL BASE PARA LA ESTUDIO DE MATERIAL BASE PARA LA

CONSTRUCCION DED UNA VIVIENDACONSTRUCCION DED UNA VIVIENDACONSTRUCCION DED UNA VIVIENDACONSTRUCCION DED UNA VIVIENDA

A continuación desarrollo de una manera concisa elementos que condujeran a la decisión del material

base que se empleara en el proyecto, es importante dejar claro que dicho experimento fue

desarrollado y realizado por las siguientes empresas que participaron conjuntamente con ICA:

• AISLANTES FALCON

• FANOSA, Poliestireno.

• Ital Mexicana

• Cementos Chihuahua

• TERMOLITA

• Panel Wdicho

Dicho estudio lo desarrollaron en un area geografica la cual tiene las mismas

caracteristicas climatológicas por lo que yo lo retomo integramente para el proyecto

de propuesta que se desarrollara.

Los materiales involucrados en el estudio son:

1. Block de concreto con aislantes térmicos

1. Block de concreto, sistema tradicional.

2. Block de concreto con capa de poliuretano como asilante térmico.

3. Block de concreto con capa de poliestireno como aislante térmico

4. Block de concreto hueco con relleno de termosil como aislante

térmico.

2. Bloques térmicos.

1. Adoblock con recubrimiento de termolita

2. Termoblock con recubrimiento de termolita

3. Foam block

3. Concreto

1. Concreto ligero

2. Concreto celular

3. Termocreto

4. Paneles Térmicos.

1. Panel W con alma de poliuretano

2. Aislapanel de poliestireno.

Los aspectos que evaluaron en cada uno de los materiales fue:

1. Tecnicos es decir que tengan una simplicidad en la construcción, que se

tenga experiencias anteriores en viviendas, disponibilidad de material en la

plaza, aceptación por parte de contratistas locales, el tipo de estructuras y

cimentación, las consideraciones especiales para las instalaciones, las

condiciones de operación y versatilidad en cuanto a combinación de

sistemas.

2. Térmicos en este apartado se evaluara el coeficiente termico (k) del

material, la inercia térmica (u) de los elementos construidos, el modelado de

envolvente es decir la transmisión térmica y la estimación de temperaturas

en condiciones extremas.

3. Económicos es decir el abatimeinto de inversión inicial, los costos por m² de

muro, los costos por m² de losa, los costos de acabados, olas

consideraciones económicas de surtimiento en obra, los costos de

operación, los esquemas de asesoria, soporte y mantenimiento y la

realización de proyecto ejecutivo.

4. De negocio en el consideraremos los esquemas benéficos ante la

oportunidad de nuevo mercado, las consideraciones por volúmenes y los

esquemas de colaboración.

Despues de haber descrito todos y cada uno de los lineamientos a seguir dentro de la evaluación se

realizaron los gráficos que se encuentran insertados en el capítulo_____ resultantes del modelado

térmico de la envolvente del posible prototipo para los 12 sistemas estudiados tanto para invierno

como para verano.

El método empleado para el análisdis es por flujos de calor a traves de la envolvente en

estado estacionario, considerando la radiación directa, el intercambio de calor respecto a la

temperatura ambiente, las ganancias internas, el régimen de ventilación y el diferencial térmico con el

terreno.

En la segunda etapa de desarrollo del trabajo se dieron los resultados del material base en

el cual todos los participantes estuvieron de acuerdo en disminuir de 12 a 4 los materiales para los

cuales se profundizara el estudio, dischos materiales preseleccionados son:

• Block de concreto. Sistema empleado actualmente en el desarrollo de los sistemas

constructivos en la Republica Mexicana.

• Block de concreto con una placa de poliestireno adosada con función del aislante

térmico.

• Adoblock. Bloque de tierra industrializado con propiedades térmicas mejores que

las del block de concreto.

• Foam Block. Bloques de poliestireno de alta densidad (aislante térmico) que

funcionan como cimbra muerta para posterior colado de concreto.

A continuación se presentan los resultados de la profundización del estudio, con objeto de

aportar elementos para completar el cuadro de evaluación que conduciría a la decisión del material

base de la vivienda.

BENEFICIOS TÉRMICOS (25%)

Los siguientes gráficos ilustran las temperaturas que se predicen con base en metodologías

de flujo de calor a cada hora tanto en condiciones de calor como de frio para la vivirnda. Cabe

destacar que en el modelado termodinámico se considera al interior de la vivienda como un solo

cuerpo, lo cual es estrictamente incorrecto pues se trata en realidad de un modelado de dinámica de

fluidos. Un estudio más preciso necesita de software cuya adquisición es costosa en demasia; sin

embargo, se estima una precisión en estas temperaturas del orden de 80%

criterios de diseño bioclimatico

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