apuntes curso de introducciÓn a la arquitectura sostenible
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7/28/2019 APUNTES CURSO DE INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE
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INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE benito snchez-montas / arquitecto / bsm@emediez.net
CURSO DE INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE /
MDULO 1: Consideraciones preliminares para el diseo deArquitectura y Urbanismo Sostenibles.
benito snchez-montas / arquitectobsm@emediez.net
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INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE benito snchez-montas / arquitecto / bsm@emediez.net
NDICE
arquitectura razonable
definicin de desarrollo sostenible
inteligencia ambiental
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INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE benito snchez-montas / arquitecto / bsm@emediez.net
arquitectura razonable
El descubrimiento sensitivo de la arquitectura (pansensitivo y no slo
puramente visual) va acompaado del propio descubrimiento vital. Es
necesaria la experiencia directa, superar la imagen con la sensacin,
evitar la manipulacin de la informacin sensitiva a travs de la
abstraccin y del smbolo.1
La sensacin de que hay que nombrar las cosas para que existan est,
al parecer, indeleblemente vinculada a nuestra cultura. Pero adjetivar
(calificar, cualificar) el esfuerzo de una nueva generacin de
arquitecturas por relacionarse con el medio, mediante un nico
calificativo globalizador, no es tarea fcil.
La ya larga genealoga terminolgica comienza, coincidiendo con la
explosin de la crisis energtica, en los Estados Unidos de los primeros
70 con lapassive architecture, aportando un concepto interesante, el
de pasividad, que concibe el edificio como un elemento inerte capaz,
por sus propias cualidades fsicas, de filtrar las condiciones del medio
para mejorarlas en su interior. Toda la arquitectura que proponemos es
pasiva, en este sentido, pero va ms all.
Poco ms recientemente, en Francia, se acua el concepto de
arquitectura bioclimtica, ms evolucionado y que ha hecho fortuna
entre nosotros, y que pese a las reservas que ahora formularemos, se
utilizar aqu profusamente. Aporta una ms completa lectura del
medio como generador interactivo de los invariantes constitutivos de
cada arquitectura en vinculacin con un lugar (vida y clima se
encuentran en la composicin del adjetivo). Bajo este calificativo se
realiza buena parte de los trabajos, realizados y en curso, en Espaa.
Pero la nocin que transmite, siendo ms rica, es an restrictiva,
parece constreirse a lmites estrictamente cientficos 2.
1 Ceresuela, Antonio, en Rehabilitacin ambiental con mtodos tradicionales, Pg 5 (Ver bibliografa). Introduce conceptos citados
de J.M. Prada y P. Soleri.
2 Ver Lpez de Asiin,. y Glez. Sandino, 1989: Arquitectura, energa y medio ambiente. S.A.B./E.T.S.A. Sevilla.
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Desde aqu otras adjetivaciones han intentado abrir el campo:
arquitectura natural, ecolgica, saludable... aportando matices desde
diversas perspectivas, siendo quiz el trmino ms englobador el de
ARQUITECTURA MEDIOAMBIENTAL.
No sin cierta dosis de irona, fundamentada en la perplejidad que
produce la avalancha de ismos que ha padecido la arquitectura del
siglo que acaba, propondremos hablar de arquitectura razonable,
sin la pretensin de que se consolide como trmino de uso comn, sino
slo para resaltar algunas evidencias:
No es pensable una arquitectura disfuncional en alguna de las
premisas para las que ha sido concebida (nadie aceptara que la
estructura no soportasen la casa).
El reparo de las condiciones del exterior, crear un hbitat
confortable para el usuario es acaso la razn primera de existir de la
arquitectura (el gesto elemental de refugiarse en una cueva).
Esa funcin de filtro se ha basado siempre en el conocimiento de las
condiciones del medio y de los instrumentos ms adecuados para
aprovechar/paliar sus efectos.
El desarrollo de los conocimientos humanos ha permitido
evolucionar, perfeccionando el comportamiento de todos los sistemas
y mejorando los resultados de sus aplicaciones.
Con todas estas premisas no es admisible:
1. Que la arquitectura olvide, o considere optativa, su relacin de
dependencia con el entorno y las condiciones que le son dadas, para
mejorar por s misma las variables de su hbitat interno (conindependencia de los sistemas activos tecnolgicos que, con
posterioridad, vengan a potenciar esta mejora).
2. Que los conocimientos y tcnicas que hacen posible el
cumplimiento de esta funcin elemental de la arquitectura sean
menores que en el pasado, se pierdan o no se apliquen.
Ambas circunstancias se han venido produciendo comnmente,
como la forma habitual de hacer arquitectura en el siglo XX. Estacircunstancia es la que est siendo y debe de ser definitivamente
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superada, gracias a la tarea desarrollada bajo las premisas de esta
renovada forma de concebir la arquitectura, que no hace sino
recuperar alguna de sus funciones ms elementales, procurando que
cumpla con el fin para el que se supone que ha sido concebida.
No cabe actitud menos sectaria o achacable a moda, ni tampoco
ms razonable.
Con estas premisas, pasamos a analizar las implicaciones de esta
arquitectura que proponemos:
Entenderemos la arquitectura como un sistema de filtrado -en
analoga acstica- que, respetando las componentes armnicas de un
medio, neutralicen los elementos disonantes hasta que estos vengan a
reforzar la situacin primaria3.
Aplicando esta nocin a nuestro proceso de trabajo, deberamos partir
de la base de admitir el conocimiento suficiente del medio y de las
condiciones que se pretenden lograr (mrgenes de confort), de manera
que podamos identificar las componentes armnicas y los
elementos disonantes, para adecuar la naturaleza del sistema de
filtrado al fin concreto que se persigue.
El concepto de arquitectura bioclimtica es complejo, y a pesar del
hecho de ser una disciplina relativamente reciente en el campo de la
arquitectura, su estudio detenido requiere de unos conocimientos que
tienen un determinado tiempo de aprendizaje, derivado del gran
nmero de materias que hay que conocer y relacionar para una
correcta comprensin del fenmeno. La existencia de bibliografa
especializada, as como de programas de simulacin por ordenador
muestra hasta que punto se trata de una disciplina desarrollada y con
posibilidades objetivas de aplicacin.
De las investigaciones en marcha y de las observaciones sobre las
soluciones que van apareciendo, surgen recomendaciones generales,
pero si hay algo claro en el campo de las respuestas medioambientales
3 Cabeza Lainez, Jos Mara. El Espritu de la Tragedia, Pg 70. (Ver bibliografa).
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para la arquitectura, es su especificidad para cada caso, para cada
lugar, para cada ambiente.
El principio esencial del bioclimatismo es, utilizando las palabras de
Jean-Louis lzard, "construir con el clima", siendo este concepto
indisoluble de la idea de lugar como circunstancia singular en la que se
desarrolla la arquitectura y con la que sta se relaciona. Las
capacidades del medio natural, las condiciones climticas y las
distintas posibilidades de aprovechamiento de las mismas, marcan
soluciones particulares que habr que estudiar en cada opcin
concreta.
Es por lo anterior por lo que no puede tenderse a la bsqueda de una
estandarizacin de modelos, es decir, es contradictoria y no
recomendable la bsqueda de prototipos que fueran aplicables en
cualquier localizacin.
En la actualidad se est iniciando en el campo de la arquitectura una
etapa de replanteamientos tericos desde nuevos puntos de vista; de
rediseo de elementos con la aceptacin de nuevas prioridades medio
ambientales; de aparicin de nuevos materiales, nuevas soluciones
con distintos modos de produccin y nuevas solicitaciones sociales.
Los edificios bioclimticos o energticamente conscientes, no son
tanto el resultado de una aplicacin de tcnicas especiales, como del
sostenimiento de una lgica, dirigida hacia la adecuacin y utilizacin
positiva de las condiciones medioambientales y materiales, mantenida
durante el proceso del proyecto y la obra, sin perder, en absoluto,
ninguna del resto de las implicaciones: constructivas, funcionales,
estticas, etc., presentes en la reconocida como buena arquitectura.
La ecologa arquitectnica, debe extenderse a todo el desarrollo de
propuesta y construccin de los edificios: ubicacin, forma general,
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aprovechamiento de caractersticas climticas estacionales, estudio de
condiciones derivadas del entorno construido, eleccin de materiales
segn las necesidades de adaptacin por zonas y orientaciones, diseo
de elementos constructivos, costo energtico de la fabricacin de los
materiales y sistemas tcnicos y su transporte, etc.
El grado de integracin de la arquitectura en su medio ambiente y el
aprovechamiento de energas naturales con la edificacin puede ser
muy variado; desde edificios autnomos, con consumo absolutamente
resuelto con energas renovables, aprovechamiento del agua de lluvia,
imagen ligada al paisaje, materiales autctonos, etc, hasta edificios
con adecuaciones muy simples en cuanto a forma y elementos
constructivos; en todo caso la adopcin de medidas de mejora en este
campo, hasta las que pudieran parecer mnimas, sern beneficiosas
para el usuario y para el entorno.
Estos conceptos, aparentemente sencillos, han sido sin embargo
obviados en gran parte de la produccin arquitectnica del ltimo
siglo. El desarrollo de las tecnologas constructivas e industriales unido
al abaratamiento de los costos de produccin gracias a la
estandarizacin, ha llevado a la creencia, an demasiado poco
discutida, de que la arquitectura, especialmente aquella mas vinculada
a la especulacin comercial, puede ser un hecho aislado de su entorno,
que es posible ejecutar una construccin en un emplazamiento
independientemente de los problemas ambientales, pues stos son
corregibles mediante la utilizacin de las tecnologas energticas
habituales.
Planteamientos de estas caractersticas, avalados intelectualmente por
una lectura superficial de vanguardias, estn afortunadamente
cediendo paso a una nueva sensibilidad en la que arquitectura y medio
ambiente han de relacionarse de un modo muy estrecho para permitir
tanto el aprovechamiento como la proteccin de las cualidades del
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lugar sin un descomunal gasto de recursos, y este modo de ver resulta
cada vez ms incorporado a las producciones, incluso de esas mismas
vanguardias, aunque a veces an no se expresen de manera explcita,
en las publicaciones culturales al uso.
La arquitectura energticamente consciente, en contra de algunos
prejuicios existentes, no obliga en absoluto a adoptar unas soluciones
de diseo predeterminadas, ofreciendo, al contrario, nuevas vas
abiertas y sugerentes a la imaginacin e investigacin formal.
La arquitectura bioclimtica no debe entenderse como un
fundamentalismo funcionalista, sino como un soporte del diseo que
debe adaptarse a las necesidades del individuo, muchas veces
marcadas por factores extraos a la racionalidad ambiental. La
flexibilidad del proyecto bioclimtico reside, precisamente, en
enriquecer situaciones no ideales, por muy difciles que parezcan.
Finalmente, esta aproximacin a la arquitectura nos proporciona un
mayor conocimiento sobre la forma arquitectnica y mayor capacidad
de control de la misma para crear y componer campos ambientales
que, adems de ser ecolgicamente conscientes, introduzcan un nuevo
vector esttico en la sensibilidad arquitectnica.
definicin de desarrollo sostenible4
Nos encontramos ante una de las claves gordianas del razonamiento
del tema que nos ocupa. La sostenibilidad es el gran argumento sobre
el que pivota actualmente el planteamiento de fondo de cualquier
actividad humana; por ende, es uno de los temas estrella de la
arquitectura y el urbanismo, toda vez que son actividades con un
altsimo impacto ambiental, como se ha visto y se insistir. Esto es as,
fundamentalmente, porque el olvido del parmetro medioambiental
4 Sobre esta cuestin la bibliografa es ingente, aparte de la propia AGENDA 21, proponemos como textos que personalmente han
sido reveladores: Ecologia e tecnologia fra uomo e ambiente, de Federico Butera y el Informe Brundtland, de 1987, donde nace
prcticamente el concepto que conocemosy manejamos cotidianamente.
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boicoteara la posibilidad de la sociedad de desarrollarse, de ah la
trascendencia de analizar la interaccin con el medio con la referencia
de la posibilidad de seguir realizando una actividad en el futuro. Cabe
preguntarse en qu ciframos esa sostenibilidad y porqu condiciona el
desarrollo.
Para ello, nos planteamos la definicin del concepto de DESARROLLO
SOSTENIBLE. Mucho se ha analizado y desarrollado, desde que fue
acuado en los aos 80, al punto de que hoy podemos proponer un
concepto consensuado y comnmente aceptado5, sin entrar en el
debate de los lmites del trmino, hasta hace poco abierto. As,
podemos decir elementalmente que
el desarrollo sostenible es aqul que se produce de forma que
se pueda perpetuar la actividad en las generaciones futuras,
sin agotar los recursos en los que se basa.
Las implicaciones que esta definicin tiene para la arquitectura y el
urbanismo son ms que evidentes. La arquitectura y el urbanismo
sostenibles sern aquellos que se puedan desarrollar de esta forma.
Para ello, es necesaria una revisin hasta la esencia de nuestra
manera de operar, qu recursos consumimos para su edificacin, para
uso y para su mantenimiento y qu impacto producen nuestras
ciudades durante su utilizacin lo que de otra manera, est
consumiendo el recurso medio-ambiente.
inteligencia ambiental
Una reflexin necesaria: No se est hablando de cuestiones
circunstanciales que soliciten cambios de actitud puntual y respuestas
adecuadas a situaciones mutables. Se propone por el contrario la
asuncin de un espritu genrico que inspire cada decisin, el
desarrollo de una actitud a la hora de relacionarse con el medio en
5 Ms all del concepto optimista (en cierta forma) de desarrollo sostenible, es hora de que nos preguntemos si no tendremos que
empezar a hablar de mantenimiento sostenible de la actividad humana, en su mismo estado actual, ante la avalancha de
barbaridades ecolgicas que estamos viviendo, como en la mejor poca del desarrollismo salvaje.
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manera armnica, para que sea fuente de impulsos coherentes con
nuestros esfuerzos en lugar de una rmora incomprensible y hostil. A
esa actitud es a la que nos referimos como INTELIGENCIA AMBIENTAL;
signo de todas las tendencias llamadas a desarrollarse en el futuro
inmediato.
Hay que resaltar que no se habla de un lavado verde de imagen, caer
otra vez en una publicidad ecolgica fraudulenta, que tantos
gobiernos, empresas y proyectos de toda ndole ltimamente
producen, con tal de aprovechar el tirn publicitario y polticamente
correcto del fenmeno ecolgico. Sin duda este tipo de operaciones
son contraproducentes, en la medida en que acaban defraudando la
confianza de todos los de destinatarios de la falsedad (usuarios,
mercados, empresas, polticos, ciudadanos en general), con la
consecuente quiebra de la credibilidad. No, estamos hablando del
convencimiento de encaminarnos por la mejor va, acaso la nica
posible en muy breve plazo de tiempo, para conseguir con este
proyecto un autntico motor del desarrollo, sostenible en el tiempo.
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CURSO DE INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE /MDULO 2: Sostenibilidad Medio Ambiente Bioclimtica: Unproceso de implicaciones
benito snchez-montas / arquitecto
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NDICE.
ARQUITECTURA, CIUDAD Y MEDIO AMBIENTE
el valor revolucionario de la tradicin
influencia de lo edificado en el medio
confort, arquitectura y usuario
La llamada arquitectura bioclimtica.
edificios inteligentes
ESQUEMA DE DISEO CIENTFICO EN ARQUITECTURA
AMBIENTAL PARA EDIFICACIN Y DISEO URBANO
A.- MARCO CLIMTICO Y DISEO URBANO
B.- DISEO DE EDIFICACIN
C.- DISEO AMBIENTAL
D.- ENERGAS RENOVABLES E IMPACTO ENERGTICO EN
EDIFICACIN Y URBANISMO
IDEAS PRINCIPALES:
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ARQUITECTURA, CIUDAD Y MEDIO AMBIENTE
Los antiguos poetas escandinavos llamaron al fuego sol de las
casas6
Una constante siempre presente en la conciencia de las
sociedades, propone la arquitectura como signo visible,
perdurable y ltimo de la cultura de cada poca. Las implicaciones
de este concepto desde el paradigma ambiental, pujante en la
cultura de nuestra poca, son claras. En esta ocasin el
milenarismo nos ha cogido mirando al sol, al valle, al mar. La
ecologa y, en general, la vuelta de nuestra conciencia a la
naturaleza, marcan la senda del paradigma que est
construyendo la conciencia colectiva de nuestra sociedad
occidental contempornea.
Proponemos que esta tendencia, constituida en arquetipo de
tendencias e ideas, es algo radicalmente novedoso, caracterstico
de esta poca y no otra. Porque hasta ahora, la mirada del
hombre hacia la naturaleza tena mucho de necesidad, de
dependencia ms inevitable que deseada. No es nuestro propsito
hacer antropologa dentro de esta reflexin, pero no es
cuestionable que nuestra civilizacin occidental, y muy
particularmente la mediterrnea, se desarrolla contra la
naturaleza, pretendiendo superar la dependencia a la que se
estaba sujeto liberarse de sus designios. En este sentido, elparadigma universalista, que niega el entorno por medio del
olvido, es el vuelo de caro de esta pretensin (vuelo que, una vez
ms, termina en la cada que estamos padeciendo).
Todo esta concepcin antinatural se enroca entorno al concepto
de urbe (romano, tpicamente mediterrneo), el lugar de la
escuadra y la piedra tallada, en el que el occidental se refugia de
6 Citado por , Jos Mara Cabeza Lainez, en El Espritu de la Tragedia, Pg 69. (Ver bibliografa).
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la naturaleza desde hace cuatro mil aos. Dice Ortega en sus
Notas del Vago Esto:
En la ciudad, la lluvia es repugnante, porque es una injustificada
invasin del cosmos, de la naturaleza primigenia en un recinto
como el urbano, hecho precisamente para alejar lo csmico y lo
primario, fabricando un pequeo orbe extranatural. Lo que ms
nos sorprende del salvaje es que pueda, sin asco, vivir adherido a
la naturaleza, tumbado en el lodo, en contacto con la sierpe y el
sapo. (...)
La ciudad es un ensayo de secesin que hace el hombre para
vivir fuera y frente al cosmos, tomando de l slo porciones
selectas, pulidas y acotadas.
Fragmento que es lo bastante explcito como para ahorrarnos
comentarios y dibujar por s solo un cuadro bastante ntido de la
idea que pretendamos plasmar.
Sin embargo, pese a una y otra actitud del pasado, por encima de
todas las dems tendencias, conocidas y manifestadas en diversa
medida con anterioridad, sta de hacer del medio natural (que es
lo externo, lo otro), el centro de nuestra preocupacin, constituye
el ms sustancial giro de la conciencia de nuestra sociedad, acaso
desde el renacimiento.
Una vez ms, la arquitectura que la sociedad se d a s misma
vendr a dejar muestra fsica de esta forma de situarse la especie
humana en su universo fsico.
el valor revolucionario de la tradicin
Segn una parbola inicitica que se repite en los antiguos
ritos paganos, el discpulo de la sapiencia sata recorre el
mundo en busca de la verdad; desesperado y rendido, vuelve
al templo de Sais, se acerca al lugar del santsimo, rasga el
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velo que cubre el secreto de Isis y encuentra... su propia
imagen, recibida por un espejo.
Anlogo periplo han recorrido la arquitectura y el urbanismo,
desde que las vanguardias de comienzo del siglo pasado
decidieron echar por la borda buena parte del bagaje de las
arquitecturas vernculas y tradicionales, sin aparentemente
evaluar que junto a lastres indeseados se perdan saberes
acumulados por la experiencia. Entre estos conocimientos
olvidados durante casi un siglo habr que destacar, por sus
dramticas consecuencias, el saber aprovechar las
condiciones del clima y la construccin para conseguir un
hbitat confortable a muy bajo coste energtico. Olvidados
los mtodos y soluciones tradicionales, su sustitucin por
nuevas frmulas se haca compleja, cuando no inviable, ya
que las condiciones de contorno de la interfaz entre los
medios externo/interno eran difcilmente sintetizables
mediante las herramientas que el mtodo cientfico pona al
alcance de los proyectistas de la poca. Ni que decir tiene
que ese problema se les presentaba a los que mantenan
alguna preocupacin por el confort pasivo; mayoritariamente,
el paradigma de la modernidad, ante una energa barata y
accesible, opt por los sistemas activos de
acondicionamiento, aspirando solamente a cumplir criterios
higienistas que buscaban la luz natural a cualquier precio (la
expresin es aqu precisa), en una actitud fotfila que
denuncia su gnesis septentrional. Los problemas derivados
de esta corriente se han analizado profusamente por la
tratadstica arquitectnica medioambiental 7 y no insistiremos
en ellos, pero nos proponemos reivindicar la capacidad
gentica para producir (buena) arquitectura contempornea,
7 Entre las muchas referencias posibles sobre lo que ya es un lugar comn en el estado de la cuestin medioambiental,
considrese lo dicho por Federico BUTERA en Ecologia e tecnologia fra uomo e ambiente y tambin por Lpez de Asiin y Glez.
Sandino enArquitectura, energa y medio ambiente.
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de aquellos principios, universales por estar inspirados en el
medio ms prximo, que inspiraron las arquitecturas
vernculas8, tambin conocidas como arquitecturas sin
arquitecto.
IMAGEN 2/1: Rincn en Castellar de la frontera, Cdiz.
Pasaremos a valorar las actitudes e invariables de la tradicin
que hoy en da pueden volver a inspirar el trabajo del
arquitecto:
Estas actitudes se fundamentaban en el profundo
conocimiento del medio y de las condiciones finales de
habitabilidad que se pretendan conseguir, basndose en las
funciones que se deban desarrollar. El estudio de las
condiciones climticas, psicofsicas y funcionales de partida
es una premisa elemental.
El riguroso dominio de los materiales y las tcnicas de
aplicacin de los mismos (de origen emprico en su caso), es
de igual importancia. Si bien no se trata de reproducir
sistemas constructivos pretritos, el nivel de compromiso y el
conocimiento de la respuesta de los actuales (ahora a travs
de una informacin sistematizada) es otra de las premisas.
Ms all de este principio general, se debe extraer de cada
lugar, clima y tradicin, los medios que se proponan para
filtrar las condiciones de contorno. As por ejemplo, una
arquitectura verncula con envolvente tectnica de gran
peso y masa, est revelando la necesidad de masa trmica
que aqulla le proporciona; debemos obtener como
8 El plural no se trata aqu de una licencia potica. Estas arquitecturas se caracterizan por su multiplicidad, como mltiples son los
climas, las geografas y las culturas que las construyeron. Su valor universal se basa precisamente en esto, en que todas por igual
se adaptan a todas esas condiciones.
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enseanza la necesidad de inercia trmica, esto es, ser
capaces de retardar la onda trmica en el material un cierto
margen de tiempo, adecuado en cada caso a la necesidad de
gestin de esa energa calorfica. Disponer tcnicas y medios
contemporneos adecuados, que nos permitan obtener este
efecto, ser fruto de otra fase del trabajo, variable segn el
estado de la tcnica en cada momento, pero la enseanza se
mantiene aplicable en el tiempo.
No se trata por tanto de caer en la imitacin acrtica de
soluciones constructivas tpicas de la arquitectura verncula,
totalmente inadaptadas a las exigencias contemporneas,
como ya a sucedido. Lo vernculo es bueno no puede ser
admitido como filosofa general, aunque es cierto que
muchas de las enseanzas derivadas del anlisis de la
arquitectura sin arquitectos son transferibles (con las debidas
adaptaciones) a las metodologas y a los modelos
proyectuales de hoy da.
IMAGEN 2/2: Pasamanos de agua en el Generalife,
Granada. La arquitectura como motor de sensaciones.
influencia de lo edificado en el medio
Suponer que el medio al que se agrede es algo externo en lo
que uno se coloca con una cpsula que nos independiza de
l, aunque como se trata de un escenario agradable debemos
preservarlo, por motivos a medio camino entre lo religioso y
lo pictrico, nos recuerda aquel lema de urbanita que vena a
decir que el campo es una cosa verde que queda lejos. Un
caso grave de miopa.
La fsica de partculas, la biologa molecular y el teatro de
Bertold Bretch nos ensean que el medio es un continuo
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interrelacionado que no genera compartimentos estancos
espontneamente, y que difcilmente mantiene en equilibrio
los que le vienen impuestos. As, la realidad es que el medio
fsico constituye un entramado complejo, en el que el dentro
y el fuera son conceptos alambicados, imprecisos y, sobre
todo relativos. Es por tanto incoherente conceptualmente
suponer que podemos mantener un medio externo intacto y
en equilibrio mientras que intentamos crear artificialmente un
medio interno, con independencia de las situaciones y pautas
del otro. El fracaso del experimento es inevitable, uno sufrir
el desequilibrio impuesto por el otro, segn el primer
principio de la termodinmica clsica, para restaurar el
equilibrio en el balance de los dos medios. Se entender
fcilmente lo que se pretende expresar con un ejemplo
extremadamente reduccionista pero verificado por
cualquiera: el de los aparatos de aire acondicionado, que
expulsan al exterior todo el calor del interior que
acondicionan, agravando fantsticamente las condiciones
de malestar en el exterior. Este fenmeno es ya reconocido
como un problema grave en los centros de las ciudades de
cierto tamao, generando puntas de calor locales
desconocidas en la historia meteorolgica, y multiplicando el
temido efecto el heat bubble (isla de calor) en las zonas
urbanas. Las secuelas del desequilibrio, claro, tienen multitud
de otros matices aparte del calor, pero nos basta como
ejemplo para este caso.
El edificio forma parte del medio, como su interior, su exterior
y sus usuarios. En realidad, la naturaleza fragmentaria del
lenguaje nos traiciona al obligarnos a enumeraciones
yuxtapuestas que transmiten, de forma automtica, una idea
de discontinuidad contraria a la que se pretende expresar,
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ms prxima a un gradiente lineal de elementos con distinta
densidad.
Esta idea nos debe de transmitir un concepto de
interdependencia absoluta (donde ningn movimiento es
gratuito) probablemente ms fcil de asimilar por una
mentalidad oriental que por la nuestra. En este marco se
encuadran con naturalidad los conceptos que proponemos
como punto de partida de nuestra concepcin de la
arquitectura:
la interdependencia entre lo edificado y el medio
ambiente y
la concepcin del edificio y de la urbe como medio
ambiente en s mismos.
Esta nueva inteligencia del medio que proponemos produce
inevitablemente el concepto novedoso depreservar el medio
ambiente interno (que sera, ms propiamente, una
implicacin de preservar el medio ambiente integral). Se
trata ahora de conseguir mantener un interior en armona
con el exterior, conservando, o mejorando, al mismo tiempo,
las condiciones de bienestar que nos ofrece el medio. Esta
idea trasciende el sentido clsico de la palabra confort9, que
remite exclusivamente a las condiciones de contorno de un
punto de estudio determinado, para integrarlo en una malla
de relaciones mucho ms compleja y rica, segn la
concepcin totalizadora descrita.
Hemos llegado a un nudo donde conviene que pongamos de
manifiesto dos aspectos que lo dicho implica:
9 Aunque el hilo del razonamiento nos obliga a referirnos a ella, el anlisis de la cuestin del confort se aborda con mayor detalle en
captulo propio, donde se revisan las implicaciones objetivas magnitudes fsicas- y subjetivas culturales, de hbito,
emocionales...- que componen esta compleja materia.
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1. aprovechar los inputs del medio para mantener el
equilibrio, en lugar de agredirlo, dndole la espalda y
articulando medios
2. aplicar los sistemas y procedimientos que consigan que el
ambiente interior que se crea dentro de la arquitectura
sea agradable, saludable y rico en experiencias
ambientales. Sobre esta dimensin del bienestar, como
estar en y con el medio, volveremos en el captulo del
confort10.
La relacin que exponemos entre arquitectura y medio no se
limita a una relacin psicofsica, no se basa exclusivamente
en la idea de confort o, ms genricamente, de sensaciones
experimentadas dentro y fuera de los lmites fsicos del
edificio.
Fundamentalmente, el establecimiento de relaciones fsicas,
tal y como se han descrito, trasciende al terreno del impacto.
Es, en definitiva, la razn del concepto de impacto ambiental.
Que surge de la evidencia de la verificacin del mencionado
primer principio de la termodinmica, en forma de
exteriorizaciones de las variaciones que se producen en el
sistema, para restablecer el equilibrio perdido con la accin
del edificio. Pasando al segundo principio de la
termodinmica11, conviene recordar que todas las
10 En otro caso, el hecho de tener que estar continuamente haciendo referencias cruzadas entre confort e impacto, podra
identificarse como falta de claridad en el discurso, y debera preocupar a quien lo redacta. Aqu es una saludable consecuencia de
la ntima implicacin entre los conceptos, que hace muy difcil exponer uno sin referirse al otro.
11 La segunda ley de la termodinmica se enuncia clsicamente como: El cambio de entropa de cualquier sistema y su ambiente
considerados como un todo, es positivo y se aproxima a cero para cualquier proceso que se aproxime a la reversibilidad. Todos los
procesos naturales dan por resultado un incremento de la entropa total. La expresin matemtica de la segunda ley es
simplemente:
Stotal 0Fue Boltzmann (1872) quien introdujo la definicin de entropa de un sistema como la medida de su nivel de desorden. La
evaluacin del grado de desorden de las partculas de un sistema puede hacerse referido a distintas variables, como por ejemplo,
respecto a los niveles de energa, respecto a la posicin del espacio, respecto al impulso, etc.
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situaciones, espontneamente, o estn en equilibrio o
tienden a l. El equilibrio que enuncia la termodinmica no
implica ninguna cualidad a priori, en el extremo, la
exterminacin del planeta sera una situacin de mxima
entropa y, en consecuencia, de equilibrio total; se utiliza en
este momento el trmino en puridad fsica, y no con los
matices biolgicos que habitualmente recibe, que parecen
expresar una situacin ideal de naturaleza intacta.
Desde este punto de vista, entendemos la nocin de impacto
ambiental de un edificio que pretendemos manejar. Y con esa
nocin, podemos encuadrar cada uno de los efectos en los
que podemos descomponer12 el impacto que produce el
edificio en el medio.
Tradicionalmente, se ha hablado de residuos/contaminacin,
ruptura de equilibrio ecolgico y gestin de recursos, como
elementos clave del impacto ambiental. Este impacto se debe
de controlar mediante los mecanismo que prevea el
correspondiente ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL 13 que
toda implantacin de una mnima envergadura debe
implementar en sus presupuestos de partida. Esta previsin
es fundamental en proyectos de cierto nivel o extensin, o
aquellos cuya actividad especfica sea susceptible de producir
un impacto extraordinario, as como aquellos que, por
pequeas que sean, se enclavan en entornos naturales de
especial inters o con un equilibrio ecolgico particularmente
precario. Por poner algunos ejemplos de lo dicho, sera el
caso de grandes complejos residenciales, asociables en
tamao a una poblacin pequea o mediana; un parque
12 Siempre virtualmente y a efectos del anlisis. Tambin en este aspecto conviene subrayar la unitariedad y coherencia del
impacto como un efecto indivisible. Que lo dividamos taxonmicamente para mejor estudiar su proceso y consecuencias no
contradice la tesis general expuesta.
13 Ver el desarrollo que de los mismos se hace en el captulo de instrumentos terico-prcticos, dentro de instrumentos de control
ambiental.
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acutico, por su gran consumo de agua; o un edificio
cualquiera instalado en un parque natural.
El control de impacto se hace absolutamente necesario, toda
vez que en un proyecto de esta naturaleza se corre el serio
riesgo de producir un grave impacto ambiental en la zona
donde se ubica. No slo a travs de sus propias instalaciones,
sino tambin mediante las actividades que se asocian a l y
que genera ms o menos espontneamente (sean tursticas a
su vez o de soporte), las redes que lo sirven, las vas que lo
comunican, el trfico que genera en ambas, etc.
Evitarlo es una de las claves de la SOSTENIBILIDAD de una
instalacin en su desarrollo futuro ; as como una garanta
irrenunciable en la concepcin medioambiental de la misma.
Un Estudio Medioambiental Integral debe de sentar las bases
para que se puedan realizar los sucesivos ESTUDIOS DE
IMPACTO AMBIENTAL, que exigirn cada uno de los sucesivos
proyectos de urbanizacin, tendido de redes, edificacin e
instalacin de cualquier tipo.
confort, arquitectura y usuario
El ser humano puede ser visto como un convertidor de energa. A
partir de la alimentacin, produce trabajo y calor, en cantidad
dependiente de la actividad desarrollada. Con el fin de mantener lo
ms constante posible la temperatura del cuerpo, el calor producido
debe igualar al cedido al ambiente. Slo si esta condicin (equilibrio
trmico) se satisface es posible (no seguro) que el individuo se
encuentre en condiciones de bienestar trmico. Fanger ha
hipotetizado que el disconfort es tanto mayor cuanto mayor sea la
carga o estrs al cual sean sometidos los mecanismos de
termoregulacin. Lo que significa que, por ejemplo, el disconfort es
mayor cuanto ms copiosa sea la sudoracin (en ambiente clido) o,
viceversa, la vasoconstriccin (en un ambiente fro).
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IMAGEN 2/3: Esquema de interaccin del individuo y el
medio que le rodea.
Los Diagramas Bioclimticos permiten comparar las
condiciones del medio y las condiciones deseables de confort.
A su vez, esta relacin tambin indica los posibles recursos
de modificacin que se pueden incorporar o aplicar en el
HBITAT construido.
Distintas escalas de confort fueron desarrolladas para
distintas condiciones climticas, actividades y aplicaciones.
Muchas de ellas tuvieron su origen en aplicaciones militares,
en fbricas y oficinas, donde la falta de confort tiene
consecuencias econmicas vitales. Varias de las escalas
tienen su origen en las mediciones de las condiciones
trmicas. El cuerpo humano funciona como un termmetro
integrado, con las caractersticas del termmetro de bulbo
seco, bulbo hmedo, globo negro y kata. Hoy da, los
comfort-meters" (confortmetros?) con integracin
electrnica permiten obtener una indicacin de los niveles de
confort trmico segn los registros de las condiciones
ambientales. Tambin los ordenadores para el control de
instalaciones de acondicionamiento pueden incorporar
criterios de confort trmico.
Dado el carcter subjetivo de la sensacin de confort que
vara segn las personas, resulta estril definirlo con
precisin. El "confort depende de muchas variables, aunque
generalmente se consideren los dos factores principales
para simplificar el anlisis y permitir su grafismo (con dos
ejes). Por tal razn las escalas grficas de confort indican
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temperatura y humedad absoluta (o relativa en el caso de
Givoni) del aire.
Varios grficos y escalas tambin suponen un nivel de
actividad y una categorizacin de la vestimenta. En la
mayora de los casos se supone una actividad sedentaria y
ropa liviana de oficina con condiciones aptas para la
evaluacin de confort en viviendas, escuelas, oficinas,
consultorios mdicos, comercios, etc... Estos grficos
normalmente suponen que la velocidad del aire es baja,
normalmente (=< 0.1 m/s) y la temperatura media radiante
es igual a la temperatura del aire, dos supuestos razonables
para espacios interiores.
Una escala muy difundida es la "Temperatura Efectiva" que
indica la temperatura a 100% humedad que tiene la misma
sensacin trmica que una combinacin de temperatura,
humedad, radiacin y movimiento de aire. El movimiento de
aire puede reducir la Temperatura Efectiva en 2C como
mximo, mientras que las superficies ms fras o clidas
tambin producen una variacin mxima de la temperatura
efectiva de 2 C, respecto a la temperatura del aire en
condiciones normales. En lugares expuestos a los rayos
directos del sol, la Temperatura Efectiva puede aumentar
hasta 10 C.
La denominacin "Temperatura Efectiva" solamente indica un
valor aproximado del efecto subjetivo de las variables del
medio trmico, ya que la variacin de la ET tambin depende
de la ropa y del nivel de actividad.
Admitido estos principios genrico, hay que pasar a asumir la
dimensin subjetiva que la sensacin de confort conlleva,
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susceptible de ser distinta en cada individuo. Ello hace que
cualquier estudio sobre las condiciones de confort se basen
en valores estadsticos, fundamentalmente en dos
estndares, el PMV y la PPD.
El PMV (Predicted Mean Vote) o Voto Medio Previsto
establece, en funcin de la variacin de los parmetros
higrotrmicos, climticos, metblicos y de proteccin que
sufra el individuo, cual ser su sensacin trmica, en una
escala de 5 rangos, de muy fro a muy clido
El PMV expresa por tanto el grado de disconfort del grupo
como conjunto: no proporciona informacin til sobre su
significado prctico a escala individual. Cualquier valor
estadstico significar que hay una porcentual que sufre
calor, otra fro, y una ltima que se encuentra bien, variables
segn el voto.
De ah que se definiese un nuevo ndice estadstico, la
porcentual prevista de insatisfechos (PPD, Predicted
Percentage of Dissatisfied), que permite prever, dentro de un
grupo de personas, el nmero de individuos que
presumiblemente protestarn por no encontrarse en
condiciones de bienestar trmico o que, ms simplemente,
debern modificar su vestimenta (ms o menos ligera)
respecto a la de la mayora.
Aplicando las condiciones objetivas de contorno mencionadas
a los procesos de clculo estadstico de confort, estaremos en
grado de tomar las decisiones de proyecto necesarias para
producir un nivel mayor de bienestar a un mayor nmero de
usuarios.
Nuestra propuesta, como venimos manteniendo, es que esas
decisiones operen en el campo de la arquitectura pasiva en la
medida de lo posible, que es mucho.
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La llamada arquitectura bioclimtica.
Vaya por delante que, tal y como vimos en el mdulo anterior, no
aceptamos plenamente el trmino arquitectura bioclimtica, por
entender que la arquitectura es una, y la bioclimtica no es ms que
una tcnica, fundamental, que viene a servir a la arquitectura en la
tarea de la sostenibilidad, contribuyendo por ende al confort de los
usuarios.
Dicho esto, la vigencia y difusin del trmino hace que lo utilicemos
como signo de reconocimiento de una cierta arquitectura que, contra
lo que an es lamentablemente mayoritario, utiliza esta tcnica de
forma eficaz en la consecucin del objetivo genrico de la mejora de la
calidad arquitectnica, por las vas antes mencionadas.
IMAGEN 2/4: Bocetos de un proyecto en el que se est
considerando el funcionamiento ambiental del edificio.
El concepto de arquitectura bioclimtica es complejo, y a pesar del
hecho de ser una disciplina relativamente reciente en el campo de la
arquitectura, su estudio detenido requiere de unos conocimientos que
tienen un determinado tiempo de aprendizaje, derivado del gran
nmero de materias que hay que conocer y relacionar para una
correcta comprensin del fenmeno. La existencia de bibliografa
especializada, as como de programas de simulacin por ordenador
muestra hasta que punto se trata de una disciplina desarrollada y con
posibilidades objetivas de aplicacin.
De las investigaciones en marcha y de las observaciones sobre las
soluciones que van apareciendo, surgen recomendaciones generales,
pero si hay algo claro en el campo de las respuestas medioambientales
para la arquitectura, es su especificidad para cada caso, para cada
lugar, para cada ambiente.
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El principio esencial del bioclimatismo es, utilizando las palabras de
Jean-Louis lzard, "construir con el clima", siendo este concepto
indisoluble de la idea de lugar como circunstancia singular en la que se
desarrolla la arquitectura y con la que sta se relaciona. Las
capacidades del medio natural, las condiciones climticas y las
distintas posibilidades de aprovechamiento de las mismas, marcan
soluciones particulares que habr que estudiar en cada opcin
concreta.
Es por lo anterior por lo que no puede tenderse a la bsqueda de una
estandarizacin de modelos, es decir, es contradictoria y no
recomendable la bsqueda de prototipos que fueran aplicables en
cualquier localizacin.
En la actualidad se est iniciando en el campo de la arquitectura una
etapa de replanteamientos tericos desde nuevos puntos de vista; de
rediseos de elementos con la aceptacin de nuevas prioridades
medio ambientales; de aparicin de nuevos materiales, nuevas
soluciones con distintos modos de produccin y nuevas solicitaciones
sociales.
La arquitectura sostenible, no es tanto el resultado de una
aplicacin de tcnicas especiales, como del sostenimiento de
una lgica, dirigida hacia la adecuacin y utilizacin positiva
de las condiciones medioambientales y materiales, mantenida
durante el proceso del proyecto y la obra, sin perder, en
absoluto, ninguna del resto de las implicaciones:
constructivas, funcionales, estticas, etc., presentes en la
reconocida como buena arquitectura.
La ecologa arquitectnica, debe extenderse a todo el desarrollo de
propuesta y construccin de los edificios: ubicacin, forma general,
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aprovechamiento de caractersticas climticas estacionales, estudio de
condiciones derivadas del entorno construido, eleccin de materiales
segn las necesidades de adaptacin por zonas y orientaciones, diseo
de elementos constructivos, costo energtico de la fabricacin de los
materiales y sistemas tcnicos y su transporte, etc.
El grado de integracin de la arquitectura en su medio ambiente y el
aprovechamiento de energas naturales con la edificacin puede ser
muy variado; desde edificios autnomos, con consumo absolutamente
resuelto con energas renovables, aprovechamiento del agua de lluvia,
imagen ligada al paisaje, materiales autctonos, etc, hasta edificios
con adecuaciones muy simples en cuanto a forma y elementos
constructivos; en todo caso la adopcin de medidas de mejora en este
campo, hasta las que pudieran parecer mnimas, sern beneficiosas
para el usuario y para el entorno.
Estos conceptos, aparentemente sencillos, han sido sin embargo
obviados en gran parte de la produccin arquitectnica del ltimo
siglo. El desarrollo de las tecnologas constructivas e industriales unido
al abaratamiento de los costos de produccin gracias a la
estandarizacin, ha llevado a la creencia, an demasiado poco
discutida, de que la arquitectura, especialmente aquella mas vinculada
a la especulacin comercial, puede ser un hecho aislado de su entorno,
que es posible ejecutar una construccin en un emplazamiento
independientemente de los problemas ambientales, pues stos son
corregibles mediante la utilizacin de las tecnologas energticas
habituales.
Planteamientos de estas caractersticas, avalados intelectualmente por
una lectura superficial de vanguardias, estn afortunadamente
cediendo paso a una nueva sensibilidad en la que arquitectura y medio
ambiente han de relacionarse de un modo muy estrecho para permitir
tanto el aprovechamiento como la proteccin de las cualidades del
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lugar sin un descomunal gasto de recursos, y este modo de ver resulta
cada vez ms incorporado a las producciones, incluso de esas mismas
vanguardias, aunque a veces an no se expresen de manera explcita,
en las publicaciones culturales al uso.
La arquitectura energticamente consciente, en contra de algunos
prejuicios existentes, no obliga en absoluto a adoptar unas soluciones
de diseo predeterminadas, ofreciendo, al contrario, nuevas vas
abiertas y sugerentes a la imaginacin e investigacin formal.
La arquitectura bioclimtica no debe entenderse como un
fundamentalismo funcionalista, sino como un soporte del diseo que
debe adaptarse a las necesidades del individuo, muchas veces
marcadas por factores extraos a la racionalidad ambiental. La
flexibilidad del proyecto bioclimtico reside, precisamente, en
enriquecer situaciones no ideales, por muy difciles que parezcan.
edificios inteligentes
Reflexionaremos sobre la llamada arquitectura inteligente, uno delos tpicos culturales de nuestra poca ms manidos y quiz menos
comprendidos. Por qu? Pues porque consideramos que la
inteligencia en la arquitectura debe centrar su clave en aspectos
de concepcin global mucho ms prximos a la sostenibilidad que a
la simple acumulacin de sistemas electrnicos. Vemoslo.
Podramos comenzar con una afirmacin que suene a tontera: un
edificio inteligente es aqul que no es un edificio estpido. Con la
tranquilidad de que, por desgracia, la realidad de la arquitectura de
la segunda mitad del siglo XX hace que esta perogrullada sea
plenamente pertinente.
Esa estupidezde la arquitectura podra definirse de muchas formas,
pero la ms significativa para nuestro caso sera la de inoperancia,falta de adaptacin entre el fin y los medios.
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No vamos a analizar los mltiples aspectos desde cuyo punto de
vista un edificio puede ser estpido, ni mucho menos vamos a
analizar en que medida la arquitectura que se ha venido haciendo y
se hace es inoperante en cada uno de esos aspectos. El tema
desborda por s los lmites incluso de un estudio propio, y no es la
materia de ste. Nos importa resaltar sin embargo hasta que punto
se verifica la falta de inteligencia de los edificios respecto a la
integracin y respeto al medio ambiente, y en que consistira esa
inteligencia.
Porque es el caso que, analizada desde el prisma de la
relacin con el medio (que en estas lneas venimosdescribiendo), una gran mayora de lo edificado, incluyendo
un buen nmero de obras que son tenidas por maestras,
podemos considerarlo de una estulticia peligrosa. Y los datos
que manejamos sobre la responsabilidad de la arquitectura
en la degradacin del planeta hacen que el adjetivo peligroso
aqu no sea una hiprbole, al tiempo que justifican
plenamente el anlisis ambiental de un edificio como vara demedir la calidad de la arquitectura; superada la fase en la que
alguien pudiera considerarlo una tendencia optativa.
Pero claro, es el caso que el concepto de edificio inteligente
ha recibido una significacin menos genrica, ms especfica
en el comn de la lengua; refirindose al edificio, convertido
parcialmente en mquina, que es capaz de realizar por smismo ciertas funciones relacionadas con el uso para el que
est destinado, por medio de una programacin previa.
El concepto que, sin embargo, vamos a sostener aqu es
menos asptico, se contamina con el porqu y para qu de
estos edificios. Respecto a la idea de inteligencia ambiental
de los edificios, nos remitimos en todo momento al concepto
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desarrollado por el profesor Cabeza14; considerando el tema
perfectamente delimitado en ese texto al que nos referimos y
suficientemente desarrollado para servir de marco a nuestra
reflexin. Nos limitaremos a resaltar algunos aspectos
relevantes a los efectos que nos ocupan.
Respecto a la misma definicin de edificio inteligente, el profesor
Cabeza propone y analiza a los efectos de nuestra aproximacin
algunas comnmente aceptadas:
No existe actualmente una definicin unvoca
del trmino "edificio inteligente" segnStubbings (1986) sera aquel que "controla
totalmente su propio medio ambiente", sin
embargo, para los fines de este trabajo parece
ms adecuada la definicin de Loveday (1988)
en la que un edificio inteligente es "aquel en el
que las instalaciones son capaces de tomar
decisiones propias para el control del medioambiente".
De acuerdo con el mismo autor, el
objetivo de este control ser normalmente
mantener las condiciones de confort
apropiadas para los ocupantes con el mnimo
consumo de energa. En los edificiosinteligentes, la capacidad de tomar estas
decisiones proviene de considerar un nmero
cada vez ms alto de factores que pueden
influir en el comportamiento trmico del
edificio.
14 Cabeza Lainez, Jos Mara. Ver bibliografa y, en particular, su Tesis Doctoral, Edificios inteligentes vs. sistemas pasivos: la
refrigeracin pasiva en arquitectura.
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Como introduccin genrica, baste comprender que la
concepcin bioclimtica de un edificio es una condicin
apriorstica sine qua non, para que un edificio pueda soportar
la interaccin de sistemas inteligentes, con alguna garanta
de xito. Citando ya a JMCL:
Una vez que aparece la "demanda esttica" de
control ambiental en la arquitectura -puesta de
manifiesto por la arquitectura bioclimtica-,
una plyade de sistemas de instrumentacin se
instala en los edificios tcnicamente mas
avanzados -en ocasiones High Tech- y viene a
ocupar los vacos dejados por la sabidura
verncula de los antiguos usuarios, cada vez
ms asombrados e inutilizados.
La vocacin decididamente telemtica
con la que se expande el concepto, no puede
suplantar los conocimientos provenientes de la
arquitectura medioambiental que le dieron
origen. La ciencia de la automtica ha
expresado claramente la imposibilidad de
"regular" aquellos sistemas que no tienden a
un equilibrio "per se" o que se encuentran
estancados.
Es por ello, que se descubre como necesario el control
ambiental del edificio, para que su control inteligente, pueda
tener lugar, en otras palabras:
...los edificios ambientalmente correctos, o
edificios pasivos, seran el estadio inicial (y en
ocasiones final) -la crislida- de los edificios
inteligentes, entendiendo por esto, aquellos
que existen para que el medio ambiente sea.
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Por ltimo, recordaremos que es la compleja interaccin de
los edificios pblicos con el usuario annimo y cambiante que
los puebla, la sugiere la conveniencia de la automatizacin de
mltiples funciones en su interior. De hecho, podramos
reputar esta indefinicin de la interaccin, como el origen del
requerimiento de automatizacin de las funciones en
arquitectura15. Este requerimiento es plenamente pertinente
en las actividades desarrolladas en edificios de acceso
pblico, para usuarios cambiantes; en su momento habr que
determinar qu grado de interaccin del usuario repercute en
su confort, para liberarlo de los sistemas de control general, y
en qu clulas esta interaccin es posible, en la medida en
que no afecte a otros usuarios; fuera de esto, habr que
pensar en la implementacin de sistemas inteligentes para la
optimizacin de la relacin del propio edificio con su medio.
15 A este respecto, ver el libro: Brian Atkin. Intelligent Buildings. Ed. Halstead Press (John Wiley and sons). 1988. London & New
York, en particular la introduccin.
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ESQUEMA DE DISEO CIENTFICO EN ARQUITECTURA
AMBIENTAL PARA EDIFICACIN Y DISEO URBANO
A continuacin resumimos en cuatro puntos lo que se podra
considerar un programa de actuacin ideal para aplicar los principios
del diseo cientfico a la arquitectura y el urbanismo.
Entindase que se trata de un esquema terico, que hace hincapi en
los fundamentos en los que se basa cada uno de los aspectos que se
tratan, y no un guin de aplicacin directa.
Debe ayudar a pensar y, por ende, a comprender los principios e
implicaciones del DISEO CIENTFICO, que es el fin de este apartado.
A.- MARCO CLIMTICO Y DISEO URBANO
Se deben tratar las nociones que conducen a un entendimiento del
Espacio y el Territorio en el que estamos y en el que deseamos habitar
y en particular se detallarn aspectos tales como, los Elementos del
Clima, Tipos de Clima, las Herramientas de Diagnosis y los Medios de
prediccin posibles. Igualmente se estudiarn las matrices y los
esquemas de diseo a los que la anterior diagnosis conduce, y los
estudios tipolgicos. Finalmente, como consecuencia de lo anterior, se
analizarn por una parte, tanto las estrategias de diseo urbano como
las propuestas de ciudad ecolgica y por otra parte, las repercusiones
y el impacto ambiental que tiene la actividad constructiva.
B.- DISEO DE EDIFICACINPara la concepcin de los edificios debemos operar con una lgica de
niveles sucesivos: debemos aproximarnos algo ms a la materialidad
de la edificacin y a la misma idea de materia arquitectnica, en
primer lugar vamos a tratar los elementos externos que influyen en
esta materia como son viento, temperatura y radiacin solar. En un
segundo nivel nos ocuparemos de la proteccin contra los efectos
externos mediante microclimas, vegetacin y paisaje, forma deledificio, aislamiento, sombra o fenestracin. En tercer lugar est no
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slo la proteccin sino la modulacin de los dones ambientales
beneficiosos y aqu se vern las posibilidades de captacin mediante
sistemas constructivos que en general influyen sobre los cierres y las
aperturas de los elementos edificados, el terreno como elemento
constructivo, etc.
En el cuarto nivel se detallar la envoltura del edificio como sistema
ambiental y trmico, lo que incluir anlisis sobre aislamiento as como
sobre las transferencias radiantes y de iluminacin que se pueden dar
en los espacios y que ayudan a configurar su diseo. Entendiendo la
arquitectura como generadora de funciones de transferencia.
A continuacin figurarn los anlisis trmicos de edificios en los que se
har especial hincapi en las tcnicas pasivas y entre ellas la
ventilacin natural, la refrigeracin y la calefaccin pasiva.
El sexto punto supondr la introduccin a ciencias derivadas de la
filosofa como la psicofsica y tratar por tanto los problemas de
aclimatacin, confort y habitar, teniendo tambin en cuenta cuestiones
como el mestizaje cultural.
Por ltimo se har mencin breve de la relacin con otros sistemas de
acondicionamiento, edificios instrumentados y edificios inteligentes,
que entendemos bsicos para desarrollar las ideas del hbitat
presente.
C.- DISEO AMBIENTAL
En este apartado, como complemento de los temas anteriores, la ideafundamental es el espacio arquitectnico y su generacin y por tanto
creemos necesario acudir por ejemplo a consideraciones lumnicas y
acsticas. Entre ellas destacaremos la historia de la iluminacin y sus
consecuencias sobre el hacer arquitectnico, tambin las ciencias de la
iluminacin y la necesidad del manejo de modelos de simulacin que
traten el problema con la suficiente solvencia.
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Lo mismo podra aplicarse a la acstica y en particular a su historia,
que es la historia de los materiales y los espacios sonoros, pero que
tambin debe comprender un cierto tratamiento breve de problemas
como el ruido o el acondicionamiento.
Existir lgicamente un apartado dedicado a los problemas y
particularidades de la simulacin y su aplicacin al ordenador y por
ltimo se presentarn numerosos ejemplos prcticos de nueva planta y
de rehabilitacin que contribuyen en gran medida a hacer
comprensibles las cuestiones.
D.- ENERGAS RENOVABLES E IMPACTO ENERGTICO EN
EDIFICACIN Y URBANISMO
La energa, su origen y su posible aprovechamiento son los temas
fundamentales en este ltimo apartado. Se detallarn los sistemas
utilizados para utilizar la energa renovable , como puede ser la solar,
la elica y la fotovoltaica y se tratarn las implicaciones que el uso detales energas puede traer sobre el diseo y el acabado arquitectnico
a nivel urbano y constructivo. Tambin se abordarn cuestiones sobre
reciclado de materiales.
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IDEAS PRINCIPALES:
LA ARQUITECTURA BIOCLIMATICA/AMBIENTAL ESTA DIRECTAMENTE
RELACIONADA CON:
LA CULTURALA ARQUITECTURA
LO VERNCULO Y LO SOFISTICADO
PROBLEMAS PRINCIPALES:
EXCESO DE IMAGINACIN = FICCIN CIENTFICA
INVESTIGACIN INCOMPLETA = AUTOENGAO = MANIERISMO
BIOCLIMTICO
SOLUCIN PRINCIPALES:
DISEO CIENTFICO Y, POR EXTENSIN, APROXIMACIN CIENTFICA
SOLUCIONES FINALES:
PRIVADAS Y PBLICAS
HACER(se) ESPECIALISTAS / CONSULTAR CON
ESPECIALISTAS
ADMINISTRACIN
EXIGIR LOS ESTUDIOS AMBIENTALES EN LOS PROYECTOS
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CUADRO RESUMEN DE LAS PRINCIPALES ACTUACIONES DEDISEO CIENTFICO EN ARQUITECTURA AMBIENTAL
Grupo Investigacin CARMA.
PARA EDIFICACIN Y DISEO URBANO
TRANSFERENCIA TIPOS SITUACIN ESTRATEGIAS DISEORADIACIN SOLAR GANANCIAS APERTURAS O
SUPERF. CONORIENTACINADECUADA
VENTANASLUCERNARIOSPATIOSCOLORES
PRDIDAS PROTECCIN /DISTRIBUCINSOLAR
LAMASCOBERTURASCOLORES
TRMICA GANANCIAS DISTRIBUCIN MATERIALESCOLORESMASA TRMICA
PRDIDAS RADICIN DEONDA LARGA
COLORESEXPOSICIN ALA BVEDA CE.
LUMINOSA NATURAL CAPTACINY DISTRIBUCIN
VENTANASLAMASLUCERNARIOSPATIOS
ARTIFICIAL DISTRIBUCIN COMPATIBLELUZ NATURALCOLORES
CONDUCCIN AISLAMIENTOY FORMA
MATERIALESTERRENO
MASA TRMICACONVECCIN INFILTRACIN SELLADO MATERIALESCARPINTERAS
VENTILACIN GANANCIAS APERTURASORIENTADAS
VENTANASPARTICIONES
PRDIDAS DE CONFORT VENTANASMASA TRMICA MATERIALESNOCTURNA/DIURNA
CONTROLESINTELIGENTES
EVAPORACIN TORRESEVAPORATIVASPATIOS VEGET.
ACUSTICA SONORIDAD REVERBER. FORMA/ MAT.AISLAMIENTO ATENUACIN MATERIALES
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CURSO DE INTRODUCCIN A LA ARQUITECTURA SOSTENIBLE /MDULO MDULO 3: La aproximacin sostenible al Proyecto
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INDICE
MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGTICA, DE AHORRO Y OTROS
CRITERIOS AMBIENTALES EN LOS EDIFICIOS.
Introduccin
Aspectos que hay que considerar
1.- Orientacin y proteccin solar del edificio.
1.1 Recomendaciones sobre la orientacin y la proteccin solar
2.- Aislamientos trmicos e inercia trmica
2.1. Recomendaciones sobre los aislantes trmicos y la inercia trmica
3.- Distribucin de las estancias
3.1. Recomendaciones sobre la distribucin de las estancias.
4.- Iluminacin natural
4.1. Recomendaciones sobre la iluminacin natural
5.- Gestin de residuos
6.- Reduccin del consumo de electricidad
6.1. Iluminacin: lmparas, equipos auxiliares y luminarias
6.2. Iluminacin: contaminacin lumnica
6.3. Iluminacin: equipos de regulacin y control
6.4. Electrodomsticos eficientes
6.5. Instalaciones de energa solar fotovoltaica
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7.- Sistemas de climatizacin eficiente
7.1. Condiciones de confort
7.2. Tecnologas existentes
7.3. Recomendaciones para la climatizacin
8.- Reduccin de consumos energticos producidos por el agua
caliente sanitaria (ACS)
8.1. Recomendaciones para reducir el consumo energtico en el
calentamiento del agua.
9.- Reduccin del consumo de agua
9.1. Consejos para reducir el consumo de agua sanitaria
9.2. Consejos para reducir el consumo de agua de riego.
9.3. Pasos que se han de seguir para la instalacin de un sistema de
reaprovechamiento de las aguas grises
10.- Ruidos
10.1. Recomendaciones a tener en cuenta en la fase del proyecto.
10.2. Recomendaciones a tener en cuenta en la fase de ejecucin del
proyecto.
11. Estudio de consumos energticos del edificio y de otros aspectos
de los proyectos.
11.1. Aproximacin conceptual a los instrumentos de control ambiental
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MEDIDAS DE EFICIENCIA ENERGTICA, DE AHORRO Y OTROS
CRITERIOS AMBIENTALES EN LOS EDIFICIOS.
INTRODUCCIN
Reducir el consumo energtico de los nuevos edificios y hacerlos ms
sostenibles ha de ser una prioridad en el momento de proyectar. En
este sentido, aqu se presentan algunos de los conceptos que hay que
tener en consideracin en el proceso de concepcin de todo edificio
nuevo.
En el apartado central de este documento se dan unas nociones
bsicas sobre los diferentes aspectos que debern ser tenidos en
cuenta en el proyecto desde el punto de vista de la eficiencia
energtica. La correcta aplicacin de estos conceptos permitir reducir
el consumo y disponer de una edificacin ms sostenible.
La ltima parte del documento se refiere a los nuevos elementos que
se han de incluir en el proyecto. El objetivo es hacer que se consideren
dentro del proyecto aquellos aspectos que influirn en el consumo de
energa del edificio. As se dispondr de un nuevo elemento, la
eficiencia energtica, para decidir entre una solucin u otra.
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ASPECTOS QUE HAY QUE CONSIDERAR
Reducir el consumo en los edificios siempre ha de ser la primera tarea
que nos hemos de plantear. Antes de estudiar la aplicacin de energas
renovables (solar trmica, solar fotovoltaica, biomasa), hemos de
pensar en la aplicacin de otras medidas destinadas a la reduccin del
consumo energtico (soluciones arquitectnicas, tecnologas eficientes
de energa, minimizacin de residuos)
A continuacin, presentamos las medidas esenciales de eficiencia
energtica que se pueden aplicar.
1. Orientacin y proteccin solar del edificio
No siempre es posible escoger la orientacin del edificio;
habitualmente se deber seguir la trama de calles. Aun as, la situacin
del edificio en el solar ser un factor decisivo para el gasto energtico.
Por ello, no se debe renunciar a pensar el edificio para aprovechar la
relacin con cada una de las orientaciones que presente, sea cual sea
su orientacin principal dada. Para ello hay mltiples mecanismos y
estrategias que se pueden utilizar: lucernarios orientados en cubierta,
reflexin en paramentos claros, elementos de proteccin fijos o
mviles
imagen3.1: Radiacin en cada una de las 5 orientaciones del edificio
(incluida la vertical, de la cubierta), en latitud 37N (Sevilla) donde se
aprecian las ventajas de la orientacin sur.
La influencia de orientacin se debe a los hechos siguientes:
- La radiacin solar sobre una fachada norte es casi nula, por esto esta
fachada ser la ms fra. Por este hecho, si situamos una entrada de
luz hacia el norte, siempre tendremos radiacin difusa til para la
iluminacin, pero se deber instalar un buen aislante trmico en esta
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abertura. Habr que aquilatar la medida mnima til de iluminacin en
esta orientacin, para minimizar las prdidas trmicas.
- La radiacin sobre el este la tendremos a las primeras horas de la
maana. En verano se debern proteger las aberturas con algn
dispositivo que evite la entrada directa de esta radiacin (por ejemplo,
lamas orientables).
- La radiacin sobre el oeste la tendremos por la tarde. En verano se
debern proteger las aberturas con algn dispositivo que evite la
entrada directa de esta radiacin (por ejemplo, lamas orientables) ya
que provoca sobrecalientamientos considerables sobre todo por la
tarde. Las protecciones tendrn que ser orientables a fin de que
permitan el paso de la radiacin indirecta y favorecer as la iluminacin
natural.
- La incidencia de la radiacin solar sobre una fachada sur se producir
durante casi todo el da. En invierno esta aportacin de calor nos
ayudar a reducir el gasto de calefaccin.
En verano como la altura del sol es superior, con la colocacin de
pequeos elementos que hagan sombra evitaremos la radiacin
directa y el calor.
- Adems y, en general, la mencionada inclinacin solar hace que la
fachada SUR sea la nica que recibe menos radiacin en verano que
en invierno, por lo que debemos considerarla la ORIENTACIN PTIMA.
imagen3.2: Caso de un edificio en una parcela mal orientada y entre
medianeras, que debe buscar la radiacin solar mediante el estudio de
su distribucin interior y la apertura de huecos en cubiertas hacia el
sur.
Recomendaciones sobre la orientacin y la proteccin solar
- En general y para nuestro clima y latitud, la situacin ideal es que el
edificio sea rectangular y que la fachada principal se oriente al sur
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- En climas clidos o templados, con rgimen de humedad variable,
como el nuestro, la ventilacin hace disminuir la sensacin de calor a
causa del efecto de evaporacin sobre la piel. Adems, la ventilacin
selectiva, producida cuando la temperatura exterior es ms baja (por
la noche), disipa el calor acumulado en el edificio durante las horas
ms clidas. Por este motivo, en verano es importante favorecer la
circulacin de aire entre la fachada norte y la fachada sur para
posibilitar la ventilacin cruzada y producir al mismo tiempo un ahorro
en climatizacin y una mejora de las condiciones interiores del edificio.
- Las fachadas norte, este y oeste son las fachadas trmicamente ms
problemticas ya que la radiacin solar que reciben es mnima, cuando
sera necesaria y excesiva (en este y oeste) cuando es perjudicial
(tanto por la inclinacin como por la intensidad). Por tanto, en estas
fachadas, es importante poner el mnimo de ventanas posible, las
cuales adems, sern de doble vidrio y sin puente trmico. Su utilidad,
adems de iluminar aquellas estancias que no puedan de ninguna otra
forma recibir luz desde el sur, ser la de ventilar, como se ha dicho.
- A este y oeste se instalarn protectores solares para evitar que la
radiacin solar entre directamente en la estancia (problemas de
deslumbramiento y sobrecalientamiento). En estas fachadas, es
conveniente que haya una combinacin de protectores solares fijos y
mviles adecuada, ya que estas ltimas permiten una gestin directa
del usuario segn sean sus necesidades. Cuando se trate de sistemas
de lamas, fijas o mviles, en estas orientaciones se debern disponer
lamas verticales, con orientacin SO o SE.
imagen 3.3.1 y 2: Algunos ejemplos de protecciones solares tpicas.
(Fuente: Arquitectura y clima en Andaluca V. Bibliografa)
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- Tambin se pueden plantar rboles de hoja caduca en las fachadas
este y oeste para dar proteccin solar en verano y aprovechar el sol de
invierno.
- En la fachada sur es posible colocar protectores solares fijos, debido
a la bondad del comportamiento solar en esta orientacin.
Normalmente se tratar de aleros o parasoles sobre los huecos,
aunque tambin pueden ser lamas. En cualquier caso, puede tambin
ser muy conveniente disponer de protecciones mviles, como toldos o
venecianas exteriores, segn el diseo del hueco y en funcin de un
hecho fundamental que destacamos:
- Para determinar la sombra de una proteccin solar fija, podemos
utilizar la metodologa siguiente (ASHRAE Fundamentals, 1993):
Fls= p/d
donde p= profundidad de la proteccin solar
d= distancia vertical entre la horitzontal de la proteccinsolar y la lnea de sombra
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El ciclo anual de las trayectorias solares es
simtrico respecto al solsticio de verano, sin
embargo el ciclo trmico es simtrico respecto
a una fecha aproximada entorno a principios
del mes de agosto (como pone de manifiesto el
hecho evidente de que el verano dura desde el
solsticio hasta el equinoccio). Este hecho hace
que una proteccin fija que puede ser eficaz a
finales de septiembre, puede ser excesiva a
primeros de marzo. De ah la conveniencia del
uso de protecciones mviles, incluso en
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FLS= factor de lnea de sombra que, para el caso de
nuestra latitud, se determina en la tabla siguiente:
Orientacin RelacinEste 0,8
sur-este 1,2Sur 2,35
sur-oeste 1,2Oeste 0,8
Estas medidas no comportan ningn incremento del coste del
edificio, tan solo requieren una planificacin previa.
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2. Aislamientos trmicos e inercia trmica.
Los aspectos ms importantes que hay que tener en cuenta para
mejorar el comportamiento de la piel del edificio son la inercia trmica
(es decir, la capacidad de acumulacin del calor) y la resistencia
trmica o aislamiento. En funcin de la orientacin, habr que situarlos
de la siguiente manera:
- En la fachada norte, resistencia trmica (aislamiento)
- En las fachadas este y oeste, resistencia e inercia trmica.
- En la fachada sur, una combinacin de inercia trmica para acumular
all calor y transparencia para la captacin directa.
Las ventajas que se obtienen de la mejora de los aislamientos son muy
considerables: un incremento de 1 cm. de aislamiento (de un tipo de
uso habitual en la construccin) puede comportar una disminucin del
15% del gasto de calefaccin. Uno de los aspectos ms importantes de
los aislamientos es la eliminacin de los puentes trmicos, es decir, el
aislamiento de los finales de los forjados, los marcos de las ventanas y
todos los elementos constructivos que comunican directamente la
superficie interior con la exterior sin ningn aislamiento en medio.
La normativa actual sobre aislamientos son:
Norma Bsica sobre Condiciones Trmicas en la Edificacin. NBE-
CT/79,
Reglamento de Instalaciones Trmicas en los Edificios (RITE)
Ordenanzas municipales propias relativas a este aspecto, que
recogen los lmites que han de cumplir las nuevas construcciones por
lo que hace referencia al aislamiento trmico.
Esta norma se comentar en el apartado correspondiente, pero como
ejemplo, las cubiertas de nuestro entorno han de tener un coeficiente
medio de transmisin trmica (Km) igual o inferior a 0,46 W/m2C. En
el caso de las fachadas, el coeficiente medio de transmisin trmica
(Km) vara segn la zona climtica y las caractersticas del
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cerramiento, pero aproximadamente estos valores quedan
comprendidos entre 1,39 y 0.70 W/m2C.
Recomendaciones sobre los aislamientos trmicos y la inercia
trmica
- Aumentar los aislamientos mnimos que marca la normativa NBE-
CT/79. Se recomienda reducir el coeficiente mediano de transmisin
trmica (Km) hasta a 0,25 W/m2C en el caso de las cubiertas. En el
caso de las fachadas orientadas al norte, este y oeste, se recomienda
reducir este coeficiente hasta 0,35 W/m2C
- Mejorar los aislamientos de las ventanas, que son los elementos que
tienen ms perdida de calor. El paso de una ventana simple a una
doble puede comportar una disminucin de hasta el 15% del gasto de
calefaccin.
- Evitar los puentes trmicos. La prdida de calor provocada por los
puentes trmicos puede llegar a representar el 10% del consumo de
calefaccin, sin mencionar la eliminacin de patologas tpicamente
asociadas a estos puentes trmicos, como son las humedades de
condensacin.
- Aislar trmicamente el primer techo o la solera en contacto con el
suelo si el espacio superior que definen es un local calefactado.
- Minimizar las infiltraciones de aire exterior. Instalar puertas dobles o
automticas en los accesos de edificios con un uso muy continuado de
las mismas (comercios, equipamientos), o mejorar los cierres
hacindolos ms hermticos.
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- Es recomendable hacer los cerramientos exteriores de los edificios
con inercias trmicas elevadas, es decir, con materiales de una masa
elevada.
Las cubiertas de los nuevos edificios se han de hacer con inercias
trmicas muy elevadas o ventiladas, ya que amortiguan las ganancias
trmicas producidas por la radiacin solar en el verano. En el caso de
fachadas sobrecalentadas, tambin se puede considerar la utilizacin
de sistemas ventilados.
3. Distribucin de las estancias
Tendremos que intentar distribuir de la forma ms adecuada las
diferentes estancias que conforman un edificio. Por esto se debern
tener en cuenta los conceptos de insolacin que se han apuntado y la
actividad que se llevar a cabo en las diferentes salas.
Recomendaciones generales sobre la distribucin de las
estancias
Sin pretender determinar las condiciones complejas de cada proyecto
y slo a modo de ejemplo, para ayudar a comprender la influencia de
la orientacin sobre los distintos usos, esbozamos una posible
distribucin, que podra ser la que se explica a continuacin.
- Las salas con un uso continuo sern las que necesitarn unas
condiciones ms confortables.
Por esto, los espacios principales, de uso continuo, se situarn
prioritariamente en la fachada sur.
- Las salas con una utilizacin intermitente no requerirn unas
condiciones tan confortables. Por eso, los espacios de paso o de menor
utilizacin (salas de mquinas, almacn, lavabos, pasillos, etc.) se
dispondrn en la fachada norte para hacer de tampn.
4. Iluminacin natural
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El objetivo ha de ser aprovechar al mximo la luz solar para reducir el
consumo elctrico en la iluminacin. Por esto, se deberan instalar
elementos de captacin de luz natural, como pueden ser: ventanas,
patios interiores, lucernarios orientados (nunca claraboyas abiertas en
un plano horizontal), entradas de luz en forma de dientes de sierra,
planos reflectantes o tubos de captacin de luz solar.
imagen3.4: Lucernarios Orientados (monitores) en la Escuela de
Ingenieros de Sevilla Edificio Plaza de Amrica. Abiertos en las
cubiertas, para la correcta iluminacin buscan la orientacin sur.
Recomendaciones sobre la iluminacin natural
- Instalar elementos para la captacin de luz natural, que tendrn que
ir protegidos para minimizar su aportacin a la carga de climatizacin
del edificio.
- Por ejemplo en el caso de lucernarios, es conveniente orientarlos
hacia el sur, como cualquier otro hueco del edificio, para evitar sobre-
calentamientos en el verano, y aislarlos trmicamente para evitar
prdidas en el invierno, mientras se aprovechan las mximas
ganancias.
- Es posible sustituir las claraboyas por tubos de captacin de la luz
solar. Estos sistemas permiten captar la luz natural a travs de un
elemento situado en el exterior y la llevan hasta el espacio que se
desea iluminar mediante un tubo de material refractante. La ventaja
de este sistema frente a los tradicionales es que permite el paso de luz
pero reduce las prdidas trmicas, ya que el dimetro del tubo es muy
inferior a las dimensiones de una claraboya.
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- La correcta gestin de la luz reflejada en los paramentos es
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