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CERRAR: TEXTO : LA ENVOLVENTE ARQUITECTÓNICA

FUNCION DE LA ENVOLVENTE Llamamos “Envolvente” al conjunto de elementos constructivos y tecnológicos que, como una verdadera “piel”, regula los intercambios entre el interior y el exterior del edificio, neutralizando los fenómenos físicos, químicos y naturales incidentes a fin de regular la temperatura del aire, el tenor de humedad, el asoleamiento, la ventilación e iluminación, la higiene y seguridad, etc., del espacio habitable, condicionada por un contexto histórico-social determinado. COMO UNA “VERA PIEL”, REGULA LOS INTERCAMBIOS ENTRE EL INTERIOR Y EL EXTERIOR

Y POR EXTENSIÓN Y COMPLEJIDAD, ES CLAVE EN LA ECONOMÍA, FACTIBILIDAD Y EFICACIA Pero por su extensión y complejidad, la Envolvente es un factor determinante de la economía, factibilidad y eficacia del edificio, y quizás sea hoy la testigo más evidente de cómo nos relacionamos con el medio ambiente que nos rodea. En efecto, de ella dependen no sólo la neutralización de los efectos no deseados provenientes del exterior sino también las relaciones positivas que establecemos con ese exterior. ADEMÁS, ES LA TESTIGO MAS EVIDENTE DE CÓMO NOS RELACIONAMOS CON EL AMBIENTE

CERRAZON INTEGRACION CONTEMPLACION HERMETICIDAD

NO SOLO POR EL CLIMA SINO POR LAS RELACIONES QUE SE ESTABLECEN CON EL ENTORNO

Entonces, La Envolvente debe cumplir una doble función: “cerrarse” en pos de Abrigo y Protección ante un medio físico y social hostil, y “abrirse” a las “alegrías esenciales” (sol, espacio, verdor) y los múltiples contactos humanos provenientes de ese exterior. ENTONCES, LA ENVOLVENTE DEBE CUMPLIR UNA DOBLE FUNCIÓN :

“CERRARSE” EN POS DE ABRIGO Y PROTECCION ANTE UN MEDIO HOSTIL

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“ABRIRSE” A “ALEGRIAS ESENCIALES” (SOL, ESPACIO, VERDOR), Y A “CONTACTOS HUMANOS”

Esas funciones han dado pié a innumerables “invenciones” en forma de (aperturas, expansiones, protecciones, transiciones, etc.,) calificadas por el clima y los modos de vida del lugar, dejando planteados dos temas centrales de la Arquitectura, uno técnico y el otro arquitectónico: La forma de Incidencia de los Fenómenos Climáticos, y La Relación entre el Clima y los Modos de Vida de cada región, que desarrollamos a continuación.

DANDO PIÉ A NOTABLES INVENCIONES CALIFICADAS POR EL CLIMA Y LOS MODOS DE VIDA DEL LUGAR , DEJANDO PLANTEADOS DOS TEMAS CENTRALES DE LA ARQUITECTURA:

EXPANSIONES APERTURAS PROTECCIONES TRANSICIONES

FENÓMENOS Y ESTRATEGIAS – CLIMA Y MODOS DE VIDA

A - FENOMENOS Y ESTRATEGIAS Hay confort higrotérmico cuando para una actividad sedentaria no tienen que intervenir los mecanismos termorreguladores del cuerpo (sudoración, cambios metabólicos, tiritación, etc.), permitiendo que la temperatura interna del hombre permanezca constante. Para ello es necesario controlar tres factores: La Temperatura del Aire, La Humedad Relativa Ambiente y el fenómeno de la Condensación, que agudiza las molestias climáticas. ( La Condensación se produce cuando el aire se satura de agua llegando a su punto de rocío, ya sea por aumento de la humedad relativa bajo la misma temperatura ó por descenso de la temperatura con la misma humedad.) A su vez, éstos dependen de decisiones de diseño en tres escalas: en la Macroescala (Orientación, relaciones con el entorno); en la Mesoescala (Composición técnica de los cerramientos ciegos, tamaño y proporción, forma y ubicación de las aberturas); en la Microescala (hermeticidad de juntas, aberturas, etc).

EL CONFORT HIGROTERMICO DEPENDE DE LA TEMPERATURA, HUMEDAD Y CONDENSACION;

ORIENTACION – RELACIONES CON EL ENTORNO

COMPOSICION TÉCNICA DE LOS CERRAMIENTOS

HERMETICIDAD DE JUNTAS Y ABERTURAS

Y ÉSTOS A SU VEZ DEPENDEN DE DECISIONES DE DISEÑO EN TRES ESCALAS

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A1 - LA ACCION DEL CALOR Concepto de Calor Hasta mediados del S.XVIII, se consideraba al calor como un fluido sutil y sin peso, que se hallaba en todos los cuerpos en proporciones diversas, determinando la temperatura de los mismos. Posteriormente, al observar en las primeras instalaciones industriales que cuando se ejercía trabajo mecánico sobre un cuerpo aparecía calor transmitiéndose al medio que lo rodeaba, se lo consideró una forma de energía generada por el trabajo mecánico. Actualmente se considera calor al contenido energético que posee un cuerpo debido al movimiento desordenado de sus moléculas. Por lo tanto, la mayor ó menor cantidad de calor almacenado en un cuerpo dependerá, en primer lugar, de su cantidad de materia (de su masa), ya que cuanto más partículas haya en movimiento mayor será la energía calórica acumulada, y en segundo lugar, de la velocidad con que ellas vibren, ya que cuanto mayor sea su frecuencia mayor será la energía que generen. La Temperatura, que habitualmente se confunde con el calor, es una medida relativa que mide la intensidad y en función de ella, determina el sentido de los intercambios caloríficos entre los cuerpos cuando ambos se ponen en contacto, desde el que tiene más temperatura al que tiene menos. EL CALOR ALMACENADO DEPENDE DE LA CANTIDAD Y VIBRACION DE SUS MOLECULAS

LA TRANSMISIÓN SE HACE POR CONTACTO DESDE EL QUE TIENE MÁS AL QUE TIENE MENOS

El Calor determina transformaciones físicas (dilataciones; cambios de estado) y químicas (combustiones, oxidaciones) de gran importancia en la construcción de edificios, razón por la cual su consideración es importante, debiendo tomarse las previsiones necesarias: DILATACIONES: GENERAN TENSIONES ENORMES SI NO HAY MARGEN PARA ABSORBERLAS.

CAMBIOS DE ESTADO: AL HELARSE, EL AGUA AUMENTA UN 10% SU VOLUMEN AL PASAR AL ESTADO GASEOSO, SE PRODUCE CONDENSACION EL CALOR PUEDE PRODUCIR LA FLUENCIA DE ALGUNOS MATERIALES (PLÁSTICOS, METALES,

Las dilataciones se producen siempre en tres dimensiones, según una progresión que va de menores en los sólidos a mayores en los líquidos, y más aún en los gases. Las dilataciones de los elementos constructivos sólidos (estructuras metálicas, de hormigón armado, etc.), si bien se realizan en las tres dimensiones del espacio, pueden tomar una gran envergadura según la predominancia de una de las dimensiones, introduciendo tensiones adicionales que el edificio no está en condiciones de absorber sin algún grado de rotura, cuando no se han dejado libres los espacios necesarios para que ocurran libremente.

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Los cambios de estado debidos a los cambios de temperatura también son importantes. Por ejemplo, las consecuencias que puede tener el agua al helarse, aumentando su volumen un 10% e introduciendo tensiones internas que llevan a la rotura del material infiltrado, la fluencia de determinados materiales (plásticos, metales, etc.), sometidos a la acción de altas temperaturas, ó el agua al pasar al estado gaseoso, produciendo los fenómenos de condensación.

RADIACIÓN (Fuente ppal. de calor y luz) La Tierra recibe energía calórica y luz del Sol por Radiación, ondas electromagnéticas que se propagan en el vacío a una velocidad similar a la de la Luz (300.000 km/s). Ésta constituye la principal fuente de energía renovable a nuestro alcance, representando 4.500 veces el consumo mundial actual. Las pérdidas en la atmósfera por absorción, reflexión y dispersión la reducen en un 30%. La Radiación Ultravioleta es la de menor longitud de onda, y es “ultravioleta” porque está en una frecuencia invisible para el ojo humano. En su mayor parte son absorbidas por la atmósfera, especialmente por la capa de ozono, y solo una pequeña cantidad llega a la superficie de la tierra. (la disminución de la capa de ozono es peligrosa precisamente porque permitiría aumentar sobre la tierra la radiación ultravioleta.) La Radiación Infrarroja corresponde a longitudes de onda más largas, y es la principal responsable del calor que proporciona el Sol. La luz visible se ubica en una longitud de onda intermedia entre 360 nm (Violeta) y 760 nm (rojo). El Color es la percepción cerebral que distingue las longitudes de onda de la parte visible del espectro electromagnético Las ondas luminosas son ondas electromagnéticas cuya frecuencia está dentro del rango de la luz visible (Luz Blanca), que van desde los rayos infrarrojos hasta los ultravioletas. RAYOS SOLARES: ONDAS ELECTROMAGNÉTICAS EMITIDAS DESDE EL SOL A 300.000 KM/seg.

ES LA PRINCIPAL FUENTE DE ENERGIA RENOVABLE PARA NUESTRO PLANETA

En su movimiento (aparente) alrededor de la Tierra, la Orbita Solar oscila entre los 23º27 de latitud Norte (el 21/6, Trópico de Capricornio) y los 23º27 de latitud Sur (el 21/12, Trópico de Cáncer), pasando dos veces por el Ecuador (El 21/3 y el 21/9 Equinoccios de otoño y Primavera), completando así en un año un ciclo de ida y vuelta. MOVIMIENTO APARENTE DEL SOL MECANICA SOLAR SOBRE LA PLATA

OSCILA ENTRE LOS TRÓPICOS DE CANCER Y CAPRICORNIO, PASANDO DOS VECES POR EL ECUADOR EN UN AÑO

ANGULOS SOLARES EN EL NORTE, A LAS 12 HORAS EN LAS CUATRO ESTACIONES

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Ángulos de Incidencia En este movimiento anual, los rayos solares van variando continuamente su ángulo de incidencia tanto en horizontal (Azimut) como en vertical (altura), determinando la cantidad de luz diurna y el grado de penetración del sol en los ambientes, según las orientaciones del caso. El conocimiento de estos ángulos de incidencia es fundamental para regular la incidencia solar sobre un edificio. Dada la distancia del Sol respecto de La Tierra, sus rayos inciden prácticamente paralelos sobre el Planeta. SU ANGULO DE INCIDENCIA VARIA CON EL LUGAR, LAS ESTACIONES Y LAS HORAS DEL DÍA

EN PLANTA: “AZIMUT DEL SOL” EN CORTE: “ALTURA DEL SOL” (EN LA PLATA)

LOS ANGULOS DETERMINAN CANTIDAD DE LUZ DIURNA, LA PENETRACION EN LOS AMBIENTES

Y LA DIMENSION DE LAS SOMBRAS EN INVIERNO –OTOÑO-PRIMAVERA-VERANO

ESTOS ANGULOS SON FUNDAMENTALES PARA PODER REGULAR LA INCIDENCIA SOLAR

Cuando un haz de estas radiaciones incide sobre una superficie, parte de esa energía es refractada (reemitida) y parte reflejada (rechazada), con una intensidad variable según el ángulo del rayo incidente y las características de la superficie en cuestión.

CUANDO EL RAYO INCIDE SOBRE UNA SUPERFICIE, PARTE SE REFLEJA Y PARTE SE REFRACTA

SU INTENSIDAD VARIA SEGÚN EL ANGULO, COLOR Y TIPO DE SUPERFICIE QUE LO RECIBE

LAS SUPERFICIES BLANCAS REFLEJAN HASTA EL 50% DEL TOTAL

LAS SUPERFICIES BRILLANTES REFLEJAN MAS LAS QUE LAS OPACAS, LAS CLARAS MAS QUE LAS OSCURAS, LAS LISAS MAS QUE LAS RUGOSAS.

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ASOLEAMIENTO Llamamos “Asoleamiento” a la cantidad y calidad de Luz y Sol recibido por un ambiente. En general, El Sol es beneficioso en invierno y perjudicial en verano, es deseable desde el Norte ó Noreste y desventajoso desde el Oeste y Noroeste, puesto que actúa sobre una atmósfera recalentada. Si la variación de la radiación solar en cada punto del planeta está determinada por el rumbo (Azimut) y el ángulo de incidencia (Altura) de ese lugar, es posible con esos datos regular el asoleamiento deseado sin consumo adicional de energía mediante la orientación general del edificio, la posición y dimensión de los aventanamientos y otros dispositivos pasivos tales como Aleros, Techos de sombra, parasoles, etc., bajando sensiblemente la necesidad de acondicionamiento artificial. LLAMAMOS “ASOLEAMIENTO” A LA CANTIDAD Y CALIDAD DE SOL RECIBIDO POR UN AMBIENTE ES BUSCADO EN INVIERNO Y EVITADO EN VERANO (SOBRE TODO DEL OESTE Y NOROESTE)

CONOCIENDO AZIMUT Y ALTURA ES POSIBLE REGULARLO SEGÚN LA EPOCA DEL AÑO MEDIANTE LA ORIENTACION, LOS AVENTANAMIENTOS, ALEROS, PARASOLES, etc.

La luz Solar es un factor esencial de la arquitectura por sus efectos higiénicos, psicológicos y plásticos. Son conocidas sus propiedades germicidas y antibacterianas, sus efectos anímicos sobre los usuarios y sus efectos plásticos con el juego de contrastes entre luces y sombras. (“La Arquitectura es el juego sabio, correcto y magnífico de los volúmenes bajo la luz”. LE CORBUSIER) LA LUZ SOLAR TIENE BENEFICIOSOS EFECTOS HIGIENICOS, PSICOLOGICOS Y PLÁSTICOS

DE ACUERDO A COMO INCIDE, PUEDE SER DIRECTA Ó DIFUSA, LATERAL Ó CENITAL

De acuerdo a como incide, la luz puede ser Directa ó Difusa, Cenital ó Lateral

- Directa, cuando son los rayos solares los que penetran vivificando los objetos - Reflejada por difusión de la bóveda celeste, produciendo una luz pareja y

serena, sin rayos ni sombras marcadas, muy apta para la lectura, el trabajo, - Reflejada por difusión del entorno físico, variando de color con el transcurrir

del día Por la incidencia variable del sol en cada punto de la tierra, “cada Sitio tiene su propia luz”, caracterizando la materialidad de su arquitectura

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CADA SITIO TIENE “SU PROPIA LUZ”, CARACTERIZANDO SU MATERIALIDAD ARQUITECTÓNICA

FUERTES CONTRASTES, SOMBRAS NETAS Y REVERBERACION DE LA LUZ EN LOS TRÓPICOS

SUAVE DIFUSION DE LA LUZ EN LAS CERCANIAS A LOS POLOS COLOR Cuando la luz incide sobre un objeto, su superficie absorbe ciertas longitudes de onda y refleja otras. Sólo son vistas las longitudes de onda reflejadas y por lo tanto el cerebro sólo percibirá esos colores. El ojo humano solo percibe las longitudes de onda cuando la iluminación es abundante; con poca luz solo ve en Blanco y Negro. La Luz Blanca (parte visible del Espectro) puede ser descompuesta en todos los colores por medio de un prisma (En la naturaleza esta descomposición da lugar al Arco Iris). El Color blanco resulta de la superposición de todos los colores (Síntesis Aditiva) mientras que el negro es la ausencia de Color. CADA COLOR ESTA ORIGINADO POR LA MEZCLA DE DIVERSAS LONGITUDES DE ONDA

SOLO LOS PERCIBIMOS CON LUZ ABUNDANTE; CON POCA LUZ SOLO EL BLANCO Y EL NEGRO

Cada color esta originado por una mezcla ó combinación de diversas longitudes de onda. Los ocho colores elementales corresponden a las ocho posibilidades extremas de percepción del órgano de la vista, de acuerdo a las posibilidades de combinación de los tres colores primarios. Así, los colores son los tres primarios, los tres secundarios que resultan de mezclar dos primarios, más el blanco (combinación de los tres primarios) y el negro (ausencia de los tres) El Matiz es la cualidad que permite diferenciar un color de otro: Rojizo, Verdoso, Azulado, etc., cuando en la mezcla la longitud de onda dominante corresponde al rojo, al verde, al azul, etc.

A2 - CONDUCCIÓN ( Entre Sólidos) En los Sólidos, el calor se propaga por contacto de las moléculas de los cuerpos, del de mayor al de menor temperatura, siendo por lo general un proceso lento. Este tipo de transmisión se realiza principalmente a través de los elementos materiales que

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delimitan a envolvente (paredes, pisos, techos, etc.), donde lo que interesa es fundamentalmente su valor aislante. SE PROPAGA LENTAMENTE POR CONTACTO (DEL DE MAYOR AL DE MENOR TEMPERATURA)

Y SE MIDE POR EL CALOR QUE PASA POR UNIDAD DE TIEMPO (COEFIC. K en Kcal/hora)

Tal como se vio al definir Calor, recordemos que la energía calórica de un cuerpo esta en relación directa a la cantidad de materia que posee, por lo que ese pasaje será más rápido cuando el material sea más denso, y mas lento cuando contenga más vacíos en su interior, es decir, sea más poroso. Entonces, su valor aislante se medirá por la cantidad de tiempo que el calor tarda en atravesarlo. (el coeficiente K). LA VELOCIDAD DE TRANSMISIÓN DEPENDE DE LA CANTIDAD DE MATERIA DEL CUERPO:

CUANTO MAS DENSO MÁS RÁPIDO CUANTO MAS POROSO MAS LENTO

La Densidad ó Porosidad del material determinan así las capacidades aislantes: materiales densos como el Hormigón ó ciertas piedras naturales posee una velocidad de transmisión ocho veces superior a la de un trozo de madera, y por lo tanto, es ocho veces peor aislante que ésta. El agua es buena conductora, razón por la cual un material húmedo facilita enormemente la transmisión.

A3 - CONVECCIÓN (Entre Líquidos y Gases) En líquidos y gases el calor se transmite por convección, la forma más rápida de transmisión de calor. El mecanismo físico más importante de transmisión de calor por convección son las llamadas “Corrientes Convectoras de Calor”. Estas se producen cuando las partículas de un fluido (Aire, Agua, etc) al dilatarse por el calor pierden densidad y ascienden, siendo reemplazadas por otras más frías que bajan, produciendo un movimiento circular que transfiere el calor de uno a otro lado. LAS PARTICULAS DILATADAS POR EL CALOR PIERDEN DENSIDAD Y ASCIENDEN, LAS FRIAS BAJAN

LOS VIENTOS SON PRODUCTO DE GIGANTESCAS CORRIENTES CONVECTORAS EN LA ATMÓSFERA, PRODUCTO DE DIFERENCIAS ENTRE DESIERTOS Y BOSQUES, ENTRE LLANURA Y MONTAÑA, ETC.

En el seno de la atmósfera, este proceso es sumamente importante y genera una serie de fenómenos fundamentales, tales como la formación de vientos, de nubes, de

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ciclones, anticiclones, precipitaciones, gracias a la capacidad del Agua para absorber y ceder calor por su facilidad de cambiar de estado. Los vientos son el resultado de gigantescas corrientes convectoras de la atmósfera, producto de las diferencias de temperatura entre zonas de distinta constitución: entre el mar y la costa, entre los desiertos y los bosques, entre la llanura y la montaña, etc. Las “Cámaras de Aire”, recurso usado para retardar el paso del calor del exterior al interior y viceversa, deben permanecer estancas, evitando que en su interior se produzcan las corrientes convectoras que faciliten la transmisión de una cara a la otra. Por ello, las cámaras de aire no pueden ser muy grandes: desde un mínimo de 2 cm. de ancho su efectividad crece hasta un máximo de 5 cm., a partir de lo cual empiezan a decrecer. LAS CÁMARAS DE AIRE DEBEN SER ESTANCAS, PARA EVITAR LA CORRIENTES CONVECTORAS

POR ELLO, NO DEBEN SER MUY GRANDES: DE UN MÍNIMO DE 2 A UN MÁXIMO DE 5 cm.

B - LA INCIDENCIA DEL AGUA

Desde el punto de vista físico, el agua circula constantemente en un continuo intercambio entre la atmósfera, el agua superficial, el agua subterránea y los organismos vivos en un Ciclo –conocido como ciclo hidrológico- que implica los siguientes procesos físicos:

- Evaporación de los océanos y masas de agua - Transpiración de los seres vivos hacia la atmósfera - Precipitaciones hacia la tierra de condensaciones de vapor de agua - Escurrimiento de las aguas superficiales hacia los océanos.

EL AGUA CIRCULA CONSTANTEMENTE ENTRE LA ATMÓSFERA, LA TIERRA, Y LOS ORGANISMOS

EN PROCESOS DE EVAPORACION – TRANSPIRACION – PRECIPITACIONES - ESCURRIMIENTOS

Las Variaciones de temperatura cambian los estados del agua, haciendo que la misma modifique sus propiedades. En realidad, es la combinación del agua con la acción del calor la que define en toda su complejidad el comportamiento higrotérmico del edificio. En Estado Líquido el agua es un fluído cuyas moléculas se deslizan entre si bajo la acción de pequeñas fuerzas internas, siendo imposible comprimirlas. En Estado Gaseoso minúsculas gotitas de agua en suspensión en el aire caliente forman el vapor de agua, tendiendo a elevarse al perder densidad. En Estado Sólido es una de las pocas sustancias que se expande al congelarse, aumenta su volumen un 10% y disminuye su densidad, haciendo que el hielo flote en el agua.

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LAS TEMPERATURAS CAMBIAN LOS ESTADOS DEL AGUA, CAMBIANDO SUS PROPIEDADES

EN ESTADO LÍQUIDO EN ESTADO SOLIDO EN ESTADO GASEOSO

EL AGUA SE DESLIZA E INFILTRA

EL HIELO AUMENTA SU VOLUMEN 10%

EL VAPOR TIENDE A ELEVARSE

La incidencia del Agua en las construcciones adopta una enorme variedad de formas, por la compleja combinación de factores que inciden sobre ella. A su variada procedencia debido a fenómenos naturales tales como lluvias, humedad de los suelos, aguas subterráneas, humedad relativa del aire, etc. debemos agregar las variaciones de temperatura que la hacen cambiar de estado, constituyendo el principal problema para la estanqueidad y el comportamiento higrotérmico de los edificios.

FORMAS DE INCIDENCIA DEL AGUA Y PRINCIPIOS FÍSICOS QUE LAS RIGEN

GRAVEDAD

PRESIÓN VIENTO

TENSION SUPERFICIAL

CAPILARIDAD

CONVECCION

LA COMBINACION DE AGUA Y CALOR ES EL PRINCIPAL PROBLEMA PARA EL CONFORT HIGROTERMICO

Respondiendo a la Gravedad, cae verticalmente sobre cubiertas y paramentos deslizándose por pendiente hasta su eliminación. Pero ante cualquier discontinuidad de la superficie ú obstáculo que detenga el libre escurrimiento se infiltra rompiendo la estanqueidad. (Clavos de techo, ventilaciones, cargas, etc. La lluvia, impulsada por la presión del viento, rompe la vertical e incide en forma oblicua y casi horizontal, llegando a remontar la pendiente. Esto se agudiza según la orientación en relación con la intensidad y persistencia de los vientos dominantes. Cualquier punto de un recipiente está sometido a una presión resultante del peso de la columna líquida por encima de él, compuesta de de la presión propia del líquido (densidad x gravedad x profundidad) sumado a la presión atmosférica en el punto considerado. Bajo la Tensión Superficial, pequeñas cantidades de agua quedan atrapadas por una membrana elástica de fuerzas tangenciales que forman la gota de agua, reteniendo el líquido en su interior. Estas”gotas” quedan retenidas en bordes y aleros y, empujadas por el viento, “caminan” horizontalmente hasta derramarse en el interior. El fenómeno de Capilaridad se refiere a la tendencia del agua a ascender en contra de la gravedad por tubos estrechos (Sistema de vasos comunicantes de determinados materiales), y que empujada por la presión atmosférica puede ascender a considerables alturas, rompiendo la estanqueidad desde abajo. (El fenómeno conocido vulgarmente como “ascenso de la humedad en las paredes”) El fenómeno de La Condensación se produce cuando el aire se satura de agua llegando a su punto de rocío, ya sea por aumento de la humedad relativa bajo la

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misma temperatura (100% de H.R.), ó por descenso de la temperatura con la misma humedad. De esta manera, el agua en forma de vapor encuentra una manera más de incidir sobre las construcciones, asociada al movimiento del aire conocido como corrientes convectoras. El aire caliente mezclado con vapor de agua, pierde densidad y asciende, formando con el aire mas frío y denso que baja una Corriente Convectora que transporta ese vapor hasta chocar con superficies más frías (vidrios, Techos, etc.), pasando nuevamente al estado líquido por Condensación, pero esta vez cayendo al interior por gravedad en forma de goteo. Otros problemas derivados de los cambios de estado es el congelamiento del agua contenida entre los intersticios y/o vasos capilares de los materiales, que al congelarse aumenta su volumen un 10% introduciendo tensiones que terminan por degradarlo ó destruirlo, y las variaciones sucesivas del contenido de humedad en los materiales, el llamado “ciclo Seco-Húmedo”, que con su secuencia de dilataciones y contracciones repetidas someten al material a un trabajo mecánico que puede ser muy destructivo (maderas, fieltros de base textil, etc.). Como vemos, los “endiablados caminos” del agua aprovechan cualquier alteración, cualquier falla para romper la estanqueidad del edificio. Veremos algunas estrategias del oficio constructivo para contrarrestarlo, de gran valor didáctico para ilustrar esos caminos.

ALGUNAS ESTRATEGIAS DEL OFICIO LA “PENDIENTE” EL “SOLAPE” EL “GOTERON”

POR GRAVEDAD se conduce el agua hasta su eliminación

Que el elemento superior desague siempre sobre el inferior

Impedir que POR TENSIÓN SUPERFICIAL las gotas “caminen” hacia el interior

“CORRIENTES DE AIRE” “BARRERAS” “DOBLE CONTACTO”

Evitar la CONDENSACIÓN del Vapor contenido en el aire

Impedir que el agua “suba” POR CAPILARIDAD

Evitar la Infiltración por PRESION DEL VIENTO

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C - EL MOVIMIENTO DEL AIRE

C1 - LA DINAMICA DEL VIENTO El viento es aire en movimiento generado por diferencias de temperatura y presión atmosférica originadas en un calentamiento no uniforme de la superficie terrestre, ya que mientras el sol calienta un lado del planeta, el otro se enfría por pérdida de calor radiado hacia el espacio. En este proceso, el movimiento del aire, su velocidad y dirección está gobernado por la combinación de cuatro fuerzas básicas: 1 – El aire siempre se mueve de una presión alta hacia una presión baja. 2 – La Dirección del viento sufre una deflexión debido a la rotación de la tierra. (a la derecha en el hemisferio norte, hacia la izquierda en el Sur) 3 – El aire se mueve de forma curva. 4 – la velocidad y dirección del viento se alteran por el tipo de rugosidad superficial cerca de la superficie de la tierra. EL VIENTO ES GENERADO POR DIFERENCIAS DE TEMPERATURA Y PRESION ATMOSFÉRICA ORIGINADAS EN UN CALENTAMIENTO NO UNIFORME DE LA SUPERFICIE TERRESTRE

(SIEMPRE SE MUEVE DE UNA PRESIÓN ALTA HACIA UNA PRESIÓN BAJA)

Los vientos de gran escala predominan. Sin embargo, pueden ser alterados por los vientos locales, denominados “convectivos”. Los principales son los “vientos del Valle”, “los de Ladera”, y las brisas de mar y de tierra. Estos últimos soplan desde los lugares fríos hacia los calientes: En verano, los vientos soplan desde los océanos, que están más fríos; En invierno, los vientos soplan hacia los océanos, ahora más cálidos. VIENTOS DE GRAN ESCALA PREDOMINAN, PERO SON ALTERADOS POR LOS VIENTOS LOCALES: LOS “DEL VALLE”, LOS “DE LADERA”, LAS BRISAS DE MAR Y TIERRA

VERANO: DESDE los océanos, más fríos INVIERNO: HACIA los Océanos, más cálidos

Los Vientos que soplan todo el año en la misma dirección aunque de intensidad variable se denominan constantes, siendo periódicos los que no tienen regularidad en su dirección. En nuestra zona podemos destacar tres tipos de vientos constantes:

- Los vientos dominantes del Noreste, que traen buen tiempo y estabilidad - Los del Sudeste, “Sudestadas” que se localizan en el Río de La Plata y se

caracterizan por ser vientos persistentes regulares a fuertes, con temperaturas

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relativamente bajas y generalmente acompañado por lluvias de variada intensidad que duran de 2 a 3 días.

- Los del Sudoeste, “Pampero”, fuerte viento que aporta aire fresco y seco, limpiando la bóveda celeste de nubosidad.

EN NUESTRA ZONA, HAY TRES TIPOS DE VIENTOS HABITUALES:

DOMINANTE (N-E) Traen Buen Tiempo y Estabilidad

SUDESTADA (S-E) Viento y lluvia Por 2 ó 3 días, temperaturas bajas

PAMPERO(S-O):viento fuerte, Fresco y seco; limpia la nubosidad

El viento es uno de los parámetros ambientales más importantes para manejar la climatización, ya sea para captarlo, evitarlo ó controlarlo. Es un elemento de climatización pasiva (sin consumo de energía) que ha sido utilizado de manera eficaz en la arquitectura de todos los tiempos y lugares. EN LA ARQUITECTURA VERNÁCULA SE HAN DADO FORMAS EFICACES DE MANEJAR EL VIENTO

ENFRIAR EL AIRE CAPTAR BRISAS

EXTERIORES EVITAR LAS INFILTRACIONES

ES UNO DE LOS ELEMENTOS MAS IMPORTANTES PARA MANEJAR LA CLIMATIZACION PASIVA

“En la arquitectura vernácula el hombre a encontrado formas ingeniosas de manejar el viento. En los climas cálidos y secos, donde es necesario captar el viento y enfriarlo naturalmente antes de introducirlo a las habitaciones, se diseñaron torres eólicas, tanto de inyección como de succión, combinándolas con el diseño del edificio en torno a un patio central que oficia de microclima interior, aprovechando las corrientes de aire provenientes de la torre eólica. A través de este sistema se alcanzan disminuciones de temperatura de hasta 20ºC “En los climas cálidos y húmedos es necesario aprovechar al máximo las brisas exteriores, de manera de hacerse totalmente permeable al viento. Se busca lograrlo tanto por debajo del piso, por los muros y por la cubierta”. “En los climas frios, en cambio, es indispensable evitar al máximo las infiltraciones del aire exterior. El iglú es un buen ejemplo del control del frio viento polar, mediante cambios de nivel y cámaras esclusas. La propia forma semiesférica ayuda a conseguir este control, exponiendo la mínima superficie propia de la semiesfera al ambiente exterior. Así, es posible lograr aumentar hasta en 30ºC la temperatura exterior”. “Estas sencillas soluciones de la arquitectura vernácula han sido inspiradoras de soluciones contemporáneas utilizando dichos recursos: torres eólicas para canalizar los vientos hacia el interior, ventilaciones naturales cruzadas y celosías permeables que protegen de la radiación solar, Captación de aire fresco de las zonas arboladas

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aledañas al edificio, dobles fachadas ventiladas que regulan el aire y viento exteriores, combinadas con patios centrales para disipar el aire caliente “ (de “Ventilación Natural”, de Víctor Armando Fuentes Taixanet) LAS VENTILACIONES La ventilación es la principal estrategia de climatización en los climas cálidos, tanto secos como húmedos. Pero también en los climas fríos, protegiéndose del viento y controlando las infiltraciones, y en climas templados donde se alternan necesidades de ventilación y otras de control. Para proporcionar estas condiciones de confort higrotérmico requeridas para cada lugar, la Ventilación tiene como objetivos prioritarios:

- Asegurar la Renovación del Aire mediante la eliminación del aire viciado y la incorporación de aire fresco. (30m3/h de aire puro en zonas rurales; 50m3/h en zonas urbanas)

- Refrigerar el aire interior, para mejorar las condiciones de confort. (A mayor velocidad del aire, mayor frescor y menor agobio, por eliminación de la humedad ambiente).

- Controlar las infiltraciones de aire frío desde el exterior. - Evitar los Fenómenos de la Condensación, que se producen cuando el aire

se satura de agua llegando a su punto de rocío, ya sea por aumento de la humedad relativa bajo la misma temperatura (100% de H.R.), ó por descenso de la temperatura con la misma humedad

LA VENTILACION ES LA PRINCIPAL ESTRATEGIA PARA CLIMAS CALIDOS, (SECOS Y HUMEDOS), PERO TAMBIEN PARA CLIMAS FRIOS Y TEMPLADOS,

RENOVAR Y REFRIGERAR EL AIRE, CONTROLAR LAS INFILTRACIONES, EVITAR LA CONDENSACION

La Ventilación Natural puede ser de dos formas: Directa, captando, evitando ó controlando la incidencia del aire exterior, ó Inducida, generando el movimiento del aire por diferencias de temperatura entre el aire interior y exterior ó por medios mecánicos. VENTILACION NATURAL DIRECTA Cuando el viento choca contra un edificio se crea una zona de alta presión a su frente, el viento lo rodea y crea zonas de baja presión en las caras laterales y la posterior. Naturalmente el viento trata de entrar por las zonas de alta y salir por las de baja presión. EL VIENTO CREA UNA ZONA DE ALTA PRESIÓN AL FRENTE, Y DE BAJA EN LATERALES Y ATRÁS

EL VIENTO TRATA DE ENTRAR POR LA ZONA DE ALTA Y SALIR POR LA DE BAJA PRESION

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LA VENTILACION DEBE CUMPLIR ALGUNA DE ESTAS TRES FUNCIONES DE ACUERDO AL CLIMA:

CAPTAR, EVITAR Ó CONTROLAR LA INCIDENCIA DEL AIRE EXTERIOR

Un deseable objetivo del proyecto debe ser permitir la ventilación cruzada en todos los locales, a fin de lograr un barrido lo más completo posible del aire viciado ó saturado de vapor. Para ello cada local debe disponer al menos de una entrada y una salida opuesta del aire, preferentemente en forma diagonal, para evitar su estancamiento. ES DESEABLE PERMITIR VENTILACIÓN CRUZADA A FIN DE LOGRAR UN BARRIDO COMPLETO

CON ENTRADAS Y SALIDAS OPUESTAS, PARA EVITAR EL ESTANCAMIENTO Y CONDENSACION

LAS VENTANAS BAJAS INTRODUCEN AIRE FRESCO – LAS ALTAS ACTUAN COMO SALIDA

En el interior del edificio, la localización y el tipo de abertura determina como se moverá el aire. Al tener la abertura en el centro, tendremos igual presión a ambos lados y el viento entrará de frente a la habitación. Si las aberturas de entrada y salida no están en el centro, el flujo del aire será diagonal, siempre de la zona de mayor a la de menor presión. Las ventanas bajas son útiles para provocar el enfriamiento directo. Las Aberturas que dan a la sombra actuarán como entrada del aire, y deben ser más bajas que las que actúen como salida del aire, más altas. El aire desciende adosándose al suelo, y desaloja al aire caliente que sube. VENTILACION NATURAL INDUCIDA El movimiento natural del aire (no forzado por elementos mecánicos) puede ser inducido por una serie de “efectos” físicos que aprovechan las diferencias de temperatura del aire, de presión entre el exterior y el interior, o las dimensiones de los corredores de aire. EL MOVIMIENTO NATURAL PUEDE SER INDUCIDO POR DIFERENCIA DE TEMPERATURA Ó DE PRESIÓN

ENTRE EXTERIOR E INTERIOR, O POR ACELERACIONES DEL PASO DEL AIRE (EFECTO “VENTURI”)

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El mecanismo del “efecto Chimenea” es el siguiente. Al calentarse, el aire pierde densidad y tiende a ascender, siendo sustituido por aire frío más denso por debajo. A su vez, La extracción del aire caliente superior genera succiones capaces de inducir la entrada de aire fresco por abajo. ELEFECTO “CHIMENEA”: EL AIRE CALIENTE (+ LIVIANO), ASCIENDE; EL AIRE FRIO (+ DENSO), BAJA

INVIERNO: EL AIRE CALIENTE ES ACUMULADO ARRIBA Y RECIRCULADO HACIA ABAJO

VERANO: EL AIRE CALIENTE ASCIENDE Y SUCCIONA AIRE FRIO POR DEBAJO.

El otro efecto muy utilizado es el “Efecto Invernadero”. En él se crea una cámara entre una primera envolvente de vidrio y el otro paramento interior. El vidrio deja pasar el rayo de sol calentando el paramento sólido que acumula calor (Este es el mismo mecanismo que provoca el calentamiento global) En invierno, este calor acumulado en la cámara es absorbido por el paramento interior, siendo refractada a su vez al interior calentando el aire. En Verano, la cámara actúa como una chimenea que elimina por arriba el calor ingresado, a la vez que succiona y elimina el aire caliente interior. Mediante estrategias pasivas de este tipo, es posible obtener reducciones de entre un 40 a 60% de la energía requerida por el acondicionamiento artificial. EFECTO “INVERNADERO”: UNA DOBLE PIEL DE VIDRIO Y MATERIAL CREA UNA CÁMARA

INVIERNO: LA FACHADA DE VIDRIO DEJA PASAR EL SOL CALENTANDO EL INTERIOR

VERANO: LA CÁMARA FORMADA ELIMINA CALOR MEDIANTE EL EFECTO CHIMENEA.

Por último, el llamado “Efecto Venturi” se basa en el hecho de que si el caudal del aire es constante pero la sección ó el paso disminuye, necesariamente la velocidad aumenta al atravesar esa sección. Inducir naturalmente este tipo de ventilación es útil en zonas de escasa presencia de viento. La forma de la cubierta es de gran importancia para la circulación natural del aire.

EFECTO “VENTURI”: SI LA SECCION Ó PASO DEL AIRE DISMINUYE, LA VELOCIDAD DEL AIRE AUMENTA

ESTE EFECTO ES UTIL EN ZONAS CON ESCASO VIENTO.

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BARRERAS VEGETALES La Vegetación forma parte de la rugosidad superficial y es causante por ello de la fricción del viento cerca de la superficie. En el ámbito urbano se presentan complicaciones debidas a la morfología, tamaño y textura de las superficies, a la actividad de edificios y personas, a los niveles de contaminación, etc., produciéndose efectos que modifican el flujo del aire. Las Turbulencias dependen básicamente de la forma y tamaño de los obstáculos y no de la velocidad del viento. Aunque el viento a bajas velocidades es beneficioso para la ventilación, a medida que crece en magnitud trae problemas. Para disminuir sus efectos se puede recurrir a barreras vegetales que protegen los edificios sin sacrificar la ventilación. Además, reducen el nivel de ruido, retienen el polvo, reducen los contaminantes y mejoran la calidad del aire. LAS BARRERAS VEGETALES PROTEGEN DEL VIENTO SIN REDUCIR LA VENTILACION NATURAL

DISMINUYEN EL RUIDO, LA CONTAMINACIÓN, RETIENEN EL POLVO Y MEJORAN EL AIRE.

Mediante la implantación de elementos vegetales podemos crear zonas de alta y baja presión alrededor del edificio y crear corrientes de aire, sobre todo en edificios que tienen una orientación desfavorable respecto a los vientos dominantes. Durante la época calurosa podemos disponer la vegetación de modo de inducir el flujo al interior del edificio, creando movimientos de aire directos y acelerados. En la época fría podemos utilizar la vegetación como barrera contra el viento.