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15.9.10

EL VIENTO COMO ELEMENTO DE DISEÑO ARQUITECTONICO - FranciscoMartinez V (Mexico)

RESUMEN

El viento es uno de los parámetros más importantes a considerar en la arquitectura, ya sea para captarlo, evitarlo ocontrolarlo. Para lograr una adecuada ventilación en la arquitectura es necesario comprender como se comporta elviento y de que manera pueden aprovecharse los patrones que sigue en su recorrido a través de las edificaciones.

INTRODUCCIÓN

La ciencia y la tecnología a través de sus métodos y filosofía buscan la mejor satisfacción a las necesidades delusuario. Los investigadores actuales, con métodos y sistemas modernos para generar conocimientos científicos, soncomo organismos dinámicos: mientras estén vivos cambian de manera permanente. Lo anterior permite reflexionarsobre la importancia de corregir algunos errores y el valor que representa evitarlos. Ante las expectativas de lasociedad actual por satisfacer sus necesidades dentro de esquemas de desarrollo sustentable, es importante elconocimiento de la arquitectura bioclimatica como una de sus vías alternativas. La arquitectura contemporánea buscacada vez con mayor ahínco responder a la moda estética, sin considerar los conceptos mas lógicos y simples quepermiten lograr un espacio virtual. En la construcción de nuestras casas y edificios se ha olvidado tomar en cuenta laubicación del sol, como iluminarlos, como ventilarlos adecuadamente, como calentarlos cuando hace frió orefrescarlos en tiempo de calor. El progreso se ha vestido de concreto, vidrio y asfalto, en las zonas ricas, y de cartónenchapopotado, laminas de asbesto, y tabicon, en las áreas marginadas, lo cual provoca acabar con la vegetación,consumir energía de manera indiscriminada y contaminar agua, aire y tierra.

La luz eléctrica y el aire acondicionado han servido de remedio para muchas edificaciones pobremente diseñadas, sinreparar en el costo de operación, tanto monetario como ambiental, que esto representa, ni en los constantes einterminables gastos de mantenimiento que generan los sistemas electromecánicos.

Es increíble descubrir grandes acristalamientos tipo invernadero en edificios ubicados en lugares calidos, que tienenque ser enfriados, en forma permanente, con aire acondicionado, lo que ocasiona un enorme consumo energético.

Es necesario aprender a ver la arquitectura no solo como los muros, las fachadas o la cubierta, sino también como elespacio vital que fluye a través de ellos y a su alrededor, para habitarla no basta que sea sólida y económica, debe sersaludable y agradable, responder al clima y sintetizar la experiencia constructiva de las generaciones que nosprecedieron.

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COLABORADORESINTERNACIONALES

Arq. Patricia Cantu (Mexico)

DIRECTORIO DE LAREVISTA


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EL VIENTO

Vientos generales

La acción del sol y el movimiento de rotación terrestre dan lugar a la presencia del viento en la tierra. El viento es aireen movimiento que se general por las diferencias de presión y de temperatura atmosféricas, causadas por uncalentamiento no uniforme de la superficie terrestre, ya que mientras el sol calienta aire, agua y tierra de un lado delplaneta, el otro lado se enfría a causa de la radiación nocturna hacia el espacio. Este calentamiento desigual de laatmósfera origina movimientos de aire compensatorios que tienden a reducir la diferencia horizontal de temperatura.

VENTILACIÓN NATURAL

Confort.

El confort es el parámetro mas importante dentro del diseño arquitectónico bioclimatico. Lograr bienestar físico ypsicológico es el objetivo primordial al diseñar y construir cualquier espacio.

Diseño de la ventilación natural.

En el diseño de un sistema de ventilación natural son muchas las variables que intervienen en el patrón del flujo deaire dentro de una habitación y en los efectos que este movimiento del aire causa sobre los habitantes en términos deconfort. Las primeras variables que se deben considerar son aquellas inherentes al viento:

* Velocidad

* Dirección

* Frecuencia

* Turbulencia

Estas deben analizarse sobre el sitio preciso de diseño, tomado en cuenta sus cambios diarios (horarios) yestaciónales (mensuales) ya que los vientos predominantes, generales y regionales, comúnmente se alteran a causade las características locales, de topografía, vegetación y construcciones cercanas al terreno. En segundo lugar sedebe considerar todas las variables arquitectónicas y constructivas.

Forma y dimensión del edificio

Orientación con respecto al viento

Localización y tamaño de las aberturas de entrada y salida de aire

Urb. Luis Gualtieri (Francia)Arq. Juan Carlos García delos Reyes (España)Arq. Paisajista Ljuba Molinari(Genova, Italia)Arq. Gonzalo Vélez Jahn(Venezuela)Arq. Maria Cecilia CoronadoJimenez (Colombia)Arq. Fernanda Hinostroza(Ecuador -Brescia, Italia)Arq. Rocivel Oblitas (La Paz,Bolivia)Arq.Carlos Alberto Ancón yBujama (España)M. Sc. A Maritza Rivas Rios(Canada)Dis. Angel E. CuadradoGonzalez (España)Ing. Alejandro Salimbeni(Argentina - Venezuela)P. Andrea Ollionis ( Brasil -España)

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Tipo de ventanas y sus accesorios

Elementos arquitectónicos exteriores e interiores.

Cada una de ellas causa un efecto en el flujo el aire alrededor del edificio, pero principalmente enfocándose a lascaracterísticas resultantes del movimiento de aire en el interior del espacio.

Vientos convectivos

Sin fuerte gradientes de presión, la circulación general de los vientos es frecuentemente dominada por vientosresultantes de pequeña escala de gradientes de presión producidas por diferencias de temperatura dentro de lalocalidad.

El aire que se aligera por el calentamiento de las superficies es forzado a subir, mientras que el aire que es enfriadotiende a hundirse, creando de esa forma un pequeño sistema de circulación convectiva en el cual tanto el flujo verticalcomo el flujo horizontal tienen la misma importancia, por tanto, los vientos convectivos se refieren a todos los vientosascendentes, descendentes y horizontales que tienen su origen principal en las diferencias locales de temperatura.

La naturaleza y fuerza de los vientos convectivos depende de muchos otros factores, todos ellos relacionados con latemperatura y, en general, de todas las características del ambiente que afectan el calentamiento y enfriamiento.

Los principales sistemas convectivos son:

* Brisas de tierra y mar

* Vientos de ladera

* Vientos de valle

Antecedentes en la utilización del viento.

Desde sus orígenes, el hombre se vale de la energía en sus diversas formas. El viento es una forma de energía solarque este utiliza desde entonces para satisfacer múltiples necesidades. El viento es aire en movimiento producido porlas diferencias de temperatura y la presión atmosférica, causadas a u vez por el calentamiento no uniforme de lasuperficie terrestre; por lo tanto, la acción calorífica del sol y la rotación terrestre originan el fenómeno eolico.

Existen cuatro sistemas naturales de energía en nuestro planeta:

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EDIFICIOECOLOGICOEN FORMA DEGOTA DEAGUA - Arq.

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Construyendocasas conbotellasplásticas noretornables en

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* El sol

* El viento

* El agua

* La tierra

De estos cuatro el más importante es el sol, ya que gracias a su acción es posible la manifestación de los tresrestantes.

El viento, es una forma de energía solar, es de gran importancia para el hombre. Todos los seres vivos necesitamos deaire para subsistir. La naturaleza lo ha proporcionado limpio, puro y gratuito durante miles de años. El aire limpio, ricoen oxigeno para respirar, es la necesidad ambiental mas urgente para la vida humana.

El viento si se utiliza sensatamente, puede proporcionar una amplia gama de satisfactores, entre los que se puedeseñalar:

Aire fresco y puro

Confort ambiental, climatización natural en diferentes climas

El ahorro de energía es de vital importancia en la actualidad, pues favorece la preservación de los recursosenergéticos naturales y del medio ambiente.

El movimiento continuo del aire es una necesidad vital para la sobrevivencia del hombre; al mismo tiempo es unanecesidad primaria para el bienestar térmico o confort ambiental de los usuarios de un espacio, para disipar porconvección el calor excesivo del cuerpo y para evaporar la transpiración. Por lo tanto, el viento es uno de loselementos climáticos más importantes, pues la dispersión del aire contaminado y el confort humano dependenenormemente de su manejo adecuado.

En la arquitectura el control adecuado del viento tiene una gran importancia, ya que determina los niveles de bienestarhigrotermico de los usuarios en su hábitat, y sobre todo la salud de los mismos.

Se puede resumir la acción de la ventilación en distintas funciones: la primera, de carácter prioritario, es la demantener la calidad del aire sobre niveles aceptables, remplazando el aire interior, viciado por aire exterior fresco. Lasegunda es la de proporcionar confort natural biotermico, al incrementar las perdidas del calor del cuerpo y prevenir lafalta de confort por la acumulación de humedad en la piel.

El Viento como concepto de diseño

Richard Rogers es uno de los arquitectos que han tratado de utilizar la ventilación natural y ventilación forzada demanera importante en sus proyectos. Un ejemplo de ello es su edificio en Tokio «Torre Turbina». Su diseño es capazde generar suficiente energía por sí mismo. Pruebas en túnel de viento analizan las condiciones de los vientosurbanos locales. El edificio muestra flexibilidad para aprovechar la variabilidad de los vientos de Tokio.

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El concepto del edificio es muy similar a los malgafs o torres eólicas del Medio Oriente. El edificio cuenta concaptadores de viento, los cuales canalizan al aire a través de ductos subterráneos a un intercambiador de calor pormedio de agua fría. Este aire acondicionado de manera natural, es inyectado a los distintos espacios y niveles deledificio. Posteriormente, el aire caliente, generado en los espacios, es succionado por una gran torre que aprovechalas diferencias térmicas por efecto Stack, las cuales son incrementadas por captadores solares en la parte superior.Además de su diseño aerodinámico, el edificio cuenta con una doble fachada ventilada que controla las posiblesganancias solares directas.

Otro edificio que aprovecha torres de extracción por efecto Stack es el Centro de Rentas Públicas de Nottingham, enGran Bretaña. Este edificio diseñado por Michael Hopkins, hace un uso eficiente de la energía, además de variosdispositivos, por medio de la amplia utilización de la iluminación natural y sistemas de ventilación naturales. Elprincipio general de ventilación se basa en crear corrientes de viento por medio de grandes torres de succión, lascuales son aprovechadas también como las escaleras de los edificios.

El concepto y diseño del Centro Cultural Jean-Marie Tjibaou en Nueva Caledonia en Noumea, de Renzo Piano fuegenerado por la necesidad de maximizar la ventilación en un clima húmedo. El proyecto aprovecha la topografía deterreno, la vegetación y la brisa de la laguna para crear corrientes ascendentes de aire, que posteriormente sondisipadas por torres de extracción, con una forma muy distintiva, en la parte mas elevada del edificio, en lo alto de lacolina.

Cavidades ventiladas

Una tendencia para tratar de minimizar el impacto del medio ambiente sobre las edificaciones es la utilización de unadoble envolvente del edificio que funcione como un elemento amortiguador o exclusa térmica. La cavidad ventilada esun recurso que está usándose en muchos proyectos.

Recientemente el Centro de Promoción de Negocios en Disburgo, de Sir Norman Foster es un edificio con sistemassofisticados que utiliza el concepto de doble piel y cavidad ventilada. La fachada plana exterior contiene finos sensoresconectados a una computadora que controla una persianas de aluminio perforado que aún cerrados totalmentepermiten la visibilidad hacia el exterior. detrás de éstos hay un doble vidrio altamente aislado con relleno de argón. Eledificio fue diseñado para conseguir las mejores condiciones de confort utilizando sistemas artificiales. Cadahabitación tiene controles individuales computarizados que controlan la luz y la temperatura. A pesar de que el edificiofunciona con sistemas de acondicionamiento artificial del aire. los dispositivos de la doble fachada hacen que lautilización de la energía sea altamente eficiente.

Uno de los problemas que presentaban los edificios altos era el de no poder ventilarse naturalmente. sin embargo en

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Etiquetas: aire, arquitectura, ecologia, energía eolica, flujos, fuerza, ventilacion, vientos

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la actualidad se han desarrollado dispositivos que permiten la ventilación natural en grandes alturas. Esto ha sido undesarrollo muy importante ya que estos edificios ya no dependen de la climatización artificial para su buenfuncionamiento.

Tanto la Sede del Banco de Comercio de Frankfurt, como la Sede de ARAG en Güsseldorf de Sir Norman Foster sonuna nueva generación de edificios (rascacielos) que no dependen totalmente de la climatización artificial para proveerconfort a sus ocupantes, ya que aprovechan al máximo la ventilación e iluminación naturales.

Francisco Martínez [email protected]

BIBLIOGRAFÍA

RODRÍGUEZ Viqueira, Manuel, Introducción a la Arquitectura Bioclimatica,

Editorial Limusa, México, 2005.

GARCÍA Chávez, José Roberto, Viento y Arquitectura

Editorial trillas, 3ª edición, México, 2005

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