S.01 Sustentabilidad y Arquitectura Bioclimática

S.01 Clima y ArquitecturaConceptos Generales, Definiciones y Metodologías

La importancia de la Arquitectura Bioclimática en

el marco del Desarrollo Sustentable

Conceptos: Sustentabilidad y Desarrollo Sustentable

Arquitectura ecológica

Arquitectura verde

Arquitectura Bioclimática

"Es el desarrollo que satisface las necesidades actuales de las personas sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las suyas."

Crisis Ecológica El sistema económico

debe supeditarse a las posibilidades, potencialidades y límites de los ecosistemas disponibles

Los problemas ambientales no conocen fronteras

Es tarea de todos conservar este planeta

El hombre DEPREDADOR

El papel del arquitecto

California Academy of Science, San Francisco, CA. Renzo Piano

Fundamental en todos niveles:o Ofrecer espacios funcionaleso Adecuados a los requerimientos socialeso Valorizando la cultura y tradiciones regionaleso Creando espacios saludables y confortables,

eficientes y productivos

Arquitectura como espacio habitable

Ciclo de vida del edificio

Economía de largo plazo

Calidad, confort y eficiencia para todos

Minimización de gasto de recursos y maximización de eficiencia energética

Arquitectura Bioclimática

Objetivos: Crear espacios habitables

Física y psicológicamente adecuados,

Con condiciones de confort y bienestar para sus habitantes

Que cumplan finalidades funcionales y expresivas,

Que propicien el desarrollo integral del hombre y sus actividades

Condiciones de confort

Atiende problemas energéticos

Uso eficiente de la energía y los recursos

Utilizar tecnología de ahorro energético

Tender a la autosuficiencia

Considerar costos de construcción + costos de operación y mantenimiento

Arquitectura como ecosistema

Integrar la arquitectura al ecosistema

Uso adecuado del agua

Atención a suelo, vegetación y fauna

Manejo de la Contaminación Administración inteligente de todo

tipo de desechos

La importancia de la envolvente

Diseñar envolvente como una piel que interactúe favorablemente con el entorno interior y exterior

Filtro selectivo: Biotérmico Acústico Luminoso

Capaz de modular los elementos naturales del clima admitiéndolos, rechazándolos y o transformándolos en beneficio del confort humano

Aprovechamiento máximo de los factores naturales

La arquitectura bioclimática es una alternativa sustentable para solucionar problemas ambientales a través de un diseño lógico que aprovecha al máximo los factores naturales, además de optimizar y eficientarel uso de los sistemas energéticos tradicionales

Todo ello en función del programa arquitectónico y de los requerimientos de confort ambiental de sus habitantes

Sistemas Pasivos Los sistemas pasivos se caracterizan por formar parte

de la estructura misma de la edificación, aunque acoplados de tal manera a las características del medio ambiente, que pueden captar, bloquear, transferir, almacenar o descargar energía en forma natural y casi siempre autorregulable, según el proceso de climatización implicado.

Conceptos más importantes

Salud y confort

Uso eficiente de energía y recursos

Integración al medio ambiente

Veamos los principales factores a considerar:

Orientación Para determinar la mejor

orientación de una edificación se identifican los parámetros más importantes según las condicionantes del lugar y los requerimientos específicos del programa arquitectónico: Eje térmico Eje eólico Iluminación natural Visuales paisajísitcas, etc.

Forma

Factores determinantes para el comportamiento térmico, los patrones de ventilación y el desempeño lumínico de un edificio: Volumetría Grado de confinamiento Agrupación de elementos arquitectónicos

Ubicación de los espacios

Los espacios deben ser jerarquizados de acuerdo a: Función Grado de privacidad Accesos Circulaciones, etc.

Pero también a sus requerimientos ambientales: Térmicos Lumínicos Acústicos De ventilación, etc.

Diseño de ventanas

Cumplen varias funciones clave:

Controlar asoleamiento

Iluminar

Ventilar

Permitir visuales

Proporción vano-macizo

Permite controlar la penetración de radiación solar directa o indirecta

Equilibrio entre luz y calor

Dirección del flujo de ventilación

Dispositivos de control solar

Permitir selectivamente el paso del sol a través de los vanos en determinadas fechas y horas

Diseño para el control solar

Diseño para la iluminación natural

Sin interferir con el diseño de la ventilación

Ventilación natural

Controlar flujo de ventilación en el espacio interior Cantidad Velocidad Dirección

Para permitir: Renovación del aire interior Climatización o enfriamiento de la construcción Enfriamiento directo de las personas

Iluminación Natural

Controlar o incrementar: Niveles lumínicos Distribución interna

Restringir iluminación artificial a uso nocturno o solo como complemento

Materiales y Sistemas Constructivos Por ser determinantes para el comportamiento térmico

y lumínico de los espacios habitables, será muy importante la selección y combinación de: materiales constructivos, acabados, colores, texturas

Eco Tecnologías

Incorporación de ecotecnologíasapropiadas para ayudar a reducir el consumo energético y la contaminación Colectores solares Invernaderos Azoteas y muros verdes Uso de biomateriales Reciclaje de agua y desechos,

etc

Metodologías: Antecedentes

Vitruvio: 10 libros “De Architectura”

Arquitectura vernácula

UtilitasFirmitasVenustas

. . .Restituitas

Hermanos Olgyay (1963)

1. Análisis climático Temperatura Humedad Radiación Viento

2. Evaluación biológica Carta bioclimática Diagnóstico de la región Tablas de datos horarios

3. Soluciones tecnológicas Sitio Orientación Sombras Forma Movimientos de aire Balance de temperatura

4. Expresión arquitectónica Decisiones jerarquizadas Desarrollo de conceptos

arquitectónicos

Baruch Givoni (1981)1. Estudios Preliminares Análisis de clima Definición de esquemas Propuesta energética

2. Anteproyecto Ideas Formulación y prueba de hipótesis Propuesta de diseño

3. Proyecto Decisiones de diseño Consecuencias energéticas Planos y especificaciones

4. Evaluación final Análisis térmicos, de ventilación y lumínicos Estimación de uso de la energía

Stephen Szokolay (1984)Atributos del arquitecto:

Conciencia de los problemas energéticos

Sentido de responsabilidad global

Comprensión conceptual de: Principios termodinámicos Clima y factores del hombre Soluciones existentes

Habilidad de valoración cualitativa

Habilidad de simplificación

Ken Yeang (1999)Vínculos entre el “sistema proyectado” y su medio ambiente exterior:

Las interdependencias externas

Las interdependencias internas

Trasvases de energía y materia del exterior al interior (inputs)

Trasvases de energía y materia del interior al exterior (outputs)

Modelo en 4 fases:

Producción / Construcción / Funcionamiento / Recuperación

David Morillón(2000)

Información general

Síntesis y diagnóstico

Análisis de estrategias

Recomendaciones de diseño

Anteproyecto

Evaluación térmica

Proyecto

Ajustes

Usuario y edificación

Climática y geográfica

Víctor Fuentes Freixanet1. Objetivos – planteamiento del problema arquitectónico

2. Análisis entorno – evaluar variables ambientales Medio natural Sitio Climatología Geometría solar

Medio artificial Antecedentes arquitectónicos Infraestructura y equipamiento Estudio de tecnología local y apropiada

Medio socio-cultural

3. El Usuario - Área física / Área psicológica /Área socio-cultural Bienestar y confort Confort higro-térmico / lumínico / acústico / olfativo Bienestar electromagnético

Necesidades y requerimientos Programa, índices de confort, usos y horarios

4. Definición de estrategias de diseño De climatización / Iluminación / Acústica / Control de

contaminantes

5. Definición de conceptos de diseño bioclimático Pasivos Activos e híbridos

6. Anteproyecto

7. Evaluación Arquitectónica De confort: térmico / asoleamiento y control solar /

ventilación / lumínico / acústico Energética Ambiental Normativa Económica y financiera

8. Proyecto arquitectónico definitivo

Podemos optar por un crecimiento a costa del medio ambiente y los recursos (sistema lineal)

O por un crecimiento integral y equilibrado donde el hombre y la naturaleza trabajen en armonía

El arquitecto como diseñador y constructor es RESPONSABLE de la utilización eficiente de los recursos

naturales que manipula en grandes cantidades para proporcionar al hombre un refugio habitable