guia de arquitetura bio climatic a parte1

8/6/2019 Guia de Arquitetura Bio Climatic A Parte1

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INSTITUTO DE ARQUITECTURA TROPICAL

GUIA DEARQUITECTURA BIOCLIMATICA

JIMENA UGARTE





GUIA DE ARQUITECTURA BIOCLIMATICA

Esta guía, tiene como objeto cooperar con todosaquellos que tengan la buena intención de aplicarlas variables bioclimáticas con miras a un desarrollosostenible en su arquitectura. Tarea nada fácil, querepresenta cambiar el paradigma y que requiere uncompromiso filosófico y ético del diseñador y para lacual hay que informarse, entender el funcionamientoy el comportamiento de muchos elementos, porque

no basta con tener una larga lista de principios yaplicarlos. Es importante aclarar términos y conceptosque normalmente son mal usados y por ende sonmal aplicados, tratar de explicar funciones, causasy consecuencias de los elementos naturales cuyacomprensión ayudará a la correcta aplicación de losprincipios bioclimáticos. Como en todo, lo correctoes comenzar por el principio y conocer las bases delsistema, es necesario.

Por otro lado, hay que aclarar que cualquier desarrollosostenible empieza por las personas y que todo esfuerzoque se haga es para ellos y con ellos, para el planeta.Quiero establecer que no puede haber desarrollo

sostenible mientras no se combata enérgicamente lapobreza y se eviten los conflictos armados (matan tresveces más personas que las catástrofes naturales).

Una concepción bioclimática arquitectónica, actualizasoluciones que por siglos se han realizado en lasconstrucciones rurales tradicionales, con la diferenciaque actualmente se cuenta con nuevas tecnologíasque permiten implementar y mejorar estas soluciones.Es indispensable trabajar a favor de los elementosnaturales y no contra ellos.

En concreto, la arquitectura bioclimática consiste enabrir los recintos a la luz y al aire natural, aprovechando

las brisas y hacer uso de captores para aprovechan lasenergía naturales (solar, eólica) cuando la implantacióny los medios lo permitan. El concepto de arquitecturabioclimática radica su fortaleza en su simplicidad,sin que esto signifique una desvalorización, todolo contrario, entre la enorme parafernalia de formasy elementos, la arquitectura bioclimática es la másacertada para nuestra época. Surgida de la tradición,su discreción y compromiso con los problemas másacuciantes del planeta, la convierte en la más moderna,responsable y contemporánea.

Otra característica esencial de la arquitecturabioclimática es que si bien tiene una realización local

su beneficio es universal. Esta óptica del planetacomo un todo ayuda a globalizar estas “cruzadascontemporáneas” que tienen como meta revertir ycontrolar el daño que ocasiona la intervención humanaa la Tierra. Los grandes arquitectos del siglo XX sepreocuparon por estos conceptos, no es por tanto unanovedad, pero sí una necesidad.

Podemos resumir el proceso de diseño de la arquitecturabioclimática como una sucesión de decisiones paraoptimizar la relación de la gente y el clima, a través delsitio, lo construido, la vegetación y el equipamiento.

“La Tierra: vasto territorio de juego financieroque beneficia a una minoría o capital a compartirequitativamente? El desarrollo sostenible indicauna vía estrecha, la vía de la razón: una explotaciónresponsable y solidaria de los recursos naturales,nuestro patrimonio común. Para luchar contra lasdesigualdades, para prevenir los conflictos, parapreservar el planeta. Por una comunidad sostenible”.1

Algunos datos importantes: En el 2050 los países

subdesarrollados serán el 85% de la población mundial;el agua contaminada es el primer factor de mortalidaden el mundo; 800 millones de personas, de las cuales200 millones son niños, tienen hambre; 20% de lapoblación mundial de más de 15 años es analfabeta; laguerra ejerce una acción destructiva sobre el desarrollosostenible.

Después de estos datos, no podemos sentirnosorgullosos de nuestro desempeño y estamos obligadosy apurados por remediarlos. Como arquitectos,podemos contribuir considerablemente a revertir odisminuir estos flagelos, considerando que nuestroquehacer es el responsable en gran parte del deterioro

del planeta.

La Guía de arquitectura bioclimática tiene los siguientescapítulos que serán entregados mes a mes:

1. CONOCER LAS BASES1.1. La energía sobre la Tierra1.2. La arquitectura y los parámetros del clima1.3. El habitar y los parámetros de confort1.4. El comportamiento térmico

2. CONSTRUIR CON EL CLIMA2.1 Herramientas arquitectónicas2.2 Concepción bioclimática

2.3 Escogencia de energías renovables

3. CONSTRUIR EN CLIMAS CALIDOS3.1. El contexto3.2. El bienestar3.3. El respeto al lugar3.4. El edificio

4. CONSTRUIR EN FORMA SOSTENIBLE4.1. La arquitectura y el desarrollo sostenible4.2. Habitar4.3. Actores4.5. Construcción verde4.6. Gestión armoniosa

La mayoría de los gráficos fueron elaborados enel Instituto de Arquitectura Tropical, por JulioBrenes, y los de los solsticios por Ronald Valverde,dirigidos por la arquitecta Jimena Ugarte.

Gran parte de la información fue tomada de Guide del ́ architecture bioclimatique, la cual fue traducida,adaptada para el trópico y complemnentada por

Jimena Ugarte.

El IAT autoriza reproducir parcialmente estainformación, otorgando los créditos.




1. 1 LA ENERGIA SOBRE LA TIERRAEl sistema Tierra-Sol

La pareja Tierra-Luna, escribe una órbita ligeramenteelíptica alrededor del sol. La inclinación del eje derotación Norte-Sur de 23° grados 27´ en relación alplan elíptico, explica los ciclos estacionales.

El sol constituye nuestra fuente de energía fundamental.Las características del sistema solar someten la tierra

a variaciones estacionales que afectan la evolución delsoleamiento y las temperaturas.

Las estaciones están definidas como estadosrelativamente constantes del clima, hasta ahora. Es muyprobable que con el calentamiento del planeta estasconstantes se modifiquen. En zonas cálidas, los ciclosestacionarios varían en función de la posición relativade la tierra en relación al sol con un cierto desfasedebido a la inercia propia de la tierra. El calentamientode la masa terrestre toma su tiempo, por lo que enalgunos climas, las temperaturas medias externasmáximas, se registran casi un mes después que el solha alcanzado su altura angular máxima, condición que

hay que tener en cuenta a la hora de diseñar.

Los movimientos de la Tierra al interior del sistemasolar son muy complejos. La rotación terrestre (1.690km/hr a la derecha del Ecuador), corresponde al ciclodía/noche, mientras que el recorrido alrededor del sol,que equivale a 1.710 km/hr, provoca las estaciones.

El ángulo de rotación de la tierra está inclinado en 23°grados 27´ en relación a la eclíptica (círculo máximo dela esfera celeste, que en la actualidad corta al Ecuadoren ángulo de 23° y 27 minutos). Esta inclinación, definelos límites del trópico de Cáncer y el de Capricornio, esdecir los solsticios, que es la época en que el Sol se

halla en uno de los dos trópicos, lo cual sucede del21 al 22 de junio para el de Cáncer y del 21 al 22 deDiciembre para el de Capricornio.

La geometría del sistema, define igualmente los círculospolares. En los equinoccios, en marzo y septiembre, elsol tendrá su zénith en el Ecuador y en todo punto dela tierra, la duración del día será igual a la duración dela noche.

Los fenómenos más curiosos, se pueden observar en el

Polo Norte, en el cual durante 6 meses el sol gira sobreel horizonte día tras día, sin ponerse nunca. Sigue enrealidad una espiral elevándose gradualmente, hastaalcanzar su altura máxima en el solsticio de verano.Durante los otros 6 meses el Polo está sumido en laoscuridad.

La traslación de la Tierra alrededor del Sol dura unpoco menos de 365 días. La Tierra está acompañadade su satélite, la Luna, cuyo movimiento perturba elcampo gravitacional Tierra-Sol (fenómeno de rotación).No es por tanto la Tierra, sino el centro de gravedaddel sistema Tierra-Luna, que describe una órbitaligeramente elíptica alrededor del sol.

Estos factores de perturbación explican los fenómenosde tal manera que podemos entender el ligero desfaseentre el tiempo universal y el tiempo de reloj o lanecesidad de años bisiestos.

La Tierra recibe del Sol más de 10.000 veces el poderenergético total instalado por el hombre actualmente.La energía solar es propia, intermitente y disponible.

El sol es un astro incandescente (su temperaturasuperficial está estimada en 5.750° C), el cual emiterayos electromagnéticos en forma de luz y calor. Losrayos del Sol son indispensables para mantener en la

superficie terrestre, las condiciones de iluminación ycalor que permiten las reacciones bioquímicas de lavida vegetal y animal.




La Tierra intercepta sólo 2 mil millonésimas partes de laenergía emitida por el Sol. Esta cantidad equivale a másde 10.000 veces el poder energético total instalado porel hombre actualmente. En el límite de la atmósfera, laintensidad de los rayos es igual a la constante solar,es decir 1.350 W/m2. A mediodía y en día claro, losrayos solares alcanzan un poder del orden de 1.000W sobre una superficie de 1m2 perpendicular al rayo.Para un sitio dado, la intensidad interceptada por lapared de un edificio, depende del ángulo de incidenciadel rayo, en relación a la orientación y a la inclinaciónde la pared. Si para un rayo perpendicular a la pared,la energía transmitida vale 100, para un ángulo deincidencia de 60 grados valdrá 50 (equivalente a cos60°) y 0 (equivalente a cos 90 °) para un rayo rasante.

La energía solar está presente en todas partes (energíaambiente), es intermitente (ciclo diario y estacionario),limpia (sin desechos) y disponible (sin tarifas, niintermediarios, ni redes). Sin embargo, requiereciertas instalaciones para ser convertida en calor yelectricidad.

De la energía interceptada por la Tierra, el 60% esreflejada por la atmósfera, el 16% contribuye a laevaporación de los océanos, al origen del ciclo del aguay de la energía hidráulica, el 11,5% es reflejada a lasuperficie de la Tierra (según su coeficiente de albedo),solamente un 9,5% es absorbido por la masa terrestrey las masas de aire y alrededor de un 3% alimenta lafotosíntesis (terrestre y acuática). Una ínfima parteparticipa en la reserva de energía fósil (0,02%).Todas las regiones del mundo no reciben la mismacantidad de sol, pues entre el Sol y la Tierra intervienenlas nubes. La arquitectura bioclimática trata deaprovechar estas energías ambiente disponibles, bajoforma de luz y calor: más iluminación natural paraacercar al hombre a su entorno y reducir el costo delalumbrado artificial; más calor gratuito para frenar elconsumo en energía comercial y limitar el atentado alambiente.

Actualmente la energía solar es utilizada en el marco dela arquitectura solar pasiva (ventanales, invernaderos,




calentadores de agua solares, celdas fotovoltaicas,bombillos con foto celdas, etc.) y activa (captadoressolares destinados a sistemas de climatización interna).Las celdas solares fotovoltaicas, permiten la conversiónde los rayos solares en electricidad (rendimiento de un10 a un 12%) así como algunas aplicaciones interesantespara zonas aisladas o no conectadas como faros.

Los diferentes sistemas energéticos

El mantenimiento y el desarrollo de las actividadeshumanas sobre la Tierra reposan en la existencia deenergías abundantes, disponibles y a buen precio.Estas energías se dividen en:

• energías renovables (ER), llamadas energías“flux”

• energías no renovables, llamadas fósiles oenergías “stock”.

Las energías renovables, engloban todas las energíasinagotables las cuales desde siempre, nos llegandirectamente por el sol, en forma de luz y calor,o indirectamente por los ciclos atmosféricos o de

fotosíntesis. El sol dispensa rayos electromagnéticosque constituyen nuestra fuente luminosa y térmica.

Las energías renovables están abundantementedisponibles en la superficie terrestre y su empleopermite hoy en día, obtener instalaciones de potenciadébil y media, apropiadas a la escala doméstica:

• el calor se puede captar directamente por lasventanas o por captores solares y puede a lavez, ser transformado en energía eléctrica,gracias a las celdas fotovoltaicas.

• Los rayos del sol tienen que ver con losmovimientos de las masas de aire, los cuales,

por diferencias de temperatura y presión,producen la energía eólica.• La energía hidráulica es alimentada por el

agua, restituidas al ciclo natural por lasprecipitaciones luego de la evaporación en lasuperficie del océano.

• La biomasa vegetal es el resultado de latransformación por fotosíntesis de los rayossolares: puede ser considerada como unaenergía flux (explotación con replantación)o como energía stock (deforestación sinreplantación).

• La energía geotérmica, calor almacenadoen la masa terrestre, puede igualmente, ser

explotada para, entre otros fines, la calefacciónde edificios.

Las energías no renovables son subproductos fósilesvegetales o animales de la energía solar (carbón, gas,petróleo), o yacimientos naturales (uranio). Estasenergías están disponibles en cantidades limitadas,pero su explotación permite obtener instalacionesde enorme potencia (centrales térmicas y nucleares)capaces de enfrentar las necesidades industriales.

El desarrollo económico occidental ha sido posibledesde el siglo XIX, por la explotación intensiva de la

energía y particularmente de la fósil, cuyo consumo seha duplicado en dos siglos: a la leña le sucedió el carbón,y más tarde el petróleo. Después de la crisis petrolera,la energía nuclear ganó importancia. Actualmente estemodelo de desarrollo está siendo cuestionado tantopor el agotamiento o disminución de las reservasenergéticas, como por la polución que produce lacombustión de estas energías o el almacenamiento delos desechos radioactivos que puede ser peligroso. Seestima que las reservas de energías fósiles conocidas,

permitirán enfrentar las necesidades de consumoactuales durante 240 años para el carbón, 60 para elgas y 40 para el petróleo.

LA ENERGIA SOBRE LA TIERRA

Demografía y energía

Cuando la especie humana contaba solamente 10millones de individuos, hace 10.000 años, no pesabasobre el ecosistema. Recientemente, el hombre hamodificado su entorno profundamente y en muy cortotiempo.

Entre 1750 y 1980, el mundo experimentó unaexplosión demográfica. Gracias a la disminuciónde la mortalidad consecuencia de grandes avancescientíficos (agricultura, salud pública, medicina, buenaalimentación), la población mundial llegó a 6 milmillones de habitantes y la escalada continúa.

Según Naciones Unidas, la Tierra tendrá 8,5 mil millonesde habitantes en 2025 y más de 10,2 en 2100. 95% deestos individuos nacerán en países pobres, mientrasque la población europea permanecerá estable y la deUnión Soviética y América del Norte aumentarán supoblación en 25%. La progresión será más sensibleen Asia (+63%), en América latina (+77%) y en África

(+250%) de aquí al 2025. Europa representaba el 15.6%de la población mundial en 1950, pero descenderáhasta representar apenas un 6% en 2025. En 2100, lospaíses del Sur representarán el 85% de la poblaciónmundial, es decir 9 mil millones de habitantes, contraun 75% en 1990 equivalente a 3,8 mil millones.

Actualmente los países industrializados no representanmás que el 25% de la población, pero consumen el 75%de la energía utilizada sobre la tierra, 79% del petróleo,85% de la producción de madera y 72% de la producciónde acero.

El consumo de energía por individuo en los países

del sur es inferior en promedio en un factor de 10 enrelación al de los países industrializados.

La energía eólica y la solar representan apenas un11,5% de la producción energética actual en el mundo.La electricidad hidráulica es la fuente principal deenergía renovable y representa un 14% .

En el 2020, el consumo eléctrico doblará a causa deldesarrollo y de la industrialización de la India y laChina. Sólo si se toman medidas preventivas urgentes,se podrá evitar que el consumo energético aumentede un 65% entre 1995 y el 2020. Lo paradójico de estos




números es que 2.000 millones de habitantes en elmundo, no tienen acceso a la electricidad.

La evolución demográfica de los países del sur seconjuga en una mayor urbanización. En 1950, 17% dela población vivía en zonas urbanas, en 2025 esta cifrasobrepasará a 75% en América latina, 42% en África y37% en Asia. En consecuencia, una quinta parte de laspoblaciones urbanas vivirá en megalópolis de más de4 millones de habitantes.

La presión sobre el ambiente de semejante poblaciónes enorme: consumo de agua, alimento, producción yevacuación de desechos, distribución de las fuentesenergéticas, etc. Ya es posible vislumbrar la amplitud dela devastación que estamos sufriendo, que es provocadaen bosques, praderas, cursos de agua y tierras arablesy que trae como consecuencia deforestación, erosión,y cansancio de los suelos, disminución de la napasfreáticas, contaminación por químicos aplicados a laagricultura, etc.

La cadena alimenticia es una secuencia nutricional quese extiende del sol a la humanidad. Cada organismo de

esta secuencia se alimenta, y deriva energía del anterior.La eficiencia de la transformación de la energía cuandoun animal come una planta, es menor al 20%, es decirque sólo el 20% de la energía contenida en el alimentose incorpora al cuerpo del consumidor.

Los tres grupos nutricionales en nuestro ecosistemason: productores (plantas), los cuales sintetizan elalimento orgánico; consumidores, principalmenteanimales, y descomponedores: bacterias y hongos. Lasactividades de los productores producen materialesorgánicos, que son ingeridas por los consumidores.Los materiales descompuestos producidos por ambos,productores y consumidores, aseguran un abastocontinuo de materia prima para los productores.

Plantas, animales y todas las formas de materiasorgánicas forman parte de la biomasa terrestre. Lasplantas son parte del ciclo sostenible, porque tienenun balance positivo de carbono-dióxido. Esto significaque absorben más carbono que el que expelen una vezpodridas. El carbón y el aceite absorbieron su carbonodióxido miles de años atrás, pero lo están expeliendoahora, creando un desequilibrio en el ciclo del carbono,en la circulación del carbono en la biosfera.

Los animales se desarrollan para encajar en susecosistemas y crean mecanismos de defensa yestrategias de alimentación que les permiten sobrevivir.Sólo para citar dos ejemplos: el camello acumula calor

para evitar la evaporación durante el día y de nochepierde el calor pero conserva el líquido y pierde sutemperatura interna durante la noche para adaptarseal ambiente; el albatros, experto en aerodinámica, escapaz de reducir su consumo de energía aprovechandolas corrientes de aire y turbulencias sobre el mar.

CONSUMO ENERGÉTICO MUNDIAL ENTRE 1973 Y 1986CMS: carbón, y materiales sólidos; PP: productos petroleros; NUC: nucleares.




De la misma forma, el hombre ha sido capaz por siglosde acondicionar su vivienda a las inclemencias externasdel clima, por medios naturales y en comunión con lanaturaleza. Con la aparición del aire acondicionadoy otras tecnologías, hemos olvidado los métodossencillos y lógicos para adaptarnos a nuestro medio.Retomar los conceptos, complementarlos con nuevosy adecuarlos a la vida moderna, parece ser el caminomás aconsejable.

La humanidad comenzó en Africa y en un clima desabana. A medida que su cerebro aumentó, creció elconsumo de energía, llegando a significar el 25% delas calorías en un adulto promedio. Como criatura desangre caliente, el hombre debe mantener el cuerpo ala temperatura correcta, y el trabajo para mantenerloa 35° lo ha obligado a emplear diversas técnicas como

dejar enfriar primero las extremidades para mantenerel cerebro, el corazón y otros órganos principales enbuenas condiciones. La piel, realiza parte de la tarea,al generar transpiración (humedad) en la superficieexterna del cuerpo, la cual actúa como un sistemanatural de enfriamiento.

La exploración de nuevos territorios, obligó el desarrollode nuevas formas para proveer bienestar y seguridad.La vestimenta y los edificios pueden ayudar a manejar

la variación de temperatura y de condiciones, muydiversas en climas fríos o cálidos.El recalentamiento del planeta

Las emisiones masivas de productos de combustiónprovocan desequilibrios ecológicos y climáticosconsiderables: recalentamiento del planeta,modificación de las precipitaciones.

Lo que recibe la Tierra del Sol.




Las consecuencias ecológicas de la explotación deenergías fósiles son evidentes. La polución de losgrandes centros urbanos o de grandes zonas industrialeshabitadas (Europa Central), la contaminación radioactivade regiones enteras (Tchernobyl), el problema de laeliminación de los desechos nucleares, el efecto de lalluvia ácida, (Nox y SO2), el debilitamiento de la capade ozono (bajo la acción del CFC) y la emisión excesivade CO2 son elementos que cuestionan nuestra prácticaen materia de producción y consumo de energía. Es

en este contexto, que Naciones Unidas organizóen 1992 en Río de Janeiro, la Conferencia sobre elMedioambiente y Desarrollo, donde se formuló porprimera vez el principio de desarrollo sostenibleque se define como aquel que permite satisfacer lasnecesidades inmediatas sin comprometer la capacidadde generaciones futuras a responder a sus propiosrequerimientos.

Una de las características de la polución contemporáneaes que no conoce fronteras. Las lluvias ácidas seforman a centenares de kilómetros de las regionesdonde se derraman. En general la polución generadapor el humo (desechos de combustión, desechos

industriales), se desplazan a grandes distancias y sedifunden por extensos territorios.Las emisiones de gas carbónico (CO2), producidas poroxidación del carbono en la combustión del gas, delcarbón, de la leña y del petróleo, están relacionadasal consumo de energía. Las cantidades emitidas desdehace unas decenas de años, son muy elevadas (6.000millones de toneladas por año mas 1,6 mil millones,

causadas por incendios de bosques, sobrepasa lacapacidad natural de asimilación (absorción en losocéanos: 2 mil millones de toneladas). Una modificaciónclimática mayor como un alza en la temperatura es deesperar pues el CO2 favorece el efecto invernadero y elrecalentamiento del planeta.

La hipótesis de un recalentamiento global del planetapor efecto de invernadero remonta desde Arrhenius1895. Actualmente, se estima que la temperatura

promedio del globo podría aumentar, de aquí al 2100,entre 0,8° C a 3,5 ° C, lo que se traduciría en unaelevación del nivel del mar de 10 a 80 cm. Se registraya un retroceso generalizado de los glaciares y lastemperaturas se deberían sentir más en el hemisferiosur que en el norte. Esta alza en las temperaturaspodría generar inundaciones de un efecto devastadorsobre las zonas más sensibles, como los deltas del Nilo,Ganges, Mékong, o Niger. Podría deteriorar la calidaddel suelo (desertificación, salinización) y multiplicar lasepidemias infecciosas sensibles a cambios mínimos detemperatura. La multiplicación en número e intensidadde los huracanes en el Caribe es otra prueba de losefectos del recalentamiento global.

Para paliar una parte de estos problemas, las energíasrenovables constituyen, con la utilización racionalde la energía, un elemento importante de la políticaenergética sostenible, que busca la reducción deemisiones de CO2, un objetivo al cual se ha suscritola Comunidad Europea y que debemos suscribirnostodos.




Las intervenciones del hombre en el medio urbano

Al concentrar sus actividades en la ciudad, el hombremodifica su microclima: temperatura media mayor,modificación de las precipitaciones, nubosidad debidaa la polución del aire. Los problemas sanitarios sehacen agudos.

Los grandes centros urbanos han visto modificarsesu microclima con el ritmo de la actividad humana:

millones de desplazamientos en automóvil cotidianos,la climatización y la iluminación de los edificios y delos lugares públicos, la simple presencia de millonesde seres humanos que son fuente de calor y depoluciones diversas que determinan el microclimaurbano. Algunas ciudades como México o Santiago,son célebres por su tasa de polución: encajonadasen una depresión, al abrigo de los vientos, todos lossubproductos de la actividad humana se acumulan encantidades peligrosas, en forma de sólido, líquido ygas.

La petrificación urbana tiene una influencia considerablesobre el microclima. Los efectos de la polución del

aire, de la impermeabilización y del asentamiento delsuelo, así como la radiación excesiva sobre el suelopetrificado produce calentamiento.

Costa Rica ha visto su temperatura mediaaumentar en un siglo. Las construcciones y el sistemavial constituyen un formidable depósito térmico. Lossuburbios normalmente presentan temperaturasinferiores a las de la ciudad. En las ciudades, las lluviasson rápidamente evacuadas por las alcantarillas y notienen el tiempo de refrescar el ambiente, salvo en lascercanías de los grandes parques. Las ciudades tienenbarrios más calientes que otros y el desplazamiento delas masas de aire se conforman ahí. Los barrios más

calientes son los más contaminados porque atraen lasbrisas contaminadas. En general, la ciudad concentratodos los subproductos de las actividades humanas:polvo, hidrocarburos, productos de combustión (S=3,NO2 y NO).

El ozono, (O3), es un constituyente normal del aire.Hace cien años, su concentración media equivalía a20 ug/m3. En numerosas ciudades alcanza 60ug/m3 y puede alcanzar picos de 250ug/m3. El ozono estáformado por la transformación de contaminantes (Nox)emitidos por los motores a combustión. En altitudesaltas, el ozono protege a la Tierra de los rayos UV,en bajas altitudes es un gas irritante y tóxico. En los

períodos de alta polución, la afluencia a hospitales porproblemas respiratorios aumenta considerablemente.

Las intervenciones del hombre en el medio rural

El calentamiento del planeta y la modificacióndel paisaje rural (desaparición de los setos vivos,deforestación, almacenamiento de desechos) y delas técnicas agrícolas (abonos, químicos e irrigación)alteran profundamente la calidad del ambiente.

El medio rural sufre la influencia de las técnicasagrícolas y de las lluvias de polución producidas por

otros sectores de la actividad humana. De manerageneral, el recalentamiento del planeta puede inducira la extensión de los desiertos y al retroceso de lastierras fértiles.

Las ciudades producen una cantidad desmesurada dedesechos sólidos que normalmente son depositadosen el campo, falto de lugar en las zonas urbanas. Estosdesechos son a menudo mal controlados y puedenpoluir el suelo, el subsuelo y las napas freáticas. Los

países ricos han desarrollado algunas iniciativas enel sentido que han creado centros de enterramientotécnico en los cuales sólo los residuos llamados“últimos”, se pueden almacenar. Las humaredasgeneradas en las ciudades por los grandes centrosindustriales, se difuminan en el campo. Los desechosgaseosos producidos por la combustión de energíasfósiles, provocan la formación de lluvias ácidas queenvenenan la vegetación y empobrecen de manerasostenida, su sustrato nutritivo. La deforestación es enparte la consecuencia de este fenómeno, pero tambiénresulta de la necesidad de combustible (África oriental),de madera de construcción o exportación (Malasia), oapunta hacia la extensión de explotaciones mineras o

de haciendas de ganado (Brasil).

La modernización de las técnicas agrícolas, modificaigualmente el paisaje: los setos tradicionales deestacas, han sido reemplazados por postes de concretoy alambre. Su desaparición significa a la vez una mermaconsiderable de la flora y la fauna (biodiversidad) ylibra los suelos a la erosión. Una parte considerabledel suelo arable se pierde cada año, lavado porlas precipitaciones o por el viento. Los suelos seempobrecen progresivamente lo que incita a utilizarabonos químicos. Estos abonos (nitratos y fosfatos),

junto a los desechos urbanos, los pesticidas y losdesechos naturales del ganado, son responsables de la

polución del suelo, que continúa a las napas acuíferas,a los ríos y al mar. La calidad del agua será el desafíomayor en este siglo.

Las necesidades de agua no cesan de aumentar tantopor las ciudades como por la agricultura (explotaciónde tierras naturalmente poco irrigadas, cultivosexigentes de agua, etc.). Por otro lado, proyectos degrandes presas o irrigación, destinados a remediar lasnecesidades en agua, terminan en una modificaciónradical del clima local. El ejemplo más célebre es el marde Aral. El agua necesaria a la explotación del algodónfue bombeada de los ríos que alimentan el mar deAral. El aporte de agua dulce fue en consecuencia

disminuyendo y la concentración de sal pasó de 10 a25%. El mar retrocedió, la tierra se esterilizó (efecto delos pesticidas y de la salinización), el clima se modificó(la amplitud de las diferencias de temperaturas mediasalcanza hasta 100° C ) y vientos polvorientos y violentosbarren la región.

La noción de economía energética

Economizar energía consiste en obtener igualbienestar con menos energía. Es también echar menoscontaminantes en la atmósfera y preferir las energíasno renovables a las finitas.




Las perspectivas de agotamiento de los yacimientospetrolíferos y de gas, así como las nuevas políticas deimpuestos, han producido un aumento en el precio dela energía y esta tendencia parece continuar debidoa las guerras declaradas por USA. Además ya sea enmedios urbanos o rurales, los efectos de la poluciónse hacen sentir. Estas consideraciones, deben conducira comportamientos más económicos en energíacon el fin de reducir la tasa de consumo tanto de laenergía como de los residuos contaminantes. En

este sentido, el reciclaje (que debe continuar), es unplacebo al problema real. El problema real se resuelveconsumiendo menos.

Las economías energéticas pueden ser muyrepresentativas en los edificios, debido a que sonun conjunto complejo de numerosos componentesheterogéneos. Su funcionamiento no puede asegurarun comportamiento térmico homogéneo. Un edificiomal diseñado representa un consumo innecesario deenergía para climatizarlo e iluminarlo.

La arquitectura ha fallado en relacionar recursos ydiseños y por lo tanto impacto ambiental. La buena

arquitectura, tiene desde el principio, consideracionesambientales y evita el despilfarro de los recursos. Losarquitectos deben asumir su cuota de responsabilidad yauto-exigirse más en el diseño, para lograr solucionesmás amigables y sostenibles.

La noción de control energético

El mundo debe hacer frente al agotamiento de lasreservas fósiles mientras las necesidades energéticascrezcan. El interés de los poderes públicos sobrela cuestión del control energético, se remonta a lacrisis petrolera de 1973. Sin embargo, la fluctuación

del curso petrolero no ha favorecido las iniciativasencaminadas a la utilización racional de la energíasobretodo en el sector terciario y en el transporte.

El control energético reposa en el control de lascantidades de energía consumida (economías deenergía) y los tipos de energía utilizadas (dependientesdel país que las provee). El uso racional de energíacubre todas las acciones que permiten obtener elbienestar necesario al habitat y al trabajo, utilizandomejor los recursos energéticos. Su buen uso implicatomar cuenta del consumo y su costo, los procesosorganizativos, el comportamiento de los individuos, enel seno de las instituciones, los perjuicios y los efectos

contaminantes.

La evolución global de consumo de los paísesoccidentales (sin incluir URSS) ha sido muy poco sensibleentre 1973 y 1986 y el 88% de la energía primariaproviene de combustibles fósiles. En el mismo lapso,el consumo de los países del sur (los más pobres), muyinferior al de los países del norte, se duplicó.

La arquitectura y los parámetros climáticos

La Tierra conoce cinco tipos de climas clasificadossegún su temperatura y su humedad: clima tropical,

seco, temperado caliente, temperado frío y frío. Estaclasificación puede ser afinada por la proximidad deocéanos, altitud, bosques, estaciones, etc.

Los climas tropicales de bosques húmedos, demonsones o de savana, se encuentran entre laslatitudes 15 N y 15 S, se caracterizan por unafluctuación estacional débil, la temperatura varía entre27 y 32° durante el día y 21 y 27 ° durante la noche;la humedad relativa rodea el 75% durante todo el año.

Los rayos solares son importantes, aunque levementeatenuados por la cobertura nubosa; el viento es débil ylas precipitaciones importantes.

El curso solar

El sol sigue un curso en el cual cada punto estádeterminado en un lugar, por la altura angular y suazimut. Esta altura es máxima durante el solsticio deverano y mínima durante el solsticio de invierno.

El soleamiento está caracterizado por la trayectoriadel sol, así como la duración del soleamiento. Lascondiciones geométricas del sistema Tierra-Sol,

determina la posición relativa del Sol, que está señaladapor su azimut y por la altura de su ángulo.

El azimut, es el ángulo horizontal formado por un planvertical, pasando por el sol y el plano meridiano delpunto de observación. Por convención, se otorga al surel valor cero.La altura angular del Sol es el ángulo que tiene ladirección del Sol con el plano del horizonte.

Los rayos solares

El soleamiento está caracterizado por un componentedirecto y un componente difuso. El valor de la radiación

varía según la estación, la latitud, la altitud y lascondiciones locales de nubosidad.




El Sol emite sus rayos electromagnéticos que varíanpoco fuera de la atmósfera (constante solar: 1.350 W/

m2). Por el contrario, los rayos disponibles en el suelodependen de la composición atmosférica, al atravesarla,son absorbidos y reflejados por las moléculas del aireen todas direcciones. Estos rayos, que tocan el suelo,son los difusos. El resto de rayos que alcanzan a laTierra directamente son los rayos directos. La suma deambos es el rayo solar global G. El cálculo de estosrayos deben tener en cuenta el reflejo: no es lo mismoen un medio rural con grandes extensiones de agua, oen un medio urbano, por la reflexión del Sol sobre losedificios vecinos.

La nubosidad

La nubosidad característica del lugar determina elsoleamiento efectivo y su frecuencia. Una nubosidadartificial producida por polución puede reducir losrayos solares hasta en un 25% (México).

Se han caracterizado tres tipos de cielos:- cielo claro 80% de soleamiento disponible- cielo mediano, entre 20 y 80%- cielo cubierto menos de 20%

La temperatura

La temperatura es definida esencialmente por:

- el soleamiento- el viento- la altitud- la naturaleza del suelo

El sol calienta la atmósfera indirectamente porintermediación de la superficie terrestre, pues éstaalmacena y emite el calor por radiación y por convección.La propagación de este calor se hace por conduccióno por difusión, con la ayuda del viento. La temperaturavaría según la nubosidad. Las temperaturas máximas,curiosamente no ocurren cuando es el solsticio de

verano, debido a que un desfase del orden de 3 a4 semanas es observado y corresponde al tiemponecesario para calentar la masa terrestre (inercia dela Tierra).

La humedad relativa

La HR es la relación expresada en % entre la cantidadde agua contenida en el aire en forma de vapor a latemperatura ambiente y la cantidad máxima que

puede contener a la misma temperatura. Dependede las precipitaciones, de la vegetación y del tipo desuelo, del régimen de vientos y de la radiación solar,que puede favorecer la disminución de la HR.

Las precipitaciones

El régimen de precipitaciones constituye un elementoclave del clima y de un lugar. Las precipitacionescubren una realidad múltiple: lluvia, neblina y nieve sonmanifestaciones de un mismo proceso fundamental, elciclo del agua. La tierra consta de 1.460 millones dekilómetros cúbicos de agua que se encuentran en un97% en los océanos. El ciclo se cierra porque 40.000

km3 de agua regresan de la tierra al mar cada año.De esta cantidad, el hombre usa aproximadamente9.000km3, lo cual debería satisfacer la subsistencia de20 mil millones de seres humanos.

Sin embargo, estos recursos no están repartidosuniformemente. En Islandia por ejemplo, 65.000 m3 de agua por habitante y por año están asegurados,mientras que en el Golfo Pérsico es casi nula laprecipitación.

Los consumos también varían considerablemente:un habitante del sur consume en promedio 40 litrosdiarios, contra 1.500 en Europa y 2.165 en USA.

CONSUMO DE AGUA (lt/dia/hab) 2002:600 USA 260 Israel 250 Europa

70 Palestina 30 Africa Menos de diez países comparten el 60% de agua dulcedisponible en la naturaleza: Brasil consume 5.670Km3/año, Rusia 3.904, China 2.880, Canadá 2850,Indonesia 2.530, Estados Unidos 2.478, India 1.550,Colombia 1.112, y Zaire 1.020. El consumo de agua seha multiplicado por 7 desde el principio del siglo y seha duplicado en los últimos 20 años.

Actualmente 1.200 millones de hombres (de 6.000

millones) no disponen del mínimo elemental parasobrevivir (20 litros por día). En los países endesarrollo, 3 de cada 5 personas no tienen acceso alagua potable.

El viento

El viento es el desplazamiento de aire esencialmentehorizontal, de una zona de alta presión (masa deaire frío), a una zona de baja presión (masa de airecaliente).




Las diferencias de temperatura entre las masas de aireresultan de la acción del sol. El régimen de vientos enun lugar está representado por una rosa de vientosque expresa la distribución estadística de los vientossiguiendo su dirección. Por definición, la dirección delviento corresponde a su origen.

Variados parámetros actúan sobre los vientos y suvelocidad, la cual aumenta con la altitud y varía segúnla topografía y rugosidad de las superficies. Obstáculoscomo una barrera espesa de vegetación pueden frenarde manera significativa la velocidad del viento.

El viento es bienvenido en zonas cálidas-húmedasporque refrescan y aseguran la ventilación natural. Losobstáculos naturales o construidos pueden ademásde alterar la velocidad del viento, ocasionar corrientesde aire y turbulencias, razón por la cual es importantecontrolar sus efectos.

La luminosidad

La luminosidad es un factor climático que varía segúnla época del año. La luz natural se compone de la sumade iluminancia debida al sol y al cielo.

Como fuente de iluminación natural, la luz yel soleamiento son los factores climáticos quepermiten sacar más ventajas. Una buena concepcióny una utilización juiciosa de un edificio reducen lasnecesidades de iluminarlo artificialmente, incluso endías nublados.

Es necesario conocer datos precisos para un día y unahora determinada. El estudio de la iluminación naturalde un edificio se basa en datos con cielo cubierto ycondiciones exteriores desfavorables. Los datos decielo despejado constituyen datos suplementarios,los cuales contribuyen a evaluar las variaciones de luznatural en los locales.

La luz natural presenta un espectro visible (rayos conlongitud de onda entre 380 y 760 nanómetros) enforma continua.

La cantidad de luz recibida en un lugar varía segúnel día y la hora. Está además influenciada por lascondiciones metereológicas y el grado de polucióndel aire. La luz natural del día con cielo y en sitiosdespejados, se expresa por la suma de iluminanciadebidas al cielo y al sol: es la iluminancia global.

La gran variación de iluminancia , medida en lux, tienecomo consecuencia, basar los estudios de iluminación

natural de los locales sobre condiciones mínimas deiluminancia.

La influencia del agua sobre el microclima

La presencia de agua ya sea a pequeña o gran escala,modifica localmente el aire. Por su inercia térmica, elagua juega el papel de tapón y atenúa las fluctuacionesde temperatura.




A escala de microclima, las superficies de agua temperanlas fluctuaciones de temperatura: estanques, lagunas,

etc. Desempeñan el papel de tapones térmicos,logrando que haga menos calor en verano y menos fríoen invierno.

A gran escala, los océanos condicionan el clima dellitoral. En términos generales, la gran capacidad térmicadel agua, la hace poco sensible a las variaciones detemperatura de la atmósfera.

La influencia del relieve sobre el micro clima

El relieve influencia la repartición de temperaturas, lasposibilidades de soleamiento así como los fenómenosde nubosidad y de regímenes de vientos.

El relieve altera la temperatura tanto por las variacionesque induce durante el día por la irrigación de laspendientes (según su inclinación y orientación), comopor su influencia en el régimen de vientos. Las carasexpuestas al viento son más frescas que las escondidasy si bien el relieve protege a ciertos sitios, sobreexponea otros.Los valles normalmente son más cálidos durante eldía que las cumbres, sin embargo en la noche el airese enfría y se acumula en el valle y en las pequeñasdepresiones. Se crea entonces una diferencia de Tque favorece las pendientes en contacto directo y

permanente con lo que se llama la cintura caliente.En los grandes valles, el fenómeno tiende a crear un

movimiento de aire longitudinal tan poderoso como loes su longitud y su T elevada.

La altitud también influencia la T. La presión disminuyecon la altitud, el aire se descomprime y se enfría. Estadisminución es del orden de 0,7 grados por cada 100m.

El gráfico expone los problemas de exposición (solana y vertiente), de sombra mutua y de cinturacaliente. La topografía puede constituir una sombraimportante, que debe ser considerada en el diseño yen la orientación del edificio.

Las variantes de soleamiento inducen a una variaciónde T entre la cumbre y los valles. Esta situaciónprovoca fluctuaciones de presión y un movimiento demasas de aire. Las brisas remontan los valles duranteel día mientras las cumbres se benefician del sol y uncalentamiento superior al plano.El gráfico muestra cómo la T del aire disminuye amedida que aumenta su altitud (fenómeno de Foehn).Al punto de saturación, una buena parte del aguaes abandonada en forma de lluvia (o nieve). Por lasladeras, el aire no saturado desciende y se calientapor compresión para llegar al pie de la montaña conuna humedad relativa débil a menudo inferior a 30%




de su valor original, lo cual le otorga transparencia.Este efecto de Foehn, muy común, puede aumentar laT hasta en 20° C en un día.

La influencia de la vegetación en el microclima

La vegetación proporciona sombra, hace de pantallacontra los vientos, refresca el aire por evapo-transpiración y filtra el polvo en suspensión.

La vegetación se distingue de los otros elementos porsu aspecto eventualmente estacionario (puede perderhojas, tener flores) y por el hecho que su eficaciadepende del crecimiento de la planta. También ofreceuna protección parcial: filtra la radiación, aunque nola evita.

Los árboles son capaces de filtrar o fijar el polvo yabsorben y producen vapor de agua. Una hectáreade bosque puede producir 5.000 toneladas de aguapor año. Por el proceso de fotosíntesis, los árbolesregeneran el aire y producen oxígeno. En las regionesboscosas, los árboles interceptan entre 60 al 90% dela radiación solar, impidiendo las alzas en la T delsuelo. También reducen la radiación nocturna haciael firmamento, el follaje constituye un “cielo” para elsuelo bajo el árbol y su T radiante es superior a la delfirmamento. El descenso de la T está por tanto limitadaa la noche, pero las diferencias de T en el suelo sonpoco importantes en las regiones boscosas.

Se ha registrado una diferencia de T promedio de 3,5° C entre un centro de ciudad y barrios vecinos a unabanda de vegetación variable entre 50 y 100 metros

de profundidad. La convección horizontal de masasfrías (vegetación) hacia las masas más calientes(construcciones vecinas) permite este enfriamiento. Lahumedad relativa aumenta en un 5%.

La vegetación por lo tanto, ofrece una protección contralos vientos fuertes. Barreras vegetales, avenidas deárboles, enredaderas, hiedras aumentan la rugosidadpara el desperdicio del aire: la velocidad del viento sereduce y el desperdicio por convección en los edificiosdisminuye.

En los sitios donde la biodiversidad haya sido alteradaes recomendable restaurarla. Incorporar especies

ajenas a la zona es alterar el ecosistema. Investigarcuáles árboles se dan en la zona y reforestar con elloses más ecológico que poner cualquier árbol.Hay árboles urbanos porque sus raíces no ocasionandaños y otros para fines diversos.

Impacto de las construcciones sobre el microclima

Las construcciones esconden la radiación solar,protegen del viento, conservan el calor y elevan la Texterior.También crean corrientes de aire o reflejan losrayos solares, causando más deterioro ambiental.




Las construcciones constituyen pantallas fijas para susvecinos. Su influencia puede ser positiva si buscamosuna protección contra el sol (villas mediterráneastradicionales) o negativa si los edificios vecinosesconden el sol cuando se necesitan sus beneficios.En la concepción solar pasiva, es importante medir elimpacto de este ocultamiento.

La naturaleza de las superficies construidas influencianigualmente el microclima acumulando calor. En

medios urbanos, la T es superior que en el campo.La petrificación del suelo impide filtrar el agua haciael subsuelo. Las construcciones pueden generarsituaciones paradójicas. Reducir la velocidad del vientoy forzarlo a rodearlas, lo cual multiplica las turbulenciasy genera violentos ventoleros en sus bases.

El empleo de materiales reflectivos (vidrios) puedetambién influenciar la exposición efectiva de unedificio. Los edificios orientados al Norte en elhemisferio Norte y al Sur en el hemisferio Sur, dotadode grandes ventanales para aprovechar la luz natural,puede ver revertida su situación si le construyen unedificio de grandes ventanales reflectivos al frente, que

le produciría artificialmente el soleamiento que queríaevitar. Las condiciones de bienestar del primer edificiose verían seriamente alteradas con la construcción delsegundo.

Construir en climas cálidos y húmedos

El clima por definición, está relacionado a lascondiciones atmosféricas de temperatura, humedad,vientos, vegetación y una iluminación específica paracada localidad geográfica. Las fuerzas naturales de laTierra, el mar, el Sol y el aire, conducen las condicionesglobales del clima. En principio, es la energía solar laque provee la energía para crear los sistemas climáticos

del mundo. En el trópico, el ángulo de incidencia delSol es de 90°, mientras que en los polos es cero. Lacantidad de radiación solar por tanto es mayor en elEcuador y menor en los polos. El diferencial calóricoproduce diferencias de presión y circulación de aireen la superficie terrestre. Así, el aire frío de los polos,que es el de mayor presión, desciende y mueve el airecaliente de los trópicos.

El clima cálido recibe altos niveles de radiación solary por lo tanto tiene superávit para casi todo el año.Estas altas T permiten al aire acumular más humedady en consecuencia tener mayor humedad relativa.La selección de las estrategias para diseñar serán

decisivas en el resultado. Por ejemplo, cómo diseñarun edificio cuya ubicación hace que las mejores vistasestén hacia el oeste, y poder controlar el soleamientode la tarde? Cómo integrar las estrategias con el edificioy el contexto del edificio, es parte de la ciencia. En losclimas cálidos los métodos para reducir ganancia decalor son bienvenidos y para ello un conocimiento delsitio y su microclima es necesario.

En climas cálidos y húmedos, el bienestar se aseguracon una construcción aislada, masiva o ligera, mientrasque la ventilación sea importante y que las ventanasestén bien orientadas y sombreadas por grandes

aleros. El movimiento del aire constituye el principalelemento para alcanzar el bienestar, pues la sombra sepuede procurar por otros medios. Los emplazamientosmás adecuados son aquellos que de alguna manerareciban corrientes de aire, considerando que el mejormétodo pasivo para enfriar es la ventilación, pero paralograrlo se requiere al menos, un diseño cuidadoso, yla planificación del sitio para la mejor orientación.

Estos climas, los encontramos en Africa central, en Asia,

en el norte de Australia y en el Caribe. Es el clima másdifícil para lograr una arquitectura pasiva con bienestar.Los niveles de bienestar logrados actualmente nopermiten repetir las soluciones vernaculares.

Es un clima cálido, húmedo, de fuertes precipitaciones,concentradas en pocas horas, un alto gradohigrométrico acompañado de una diferencia diaria deT inferior a 10 ° C y una T bastante elevada a lo largode todo el año. Hace mucho calor durante todo el díay en la noche.

Situamos la zona de bienestar diurna entre 18 y 24 ° C yentre 12 y 18 ° C durante la noche (tabla de Mahomey).

No existen por lo tanto motivos para almacenar el calordel día para utilizarlo en las noches, porque la nochees también calurosa. El empleo de materiales pesadosde gran inercia térmica no haría más que empeorar lasituación La circulación de aire aparece como el factoresencial que permite disminuir el desagrado resultadodel clima.

Los principales elementos arquitectónicos en el trópicoson:

- orientación en un eje longitudinal este-oestecon el fin de reducir las fachadas expuestas alsol,

- edificaciones aisladas, separadas unas de

otras, para que el aire circule entre ellas,- aberturas generosas a través de las cuales los

vientos dominantes puedan circular y penetraren los edificios,

- una capa de aire y materiales ligeros y aisladosen el techo pero que puedan hacer frente a lasfuertes precipitaciones

- grandes aleros que puedan alejar el aguade la edificación y dar sombras a paredes yventanas

- evitar la radiación solar que es la principalfuente de calor

Recientes estudios térmicos en Australia, han

determinado que el problema de la masa térmica esmás compleja actualmente por la introducción demateriales aislantes, pues duplica la masa térmica a laexposición solar.

El factor crítico es el movimiento del aire, debe serconstante para disipar las ganancias de calor solarese internas y la exposición de las ventanas que debenestar siempre protegidas del sol. El aislamiento sólofunciona si existe buena ventilación, porque de otromodo, los aportes solares e internos se acumulan alinterior y si la sombra y orientación de las ventanasson correctas.




El bienestar térmico

El bienestar térmico está definido como un estadode satisfacción frente al ambiente térmico. Estádeterminado por el equilibrio dinámico establecidopor el intercambio térmico entre el cuerpo y elambiente.

En condiciones normales, el hombre mantiene suT corporal alrededor de 36,7 grados C. Esta T es enpermanencia superior a la del ambiente, por lo cual sedebe buscar un equilibrio para asegurar su bienestar.Si bien es imposible encontrar una T que convenga atodos, se persigue un promedio aceptable.

La difusión entre el individuo y el ambiente se efectúasegún diversos mecanismos: 50% de las pérdidas decalor del cuerpo se hace por convección con el aireambiental (convección y evaporación por la respiración

o en la superficie de la piel). Los intercambios porradiación en la superficie de la piel representan el 35%de la factura, mientras que las pérdidas por contacto(conducción) son despreciables (‹1%) . El cuerpo pierde6% de su calor en calentar el alimento ingerido.

El bienestar térmico depende de 6 parámetros:- el metabolismo es la producción de calor

interno del cuerpo que permite mantenerloa 36,7 grados C. Un metabolismo de trabajocorrespondiente a una actividad particular seagrega al metabolismo base del cuerpo enreposo.

- La vestimenta representa una resistenciatérmica a los intercambios de calor entre lasuperficie de la piel y el ambiente

- La T ambiente del aire (Ta)- La T de las paredes T(p)- La humedad relativa del aire (HR) e sla relación

expresada en % entre la cantidad de aguacontenida en el aire a la Ta y la cantidadmáxima de agua contenida a la misma T.

- La velocidad del aire influencia los intercambiosde calor por convección. En el habitat lasvelocidades del aire no sobrepasan 0,2m/s.

Los mecanismos de autorregulación del cuerpohumano dejan aparecer una zona donde la variacióndel bienestar térmico es débil: es la playa de bienestartérmico.

La temperatura

La temperatura puede variar alrededor de la T deconfort, sin que el nivel térmico del individuo se veaafectado.

Las paredes son la piel del edificio, un separador quecrea un clima artificial dentro del edificio y separa alos usuarios del ambiente exterior. La T de las paredesinfluencia los intercambios térmicos por radiación. Larepartición de las temperaturas sobre una pared es unfenómeno complejo pero podemos admitir que Tp esigual a la media de temperaturas de las paredes que lacircundan ponderadas por su superficie.




Para simplificar, definimos una temperatura debienestar experimentada o temperatura resultanteseca: Trs=( Ta+ Tp)/2

Ta representa la temperatura ambiente o temperaturaseca, medida por un termómetro ordinario. El cuerpopierde calor en dirección a fuentes frías.

La higrometría

Entre el 30% y el 70% de humedad relativa pesan sobrela sensación de bienestar térmico. Un adulto que ejerceuna actividad ligera bota como vapor, cerca de 50 g deagua por hora.

Las actividades normales del hombre -dormir, lavarse,preparar los alimentos, limpiar entre otras,- significanuna producción de vapor que puede llegar hasta 14litros por día en un recinto mediano. Esta producciónde vapor contribuye a mantener una humedad relativaelevada al interior, que es necesario limitar para evitarproblemas de condensación superficiales, por mediode un mejor aislamiento (temperatura de superficiesuperior), por una mejor ventilación (aire húmedo

reemplazado por aire más seco) o calentando.

El aire sólo puede absorber una cantidad limitadade vapor. En ambientes cálidos, los intercambiostérmicos se dan principalmente por evaporación en lasuperficie de la piel.

Por eso, en un ambiente saturado, donde no esposible transpirar, el cuerpo se siente incómodo.Por el contrario, en un ambiente seco, donde la pielpuede transpirar, el cuerpo soporta temperaturas máselevadas.

La velocidad del aire

La velocidad del aire determina los intercambiosde calor por convección y aumenta la evaporacióndel aire en la superficie de la piel. Influencia elbienestar a partir de 0,2 m/s, porque puede sentirsela corriente de aire. No es difícil asegurar el bienestartérmico de individuos normalmente vestidos aúnen situación de corriente de aire si la T ambientecorresponde al bienestar térmico. El desagrado existe

cuando sólo partes del cuerpos están sometidas apérdidas de calor por convección forzada. Asegurarlas condiciones de bienestar consiste entonces, enreducir la velocidad del aire a menos del rango depercepción (menos de 0,2 m/s), o bien uniformar lascondiciones del movimiento del aire.

Las corrientes de aire pueden producir un efectopositivo si el ambiente es cálido y húmedo, porque elcuerpo pierde poco calor por radiación, conduccióny convección cuando la temperatura es elevada y serefresca poco por transpiración porque la humedadrelativa del aire es elevada. En consecuencia, lascorrientes de aire ofrecen una fuente de desperdicio

de calor suplementaria por convección forzada.

Como regla general, el aire se introduce en los edificiospor efectos voluntarios de ventilación o bien porinfiltración en los defectos de la impermeabilizaciónde la piel. Las técnicas de ventilación de los edificiosdeterminan la sección de los conductos y de lavelocidad del aire de manera que asegure el caudal deaire necesario para el bienestar del usuario.

Por el contrario, la infiltración de aire en un edificio,depende de la calidad de la ejecución del edificio yes susceptible de producir situaciones de desagradocuando se infiltran corrientes de aire no controladas en

defectos constructivos, producidas por diferencias depresión originadas por el viento o bien por diferencias

guia de arquitetura bio climatic a parte1

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