Arquitectura Bioclimatica

RESUMEN

Los edificios en altura presentan dificultades para resolver su acondicionamiento natural y su sustentabilidad energética, por

la desconsideración de los factores climáticos, con la consiguiente utilización de mayores cantidades de energías

convencionales, por encontrarse muy expuestos a la acción del clima. En esta primera etapa de estudio, se analizan las

funciones de vivienda, oficinas y la combinación de ambas, presentando el estudio de los proceso básicos para el diseño de

edificios en altura incorporando criterios bioclimáticos, y los ensayos realizados con maquetas en el heliodón, túnel de viento

y un ordenador con el programa HEAT 2 para el análisis de puentes térmicos. Se observan las características principales

identificando problemas y planteando soluciones, estableciendo orientaciones favorables y desfavorables, requerimiento de

protecciones solares, movimiento de las masas de aire y niveles de iluminación natural.

INTRODUCCIÓN

El principal inconveniente de los edificios en altura, es su elevado consumo energético y su alta exposición a los factores

climáticos, situación que se agrava si el diseño no toma en cuenta el clima del sitio de emplazamiento. El objetivo es

establecer pautas que permitan lograr arquitectura sustentable desde la construcción misma del edificio y a lo largo de toda su

vida útil, mediante una correcta adaptación al medio y adecuada materialización, disminuyendo así la degradación del medio

ambiente y mejorando la calidad de vida de los usuarios.

A partir del análisis climático del lugar y su comparación con los parámetros de confort térmico, se determinan las pautas de

diseño bioambinetal, desarrollando tipologías con sus principales características y definiendo las orientaciones favorables y

desfavorables, aleros de protección necesarios en las distintas orientaciones, niveles de iluminación natural mínimos y formas

de mejorarlos, ensayos en el túnel de viento señalando zonas conflictivas y de aprovechamiento energético, ensayos en el

heliodón observando el asoleamiento y las posibilidades de utilización en espacios exteriores y análisis de puentes térmicos

mediante un ordenador y el programa HEAT 2 estableciendo la forma de utilizar las aislaciones.

ESTUDIO BIOCLIMÁTICO

Análisis climático : Los edificios en altura poseen dificultades propias por encontrarse más expuestos a los factores

climáticos, que se hacen más severos a medida que nos alejamos del suelo, además la altura del edificio impide aprovechar la

vegetación y otros elementos generadores de microclimas que se valen del suelo, debiendo responder a las exigencias

climáticas mediante su morfología, su envolvente y elementos adicionales como parasoles, espacios intermedios, etc., para

optimizar su acondicionamiento natural. El principal factor que se modifica con la altura es el viento, que aumenta

naturalmente por la reducción de obstáculos urbanos que interfieran en su trayectoria. Las direcciones de vientos principales

varían según el clima y es necesario analizar el proyecto para las distintas orientaciones predominantes en busca de una

solución global. Otro factor de consideración es el asoleamiento que aumenta debido a la mayor exposición por falta de

obstáculos que arrojen sombra y que de no ser adecuadamente contemplado puede producir sobrecalentamiento y otros

perjuicios. Esto hace indispensable un profundo análisis previo que permita evitar errores de difícil solución una vez

construido el edificio.

Análisis de confort : Analizando los diagramas bioambientales (en relación a las temperaturas y humedades, y a la amplitud

térmica), se establecen las posibles estrategias a utilizar con relación al confort térmico. En el caso analizado las posibles

estrategias a utilizar son: en verano, ventilación cruzada con morfologías abiertas que permitan la circulación directa de aire,

aunque esto implica mayores pérdidas energéticas en épocas frías, o, inercia térmica y ventilación selectiva con morfologías

compactas, menores perdidas y mayor compatibilidad con las estrategias de invierno, o enfriamiento evaporativo, utilizable

en áreas muy delimitadas, espacios exteriores, etc.; en invierno, ganancia solar directa o mediante sistemas solares e inercia

térmica.Pautas de diseño: De la comparación entre el análisis climático y los gráficos de confort, surgen las pautas de diseño

definitivas que variarán según la función y características del edificio, quedando a criterio del profesional la elección final.

En los ejemplos desarrollados y para la ubicación Buenos Aires, latitud 34º 35` se adoptaron las siguientes pautas : para uso

como vivienda en verano, se adopto inercia térmica y ventilación selectiva, ya que se desarrolla con una morfología

compacta que disminuye las pérdidas energéticas haciéndola compatible con la estrategia de invierno y ofrece una mayoruniformidad térmica a lo largo del día. Por otro lado la utilización de ventilación cruzada es inapropiada ya que produce

graves molestias. Se detectó también la necesidad de protección solar en los vanos por medio de aleros en determinadas

orientaciones, haciéndose inutilizables otras orientaciones por el excesivo asoleamiento y la imposibilidad de materializar

protecciones que no afecten la función básica del vano. En invierno, se utilizará ganancia solar directa combinada con inercia

térmica, juntamente con un adecuado estudio de los aleros de protección que permitan el asoleamiento necesario. Se ubicará

la circulación vertical y las áreas de servicio en la orientación sur, como cierre de la volumetría.

Para uso como oficinas en verano la inercia térmica y ventilación selectiva son lo más adecuado por requerir de morfologías

compactas, haciéndose compatible con la estrategia de invierno y por evitar las molestias producidas por la ventilación

cruzada. En invierno, se utilizará ganancia solar directa con una ligera inercia térmica porque se necesita un rápido

calentamiento por la mañana y los espacios no son utilizados durante la noche. Se ubicará la circulación vertical y los

servicios protegiendo de la orientación más desfavorable, el oeste.

Para uso como ambas funciones combinadas, se utilizará la orientación con mejor asoleamiento para vivienda (norte) y la de

mejor iluminación a lo largo del día para oficinas (sur). La circulación vertical será central, articulando ambas funciones y

permitiendo independencia de uso.

Tanto para verano como para invierno son indispensables aislaciones eficientes y la eliminación de puentes térmicos.

ANÁLISIS Y DESARROLLO DE TIPOLOGÍAS

Se desarrollaron y analizaron esquemas de distintas tipologías, estableciéndose las principales características de cada uno,

entre los que se eligieron los de mayor significancia didáctica. Tabla 1

Cerrado al norte, abierto al

sur, fachadas intermedias al

oeste con problemas de

excesivo asoleamiento.

Abierto al norte, cerrado al

sur, fachadas intermedias al

oeste con problemas de

excesivo asoleamiento

Orientación oeste sin

solución contra la radiación

solar.Circulación vertical

ocupando una zona

utilizable y dificultando la

distribución interna

Mayor número de caras que

permiten iluminación y

ventilación. Excesivo

asoleamiento en fachadas al

oeste. Un volumen arroja

sombra sobre el otro.

Fachadas escalonadas,

optimiza orientaciones

favorables y protege de las

desfavorables Circulación

vertical adosada, poca

circulación. Orientación

límite hacia el N.O. 30º

Buena orientación para

desarrollar edificios de

oficina. Oeste (desfav.)

protegido por los servicios,

las otras orientaciones son

favorables .

Volumetría abierta con

mayores pérdidas, grandes

circulaciones, mayor

circulación de aire. Fachadas

escalonadas permiten tomar

mejores orientaciones.

Orientación Oeste sin

solución contra la radiación

solar

Buena resolución para

combinar oficinas y

viviendas; permite tomar

las orientaciones más

favorables para cada

función.

De estos gráficos se seleccionaron a su ves los tres que reunían las mejores condiciones para desarrollar las funciones de

vivienda (Gráfico 1), oficinas (Gráfico 2) y la combinación de ambas (Gráfico º3), analizando las orientaciones favorables y

desfavorables para cada función, los sectores del cielo que deben protegerse con aleros y que tipo de protección utilizar, la

compatibilidad con las pautas bioclimáticas de diseño y la importancia de ubicar correctamente la circulación vertical.

Gráfico 1: Esquema de planta abierta hacia el norte que

permite aprovechar las orientaciones favorables para los

locales

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