UNIVERSIDAD ALBERT EINSTEIN FACULTAD DE ARQUITECTURA
RESUMEN EJECUTIVO DEL TRABAJO DE GRADUACION
LINEAMIENTOS DE DISEÑO BIOCLIMATICO PARA ARQUITECTURA
PRESENTADO POR:
ELIZABETH JOSEFINA RODRIGUEZ CIENFUEGOS
MARZO 2006 ANTIGUO CUSCATLÁN, LA LIBERTAD, EL SALVADOR, C.A.
LINEAMIENTOS DE DISEÑO BIOCLIMATICO PARA ARQUITECTURA. PARTE I: Introducción: El diseño bioclimático para arquitectura, se fundamenta en la adecuación y utilización positiva de las condiciones medioambientales y materiales, adecuando por medio del diseño arquitectónico la edificación al clima y al ambiente en el que se pretende situar la edificación, de forma que las condiciones existentes en el lugar sean provechosas para sus habitantes, devolviéndole la importancia perdida a la unidad para la cual la arquitectura existe y fue creada, “el ser humano”.
El diseño bioclimático toma los elementos del clima y los reconcilia con las edificaciones de forma que las características climáticas sean parte integral del anteproyecto, solventando los problemas de protección solar, control térmico y eólico.
El trabajo de graduación pretende dar una guía práctica para el diseño bioclimático y su desarrollo en climas cálidos como el de El Salvador, para implementar en el método de diseño el estudio bioclimático.
Planteamiento del Problema: En el país se desarrollan diseños y construyen edificaciones sin tomar en cuenta o descartando, muchas veces, elementos como, incidencia del sol, confort térmico y todo lo relacionado a conceptos bioclimáticos, debido a varios factores, tales como las modas de estilos en la arquitectura, la falta de parámetros que valoricen y sepan defender la arquitectura con principios bioclimáticos y el poco conocimiento del tema en nuestro medio; olvidando la mayoría de las veces aquellos conceptos que definen el grado de habitabilidad, ahorro energético, mejora de la calidad de vida del usuario de las edificaciones y además aportan un valor añadido de armonía, innovación y sostenibilidad a la edificación
Justificación: El desarrollo de este trabajo es de gran importancia porque permitirá contar con una herramienta de consulta para el conocimiento del Arquitecto y del Estudiante de Arquitectura; además, impulsará un cambio en la forma que el profesional de arquitectura realiza un proyecto, de forma que su aporte de diseño sea más completo, y al ser construido tal diseño, proporcione no sólo una solución arquitectónica a las
necesidades para las cuales fue creado, sino que además tenga innumerables valores agregados desde la estética, innovación y armonía, hasta la tecnología, ahorro energético, confort y mejora de la calidad de vida; además encaminará a la arquitectura hacia la especialización por medio del diseño bioclimático.
Otra de las actividades que justifican la realización de esta investigación, es que pretende dar la pauta para la implementación de un laboratorio de Arquitectura para la Universidad Albert Einstein por medio de la construcción de un Heliodón.
Conceptualización del tema.
El diseño bioclimático es un componente de la arquitectura que se especializa en el estudio del clima y las condiciones atmosféricas que afectan la vida, por lo que el fin del diseño bioclimático es conocer las condiciones climáticas de las regiones y por medio de la arquitectura crear condiciones adecuadas para las necesidades y desarrollo de los seres humanos. los lineamientos de diseño bioclimático para arquitectura se entenderán como el conjunto de criterios, normas e instrucciones específicas para la realización
de
anteproyectos arquitectónicos que integren la climatología, tecnología, biología y arquitectura para el desarrollo óptimo del ser humano.
Antecedentes: Si analizamos cada civilización, su arquitectura y aportes al diseño bioclimático encontraríamos tanto material como para hacer un tomo sobre arquitectura con principios bioclimáticos por cada civilización antigua, esto está fuera del alcance de este documento, en el presente trabajo se proporcionan algunos antecedentes históricos de lo que ahora conocemos como el diseño bioclimático, y de algunos aportes que complementan dicho diseño, tomando en cuenta algunas de las civilizaciones antiguas y los ejemplos más documentados que existen sobre arquitectura relacionada al clima, con el fin de evidenciar que el diseño bioclimático no es un invento del presente siglo y además brindar un marco histórico de referencia.
Objetivo General: Contribuir al desarrollo de la Arquitectura en El Salvador y a la enseñanza de la misma mediante la elaboración de Lineamientos y herramientas para el diseño Bioclimático Pasivo.
Objetivos específicos: # OBJETIVOS
ALCANCES
LIMITANTES
ESTRATEGIAS
Brindar un panorama
falta de información sobre
Buscar en libros, revistas e
general sobre la
la arquitectura bioclimática Internet sobre el tema y
arquitectura bioclimática
pasiva para climas
pasiva.
tropicales.
Enumerar las
Crear un marco general
Poca información
Utilizar tanto los datos
condiciones climáticas
sobre las condiciones
metereológica histórica y
existentes como la
Conocer sobre
1 Arquitectura bioclimática pasiva.
2 de El Salvador que
conceptualizarlo.
climáticas, para conformar actualizada en el país.
observación y
influyen en el diseño
una base de datos útiles
documentación sobre el
bioclimático.
para el diseño.
clima del país.
Establecer una guía
Llegar a desarrollar una
Carencia de información
Estudiar los pasos para
guía para el trazo de la
sobre como construir una
realizar un diseño y las
conceptos y gráficos
Carta Solar y brindar
carta solar para la latitud
condiciones que se toman
útiles para la
amplios conceptos
de El Salvador y poca
en cuenta al diseñar, y
información conceptual y
analizar y conceptualizar de
teórica sobre el tema.
forma metodológica y
3 metodológica de
elaboración de diseños aplicables en climas cálidos como el nuestro.
sencilla.
4 Establecer los
Desarrollar los
Poca información sobre
Elaborar un método para
lineamientos de diseño lineamientos de diseño
como realizar un diseño
explicar los lineamientos
bioclimático pasivo.
bioclimático para las
estudiando métodos
solar pasivo y confort
climático para El Salvador. regiones tropicales como
utilizados en otros países.
nuestro país.
5 Explicar el uso
Proporcionarle al
Falta de ejemplos
Recopilar toda la información
adecuado de
arquitecto los
arquitectónicos utilizados
posible y realizar una
elementos
conocimientos de
en el país.
clasificación y explicación de
arquitectónicos para e l
productos y elementos
los elementos y productos
control solar y
diseñados para la
para el control solar y el
ventilación pasiva.
arquitectura bioclimática
confort térmico
6 Construir un Heliodón
Llegar a desarrollar un
limitación de tecnologías al Consultar y evaluar el diseño
para uso de los
Heliodón manual, que
alcance y mano de obra
estudiantes y
funcione para el estudio de con experiencia en la
disciplinas profesionales
arquitectos de la UAE.
la incidencia solar
como la Mecánica.
construcción del Heliodón
del Heliodón con otras
Metodología: La metodología describe los pasos a seguir para la realización del trabajo investigativo, en el documento se realizarán 4 etapas principales que se encuentran totalmente ligadas entre si formando una unidad congruente, evidenciadas en el esquema metodológico. Este estudio tendrá las siguientes características principales que lo definen:
•
Investigación teórica y analítica.
•
Elaboración de criterios de diseño bioclimático para arquitectura aplicables en El Salvador.
•
Elaboración de un método práctico de aplicación.
•
Recopilación y análisis de los elementos arquitectónicos para el diseño bioclimático.
•
Metodología experimental de simulación por medio del Heliodón.
ESQUEMA METODOLOGICO:
PARTE II: La primera son los estudios previos (FASE A), y comprende todo el análisis de las generalidades que nos darán los datos para aplicar los lineamientos de diseño bioclimático para arquitectura. La segunda fase (FASE B), comprende todos los lineamientos de diseño bioclimático, su forma de aplicación, conceptualización, comprobación y cálculos, según cada lineamiento. La tercera fase (FASE C), comprende todos los análisis de costo beneficio, análisis de ahorros energéticos y los valores agregados que tienen que tomarse en cuenta como herramientas para potenciar el diseño bioclimático. La cuarta fase y última (FASE D) Comprende las prácticas en laboratorio para determinar el comportamiento del sol en las fachadas de la edificación diseñada. Cada una de estas fases debe estar ligada al proceso de diseño, como parte del mismo, en el siguiente esquema se pueden observar las fases que conforman la guía practica y su orden, para después ver como se integran estas fases al proceso de diseño arquitectónico, creando así una integración entre el diseño arquitectónico y el diseño bioclimático para arquitectura.
PARTE III: Los lineamientos de diseño para arquitectura deben enfocarse a lograr los siguientes aspectos: •
Un diseño de calidad integral con el ambiente y la arquitectura.
•
Espacios interiores libres de contaminación exterior y arquitectura integrada al entorno.
•
Espacios interiores que beneficien las actividades procurando por medio del diseño la acústica necesaria, la iluminación necesaria, la ventilación y confort óptimos para las actividades que se desarrollen en la edificación.
•
Espacios confortables para el ser humano, física, biológica y psicológicamente.
•
Hacer arquitectura que sea capaz de mejorar las condiciones de temperatura y humedad en las edificaciones.
•
Comprender las propiedades de los materiales de construcción para aplicarlos con criterios validos en base a fundamentos científicos.
•
Integrar el conocimiento del clima y el comportamiento del ambiente a la forma de hacer arquitectura.
•
Buscar en las edificaciones calidad: en ventilación natural, luz natural y temperatura natural por medio del diseño bioclimático pasivo.
•
Lograr integrar la calidad formal de la edificación con la bioclimática pasiva.
•
Elaborar diseños que sean capaces de acondicionar los elementos del clima para hacer arquitectura según las características del lugar potencializando los recursos y condiciones del clima.
Cada uno de estos aspectos se deben buscar al hacer diseño para arquitectura bioclimática, en el siguiente esquema, se muestra de forma sencilla que buscan los lineamientos de diseño para arquitectura, los elementos por medio de los cuales se logra su fin, así como también, el conjunto de componentes que conforman un estudio bioclimático que lo hacen un proceso integrado.
Para aplicar los lineamientos de diseño bioclimático pasivo, el Arquitecto necesita conocer una amplia variedad de elementos que pueden integrar en un diseño especifico y adaptarse para diseñar otros elementos para el control bioclimático y de la misma forma en que conoce las alternativas a utilizar, debe comprender como aplicar dichas alternativas de forma que logren un verdadero control bioclimático. Existen una cantidad variada de alternativas para generar este confort térmico y un control bioclimático pasivo, la solución se encuentra no solo en la forma del elemento, sino más bien en la forma correcta para solventar y controlar de forma pasiva el
asoleamiento, ventilación y todas aquellas características que influyen en la arquitectura y su funcionamiento. Es importante comprender cómo estos elementos no pueden ser utilizados de forma aislada, sino unificarse y formar en conjunto una solución arquitectónica confortable, utilizando control solar, ventilación, control térmico, lumínico y acústico. En el documento se encuentran una serie de fichas donde se explica cada elemento arquitectónico tanto para la ventilación como para el control solar con el fin de que el arquitecto o estudiante de arquitectura tenga a la mano las herramientas necesarias para utilizar en su anteproyecto el sistema pasivo de forma adecuada.
PARTE IV: Una vez estudiamos las fichas, los conceptos de diseño bioclimático pasivo y los lineamientos de diseño bioclimático pasivo para climas cálidos como El Salvador. Se aplica un método práctico a través de la simulación, se ha diseñado un Heliodón, para estudiar el comportamiento del sol en modelos o maquetas arquitectónicas, con el fin de conocer de forma aproximada el impacto y comportamiento solar dentro de un proyecto; Este siempre debe utilizarse con la grafica de carta solar, que se describe paso a paso en el documento, para su realización en las practicas y estudios del comportamiento de la trayectoria solar. El propósito que tiene utilizar esta herramienta de simulación física, es ser un apoyo didáctico para probar los proyectos que se desarrollen en las clases de diseño arquitectónico y otras, además de poder ser útil para apoyar a los profesionales, que necesiten apoyo sobre el tema.
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES: Es importante mantener la vigencia de los profesionales y estudios que se realizan, por este motivo se recomienda, buscar siempre nuevos elementos para la arquitectura solar pasiva de tipo tropical y enfocar los estudios de la arquitectura a la realidad y la autocrítica constructiva que encamina a resolver problemas y crear mejoras en las edificaciones.
El principio básico de la arquitectura bioclimática con respecto a los elementos de ventilación pasiva y control solar pasivo, son generar ventilación cruzada y protegerse del sol sin eliminar la iluminación natural, respectivamente. El elemento que logre este fin, puede ser diseñado de cualquier forma, desde el elemento más sencillo, hasta el elemento más extraordinario e innovador, siempre que se mantenga como un elemento de tipo pasivo.
El Heliodón es una herramienta para el desarrollo de arquitectura con fines de procurar un control solar pasivo, su forma gráfica, es la carta solar, su uso es parte de la simulación que se hace en Laboratorios de Arquitectura, este componente no es muy utilizado en nuestro medio en la actualidad, sin embargo si existe una necesidad de conocer sobre esta forma de realizar un estudio, ya que es de tipo practica y permite solventar problemas de diseño en la etapa del anteproyecto, lo cual nos ayuda a crear mejores respuestas arquitectónicas, y una mejor utilización de los elementos arquitectónicos que se pueden diseñar.
La arquitectura con diseño bioclimático se compone de estudios, análisis, cálculos y lineamientos de diseño, estos componentes son: el estudio de las condiciones generales del país o región donde se realizará el diseño, el estudio de la locación especifica evaluando las condiciones del lugar, los cálculos sobre la carta solar, y por ultimo el estudio de los lineamientos que nos llevan a ofrecer las respuestas arquitectónicas con diseño bioclimático.
Los lineamientos del diseño bioclimático son conformados por 4 acondicionamientos, el solar-térmico, acústico, ventilación e iluminación, estos cuadro componentes del acondicionamiento no pueden estudiarse por separado o evaluarse de forma individual en un diseño, ya que para lograr el verdadero confort, todos los acondicionamientos bioclimáticos deben integrarse y formar una respuesta unificada.
En el país se construyen edificaciones y existen varias que poseen algún elemento para el control solar o para la ventilación pasiva, en algunos casos muy bien utilizados y generadores de confort, y en otros utilizados solamente como elemento decorativo o estético, es necesario para depurar y mejorar las respuestas arquitectónicas estudiar el por qué de la utilización de cualquier elemento arquitectónico que se quiera integrar a un diseño es especifico, ya que debe evitarse caer en la generación de copias o el seguimiento de modas y crear arquitectura que se encuentre verdaderamente estudiada y justificada, para funcionar según su uso y satisfacer a los usuarios.
La arquitectura debe responder a sus antecedentes históricos, no sólo porque se debe conocer y estudiar su desarrollo histórico, sino porque es esencial conocer como el ser humano a lo largo del tiempo ha buscado métodos para adaptarse, al conocer un estilo, una tendencia o cualquier indicio de pensamiento arquitectónico debemos buscar el porque de dicha respuesta ya que la arquitectura responde a todas las variables de pensamiento y sentimiento tanto colectivas como individuales que se pueden experimentar.
El diseño Bioclimático no es una tendencia o un estilo, no responde a una moda, más bien es el resultado del pensamiento crítico que nace del afán de lograr un equilibrio entre cuatro componentes, la vida, el desarrollo, el medio ambiente y el medio de adaptación “la arquitectura”.
El clima, y en general el medio ambiente es un componente esencial para la vida. El desarrollo de la vida ante condiciones artificiales como aire acondicionado, iluminación artificial, carencia de confort y otras variables, sumado a los costos que implican los ambientes artificiales, no brindan una respuesta viable y no se pueden comparar a la calidad que se alcanza ante condiciones bioclimáticas, por esto el diseño bioclimático es tan importante para arquitectura.
El estudio de las condiciones del clima es una de las herramientas para aplicar el diseño bioclimático a la arquitectura, ya que se pretende lograr desde la adecuación arquitectónica el aprovechamiento de todas las condiciones medioambientales y climáticas.
