Arquitectura bioclimática

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La arquitectura bioclimática consiste en el diseño de edificios teniendo en cuenta las condiciones climáticas, aprovechando los recursos disponibles (sol, vegetación, lluvia, vientos) para disminuir los impactos ambientales, intentando reducir los consumos de energía. La arquitectura bioclimática está íntimamente ligada a la construcción ecológica, que se refiere a las estructuras o procesos de construcción que sean responsables con el medioambiente y ocupan recursos de manera eficiente durante todo el tiempo de vida de una construcción. También tiene impacto en la salubridad de los edificios a, través de un mejor confort térmico, el control de los niveles de CO2 en los interiores, una mayor iluminación y la utilización de materiales de construcción no tóxicos avalados por declaraciones ambientales .

Una vivienda bioclimática puede conseguir un gran ahorro e incluso llegar a ser sostenible en su totalidad. Aunque el costo de construcción puede ser mayor, puede ser rentable, ya que el incremento en el costo inicial puede llegar a amortizarse en el tiempo al disminuirse los costos de operación.

Casa del medio rural en Galicia, convertida recientemente en vivienda de tipo urbano

Antecedentes[editar]

A pesar de que parece un concepto nuevo, no lo es; un ejemplo de ello son las casas encaladas en Andalucía o los tejados orientados al sur en el hemisferio Norte, con objeto de aprovechar la inclinación del sol. También el ejemplo de los chalets en los Alpes o las casas rurales en muchas partes del mundo, como puede verse en la imagen pueden considerarse como excelentes adaptaciones de la vida rural al clima con estaciones térmicas en todo el mundo. En estos dos tipos de vivienda señalados, el establo del piso inferior servía de calefactor en invierno (por el calor despedido con la fermentación de la paja y estiércol o compost) y se sacaban los animales en verano para pastar, sirviendo entonces de aislamiento térmico moderado. Además, el segundo piso o ático sirve, originalmente, de pajar o henar durante el invierno, lo cual aísla del frío exterior a la zona de vivienda del primer piso. Y en las viviendas rurales gallegas, el acceso exterior al primer piso donde se encuentran las habitaciones se diseña tradicionalmente para evitar el paso frecuente por el establo.

De la misma forma que un edificio bioclimático busca adaptarse al clima del lugar, los usuarios deben poseer también un comportamiento adaptativo. Implica que hay una doble adaptación, clima y cultura, que lleva a una modificación en la conducta de los individuos y en el tiempo en hábitos culturales. Dado que la sociedad contemporánea se ha adaptado a una tecnología que simplifica la operación de los edificios no siempre un edificio bioclimático es apropiable por parte de sus habitantes.

Aparece una triple resistencia: los inversores que no desean gastar más, los usuarios que no comprenden el concepto bioclimático para operar su edificio y los profesionales y escuelas de arquitectura que privilegian el formalismo por sobre la adaptación al clima.

Generalidades[editar]

  • La arquitectura bioclimática es un tipo de arquitectura donde el equilibrio y la armonía son una constante con el medio ambiente. Se busca lograr un gran nivel de confort térmico, teniendo en cuenta el clima y las condiciones del entorno para ayudar a conseguir el confort térmico interior mediante la adecuación del diseño, la geometría, la orientación y la construcción del edificio adaptado a las condiciones climáticas de su entorno. Juega exclusivamente con las características locales del medio (relieve, clima, vegetación natural, dirección de los vientos dominantes, insolación, etc.), así como,el diseño y los elementos arquitectónicos, sin utilizar sistemas mecánicos, que más bien se consideran como sistemas de apoyo. No debemos olvidar, que una gran parte de la arquitectura tradicional ya funcionaba según los principios bioclimáticos: ventanales orientados al sur en las regiones de clima frío del hemisferio norte, el uso de ciertos materiales con determinadas propiedades térmicas, como la madera, la piedra o el adobe, el abrigo del suelo, el encalado en las casas mediterráneas para mantener el interior fresco en verano, la ubicación de los pueblos, etc. La arquitectura bioclimática es, en definitiva, una arquitectura adaptada al medio ambiente, sensible al impacto que provoca en la naturaleza, y que intenta minimizar el consumo energético y con él, la contaminación ambiental.
  • Una casa bioclimática no tiene por qué ser más cara que una convencional, pero las construidas en climas templados han mostrado un sobrecosto del 5 al 15%. No necesita de la compra o instalación de sistemas mecánicos de climatización, sino que juega con los elementos arquitectónicos de siempre para incrementar el rendimiento energético y conseguir el confort de forma natural. Para ello, el diseño bioclimático supone un conjunto de restricciones, pero siguen existiendo grados de libertad para el diseño según el gusto de cada cual. La arquitectura bioclimática tiene en cuenta las condiciones del terreno, el recorrido del Sol, las corrientes de aire, etc., aplicando estos aspectos a la distribución de los espacios, la apertura y orientación de las ventanas, etc., con el fin de conseguir una eficiencia energética. No consiste en inventar cosas extrañas sino diseñar con las ya existentes y saber sacar el máximo provecho a los recursos naturales que nos brinda el entorno. Sin embargo, esto no tiene porqué condicionar el aspecto de la construcción, que es completamente variable y perfectamente acorde con las tendencias y el diseño de una buena arquitectura.

Adaptación a la temperatura[editar]

Las galerías (balcones y ventanas acristaladas) de La Coruña, un típico ejemplo del uso de la insolación para la calefacción natural de las viviendas en invierno

Es quizá en este punto donde es más común incidir cuando se habla de arquitectura bioclimática. Lo más habitual, es aprovechar al máximo la energía térmica del sol cuando el clima es frío, por ejemplo para calefacción y agua caliente sanitaria. Aprovechar el efecto invernadero de los cristales. Tener las mínimas pérdidas de calor (buen aislamiento térmico) si hay algún elemento calefactor.

Cuando el clima es cálido lo tradicional es hacer muros más anchos, y tener el tejado y la fachada de la casa con colores claros. Poner toldos y cristales especiales como doble cristal y tener buena ventilación son otras soluciones. En el caso de usar algún sistema de refrigeración, aislar la vivienda. Contar delante de una vivienda con un gran árbol de hoja caduca que tape el sol en verano y en invierno lo permita también sería una solución.

Orientación[editar]

  • Con una orientación de las ventanas acristaladas al sur en el Hemisferio Norte, o al norte en el Hemisferio Sur, se capta más radiación solar en invierno y menos en verano, aunque para las zonas más cálidas (con temperaturas promedio superiores a los 25 °C) es sustancialmente más conveniente colocar los acristalamientos en el sentido opuesto, esto es, dándole la espalda al ecuador; de esta forma en el verano, la cara acristalada sólo será irradiada por el Sol en los primeros instantes del alba y en los últimos momentos del ocaso, y en el invierno el Sol nunca bañará esta fachada, reduciendo el flujo calorífico al mínimo y permitiendo utilizar conceptos de diseño arquitectónico propios del uso del cristal.

Soleamiento y protección solar[editar]

Puerto de Willemstadt, en la isla de Curazao
  • Las ventanas con una adecuada protección solar, alargadas en sentido vertical y situadas en la cara interior del muro, dejan entrar menos radiación solar en verano, evitando el sobrecalentamiento de locales soleados.
  • Por el contrario, este efecto no es beneficioso en lugares fríos o durante el invierno, por eso, tradicionalmente, en lugares fríos las ventanas son más grandes que en los cálidos, están situadas en la cara exterior del muro y suelen tener miradores acristalados, para potenciar la beneficiosa captación de la radiación solar.
  • Y el puerto de Willemstadt mostrado en la imagen, en la isla de Curazao, es un ejemplo que se opone a la arquitectura bioclimática. Los techos inclinados para evitar la acumulación de nieve típicos de Holanda y las ventanas relativamente pequeñas y cerradas contrastan con el clima cálido de la zona intertropical, donde resulta fundamental estudiar la ventilación a través de ventanas dirigidas fundamentalmente hacia el este y noreste, para aprovechar los vientos alisios que soplan durante todo el año. Sin embargo, este problema aparente se justifica por motivos turísticos y se controla con el uso del aire acondicionado, muy importante y hasta necesario por la enorme cantidad de turistas y el uso fundamental de los edificios para fines comerciales.

Aislamiento térmico[editar]

Ventilación cruzada[editar]

Integración de energías renovables[editar]

Mediante la integración de fuentes de energía renovable, es posible que todo el consumo sea de generación propia y no contaminante. En este caso, hablamos de edificios 0 emisiones. Puede llegarse incluso a generar más energía de la consumida -que podría ser vendida a la red-, en cuyo caso hablamos de edificios energía plus.

Las fuentes más empleadas de energías renovables son la energía eólica, la energía solar fotovoltaica, la energía solar térmica e incluso la energía geotérmica.

Arquitectura inadecuada desde los puntos de vista ecológico y/o bioclimático[editar]

Casas construidas por el gobierno del Presidente Chávez en La Guaira, Venezuela como parte del programa de la Misión Vivienda.

A escala mundial, existen numerosos ejemplos del empleo de técnicas arquitectónicas equivocadas, tanto en lo que respecta a los principios ecológicos de lo que debe ser una buena vivienda, como al empleo de materiales y técnicas de construcción inadecuados. El caso de la Misión Vivienda en Venezuela (en la imagen se muestra un conjunto de viviendas construido recientemente en el Litoral Central del Estado Vargas) es un ejemplo de lo inadecuada que puede ser la vivienda pública cuando no se adapta a las principales normas técnicas y científicas, algunas de las cuales ya se han comentado (colores claros, en especial el blanco, para rechazar el calor solar en zonas de clima cálido, buena ventilación cruzada con ventanas o balcones alargados en sentido horizontal, orientación de la ventilación tomando en cuenta la dirección de los vientos dominantes y, sobre todo, ventanas del mayor tamaño posible (las de los edificios de la imagen parecen tener 1 m2 aproximadamente). Por otra parte hay que utilizar materiales de construcción adecuados al clima y con disponibilidad a escala nacional o regional, es decir, sin tener que ser importados.

Entre los problemas más importantes o notorios pueden citarse:

  • Falta de adecuación al clima. Ello puede deberse al desconocimiento de las características climáticas de un lugar (lo cual es mucho más frecuente de lo que pueda pensarse) o al uso de técnicas arquitectónicas, materiales de construcción y diseños adaptados a otros tipos de clima, como se ha indicado en el caso de Curazao, y también en lo que respecta a las edificaciones de la Misión Vivienda de Venezuela.
  • Uso de arquitecturas inadecuadas por motivos económicos o políticos. Uso de materiales de construcción inadecuados por falta de recursos más adecuados (por ejemplo el uso de estructuras metálicas al descubierto en zonas de clima cálido).
  • Uso de materiales y tipos de construcción ajenos al país donde se van a construir. La importación de los mismos encarece innecesariamente el costo de las viviendas.

Véase también[editar]

Enlaces externos[editar]

Barrios y ciudades bioclimáticas[editar]