Arquitectura Bioclimatica

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Arquitectura Bioclimatica

  1. 1. Instalaciones IIIArq. Mayela Guerra <br />ArquitecturaBioclimática<br />Arantza Sandoval<br />Carmen Fdz<br />
  2. 2. Conceptos Básicos<br />Rendimiento: fracción de energía realmente aprovechada respecto a la que incide<br />Retardo: tiempo que transcurre entre que se almacena la energía y es liberada.<br />Directos: El Sol penetra directamente a través del acristalamiento al interior del reciento. Es importante prever la existencia de masas térmicas de acumulación de calor en los lugares (suelos, paredes) donde incide la radiación. Son los sistemas de mayor rendimiento y de menor retardo.<br />Semidirectos:Utilizan un adosado o invernadero como espacio intermedio entre el exterior y el interior. La energía acumulada en el espacio intermedio se hace pasar a voluntad al interior a través de un cerramiento móvil. <br />Indirectos: La captación se realiza a través de un elemento de almacenamiento (paramento de material de alta capacidad calorífica, bidones de agua, lecho de piedras, etc.) dispuesto inmediatamente detrás del cristal. El calor almacenado pasa al interior de la vivienda por conducción, convección y radiación.<br />
  3. 3. ¿Qué es la arquitectura bioclimática?Es aquella arquitectura que tiene en cuenta el clima y las condiciones del entorno para ayudar a conseguir el confort térmico interior. Juega exclusivamente con el diseño y los elementos arquitectónicos, sin utilizar sistemas mecánicos, que son considerados más bien como sistemas de apoyo.<br />
  4. 4. ¿Es esto nuevo?<br /> No. Se puede decir que gran parte de la arquitectura tradicional funciona según los principios bioclimáticos, en el tiempo en que las posibilidades de climatización artificial eran escasas y caras. Los ventanales orientados al sur en el norte de España, el uso de ciertos materiales con determinadas propiedades térmicas, como la madera o el adobe, el abrigo del suelo, el encalado de las casas andaluzas, la ubicación de los pueblos... no es por casualidad, sino que cumplen una función específica.<br />
  5. 5. ¿Cuánto cuesta?<br />Una casa bioclimática no tiene por qué ser más cara o más barata, más fea o más bonita, que una convencional. La casa bioclimática no necesita de la compra y/o instalación de sistemas mecánicos de climatización, sino que juega con los elementos arquitectónicos de siempre para incrementar el rendimiento energético y conseguir 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.<br />
  6. 6. Ejemplo Casa Bioclimática<br />
  7. 7. ¿Cuáles son sus objetivos?<br />Lograr la calidad del ambiente interior, es decir, unas condiciones adecuadas de temperatura, humedad, movimiento y calidad del aire.<br />Tener en cuenta los efectos de los edificios sobre el entorno en función de las sustancias que desprendan:<br />sólidas: residuos urbanos<br />líquidas: aguas sucias<br />gaseosas: gases de combustión vinculados al acondicionamiento de los edificios. <br />
  8. 8. El impacto que produzca el asentamiento: teniendo en cuenta aspectos como el exceso de población, las vías de acceso, aparcamientos, destrucción del tejido vegetal.<br />
  9. 9. <ul><li> Contribuir a economizar en el consumo de combustibles, (entre un 50-70% de reducción sobre el consumo normal).
  10. 10. Disminuir la emisión de gases contaminantes a la atmósfera (entre un 50-70%)
  11. 11. Disminuir el gasto de agua e iluminación (entre un 30%-20% respectivamente)</li></li></ul><li><ul><li> Los consumos que afectan al desarrollo sostenible del lugar: el consumo de agua o de otras materias primas por encima de su capacidad de renovación.</li></li></ul><li>¿Qué criterios que se utilizan?<br /> La utilización de esta arquitectura se efectúa a través de:<br />Un equipo pluridisciplinar**Que concierne o engloba varias disciplinas<br />Destacar la importancia del tratamiento exterior de un edificio <br />
  12. 12. UbicaciónDetermina las condiciones climáticas (macro- y micro-climáticas) con las que tiene que &quot;relacionarse&quot; la vivienda. Las condiciones macroclimáticas vienen determinadas por la latitud y la región en la que se ubique la vivienda. Estas condiciones vienen definidas por las temperaturas (máxima, media y mínima anual), pluviometría, radiación solar incidente, y dirección del viento dominante. Las condiciones microclimáticas están condicionada por la presencia de accidentes geográficos locales que pueden modificar de forma significativa las condiciones macroclimáticas.A la hora de elegir la ubicación de una vivienda, además de tener en cuenta las condiciones macro- y micro-climáticas, es importante analizar también la pendiente del terreno, la existencia de relieves orográficos,  la presencia de corrientes de agua, la presencia de masas boscosas y la existencia de otros edificios.<br />
  13. 13. <ul><li> Implantación de sistemas para el ahorro energético</li></li></ul><li><ul><li>Forma de la vivienda</li></ul>La superficie de contacto entre la vivienda y el exterior, condicionando las pérdidas o ganancias caloríficas. Generalmente se busca lograr un buen aislamiento, para lo cual deben utilizarse los materiales más adecuados teniendo en cuenta que la superficie de contacto debe ser lo más pequeña posible.La resistencia al viento. Por ejemplo, la altura del edificio va a resultar determinante, ya que una casa alta siempre ofrecerá mayor resistencia que una casa baja. Esto es bueno en verano, ya que incrementa la ventilación, pero es contraproducente en invierno ya que incrementa las infiltraciones. Otro ejemplo lo constituye la forma del tejado y la existencia de salientes de diversas variedades. Por ello resulta importante conocer las direcciones de los vientos predominantes.<br />
  14. 14. Orientación del edificaciónCaptación solar.Cuanto más energía solar se capte, mejor, ya que en una vivienda bioclimática es la principal fuente de climatización en invierno. En verano se utilizan sobreamientos y otras técnicas para evitar al máximo la incidencia de los rayos del Sol. En latitudes medias, conviene orientar la superficie de captación (acristalado) hacia el Sur. La forma ideal sería una vivienda de planta rectangular (alargada y compacta), cuyo lado mayor esté orientado E-O, en el que se dispondrá el mayor número posible de dispositivos de captación (fachada S), y cuyo lado menor se oriente N-S. Es importante reducir la existencia de ventanas en las fachadas N, E y O, puesto que no son útiles para la captación solar en invierno y evitar la pérdida de calor a su través.<br />Vientos dominantes.La ventilación y en las infiltraciones. <br />
  15. 15. Sistemas de captación de energía solar pasivaEn una vivienda bioclimática la captación de energía solar se realiza aprovechando el diseño de la vivienda, sin necesidad de utilizar sistemas mecánicos. Para ello se utiliza el llamado &quot;efecto invernadero&quot;: la radiación penetra a través de un vidrio, calentando los materiales dispuestos por detrás. El vidrio no deja escapar la radiación infrarroja emitida por estos materiales. Los materiales así calentados guardan el posteriormente lo liberan, atendiendo a un retardo que dependerá de su inercia térmica. <br />
  16. 16. Masa Térmica<br />Provoca un desfase entre los aportes de calor y el incremento de la temperatura. Funciona a diferentes niveles:Ciclo diario:En el invierno, la masa térmica estratégicamente colocada almacena calor solar durante el día para liberarlo por la noche y en el verano, realiza la misma función, sólo que el calor que almacena durante el día es el de la casa, manteniéndola fresca, y lo libera por la noche, por medio de la ventilación.Ciclo interdiario: La masa térmica es capaz de mantener determinadas condiciones térmicas durante algunos días una vez que éstas han cesado. Por ejemplo, puede guardar el calor de días soleados de invierno durante algunos días nublados.Ciclo anual:se guarda el calor del verano para el invierno y el fresco del invierno para el verano (solo una ingente masa térmica como el suelo es capaz de realizar algo así).<br />
  17. 17. Una masa térmica elevada no es aconsejable para viviendas ocasionales, ya que en este caso las condiciones de temperatura son irrelevantes salvo en los momentos en que permanezcan habitadas, para lo que requieren ser calentadas o enfriadas rápidamente. Y rapidez y masa térmica no son compatibles.<br />Generalmente, los materiales de construcción pesados actúan como una eficaz masa térmica: muros, suelos, techos gruesos, piedra, hormigón, ladrillo. <br />
  18. 18. Sistemas de aislamiento<br />El aislamiento térmico dificulta el paso de calor por conducción del interior al exterior de la vivienda, y a la inversa, por lo que resulta eficaz tanto en invierno como en verano. Una forma de conseguirlo es utilizar recubrimientos de materiales muy aislantes (espumas, plásticos). <br />
  19. 19. Infiltraciones (ventilación no deseada). Pueden suponer una importante pérdida de calor en invierno, por lo que deben reducirse al mínimo.<br />Existen diferentes formas de ventilar:<br />Ventilación natural: cuando el viento crea corrientes de aire en la casa, al abrir las ventanas. Para mayor eficacia, las ventanas deben colocarse en fachadas opuestas y sin obstáculos.<br />Ventilación convectiva: Cuando el aire caliente asciende y es reemplazado por aire más frío. <br />Sistemas de ventilación<br />La ventilación tiene varios usos:- Renovación  del aire: por razones higiénicas.- Incremento del confort térmico en verano- Climatización<br />
  20. 20. Espacios tapón<br />Son espacios adosados a la vivienda, de baja utilización y que térmicamente pueden actuar de aislantes o &quot;tapones&quot; entre la vivienda y el exterior.<br />Pueden ser espacios tapón: el garaje, el invernadero, el desván, etc. Una colocación adecuado de estos espacios puede resultar muy beneficiosa para la vivienda.<br />
  21. 21. Utilización de materiales ecológicos <br />La mayor parte de los edificios están construido con materiales que respectan muy poco o nada el medio ambiente. Materiales altamente tóxicos, en cuanto a su fabricación y combustión como el PVC o el Amianto. Otros materiales proceden de las pinturas.<br />Este tipo de materiales, no son más que aquellos que la propia naturaleza proporciona y que se han venido utilizando en la construcción de viviendas durante miles de años: madera, barro, corcho, mármol, etc, y a los que se les pueden añadir nuevos materiales para lograr una utilización ecológica de los mismos, geotextiles, bioblock, celenit, cables afumex, pinturas biofa.<br />
  22. 22. ¿Qué ventajas tiene la Arq. Bioclimática?<br />Hay varias razones para recuperar la arquitectura bioclimática, recuperando viejas técnicas y adoptando nuevas:<br />Actualmente, la energía es escasa y su producción lleva aparejada muchos problemas. Por ejemplo, la electricidad, esa energía aparentemente limpia que llega a casa, es &quot;sucia&quot; en su origen: en un gran porcentaje se produce quemando combustibles (petróleo, carbón, gas natural), con la consiguiente liberación de gases, como el dióxido de carbono, que provocan el temido y muy hablado efecto invernadero que está recalentando el planeta, o los óxidos de nitrógeno, que producen la lluvia ácida, que está acabando con los bosques; y otro importante porcentaje se produce en las centrales nucleares, con el conocido problema de los residuos radiactivos. Una construcción bioclimática reduce la energía consumida y, por tanto, colabora de forma importante en la reducción de los problemas ecológicos que se derivan de ello (el 30% del consumo de energía primaria en los países industrializados proviene del sector de la edificación).<br />
  23. 23. <ul><li> Para ahorrar dinero en la factura de la electricidad o del gas.
  24. 24. Para conseguir una mayor armonía con la Naturaleza.</li></ul>posible estrés de sus ocupantes. <br />Un edificio verde es una estructura que se ha concebido con el objeto de aumentar la eficiencia energética y reducir el impacto ambiental, al tiempo que mejora el bienestar de sus usuarios. Por ejemplo, la potenciación de la luz natural en el interior de un edificio no solo supondrá un ahorro económico y un menor impacto ambiental, debido al menor consumo de electricidad (un importante porcentaje de producción de electricidad se realiza a partir de la quema de combustibles fósiles con la consiguiente liberación de gases contaminantes de efecto invernadero, especialmente CO2), , sino que también podrá reducir el posible estrés de sus ocupantes. <br />
  25. 25. La construcción sostenible no se caracteriza por un rasgo concreto ni se limita a un conjunto de normas o requisitos. Se trata de un proceso completo que abarca desde la elección del solar en que iniciará la construcción hasta la proyección de la estructura y la utilización de materiales ecológicos o la posibilidad de reciclaje de los mismos. <br />
  26. 26. Lograr una mayor armonía entre el hombre y la naturaleza. Se pasaría de la casa-&quot;bunker&quot; que no tiene en cuenta su entorno climático y utiliza potentes aparatos de climatización para resolver el problema, a una casa que se integra y utiliza su entorno y el climapara resolver sus necesidadesenergéticas.<br />
  27. 27. Un edificio verde es una estructura que se ha concebido con el objeto de aumentar la eficiencia energética y reducir el impacto ambiental, al tiempo que mejora el bienestar de sus usuarios. Por ejemplo, la potenciación de la luz natural en el interior de un edificio no solo supondrá un ahorro económico y un menor impacto ambiental, debido al menor consumo de electricidad (un importante porcentaje de producción de electricidad se realiza a partir de la quema de combustibles fósiles con la consiguiente liberación de gases contaminantes de efecto invernadero, especialmente CO2), , sino que también podrá reducir el posible estrés de sus ocupantes. <br />
  28. 28. ¿Cuáles son las desventajas?<br />Sobrecostoy encarecimiento de la vivienda.<br />Hábitos de la sociedad, al no estar los usuarios acostumbrados a vivir en sistemas de renovación controlada de aire.<br />Los medios de comunicación encumbran cualquier tipo de arquitectura esteticista, y apenas reflexionan sobre cómo vive la gente.<br />Los planeamientos urbanísticos no contemplan criterios ambientales significativos. Los trazados, más o menos afortunados, responden solamente a un reparto de aprovechamientos y ubicaciones jerarquizadas por niveles de rentabilidad y accesibilidad. <br />
  29. 29. El soporte construido a nuestro alrededor, incluso el más reciente, responde a una normativa técnica obsoleta, con alguna excepción en algunas pocas comunidades autónomas que han avanzado significativamente. <br /><ul><li>  Los sobrecostos, en gran parte inevitables, aunque sólo se refieran a un sobre-esfuerzo técnico y de gestión (sin entrar siquiera en los aspectos económicos), hacen poco atractivos los criterios ambientales a la promoción privada, que  caracterizada por su conservadurismo tecnológico y una visión económica a corto plazo, no encuentra aún rentable asumir ningún sobrecoste que no pueda incrementar un precio de venta, ya inflado al límite, y que sólo beneficiará la factura energética del usuario.</li></li></ul><li>El usuario tampoco busca un producto inmobiliario diferenciado, conformándose en su mayor parte con lograr acceder, si puede, a una compra sobre plano; o a una opción de compra con sorteo sobre nuevas áreas en desarrollo, que ni tan siquiera tienen su Proyecto de Compensación aprobado. Acostumbrados a productos inmobiliarios ajenos al clima, por no decir incluso contrarios a él (imaginemos muchos cristales en Torreón, durante Mayo, sin persianas) la capacidad de intervención del usuario se limita prácticamente regular el ambiente al encender el aire acondicionado en verano.<br />
  30. 30. La mala prensa de experiencias anteriores: instalaciones de paneles solares en cubiertas que producen goteras, debido a perforaciones en la impermeabilización; instalaciones mal ejecutadas y/o con mal mantenimiento (corrosión entre metales incompatibles, escaso rendimiento por suciedad, etc); o aversión generalizada a los sistemas de calefacción y agua caliente sanitaria (ACS) centralizados, mucho más eficientes, por los criterios de prorrateo en la facturación, poco justos y equívocos...<br />
  31. 31. ¿Por qué laArq. bioclimática noestá más extendida?<br />El concepto de bienestar ha ido evolucionando de una manera curiosa. Al igual que la ropa de abrigo representa mucho más que la simple necesidad de abrigarse (y, de tal manera, se evoluciona hacia el concepto de moda), la vivienda representa más que la necesidad de tener un lugar confortable donde desarrollar parte de nuestra vida, y puede representar, por ejemplo, un símbolo de estatus. Como tal símbolo, debe adaptarse a ciertos cánones establecidos que representan este estatus. El ahorro energético y el aprovechamiento del sol como recurso pueden no responder adecuadamente al modelo de estatus, y sí en cambio el disponer de un costoso sistema de climatización que pueda mantener todas las habitaciones de la casa (aunque no se utilicen) por encima de la temperatura adecuada en invierno y por debajo en verano.<br />
  32. 32. A pesar de las esporádicas campañas de concienciación, la publicidad se esfuerza todos los días en asociar el ahorro con incomodidad y bajo nivel de vida, y el consumo y derroche con el buen vivir y el prestigio. Y lo consiguen: muchos tienen la idea de que ahorro es sinónimo de privación. La realidad es, sin embargo, que en la sociedad de consumo, éste debe ser incentivado para que el engranaje siga funcionando. No es posible que las compañías de suministro energético estén interesadas en nuevas tecnologías de ahorro energético, ni los fabricantes de sistemas de climatización en sistemas alternativos que desbanquen su tecnología. Los arquitectos y constructores tampoco se preocupan si, hasta ahora, el negocio va bien, y el consumidor, que no tiene información al respecto, no puede demandar productos alternativos que no conoce.<br />
  33. 33. Son los gobiernos, conscientes del problema del derroche energético, los primeros que impulsan la investigación y generan nueva normativa en este sentido. Por ejemplo, algo tan sencillo como aislar bien para guardar el calor, se ha convertido en objeto de normativa que cada vez toma más importancia. Y en todos los países, hay organismos (en España el CIEMAT) que investigan y difunden conocimientos bioclimáticos entre arquitectos y constructores. Cientos de libros se han escrito, y cientos de proyectos relacionados de alguna manera con la arquitectura bioclimática se han llevado a cabo por todo el mundo.<br />
  34. 34. Otros temas relacionados… <br />Arquitectura sostenible<br /> Esta arquitectura reflexiona sobre el impacto ambiental de todos los procesos implicados en una vivienda, desde los materiales de fabricación (obtención que no produzca desechos tóxicos y no consuma mucha energía), las técnicas de construcción (que supongan un mínimo deterioro ambiental), la ubicación de la vivienda y su impacto en el entorno, el consumo energético de la misma y su impacto, y el reciclado de los materiales cuando la casa ha cumplido su función y se derriba. Es, por tanto, un término muy genérico dentro del cual se puede encuadrar la arquitectura bioclimática como medio para reducir el impacto del consumo energético de la vivienda.<br />
  35. 35. <ul><li>Casa autosuficiente. </li></ul>Hace referencia a las técnicas para lograr una cierta independencia de la vivienda respecto a las redes de suministro centralizadas (electricidad, gas, agua, e incluso alimentos), aprovechando los recursos del entorno inmediato (agua de pozos, de arroyos o de lluvia, energía del sol o del viento, paneles fotovoltaicos, huertos, etc.). La arquitectura bioclimática colabora con la autosuficiencia en lo que se refiere al ahorro de energía de climatización.<br />
  36. 36. Efecto Invernadero <br />Las ventanas protegidas mediante persianas, alargadas en sentido vertical y situadas en la cara interior del muro, dejan entrar menos radiación solar en verano, evitando el efecto invernadero.<br />Por el contrario, este efecto 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 el efecto invernadero.<br />
  37. 37. Bibliografìa<br /> <br />http://www.miliarium.com/monografias/Construccion_Verde/criterios.asp#Forma<br />http://www.miliarium.com/monografias/Construccion_Verde/Problemas.asp<br />http://www.adoss.com/es/trayectoria/index.asp?iddoc=44<br />http://www.geocities.com/researchtriangle/facility/8776/Pag01E.htm<br />Arquitectura y Clima Manual de Diseño para Arquitectos y Urbanistas. Ed. Gustavo Gil SL. Barcelona, España. 1998. 1ra Edición, 4ta tirada. <br />
  38. 38. Gracias<br />

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