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La importancia de la
                          Arquitectura Bioclimática en
                            el marco del Desarrollo
                                  Sustentable




  S.01 Introducción
Conceptos Generales, Definiciones y Metodologías
Conceptos:
 Sustentabilidad y Desarrollo Sustentable
 Arquitectura ecológica
 Arquitectura verde
 Arquitectura Bioclimática


"Es el desarrollo que
satisface las necesidades
actuales de las personas sin
comprometer la
capacidad de las futuras
generaciones para satisfacer
las suyas."
Crisis Ecológica
 El sistema económico
  debe supeditarse a las
  posibilidades,
  potencialidades y límites         El hombre
  de los ecosistemas            DEPREDADOR

  disponibles

 Los problemas
  ambientales no conocen
  fronteras

 Es tarea de todos
  conservar este planeta
El papel del arquitecto
        Fundamental en todos niveles:
           o   Ofrecer espacios funcionales
           o   Adecuados a los requerimientos sociales
           o   Valorizando la cultura y tradiciones regionales
           o   Creando espacios saludables y confortables,
               eficientes y productivos




California Academy of Science,
San Francisco, CA. Renzo Piano
Arquitectura como espacio
                habitable
               Ciclo de vida del
                edificio
               Economía de largo
                plazo
               Calidad, confort y
                eficiencia para
                todos
               Minimización de
                gasto de recursos
                y maximización de
                eficiencia
                energética
Arquitectura Bioclimática
        Objetivos: Crear espacios
          habitables
         Física y psicológicamente
          adecuados,
         Con condiciones de confort y
          bienestar para sus habitantes
         Que cumplan finalidades
          funcionales y expresivas,
         Que propicien el desarrollo
          integral del hombre y sus
          actividades
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 Uso eficiente de la energía
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 Utilizar tecnología de
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 Tender a la autosuficiencia
 Considerar costos de
  construcción + costos de
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Arquitectura como
               ecosistema
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           Administración inteligente de todo
                             tipo de desechos
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 Diseñar envolvente como una piel que interactúe
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 Filtro selectivo:
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   Acústico
   Luminoso
 Capaz de modular los elementos naturales del clima
  admitiéndolos, rechazándolos y o transformándolos en
  beneficio del confort humano
Aprovechamiento máximo de los
       factores naturales
 La arquitectura bioclimática es una alternativa
  sustentable para solucionar problemas ambientales a
  través de un diseño lógico que aprovecha al máximo
  los factores naturales, además de optimizar y eficientar
  el uso de los sistemas energéticos tradicionales

 Todo ello en función del programa arquitectónico y de
  los requerimientos de confort ambiental de sus
  habitantes
Sistemas Pasivos
 Los sistemas pasivos se caracterizan por formar parte
  de la estructura misma de la edificación, aunque
  acoplados de tal manera a las características del
  medio ambiente, que pueden captar, bloquear,
  transferir, almacenar o descargar energía en forma
  natural y casi siempre autorregulable, según el
  proceso de climatización implicado.
Conceptos más importantes
 Salud y confort
 Uso eficiente de
   energía y recursos

 Integración al
   medio ambiente




Veamos los principales factores a considerar:
Orientación
 Para determinar la mejor
  orientación de una edificación
  se identifican los parámetros
  más importantes según las
  condicionantes del lugar y los
  requerimientos específicos del
  programa arquitectónico:
   Eje térmico
   Eje eólico
   Iluminación natural
   Visuales paisajísitcas, etc.
Forma
 Factores determinantes para el comportamiento
  térmico, los patrones de ventilación y el desempeño
  lumínico de un edificio:
   Volumetría
   Grado de confinamiento
   Agrupación de elementos arquitectónicos
Ubicación de los espacios
 Los espacios deben ser jerarquizados de acuerdo a:
     Función
     Grado de privacidad
     Accesos
     Circulaciones, etc.

 Pero también a sus requerimientos ambientales:
     Térmicos
     Lumínicos
     Acústicos
     De ventilación, etc.
Diseño de ventanas
            Cumplen varias funciones clave:

                   Controlar asoleamiento
                                 Iluminar
                                  Ventilar
                         Permitir visuales
Proporción vano-macizo
 Permite controlar la
  penetración de
  radiación solar directa o
  indirecta

 Equilibrio entre luz y
  calor

 Dirección del flujo de
  ventilación
Dispositivos de control solar
 Permitir selectivamente el paso del sol a través de los
  vanos en determinadas fechas y horas

 Diseño para el control solar
 Diseño para la iluminación natural
 Sin interferir con el diseño de la ventilación
Ventilación natural
 Controlar flujo de ventilación en el espacio interior
   Cantidad
   Velocidad
   Dirección
 Para permitir:
   Renovación del aire interior
   Climatización o enfriamiento de la construcción
   Enfriamiento directo de las personas
Iluminación Natural
 Controlar o
  incrementar:
   Niveles lumínicos
   Distribución interna
 Restringir iluminación
  artificial a uso
  nocturno o solo como
  complemento
Materiales y Sistemas
Constructivos
 Por ser determinantes para el comportamiento térmico
  y lumínico de los espacios habitables, será muy
  importante la selección y combinación de:
       materiales constructivos,
       acabados,
       colores,
       texturas
Eco Tecnologías
Incorporación de ecotecnologías
   apropiadas para ayudar a
   reducir el consumo
   energético y la contaminación
    Colectores solares
    Invernaderos
    Azoteas y muros verdes
    Uso de biomateriales
    Reciclaje de agua y desechos,
    etc
Metodologías: Antecedentes

 Vitruvio: 10 libros    Utilitas
  “De Architectura”

 Arquitectura
                         Firmitas
  vernácula
                         Venustas
                           ...
                        Restituitas
Hermanos Olgyay (1963)

1. Análisis climático        3. Soluciones tecnológicas
     Temperatura               Sitio
     Humedad                   Orientación
     Radiación                 Sombras
     Viento                    Forma
                                Movimientos de aire
2. Evaluación biológica
                                Balance de temperatura
   Carta bioclimática
   Diagnóstico de la región 4. Expresión arquitectónica
   Tablas de datos horarios    Decisiones jerarquizadas
                                Desarrollo de conceptos
                                  arquitectónicos
Baruch Givoni (1981)
1. Estudios Preliminares
     Análisis de clima
     Definición de esquemas
     Propuesta energética

2. Anteproyecto
   Ideas
     Formulación y prueba de hipótesis
     Propuesta de diseño

3. Proyecto
     Decisiones de diseño
     Consecuencias energéticas
     Planos y especificaciones

4. Evaluación final
     Análisis térmicos, de ventilación y lumínicos
     Estimación de uso de la energía
Stephen Szokolay (1984)
Atributos del arquitecto:

 Conciencia de los problemas energéticos
 Sentido de responsabilidad global
 Comprensión conceptual de:
   Principios termodinámicos
   Clima y factores del hombre
   Soluciones existentes
 Habilidad de valoración cualitativa
 Habilidad de simplificación
Ken Yeang (1999)
Vínculos entre el “sistema proyectado” y su medio
ambiente exterior:
 Las interdependencias externas
 Las interdependencias internas
 Trasvases de energía y materia del exterior al interior
  (inputs)
 Trasvases de energía y materia del interior al exterior
  (outputs)
Modelo en 4 fases:
Producción / Construcción / Funcionamiento / Recuperación
Climática y     Información     Usuario y
      geográfica         general      edificación


                       Síntesis y
                      diagnóstico


 David                 Análisis de
                       estrategias

Morillón            Recomendaciones

(2000)                 de diseño


                     Anteproyecto


                       Evaluación
       Ajustes
                        térmica

                       Proyecto
Víctor Fuentes Freixanet
1. Objetivos – planteamiento del problema arquitectónico
2. Análisis entorno – evaluar variables ambientales
   Medio natural
       Sitio
       Climatología
       Geometría solar
   Medio artificial
       Antecedentes arquitectónicos
       Infraestructura y equipamiento
       Estudio de tecnología local y apropiada
   Medio socio-cultural
3. El Usuario - Área física / Área psicológica /Área socio-
   cultural
   Bienestar y confort
       Confort higro-térmico / lumínico / acústico / olfativo
       Bienestar electromagnético
   Necesidades y requerimientos
       Programa, índices de confort, usos y horarios

4. Definición de estrategias de diseño
       De climatización / Iluminación / Acústica / Control de
        contaminantes

5. Definición de conceptos de diseño bioclimático
       Pasivos
       Activos e híbridos
6. Anteproyecto
7. Evaluación
     Arquitectónica
     De confort: térmico / asoleamiento y control solar /
        ventilación / lumínico / acústico
       Energética
       Ambiental
       Normativa
       Económica y financiera

8. Proyecto arquitectónico definitivo
 Podemos optar por un crecimiento a costa del medio
  ambiente y los recursos (sistema lineal)

 O por un crecimiento integral y equilibrado donde el
  hombre y la naturaleza trabajen en armonía



     El arquitecto como diseñador y constructor es
RESPONSABLE de la utilización eficiente de los recursos
  naturales que manipula en grandes cantidades para
      proporcionar al hombre un refugio habitable

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S.01 introducción a la Arquitectura Bioclimatica - conceptos y definiciones

  • 1. La importancia de la Arquitectura Bioclimática en el marco del Desarrollo Sustentable S.01 Introducción Conceptos Generales, Definiciones y Metodologías
  • 2. Conceptos:  Sustentabilidad y Desarrollo Sustentable  Arquitectura ecológica  Arquitectura verde  Arquitectura Bioclimática "Es el desarrollo que satisface las necesidades actuales de las personas sin comprometer la capacidad de las futuras generaciones para satisfacer las suyas."
  • 3. Crisis Ecológica  El sistema económico debe supeditarse a las posibilidades, potencialidades y límites El hombre de los ecosistemas DEPREDADOR disponibles  Los problemas ambientales no conocen fronteras  Es tarea de todos conservar este planeta
  • 4. El papel del arquitecto  Fundamental en todos niveles: o Ofrecer espacios funcionales o Adecuados a los requerimientos sociales o Valorizando la cultura y tradiciones regionales o Creando espacios saludables y confortables, eficientes y productivos California Academy of Science, San Francisco, CA. Renzo Piano
  • 5. Arquitectura como espacio habitable  Ciclo de vida del edificio  Economía de largo plazo  Calidad, confort y eficiencia para todos  Minimización de gasto de recursos y maximización de eficiencia energética
  • 6. Arquitectura Bioclimática Objetivos: Crear espacios habitables  Física y psicológicamente adecuados,  Con condiciones de confort y bienestar para sus habitantes  Que cumplan finalidades funcionales y expresivas,  Que propicien el desarrollo integral del hombre y sus actividades
  • 8. Atiende problemas energéticos  Uso eficiente de la energía y los recursos  Utilizar tecnología de ahorro energético  Tender a la autosuficiencia  Considerar costos de construcción + costos de operación y mantenimiento
  • 9. Arquitectura como ecosistema  Integrar la arquitectura al ecosistema  Uso adecuado del agua  Atención a suelo, vegetación y fauna
  • 10. Manejo de la Contaminación  Administración inteligente de todo tipo de desechos
  • 11. La importancia de la envolvente  Diseñar envolvente como una piel que interactúe favorablemente con el entorno interior y exterior  Filtro selectivo:  Biotérmico  Acústico  Luminoso  Capaz de modular los elementos naturales del clima admitiéndolos, rechazándolos y o transformándolos en beneficio del confort humano
  • 12. Aprovechamiento máximo de los factores naturales  La arquitectura bioclimática es una alternativa sustentable para solucionar problemas ambientales a través de un diseño lógico que aprovecha al máximo los factores naturales, además de optimizar y eficientar el uso de los sistemas energéticos tradicionales  Todo ello en función del programa arquitectónico y de los requerimientos de confort ambiental de sus habitantes
  • 13. Sistemas Pasivos  Los sistemas pasivos se caracterizan por formar parte de la estructura misma de la edificación, aunque acoplados de tal manera a las características del medio ambiente, que pueden captar, bloquear, transferir, almacenar o descargar energía en forma natural y casi siempre autorregulable, según el proceso de climatización implicado.
  • 14. Conceptos más importantes  Salud y confort  Uso eficiente de energía y recursos  Integración al medio ambiente Veamos los principales factores a considerar:
  • 15. Orientación  Para determinar la mejor orientación de una edificación se identifican los parámetros más importantes según las condicionantes del lugar y los requerimientos específicos del programa arquitectónico:  Eje térmico  Eje eólico  Iluminación natural  Visuales paisajísitcas, etc.
  • 16. Forma  Factores determinantes para el comportamiento térmico, los patrones de ventilación y el desempeño lumínico de un edificio:  Volumetría  Grado de confinamiento  Agrupación de elementos arquitectónicos
  • 17. Ubicación de los espacios  Los espacios deben ser jerarquizados de acuerdo a:  Función  Grado de privacidad  Accesos  Circulaciones, etc.  Pero también a sus requerimientos ambientales:  Térmicos  Lumínicos  Acústicos  De ventilación, etc.
  • 18. Diseño de ventanas Cumplen varias funciones clave:  Controlar asoleamiento  Iluminar  Ventilar  Permitir visuales
  • 19. Proporción vano-macizo  Permite controlar la penetración de radiación solar directa o indirecta  Equilibrio entre luz y calor  Dirección del flujo de ventilación
  • 20. Dispositivos de control solar  Permitir selectivamente el paso del sol a través de los vanos en determinadas fechas y horas  Diseño para el control solar  Diseño para la iluminación natural  Sin interferir con el diseño de la ventilación
  • 21. Ventilación natural  Controlar flujo de ventilación en el espacio interior  Cantidad  Velocidad  Dirección  Para permitir:  Renovación del aire interior  Climatización o enfriamiento de la construcción  Enfriamiento directo de las personas
  • 22. Iluminación Natural  Controlar o incrementar:  Niveles lumínicos  Distribución interna  Restringir iluminación artificial a uso nocturno o solo como complemento
  • 23. Materiales y Sistemas Constructivos  Por ser determinantes para el comportamiento térmico y lumínico de los espacios habitables, será muy importante la selección y combinación de:  materiales constructivos,  acabados,  colores,  texturas
  • 24. Eco Tecnologías Incorporación de ecotecnologías apropiadas para ayudar a reducir el consumo energético y la contaminación  Colectores solares  Invernaderos  Azoteas y muros verdes  Uso de biomateriales  Reciclaje de agua y desechos, etc
  • 25. Metodologías: Antecedentes  Vitruvio: 10 libros Utilitas “De Architectura”  Arquitectura Firmitas vernácula Venustas ... Restituitas
  • 26. Hermanos Olgyay (1963) 1. Análisis climático 3. Soluciones tecnológicas  Temperatura  Sitio  Humedad  Orientación  Radiación  Sombras  Viento  Forma  Movimientos de aire 2. Evaluación biológica  Balance de temperatura  Carta bioclimática  Diagnóstico de la región 4. Expresión arquitectónica  Tablas de datos horarios  Decisiones jerarquizadas  Desarrollo de conceptos arquitectónicos
  • 27. Baruch Givoni (1981) 1. Estudios Preliminares  Análisis de clima  Definición de esquemas  Propuesta energética 2. Anteproyecto  Ideas  Formulación y prueba de hipótesis  Propuesta de diseño 3. Proyecto  Decisiones de diseño  Consecuencias energéticas  Planos y especificaciones 4. Evaluación final  Análisis térmicos, de ventilación y lumínicos  Estimación de uso de la energía
  • 28. Stephen Szokolay (1984) Atributos del arquitecto:  Conciencia de los problemas energéticos  Sentido de responsabilidad global  Comprensión conceptual de:  Principios termodinámicos  Clima y factores del hombre  Soluciones existentes  Habilidad de valoración cualitativa  Habilidad de simplificación
  • 29. Ken Yeang (1999) Vínculos entre el “sistema proyectado” y su medio ambiente exterior:  Las interdependencias externas  Las interdependencias internas  Trasvases de energía y materia del exterior al interior (inputs)  Trasvases de energía y materia del interior al exterior (outputs) Modelo en 4 fases: Producción / Construcción / Funcionamiento / Recuperación
  • 30. Climática y Información Usuario y geográfica general edificación Síntesis y diagnóstico David Análisis de estrategias Morillón Recomendaciones (2000) de diseño Anteproyecto Evaluación Ajustes térmica Proyecto
  • 31. Víctor Fuentes Freixanet 1. Objetivos – planteamiento del problema arquitectónico 2. Análisis entorno – evaluar variables ambientales  Medio natural  Sitio  Climatología  Geometría solar  Medio artificial  Antecedentes arquitectónicos  Infraestructura y equipamiento  Estudio de tecnología local y apropiada  Medio socio-cultural
  • 32. 3. El Usuario - Área física / Área psicológica /Área socio- cultural  Bienestar y confort  Confort higro-térmico / lumínico / acústico / olfativo  Bienestar electromagnético  Necesidades y requerimientos  Programa, índices de confort, usos y horarios 4. Definición de estrategias de diseño  De climatización / Iluminación / Acústica / Control de contaminantes 5. Definición de conceptos de diseño bioclimático  Pasivos  Activos e híbridos
  • 33. 6. Anteproyecto 7. Evaluación  Arquitectónica  De confort: térmico / asoleamiento y control solar / ventilación / lumínico / acústico  Energética  Ambiental  Normativa  Económica y financiera 8. Proyecto arquitectónico definitivo
  • 34.
  • 35.
  • 36.  Podemos optar por un crecimiento a costa del medio ambiente y los recursos (sistema lineal)  O por un crecimiento integral y equilibrado donde el hombre y la naturaleza trabajen en armonía El arquitecto como diseñador y constructor es RESPONSABLE de la utilización eficiente de los recursos naturales que manipula en grandes cantidades para proporcionar al hombre un refugio habitable