Vivienda Trashumante Bioclimatica

Usos de la vivienda: En el caso de la cultura islámica se puede hablar de comportamiento trashumante como manera de usar las Casas y adaptarse a las variaciones climáticas. Son comunes los desplazamientos internos de los habitantes de una casa tanto en el curso del día como en las diferentes estaciones.

En efecto, durante el día se ocupan los habitaciones próximas al patio en sombra ( comidas en las galerías, siesta en el sótano, trabajos en la planta baja) y por la noche se duerme en el tejado-terraza a fin de aprovechar el enfriamiento nocturno en un momento en que el interior de la vivienda está más cálida a causa del efecto de defasaje.

También pueden tener lugar desplazamientos estacionales si la región tiene estaciones marcadas, en cuyo caso las habitaciones superiores se ocupan en el invierno y las de la planta baja en verano. O en le caso de una casa de un solo nivel, la mitad norte del piso será la de invierno y la mitad norte la de verano.


De la arquitectura Islámica son varias las enseñanzas a tomar :

• Creación de microclimas
• Usos de las masa edificada con fusión de atemperadora térmica
• Aprovechamiento de las radiación solar
• Manejo inteligente de las corrientes de aire
• Aprovechamiento de los efectos de cambio de fase para producir enfriamiento pasivo ( Evaporativo)
• Enfriamiento radiante, la bóvega celeste tiene alrededor de 20ºC menos que la temperatura ambiente de un lugar
• Funcionamiento interno trashumante
• integración de intensiones estéticas con sistemas bioclimáticos.

Entiéndase por Arquitectura Bioclimática aquella que hace de ella un intermediario entre el clima exterior y el ambiente interior. Es aquella que nos permite integrar la forma, la materia y la energía en una arquitectura. Una sola respuesta arquitectónica.

Torres Eolicas Enfriamiento Sensible

Arquitectura Bioclimatica

Con el fin de activar la convección natural, la cultura Islámica, ha empleado un dispositivo para captar los vientos en altura. se los llama Torres eólicas y aprovechan los vientos del verano tomados por encima del nivel del techo por lo cual son mas frescos, menos cargados de polvo y menos húmedos los recintos a la hora de habitar. Un ejemplo es la humedad la cual permite cargar el aire voluntariamente par bajar la temperatura mediante evaporación. Una vez conseguido aire fresco se lo hará circular a través del edificio.


Su aspecto es semejante al de una chimenea. El extremo inferior se abre en el sótano y el superior sobresale del techo. En su interior hay varias canalizaciones. estos colectores de viento funcionan haciendo cambiar la temperatura y por lo tanto la densidad del aire en su interior, lo que crea corrientes de aire que pueden regular abriendo y cerrando las puertas de la torre y las habitaciones a las cuales sirven.

El funcionamiento de las torres depende de la hora del día y del estado del viento.

• Si en la noche no hay viento, la torre actúa como chimenea provocando un tiraje del siguiente modo: las paredes de la torre absorbieron calor durante el día y por lo tanto puede cederlo al aire fresco nocturno contenido dentro de la torre. Al calentarse el aire se vuelve menos denso con lo cual se crea una corriente ascendente. El aire contenido en el edificio es aspirado por la torre y permite la entrada de aire frío por puertas y ventanas.

• Si es de noche y hay viento, éste obliga al aire a funcionar en dirección opuesta. Las habitaciones se enfrían por el aire nocturno que baja por la torre. Aunque en este caso las paredes de la torre calientan el aire nocturno antes de entrar al edificio, el sistema resulta bastante eficaz para aproximar la temperatura del edificio a la del medio ambiente.

• Si es de día y no hay viento, funciona al revés que una chimenea. Las paredes de la parte superior de la torre se han enfriado durante la noche anterior. El cálido aire del ambiente se enfría al ponerse en contacto con ellas, se hace más denso y se hunde en la torre formando una corriente descendente. el aire enfriado se reparte por el edificio, hasta salir por puertas y ventanas, arrastrando consigo el aire de las habitaciones.

• Si es de día y hay viento, aumenta la velocidad de circulación y por medio de una apropiada distribución de puertas y ventanas, puede hacerse circular el aire por todas las habitaciones. Según esto podemos concluir que el Funcionamiento de las torres eólicas ocasiona ENFRIAMIENTO SENSIBLE. Es decir cambia la temperatura sin que varié el contenido de vapor de agua o humedad del aire.

Los Islámicos supieron ya alrededor del  900 a.C utilizar estos dispositivos y aún mejoraron el efecto producido por las torres eólicas combinándolos con fuentes productoras de humedad. Creando así enfriamiento corporativo.

Ellos observaron que cuando el aire que desciende por una torre hasta el sótano encuentra los muros húmedos, el aire sufre un enfriamiento sensible y evaporatorio a la vez. Un gran ejemplo es la ciudad de Ban ( Iraán) donde las casa poseen una torre eólica construida a 50 m de la misma y está unida con la casa a través de un túnel subterráneo llegando al casa a través del patio. 

Diseños de Patios Interiores

Patios Interiores Son Reguladores Térmicos en Arquitectura bioclimatica

 Y un claro ejemplo es la arquitectura Islámica que nos muestra claramente en sus diseños de casas el uso efectivo del patio cumpliendo la función de pozo de luz y regulador térmico. En este tipo de viviendas las fachadas son cerradas en su exterior, y el patio, es la abertura central donde gira toda la composición arquitectónica.

Es un gran elemento a tener en cuenta a la hora de diseñar una Casa Ecológica

Ya que el Patio constituye el principal intermediario entre el interior y el exterior, la parte hacia la cuál están dirigidas las habitaciones. Su efecto son múltiples y dependen de los elementos que entran en juego. La estrechez del patio lo predispone a permanecer en la sombra durante todo el día y presentar de esta forma un balance térmico equilibrado a una temperatura mucho más baja que la media exterior. La Inercia y El confort térmico 

Suele existir vegetación para acentuar la sombra asegurar la humedad del aire, así como el frescor por evaporación. En este caso tengamos siempre en cuenta en que latitud estamos.
Suele haber fuentes o pequeños espejos de agua en el patio que colaboran para lograr el enfriamiento pasivo por evaporación del agua.

Térmicamente, el patio funciona como un pozo de frescor 

Porque el aire fresco se estratifica en zona inferior, enfriando de esta forma las habitaciones que se abren ante él.

LAS PAREDES DEL PATIO EMITEN (POR RADIACIÓN TERRESTRE) Y SE ENFRÍAN, LO CUAL PERMITE QUE ABSORBAN a su vez el calor eventual del aire interior así como la radiación de las paredes soleadas.

El Patio constituye pues este elemento de regulación ( emisión, evaporación) del cual se aprovecha toda la vivienda.

Ventanas en Arquitectura Ecológica o Bioclimática

Las Ventanas son un elemento fundamental para la Arquitectura Bioclimatica, que sirve para ocultar la radiación solar y de los vientos fuertes, a la vez que permiten un aporte luminoso mínimo, una vista hacia el exterior y la ventaja del aire que circula a poca velocidad para enfriar por evaporación de agua o para evaporar la transpiración del cuerpo.

Entiéndase por arquitectura Bioclimatica aquella que hace de ella un intercambio entre el clima exterior y el ambiente interior. Es aquella que nos permite integrar la forma, la materia y la energía en una sola respuesta arquitectónica. 


En la arquitectura islámica nos muestran claros ejemplos de como intergra todos estos elementos. En esta cultura son pocas las ventanas dirigidas hacia el exterior y se hallan provistas muchas veces de elementos fijos o móviles. Estos dispositivos sirven para regular los flujos del aire y son dispositivos muy interesantes para poder aplicar en nuestros diseños bioclimaticos.

Un ejemplo de esos dispositivos son las celosías, una especie de enrejado de listones hábilmente trensados con pequeños orificios que permiten filtrar la radiación solar, a la vez que reciben una luz suficiente asegurando la vista  a la vez que permiten la ventilación.

En algunos casos para mejorar la ventilación captada y la convección natural, suele complejizarse este dispositivo formando un cajón de celosías que ofrecen tres fachadas, aumentando así la superficie en contacto con el viento y agregándole un cántaro con agua para provocar el enfriamiento evaporativo para favorecer la ventilación interior y provocar una climatización por humedecimiento del aire, para mantener el confort de dentro de las viviendas.

Y siempre recordemos:
La primera receta de una buena ventilación reside en la disposición de las ventanas, unas respecto de otras, de acuerdo con los vientos dominantes y el principio de la convección natural ( el aire sube, " aspirando" así el aire fresco)

Casas Ecológicas

No es una nueva arquitectura, pero se trata de venderla como si lo fuera, pero no. 

Son conceptos ya resueltos de antaño, ejemplo es la Arquitectura Islámica, 

la cual escribiré un poquito en la parte de abajo de este post.

Nosotros, los arquitectos, tomamos prestados y  adaptamos esos conceptos a las nuevas construcciones, optando por materiales vernáculos y tradicionales, que nos han dejado en el tiempo, testimonios de que realmente funcionan.

• Arquitectura Vernácula 

Para entender más sobre ese termino de casas ecológicas, hay que estudiar como surgió nuestra arquitectura o espacios de residencia tal como lo conocemos hoy en día

 

Arquitectura Islámica Tradicional

Ejemplos  muy actuales a nuestro tiempo, por la correspondencia en  los climas cuyas temperaturas son incómodamente altas durante el día e incómodamente frías por la noche. Podemos observar que tales culturas crearon edificios de gruesos muros de ladrillo o piedra, y  actualmente en la Bioconstruccion se utiliza el muro trombe, que fue inventado para ese mismo fin, de generar masa térmica

El clima donde se desarrolló se caracteriza por una fuerte sequedad, una importante variación térmica cotidiana, una media de temperatura anual bastante elevada, una fuerte intensidad de radiación solar, vientos importantes, a veces variables y cargados de polvo. La fusión de los elementos de la cultura y el clima han creado la cultura de no mostrar, cerrada hacia afuera y abierta en el interior.

Muros masa térmica 

Las casas islámicas se caracterizan por la búsqueda de una masa térmica importante y el control de las radiaciones.

Esta capacidad térmica se consigue mediante la elección de materiales de construcción que sean macizo y disponible in situ, como el barro para el adobe o para los ladrillos secados al sol o piedras.

El espesor de las muros hace aumentar también las ventajas térmicas del material y las soluciones dependen de las posibilidades propias de los materiales y de su técnica de empleo.

• Como hacer Bloques de Tierra Comprimida

Los muros 

Construidos con estos materiales son a la vez aislantes y acumuladores térmicos de modo tal que durante las horas más cálidas del día, el flujo de calor desde el aire exterior al interior se retarda, y durante las horas más frías de la noche, el ambiente interior recibe parte del calor acumulado en los muros y el resto se disipa hacia el exterior. El resultado es un aplanamiento de la curva de temperatura interior del edificio.

Los enlucidos a base de cal 

Se encalan los muros, sirven para reflejar la radiación solar y evitar un calentamiento excesivo a la vez que conservan una gran capacidad de enfriamiento por radiación infrarroja

Diagráma Sicométrico e Higrometría | Arquitectura Bioclimatica

Diagráma Sicométrico e Higrometría

Con  los datos de climáticos para construir una casa y analizados los posibles efectos locales y la influencia de las situaciones microclimaticas, ubicaremos nuestra casa dentro del mapa de clasificación bio-ambiental.
Esto es para tener una evaluación y conocimiento mas afinado de donde queremos edificar. Y es básico conocer siempre nuestro entorno para tener un punto de partida para armar nuestra base de datos.

El conocimiento de la zona climática a la cual pertenece una ciudad o pueblo no elimina la necesidad de una investigación cuidadosa de las condiciones climáticas locales. La labor del proyectista es diseñar el edificio de tal modo que saque partido de las características favorables y mitigue las adversas tanto en extensión horizontal como en altura.

El proyectista debe estar interesado específicamente en aquellos aspectos del clima que afectan el confort humano y al uso de los edificios. Esto comprende a los valores medios, variaciones estacionales y valores extremos de temperatura, diferencias térmicas entre el día y la noche, humedad, condiciones del cielo, radiación, incidente y transmitancia, lluvia y su distribución, movimiento del aire y aspectos especiales como son vientos alisios, tormentas, vendavales de polvo, etc. 

Estos aspectos especiales afectan el confort humano y ponen en peligro la seguridad de los edificios afectando las instalaciones como pueden ser los colectores de los sistemas solares pasivos.

Higrométria, esto que és

La higrométria son los cambios de humedad de la atmósfera.Todos los materiales incluidos nosotros absorbemos la humedad del ambiente haciendo nuestra zona del confort un cielo o un infierno. Hablamos de los intercambiadores de calor y cómo funcionan los materiales en ese sentido.

El Diagrama Sicometrico

Este diagrama es utilizado para determinar condiciones higrométricas dentro de espacios, obviamente tiene mas aplicaciones en otros campos técnicos.
En arquitectura bioclimatica este diagrama define condiciones de bienestar termo físico con dos parámetros: es una dupla de 2 termometros

-Temperatura de bulbo seco o Temperatura seca : es un valor que se toma a la sombra con el termómetro montado dentro de una caja con persianas de madera conocida como pantalla de Stevenson a una altura del suelo de 1,20 a 1,80 m. Las lecturas se hacen en determinados momentos del día, sin considerar factores medioambientales como la radiación, vientos, etc. Porque afectan significativamente la sensación térmica. En pocas palabras es el calor sensible.

- Bulbo Humedo: Contenido de vapor de agua dentro de la masa de aire osea la humedad absoluta del aire. El que me permite sacar la humedad.
Nota: Cuando la humedad relativa esta en 100% no hay posibilidad de evaporación.
 ( Humedad relativa es la relación entre:
1-Humedad absoluta: la cantidad de gr. de agua que hay en ele ambienta que cambia según estacione, continentalidad, etc.
2- Humedad de saturación: la mayor cantidad de vapor de agua en el aire. Ni una gotita más )

Estrategias de acondicionamiento térmico

Recomendaciones:

Zona 1- 2 : Reducir perdidas por trasferencia ( por envolvente = piel)

-reducir perdida por infiltración " VIENTOS"

-reducir resistencia al viento

-Favorecer a portes solares

Zona 3-11: Controlar los aportes solares

5-6-7-8 : favorece la ventilación natural

6-7-9 : altas temperaturas, promover enfriamiento evaporativo

7-10 : promover enfriamiento radiante

7-8-9 : masa térmica, inercia,

5 : producir deshuminificación convencional y favorecer la ventilación convectiva natural

11-12 : Reducir transferencia por conducción. Aislar y utilizar medios mecanicos para el enfriamiento

Datos Climáticos para Construir una Casa Ecológica

En un lugar determinado del planeta definido por sus coordenadas de posición relativa ( latitud y longitud, clima local) será la superposición espacio-temporal de las características del clima regional, de las condiciones microclimaticas y de las variables específicamente locales.
Conocer las características y utilizar esa información en la definición que se haga del diseño de un nuevo edificio o para la adecuación o construcción del mismo. Esto significa reunir una importante cantidad de datos y evaluarlo con una metodología apropiada.


Primero son los datos fijos ( para un lugar determinado en el planeta) :

- Latitud : es el ángulo medio sobre el meridiano como arco de circunferencia, que se forma entre el plano que une el lugar de referencia con el centro de la tierra y el plano que contiene al Ecuador. La latitud positiva en el hemisferio Norte y negativas en el hemisferio Sur.
Y nos especifica la clasificación del clima regional.

Clima tropicales: Ecuador como centro y son las regiones del planeta localizadas en ambos trópicos.
Clima Templados: clima ubicado en los trópicos y latitudes 38/40º
Climas fríos: latitudes mayores a los 40º

- Longitud : husos horario. Se indica con la aclaración E ú O (W) en relación con el meridiano cero.

- Altura sobre el nivel del mar : A mayor altura, habrá menor temperatura.

- Relieve : Es la causa principal de todos los fenómenos microclimaticos, en donde también influyen las cercanías con costas, la cubierta vegetal o la densidad urbana. Una zona montañosa ofrecerá diferencias entre los valles y laderas, zonas boscosas o desérticas etc.

- Continentalidad o cercanía a costas oceánicas : a mayor cercanía a la costa mayor amplitud térmica, que quiere decir, que las temperaturas del día y noche tienen gran desfasa-je.

- Cercanías a núcleos urbanos y su diferencia de densidad : Las ciudades ofrecen una modificación sustancial a las condiciones meteorológicas regionales. Por eso se les denomina islas calientes y su influencia se extiende por algunos kilómetros al rededor de las mismas



Los datos variables son las condiciones superficiales como son los datos meteorológicos y las consecuencias que los mismos tienen :

- Temperatura : es la variable más común y utilizada de las variables meteorológicas. Los servicios meteorológicos indican los promedios mensuales de temperaturas medias de bulbo seco (Tmed) y también las temperaturas Máximas (Tmax) y temperaturas mínimas (Tmin)

- Humedad absoluta o relativa del aire : es de uso cotidiano aunque pocas veces se la comprende bien. Las estadisticas muestran los promedios de un período definido bajo las formas:

1-temperatura de bulbo húmedo (TBH)
2-temperatura punto de rocío (TPR)
3-Tensión de Vapor (TV)
4- Humedad relativa en % (HumR)

- Radiación solar : 
1-heliofanía absoluta (HA)
2- heliofanía relativa (HeIR)

- Vientos : 
1- velocidad promedio
2-velocidad máxima en el período
3-orientación y frecuencias para cada orientación

- Precipitaciones : es una variable en donde las estadísticas indican los promedios mensuales y el total medio anual del período. A mayor cantidad de precipitaciones habrá mas vegetación y cielos mas nublados.

Casas Cuevas Subterráneas

Los pueblos subterráneo, casas construidas a tres metros bajo de tierra o en las montañas, gran ejemplo es China

Pueblos que no se ven si no se mira hacia el suelo. Infinidades de casas prolijamente alineadas en terrazas de piedra pardo amarillentas, ocre y mostaza. En la amplia meseta de Loes a unos 600 kilómetros al suroeste de Beijing, comunidades de campesinos chinos viven aún en cavernas cavadas por ellos mismo, en las laderas de barrancos o en cuevas subterraneas. Esta forma de vivienda fue utilizada durante miles de años por sus ancestros y aún hoy sirve de morada a millones de personas en la zona norte de China, donde está ubicada Beijing

El Yan´an, llamada " ciudad de cavernas" y ubicada también en la meseta de Loes, a pocos kilómetros del río Amarillo, Mao Tse Tuung habitó en esta clase de construcción y fue ésta ciudad la cuna de la revolución de MAO , elegida en 1935 cuartel general del PC chino.


Las costumbres de vivir en cavernas, arquitectura troglodita, para la familias de campesinos no impide que ademas de tener los diferentes ambientes cuente con deposito para granos y establos para los animales. Estas construcciones permiten soportar el calor y el frío con bastante comodidad e incluso se ven favorecidas por las escasas precipitaciones en la región. La única desventaja que tienen es la gran humedad interior.

Cuentan que esta singulares construcciones quedaron alguna vez registradas en fotografías de satélites y preocuparon a países enemigos de China al creer que podría tratarse de silos con misiles.Pero luego de que el exsecretario de Estados norteamericano Henry Kissinger viajón a Beijing en la decada del 60, La Cia comprobó que se trataba efectivamente de viviendas.