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Variables Ambientales en el Diseño de una Parcela

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Maria Luisa Mota

on 6 June 2014

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Variables Ambientales en el Diseño de una Parcela
El sol es uno de los recursos más abundantes en los trópicos, Sin embargo, como determinante de diseño
no es el sol sino la sombra
el elemento fundamental de la arquitectura y el urbanismo de las latitudes tropicales. Aquí en el trópico, la sombra acoge, reúne y condiciona el comportamiento del ser humano.
Clima en la Parcela
Algunos de los factores más importantes que pueden originar variaciones locales y que ha de tener en cuenta el diseñador son:
Construcción de un Edificio
Entre el edificio y su entorno exterior existe un intercambio continuo de calor. Los factores que influyen en esta transmisión:
Convención - Ventilación: radiación solar a través de las ventanas
Conducción - Muros y cubiertas, incluyendo el efecto de radiación por superficie.
La cantidad de calor que entra al edificio va a depender de los materiales que forman el muro y la cubierta, estos materiales se evaluarán en los términos siguientes:
Arquitectura Tropical
La introducción de la arquitectura “moderna” y la tecnología ha provocado el uso intensivo de edificios que no sobreviven sin aire acondicionado. El sobreuso de cristales fijos no operables, claraboyas o “skylights” cuyos cristales cierran herméticamente sin la oportunidad de abrir para permitir ventilación natural, la eliminación de aleros para crear formas cúbicas minimalistas, son elementos que niegan la existencia del edificio en el trópico y por ende el olvido de la arquitectura vernácula, (arquitectura vernácula = arquitectura autóctona de una región).

Topografía
Agua
Superficie del Terreno
Vegetación
Orientación
Forma
La forma, la orientación, grado de exposición, altura y montes o valles situados en la parcela o cerca de ella, pueden tener influencia no solo en la temperatura sino en la radiación solar, vientos y precipitaciones.
La Proximidad a masas de agua puede moderar variaciones de temperaturas externas.
Cuanto mayor sea la masa de agua, mayor sera el impacto en el microclima.
La masa de agua estará mas caliente en invierno y mas fria en verano.
Los elementos naturales que llegan a terreno tienden a moderar los extremos de temperatura y establecer sus condiciones.
Las plantas y hierbas reducen la temperatura, mientras mayor sea la inclusión de vegetación, mayor será la reducción de temperatura.
Colocar superficies pavimentadas, acumula mucha mas cantidad de calor y se mantienen calientes durante mas tiempo las superficies no pavimentadas o cubiertas de hierba.
Las zonas pavimentadas irradian y reflejan grandes cantidades de calor hacia el interior del edificio.
El arquitecto debe tener en cuenta todas las plantas que haya en la parcela.
Es considerable el efecto beneficioso incluso de una pequeña vegetación.
Pueden ocasionar ciertas desventajas cuando están muy próximas al edificio ya que pueden dañar la cimentación y las tuberías
La Orientación del Edificio viene determinada por factores climáticos.

La protección de la radiación solar durante horas de calor excesivo puede hacer una diferencia de hasta 3°C en la temperatura del aire dentro del edificio entre la peor y la mejor orientación.
El ideal es la implantación del edificio con formato este-oeste, con sus principales huecos orientados en el eje norte-sur y el mínimo posible de aberturas orientados para este y oeste. Estas condiciones minimizan la ganancia térmica, debido al ángulo de incidencia solar en las regiones tropicales, además favorecen la ventilación natural dentro del edificio.

La Fachada Oeste recibe la radiación máxima durante las horas de mas calor del día
La forma del edificio es compacta, con orientación preferente perpendicular al eje norte-sur. No obstante, el mismo edificio, situado más al sur, donde el aire es más caliente, deberá girar su eje para evitar la radiación solar directa, más desfavorable, y acoger en su lugar, las brisas refrescantes.
Arquitectura Tropical
El elemento fundamental en la arquitectura tropical es el
TECHO
. El techo tropical es un parasol, sus aleros se alargan para proteger del sol y la lluvia y promover el bienestar de los que acoge.
TECHO
Arquitectura Tropical
La sombra que proyecta se convierte en un importante recurso de energía pasiva. El contraste entre la luz y la sombra puede lograr un diseño muy interesante.
TECHO
Arquitectura Tropical
JUEGO DE LUZ Y SOMBRA
se logra mediante la integración de otros elementos como los aleros, pérgolas, quiebra soles (piezas horizontales o verticales que bloquean la luz), toldos y/o vegetación. Esto crea una transición entre la luz exterior y la penumbra interior.
TECHO
Arquitectura Tropical
ALEROS
PÉRGOLAS
QUIEBRA SOLES
TOLDOS
VEGETACIÓN
Los techos inclinados
, responden a la intención de captar al máximo el viento y la luz.
TECHO
Arquitectura Tropical
Las cubiertas inclinadas hacia el oeste, se utilizan para instalar paneles solares que permitan economizar el consumo energético.
Se puede adoptar la forma de pilares muy próximos entre sí (PARASOLES), láminas verticales, celosías y pantallas. Son muy prácticas cuando el sol está abajo, en fachadas
Este - Oeste
FACHADAS
Arquitectura Tropical
Las lamas o parasoles son elementos exteriores que detienen parte de la radiación, permitiendo el paso de aire y la luz difusa. Pueden ser de los tipos verticales y horizontales, fijos o móviles. Además pueden ser de una combinación de ellas.

PARASOLES
Arquitectura Tropical
Las celosías son las combinaciones de las lamas horizontales y verticales, se presentan diseñadas de forma geométricas de las más variadas posibles a fin de conferir un carácter estético al elemento de protección solar, y con esto, proporcionar en el interior claridades y oscuridades de forma inusitadas.
Pueden ser eficaces en cualquier orientación, dependiendo solo de las dimensiones de los elementos.
Dependiendo del diseño y cantidad de abertura de una celosía, ella interfiere en el paso de aire al interior del edificio.
CELOSÍA
Arquitectura Tropical
PANTALLAS
Arquitectura Tropical
Las lamas verticales responden mejor en las orientaciones este y oeste, cuando el sol esta más oblicuo a estas fachadas.
Las pantallas, son como las lamas, situadas en la fachada de forma que sombrean una determinada superficie vidriada para determinadas situaciones del sol.
Normalmente son elementos opacos, rígidos y fijos.
Pueden favorecer la reflexión difusa hacia el interior
VEGETACIÓN
Arquitectura Tropical
La vegetación esta constituida por aquellos elementos vegetales que pueden sombrear una fachada o parte de ella, permitiendo la convección natural del aire entre la fachada y las hojas.
Pueden estar soportados por una pérgola, creando un espacio intermedio con circulación de aire e la vez que una zona sombreada.
Pueden estar pegadas al muro, refrescando el aire a través de la evaporación y proporcionando sombra.
VENTILACIÓN
Arquitectura Tropical
VENTILACIÓN CRUZADA
Arquitectura Tropical
La ventilación natural en la edificación ocurre por la diferencia de presión
y por la diferencia de temperatura.

Las diferencias de presión entre el lado expuesto al viento y el contrario contribuyen al movimiento del aire en el interior del edificio.
La ventilación cruzada ocurre cuando se crea un espacio mediante
aberturas situadas en fachadas opuestas. Las aberturas han de situarse en fachadas que comuniquen con espacios exteriores de diferentes condiciones de radiación y/o de exposición al viento.
Las aberturas pueden direccionar el viento a través de lamas o voladizos, conduciéndolo hacia donde sea más eficaz en el interior del edificio, la zona de actividad.

VENTILACIÓN CRUZADA
Arquitectura Tropical
VENTILACIÓN CRUZADA
Arquitectura Tropical
Es mas conveniente situar las salidas en posición más alta las entradas en posición más baja, debido que el aire caliente es más leve que el aire frío y sube hacia la parte más alta del local, tiende a salir por las aberturas y es sustituido por el aire más fresco que penetra por las aberturas inferiores.

Mientras más alto los techos en el interior mejor la ventilación.
Incluya balcones y/o terrazas como piezas de transición hacia los patios.
RECOMENDACIONES
Arquitectura Tropical
Igualmente importante es la relación espacial entre el exterior y el interior, promoviendo la ventilación natural y dejando pasar la brisa sin obstáculos.
Incluir árboles de sombra en el diseño contribuye a bajar la temperatura, creando un ambiente tropical y agradable.
Si es posible como punto culminante no deje de incluir algún elemento de agua.
OTRAS SOLUCIONES
Arquitectura Tropical
LA DOBLE CUBIERTA
La doble cubierta ventilada permite formase entre sus camadas un colchón de aire que funciona como aislante para el calor y, además se tuviera añadido en su parte superior aberturas para salida de aire caliente tiene, aún, el efecto chimenea auxiliando en este sistema.

ELEVACIÓN DEL SUELO
Otra alternativa, es elevar la edificación del suelo para que el aire pueda cruzar por de bajo de la vivienda, haciendo con que el edificio sea desproveído de inercia térmica.

CERRAMIENTOS PERMEABLES
Para garantizar la ventilación, las paredes desaparecen cuando posible
o tienen aberturas totales de los paramentos. Los espacios interiores deben ser fluidos y flexibles para favorecer la circulación del aire entre estos y los otros espacios internos, y el exterior
Poder de Absorción / Emisividad
El color de una superficie da cierta indicación de su poder de absorción de la radiación solar, la cual disminuye aumentando la reflectividad, cuanto más claro sea.
Sin embargo el color no indica el comportamiento de una superficie en lo que respecta su capacidad de emitir radiación de onda larga.
Es por esto que es recomendable el uso de materiales que reflejen la radiación en mayor medida que la absorban, se producirán en el edificio menores temperaturas
Porosidad
Conforme los materiales aumentan su contenido de humedad, muestra mayor poder de transmisión debido a la relativamente alta conductividad térmica del agua.
Como el aire es uno de los mejores aislantes, los materiales que encierren o contengan aire tendrán una transmisión de calor pequeña y generalmente son ligeros de peso.
Los muros, cubiertas y otros elementos del edificio, la magnitud de esta resistencia no solo depende de la anchura de la cámara sino también de las características de las superficies que lo encierran.
Para materiales muy reflectantes, si se utiliza una cámara de aire, puede disminuir su conductancia térmica 2 y en algunos casos 3 veces su valor anterior.
El intercambio va a depender si el espacio es horizontal o vertical, su anchura y de la dirección del flujo calórico.
Aislamiento
O la capacidad de almacenar calor, la radiación solar influye en el edificio de dos formas: es absorbida en la superficie por los materiales y a través de las superficies acristaladas
Inercia Térmica
Existen en el mercado gran variedad de cristales especiales absorbentes y reflectantes, pero en su mayoría tienen una eficacia limitada, porque o bien se eleva su propia temperatura, o hace que aumente el calor por convención o tienden a reducir mas la luz que el calor.


Algunas soluciones son:
Gruesos muros y cubiertas construidos en su mayoria con materiales de gran inercia térmica como arcilla y piedra.
O seduce el muro al mínimo y la cubierta se convierte en el elemento dominante el cual cumple una función de paraguas.
1.- Analizar las Variables Ambientales en el terreno asignado:
Forma
Orientación
Insolación
Agua.
Vientos.
Vegetación
2.- Uso de los Elementos de la Arquitectura Tropical en el Diseño de Edificaciones.
Asignación
Prof. Arq. María Luisa Mota
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