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Arquitectura solar

Marco conceptual - la relación cultura - Arquitectura - Energía

Arquitectura, cultura e ideología

La Arquitectura es el arte o la ciencia de proyectar y construir edificios perdurables.

Sigue determinadas reglas, con objeto de crear obras adecuadas a su propósito, agradables a la vista y capaces de provocar un placer estético.

La arquitectura es un hecho cultural.

Los edificios son emisores estáticos que transmiten las ideas con que fueron proyectados.

En sociedades de cambio lento se perfeccionan estas ideas para mejorar las respuestas frente a un sitio, clima o sociedad.

En sociedades de cambio rápido no siempre se perfeccionan estas ideas, suelen cambiarse según el desarrollo tecnológico o nuevos estilos de vida.

Gótico

Barroco → Individualismo

Neoclasicismo → Símbolos republicanos

Arquitectura contemporáneaRacional en lo funcional y constructivo
Dinámica, espacio - tiempo, escala humana, interior exterior
Planta libre (división del interior según uso)
Construcciones en serie - Estilo internacionalNaturalismo (Gaudí)
Organicismo (Franck Wrigh)
Expresionismo (Mendelson)
Postmodernismo

El "estilo internacional" y el desarrollo tecnológico

El fundamento teórico del estilo internacional fue el desarrollo tecnológico.

La arquitectura aprovechó los avances tecnológicos: nuevos materiales, edificios más altos y livianos.

En el empleo de la energía avanzó con la industria: iluminación y clima interior.

Una interrupción energética paraliza la actividad en una ciudad e incomoda a la sociedad.

¿A qué llamamos ideología de la Sociedad Industrial?

Escala de valores según Alvin Toffler:

Internacionalidad: mismos estilos de edificios en distintas regiones del mundo.

Concentración: acumulación de bienes y poder, grandes ciudades industriales.

Uniformización: viviendas económicas hechas en serie.

Especialización: edificios distintos a otros que cumplen funciones especiales.

Sincronización: orden para hacer determinadas obras y en urbanismo es el señalamiento.

Gigantismo: ostentación.

Esta escala de valores se en todas partes donde exista una sociedad industrial.

Este estilo es consumista y tiene en cuenta el clima, sismos, etc.

1.4.- ¿Para qué Arquitectura Solar?

La crisis energética ha golpeado la escala de valores de la Sociedad Industrial.

Se prefiere el conocimiento general.

Se descara la idea de la producción en serie.

Se aprecia la variedad.

Interrogantes para discutir algunos aspectos del problema

Desde la escala de valores de la sociedad industrial:

Desde la teoría de la arquitectura:

Arquitectura espontánea y su respuesta climática

La arquitectura vernácula no sigue los ciclos de la moda.

Hábitat Troglodita

Comprende el conjunto de viviendas situadas en el interior del suelo ya sea utilizando cavidades naturales o produciendo excavaciones voluntarias.

Estos hábitats se encuentran por ejemplo en paredes blandas de acantilados excavados en sentido horizontal o realizados en profundidades alrededor de un pozo central o patio.

Se caracterizan principalmente por la amortiguación de la onda térmica, que depende de la magnitud de la masa total de los materiales empleados.

En general, estas viviendas están construidas alrededor de un pozo central de 10 metros de profundidad.

El acceso se realiza por un túnel inclinado a modo de rampa.

En algunos caso se han hallado cisternas excavadas bajo el patio para recogida de agua de lluvia.

La estratificación del aire fresco en el fondo del patio disminuye la temperatura del aire ambiente y los vientos cargados de polvo pasan por arriba del patio sin alterar su microclima.

La creación de un microclima alrededor del patio.

El uso de grandes masas para amortiguar los efectos del clima, recordando que a más de 1,50 o 2 m de profundidad la temperatura del suelo es similar a la media anual del lugar.

Arquitectura de los indios Pueblo

Habitaban una región de planicies, de altitud media, rodeada de cimas y cubierta parcialmente de bosques de coníferas. Eran planicies semiáridas, muy polvorientas y con una gran amplitud entre las temperaturas de invierno y verano (25 °C aproximadamente).

Pueblo Bonito: Las viviendas eran del tipo comunitarias, construidas con cerca de 800 habitaciones, en 5 pisos organizados en forma de anfiteatro y abrigando a cerca de 1.200 personas.

La arquitectura responde a las características hostiles del clima.

La orientación sur - sudeste de las gradas era óptima para una región sin brumas matinales para aprovechar en invierno los primeros rayos del sol.

El adosamiento a grandes acantilados permitía una excelente protección contra los vientos del norte y el beneficio de un gigantesco almacenamiento térmico aprovechable por varios días.

La organización en anfiteatros garantizaba un sol de invierno para todas las fachadas.

La construcción masiva en piedra y barro aseguraba una capacidad térmica cuyo desfazaje era igual de favorable durante las noches de invierno que las de verano.

Cliff Palace: Comprende cerca de 200 habitaciones que cobijaron a más de 400 personas.

Estaba constituido por pequeñas casas de piedra edificadas bajo un arco de acantilado.

Spuce tree: Comprende cerca de 114 habitaciones encajadas dentro de una cavidad muy profunda de un acantilado cercano.

Estas tres ciudades ilustran de maravilla los principios bioclimaticos actuales.

Favorecer la penetración de la radiación solar en invierno por la disposición de las construcciones, impedirla en el verano.

Utilizar al máximo la capacidad térmica de la masa construida y la suplementaria del acantilado.

Protegerse del viento y las precipitaciones.

Taos: Es uno de los raros ejemplos de hábitat indio que aún se encuentra ocupado.

Esta situado en una zona con abundancia de agua y madera.

El aspecto del pueblo difiere de los anteriores y sorprende por su organización piramidal en 5 o 6 conjuntos de módulos superpuestos.

Sobre muros de ladrillos de adobe se disponía un tejado hecho de un armazón de ramas colocadas sobre troncos brutos y recubierto con una gruesa capa de tierra y acabado con otra capa más arenosa para protegerse de las escasas precipitaciones.

En resumen:

a) El uso de la masa como anteponedora de los rigores de un clima semiárido

b) La creación y aplicación práctica del concepto de urbanismo solar

Arquitectura del hábitat Islámico

El clima donde se desarrolla esta arquitectura se caracteriza por:

∘ Fuerte sequedad

∘ Importante variación térmica cotidiana

∘ Media de temperatura anual bastante elevada

∘ Fuerte intensidad de radiación solar

∘ Vientos importantes, a veces variables y cargados de polvo

Muros: Por regla general la mayoría de las viviendas islámicas se caracterizan por la búsqueda de una masa térmica importante y el control de las radiaciones.

La capacidad térmica se consigue mediante la elección de un material de construcción que sea macizo.

Los muros construidos con estos materiales son a la vez aislantes y acumuladores térmicos, aprovechando la inercia térmica.

El resultado es un aplanamiento de la curva de temperatura interior del edificio.

El encalamiento de 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.

Ventanas: En estos muros, son pocas y se hallan provistas de elementos fijos o móviles que sirven para frenar la radiación solar y los fuertes vientos, a la vez que permite un aporte mínimo de luz, 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.

Un dispositivo interesante en las ventanas es la celosía que filtra la radiación solar, a la vez que recibe luz suficiente, aseguran la vista hacia el exterior y disminuyen la presión del viento a la vez que permiten la ventilación.

Para mejorar la ventilación y la convección natural, suele formarse un cajón de celosías que ofrece 3 fachadas, aumentando así la superficie expuesta al aire y agregando un cántaro con agua para provocar el enfriamiento evaporativo.

Patio: En viviendas exteriormente cerradas, el patio es la abertura central alrededor de la cual gira toda la composición arquitectónica.

Cumple con 2 funciones: La de poso de luz y la de regulador térmico.

La estrechez del patio lo predispone a permanecer en sombras durante todo el día y presentar de esta forma un balance térmico equilibrado a una temperatura mucho más baja que la media del aire exterior.

Suele existir vegetación y fuentes o pequeños espejos de agua para aumentar la sombra, la humedad del aire y el frescor por evaporación.

Así el aire fresco se estratifica en la zona inferior enfriando de esta forma las habitaciones a su alrededor.

Además la paredes del patio emiten por radiación terrestre y se enfrían, lo cual permite que absorban el calor eventual del aire interior así como la radiación de las paredes soleadas.

Uso de la vivienda: Con estas características, son comunes los desplazamientos internos de los habitantes de una vivienda tanto en el curso del día como en las diferentes estaciones.

Si la región tiene estaciones marcadas, las habitaciones superiores habrán de ocuparse en el invierno y la planta baja en el verano.

Refrigeración pasiva: Otro dispositivo (a mayor escala) es la llamada torre eólica, que se utiliza para activar la convección natural captando los vientos del verano tomados por sobre la altura del techo.

De esta forma se consigue aire con menos carga de polvo y humedad, lo cual permite cargarlos voluntariamente con agua para bajarles la temperatura por evaporación.

Una vez conseguido esto se lo hace circular por el interior de la vivienda.

Los islámicas observaron que cuando el aire que desciende por la torre hasta el sótano encuentra los muros del mismo húmedos, el aire sufre un enfriamiento sensible y evaporativo a la vez. El agua que está en los muros absorbe el calor suficiente como para evaporarse, calor que toma del aire, el cual resulta en consecuencia enfriado.

Noche sin viento:Torre caliente.
Se calienta el aire y sube.
Ingresa aire fresco por las ventanas inferiores
Noche con viento:Ingresa aire fresco por la torre y baja.
El aire se calienta.
Sirve para nivelar las temperaturas
Día sin viento:Torre fría.
El aire se enfría y baja.
Egresa aire cálido por ventanas inferiores
Día con viento:Ingresa aire cálido por la torre y baja.
El aire se enfría y se distribuye

Arquitectura en hábitat de climas cálidos y húmedos

El clima donde se desarrolla esta arquitectura se caracteriza por:

∘ Calor pegajoso

∘ Contínua presencia de humedad

∘ Temperatura elevada o con muy pequeña variación entre el día y la noche

∘ Humedad elevada durante todas la estaciones (90 a 100% H.R.)

∘ Los vientos son poco variables en velocidad y casi constantes en dirección

El vapor de agua y las nubes actúan como filtros ante la radiación directa del sol, por lo que ésta se reduce y difunde, pero también las nubes impiden la radiación al espacio durante la noche.

Este clima a su vez favorece el crecimiento de la vegetación que cubren el terreno, reducen la radiación reflejada y disminuyen la elevación de la temperatura de la superficie de terreno.

Vivienda Tribal: Son del tipo unifamiliares, con estructuras enteramente de bambú, y algunas veces mezclado con madera.

Las paredes están formadas de paneles de bambú cortado longitudinalmente y ligado con hilo de bambú.

El techo es muy empinado y está cubierto con esterillas hechas con hojas de palmera entretejidas y fijadas a varas de bambú.

Este techo tiene la propiedad de respirar y si está bien construido también es impermeable, condición que favorece su inclinación altamente pronunciada.

El piso se halla levantado sobre el suelo por pilares y está construido de un enrejado de medias cañas de bambú, permitiendo así la entrada de aire por la parte inferior.

En general, estas viviendas, no están dotadas de ventanas, ya que la luz pasa a través de las rendijas existentes en las paredes, permitiendo también la vista al exterior.

Vivienda Malaya: Al igual que la vivienda Tribal, está construida con materiales de baja capacidad térmica que no implicas conceptos de masa ya que el principio del almacenamiento del calor no puede aplicarse en este clima.

El techo es muy empinado.

Esta rodeada por galerías.

Resumiendo:

Habitaciones en fila para permitir la ventilación.

Puertas y ventanas amplias.

Edificios espaciados.

Edificios alineados a través del viento.

Edificios separados del piso para alcanzar zona de alta velocidad de viento.

Amplias galerías para frenar la radiación difusa.

Emplear materiales de baja capacidad térmica.

Profesores: Arquitecto Costoya. y J. F. Aguirre

Editor: Ricardo Santiago Netto (Administrador de Fisicanet)

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