Ref.1 · Bases para la construcción ecológica y sostenible en España. Arquitectura bioclimáticaFRANK SCHROEDER MÃLAGA
Básicamente en todos los paÃses firmantes del protocolo de Kioto (el acuerdo para la reducción de gases causantes del efecto invernadero), están intentando cumplir con lo firmado. En España, las nuevas normas de construcción CTE junto con los planes de financiación para el fomento de energÃas renovables y eficiencia energética, han supuesto impulsos decisivos para el avance.
En España se conocen tipos de viviendas que se caracterizan por el bajo consumo de energÃas, desde las que se realizan con el etiquetado energético de clase B hasta el "Passivhaus†(un término alemán, conocido en España desde hace algunos años) con el etiquetado energético de clase A++, que se diferencian por ser “autosuficientesâ€, con poca demanda energética adicional y que pueden abastecer por medios propios, por ejemplo, utilizando la emisión de calor de sus habitantes o del sol, asà como la ventilación forzada con intercambiador de calor.
Otra tendencia de arquitectura, se denomina en España “Arquitectura bioclimáticaâ€, que cuenta con departamentos de investigación en diferentes Universidades de España. Dicho tipo de arquitectura se diferencia por su conjunto de estrategias a la hora de mantener y climatizar un edificio. Hay varios ejemplos construidos en España y en el mundo. Ya no es una moda, si no es una necesidad para reducir el consumo energético de los edificios, que está promovido por diferentes gobiernos. Existen sistemas de valuación y prestigiosos sellos de calidad a nivel mundial respecto al consumo energético y sostenibilidad de los edificios. Algunos Gobiernos han implantado replicas audemars piguet herramientas de financiación.
Principalmente, la doctrina de la arquitectura bioclimática busca el bienestar del hombre y pretende adelantar a las técnicas de la optimización de la eficiencia energética de edificios, en el empleo de materiales ecológicos y en el uso de paneles solares (energÃa solar térmica) o fotovoltaicos (energÃa solar eléctrica). En el caso de ser necesario el suministro de energÃa eléctrica por la red normal, se apuesta por utilizar sistemas sostenibles y aparatos eficientes en consumo de energÃa.
Los conocimientos alemanes son sin duda los más avanzados del momento, pero hay que destacar, que dichos conocimientos no pueden ser aplicados en su totalidad en España. En los paÃses del Norte de Europa, a la hora de la optimización de eficiencia energética, las estrategias más valoradas son las de la generación de calor y la optimización de sistemas de aislantes térmicos. En (el Sur de) España, se juntan los problemas de la irradiación solar intensiva y de la necesidad de refrigeración de la vivienda, por lo cual se requiere climatización por frÃo y calor. (Aunque en Alemania en Edificios de grandes superficies de nueva generación suele haber sistemas de refrigeración y se han dado cuenta de la necesidad de tener sistemas sostenibles para edificaciones pequeñas.)
En la aplicación bioclimática de fuentes naturales hay que tener en cuenta algunas estrategias fundamentales:
Análisis del lenguaje arquitectónico y medidas regionales de climatización.
Con la ayuda de Ãndices bioclimaticos de clima y del bienestar se intenta, según las caracterÃsticas del lugar, clasificar el Proyecto en las categorÃas bases correspondientes.
Dado que en el diseño básico y en la orientación del edificio se busca un equilibrio razonable entre el sombreamiento y la irradiación, los diagramas bioclimaticos de posición de sol y sombra deben ser consultados en los principios del diseño.
Factores decisivos son la situación al viento y al sol, el diseño del edificio, su tamaño, la cantidad y orientación de las ventanas, asà como la orientación geométrica y volumen del sótano.
Otros factores relevantes son las caracterÃsticas saludables y energéticas de los materiales a emplear, asà como la calculada o proyectada masa térmica del edificio.
La climatización confortable se puede conseguir de manera natural con el uso adecuado de agua y aire, aplicando fenómenos naturales, cómo la refrigeración adiabática y estrategias del almacenamiento y difusión de energÃas (por ejemplo en la Alhambra de Granada o en la Mezquita de Córdoba).
Por consiguiente los criterios fundamentales de un management energético y ecológico en el Proyecto de edificios son:
1. Control del macro- y microclima
2. Ahorro energético
3. Generación de energÃa de modo natural y sostenible y empleo de fuentes de energÃas renovables
4. Uso de materiales sostenibles y reciclables
5. Utilización correcta y razonable del aire y agua
6. Planificación de zonas verdes para mejorar las condiciones climáticas y disminución del calentamiento del medio ambiente urbano
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Frank Schroeder es Arquitecto alemán, colegiado en España con 20 años de experiencia laboral y desde hace 10 años ejerciendo en España y Costa del Sol en Proyectos de obra nueva, reformas, informes y soluciones de patologÃas en la construcción.
SCHROEDER SOLUTIONS ARQUITECTURA
Frank Schroeder, Arquitecto colegiado
Paseo de Reding 43, 1º izq.
29016 Málaga
Tel. de información: 0034-686876684
Web: www.schroedersolutions.net
Publicaciónes: www.schroedersolutions.blogspot.com
Ref.7 · arquitectura verde verticalDESCRIPCIÓN DEL PROYECTO
Nombre del proyecto:
PROYECTO PROTOTIPO DE RECUPERACIÓN DE LAS CASAS DE POBLE VALENCIANAS
Localización: La localidad donde se realizará a construcción es Carcaixent (Valencia),
que dispone de un clima templado mediterráneo costero, con una gran tasa de
humedad en verano.
Este proyecto se realiza para una familia de cinco miembros, con un alto sentido de
compromiso ecológico y medio-ambiental, muy interesados en la construcción
sostenible. Dentro del diseño del proyecto, se hace especial consideración a los
siguientes puntos:
· Debe ser una vivienda pasiva y de alta eficiencia energética, usando como guÃa
para ello los estándares de vivienda pasiva.
· Se debe aprovechar, reciclar y reutilizar al máximo los materiales existentes en el
solar.Rolex Watches
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· Se utilizarán para su construcción materiales y empresas del pueblo, comarca o
comunidad, siendo prioritario la cercanÃa a la obra para su contratación.
· Se llegarán a acuerdos con departamentos de I+D+i de distintas universidades con
el propósito de nutrirnos de equipamientos y sistemas eficientes para este
proyecto, con el fin de evitar gasto energético en el transporte de mano de obra o
materiales, de la misma manera conectaremos con asociaciones y consultorÃas
energéticas para que nos ayuden en este propósito. Para ello se nombra como
gestores energéticos de este proyecto a la empresa Alter Technica y director
energético de este proyecto al ingeniero Jesús Soto ( www.altertech.es ).
· El tratamiento de este proyecto desde el punto de vista de su construcción, es el de
PROYECTO PROTOTIPO DE RECUPERACIÓN DE LAS LLAMADAS “CASAS DE POBLEâ€.
Se pretende con esto demostrar la viabilidad de poder hacer, donde habÃa una casa
en ruinas, una vivienda nueva y asà recuperar este solar urbano y construir una
vivienda eficiente, pasiva y bioclimática con cubierta verde. De esta manera se
regenera tejido verde en los pueblos y ciudades al mismo tiempo que evitamos
emisiones indeseables y construimos con un alto grado de responsabilidad.
Adelgazando al mismo tiempo la factura energética.
· Como vivienda prototipo primarán, entre las posibles decisiones sobre equipos o
sistemas a instalar, aquellos que tengan un alto contenido de eficiencia energética
y sostenibilidad bien entendida, asà como su compromiso con la construcción
bioclimática pasiva.
· Entre los objetivos de este proyecto, está el de monitorizar esta vivienda y ver de
una forma empÃrica que en unos pocos años, debido a sus especiales
caracterÃsticas, se podrá equilibrar el sobrecosto inicial con la menor factura de
costes energéticos. Sin tener en cuenta el alto grado de satisfacción de poder vivir
en una vivienda como ésta, que no es un capitulo baladÃ. Estos ratios y costos nos
dará una completa información para poder recuperar y construir viviendas de estas
caracterÃsticas, pudiendo con ello regenerar los centros urbanos de los pueblos de
nuestro paÃs con altos criterios de eficiencia urbanÃstica.
2. LOCALIZACIÓN Y CARACTERÃSTICAS DEL SOLAR
Se busca una vieja casa urbana en estado de ruina, donde llevar a cabo en este solar
urbano su proyecto vital de vivienda solar pasiva mediterránea de “consumo casi
nuloâ€.
Se decide finalmente por el solar de la imagen, con 23 m de fondo, con 5,50 m de
ancho en el fondo y una fachada de sólo 3,50, por varias razones:
1. La orientación de su fachada de 3,50 metros es al sur puro. Aunque la fachada es
pequeña tiene la mejor de las orientaciones posibles.
2. Es mucho más eficiente y sostenible rehabilitar una vivienda deteriorada en casco
urbano y sustituirla por una vivienda de alta eficiencia, que ocupar un terreno o
parcela verde y construir en ella.
3. Con esta decisión recuperamos techo verde para la ciudad y no deconstruimos
naturaleza en campo abierto.
4. La familia para la que se construye este edificio busca una alta integración social en
su entorno por lo que la relación vecinal y la participación en sus estructuras son
consideradas muy importantes, asà como la cercanÃa a todos los servicios. Salir de
casa y en menos de 500 m, tener mercado, centro comercial, farmacia, panaderÃa,
centro de salud, un hospital a menos de 5 km, etc.
3. DERRIBO, RECUPERACIÓN Y RECICLADO
Se hace un proyecto de derribo para la obra existente, partiendo de las siguientes
premisas. Es condición imprescindible hacer un derribo selectivo a mano para lograr
una perfecta clasificación de todo el material y de este modo poder recuperar lo más
posible.
Para conseguir esto se llega a un acuerdo con una compañÃa que certifica el derribo,
ajustado a proyecto y llegamos a reciclar y recuperar el 90% del material demolido. Se
elaboran distintos áridos y se separan metales. Todo ello es incorporado a la futura
estructura y cimentación de la obra, con lo que conseguimos otro objetivo
fundamental, RECUPERAR, RECICLAR Y REUTILIZA. Estas tres “R†son código
deontológico de la construcción sostenible y como no podÃa ser de otra manera, de
este proyecto.
4. DISEÑO Y DESCRIPCIÓN DEL EDIFICIO
Se plantea la realización de un proyecto de vivienda unifamiliar en altura, entre
medianeras, bajo la exigencia de ser un proyecto de vivienda pasiva y bioclimática con
cubierta verde.
Para ello se realiza un proyecto de vivienda de alta eficiencia energética con
pretensión de ser una de las primeras viviendas unifamiliares de consumo energético
auto producido y de cero emisiones, pretendiendo no depender de ningún proveedor
energético exterior para el buen funcionamiento de la vivienda.
La primera dificultad, es que al efectuar el estudio geotécnico del terreno se obtiene
que, hasta la cota -3 metros bajo rasante, no hay terreno firme para efectuar
cimentación alguna, siendo el relleno hasta esa cota terreno de muy mala calidad.
También existe la dificultad añadida de una posible excavación entre medianeras en
muy mal estado. Se hace necesaria una excavación por bataches de apenas dos
metros. En esta fase se descubre un pozo artesano abandonado, el cual
posteriormente podrá ser recuperado.
Para la construcción de la cimentación y de los muros perimetrales se utiliza hormigón
con áridos procedentes de la demolición una vez tratados y clasificados. También
colocamos una manta de bentonita de sodio en todo el contorno bajo la losa armada
ya que la cota del suelo del solar está a la altura del nivel freático. Esta excavación y la
construcción del sótano no se hubieran realizado si el terreno hubiese sido el
adecuado, pero al no ser asÃ, se tuvo que redefinir el proyecto inicial y se tuvo que
incorporar este espacio, incluyéndolo entonces dentro del diseño climático de la
vivienda, evitando llevar las tomas de aire a la cubierta y tomando aire a través del
patio de luces al sótano, funcionando este espacio como acondicionador natural de
temperatura, previo a la recirculación de aire por toda la vivienda, como ya
detallaremos en la memoria más adelante.
Por todo ello hacemos un proyecto de vivienda entre medianeras de cuatro alturas
más cubierta ajardinada y sótano. La calificación energética de dicha vivienda es “Aâ€,
primera vivienda unifamiliar entre medianeras con esta clasificación en España. Para
cumplir con esta máxima clasificación energética diseñamos una estructura en
hormigón con cerramientos de una hoja en CLIMABLOCK (bloque de madera
mineralizada con relleno de hormigón y aislante de grafito), con un sistema de
cerramiento de alta inercia térmica y con un alto aislamiento. Este bloque está
considerado como el mejor y más eficiente cerramiento en una sola hoja de los
disponibles en el mercado, según un estudio comparativo hecho por la Universidad
politécnica Comillas. ICADE Madrid.
4.1 ESTRUCTURA
Inicialmente se proyecta una estructura portante solo con el bloque CLIMABLOCK,
(www.climablock.com) porque admite cargas importantes hasta cuatro y cinco alturas.
Pero después de diferentes análisis, llegamos a la solución y hacemos una estructura
portante mixta de hormigón y CLIMABLOCK, lo que dota a la edificación de una solidez
extrema y el coeficiente sismológico de la vivienda aumentó de una forma significativa,
asà como la despreocupación por las cargas de todas las instalaciones de la cubierta.
La estructura la conforman un sótano, una planta baja a nivel del suelo, un primer piso
o piso de dÃa, un segundo piso o piso de noche, un tercero o planta de instalaciones, y
la cubierta transitable, asà como un casetón sobre el ascensor.
4.2 FACHADA Y ENVOLVENTE
La fachada es de piedra caliza de la zona, ventilada sobre un mortero tricapa de
WEBER transpirable y térmico, que conforma toda la envolvente del edificio y anula la
posibilidad de puentes térmicos o infiltraciones no deseadas, sellando todo el
perÃmetro.
La estructura la conforman un sótano, una planta baja a nivel del suelo, un primer piso
o piso de dÃa, un segundo piso o piso de noche, un tercero o planta de instalaciones, y
la cubierta transitable, asà como un casetón sobre el ascensor.
4.2 FACHADA Y ENVOLVENTE
La fachada es de piedra caliza de la zona, ventilada sobre un mortero tricapa de
WEBER transpirable y térmico, que conforma toda la envolvente del edificio y anula la
posibilidad de puentes térmicos o infiltraciones no deseadas, sellando todo el
perÃmetro.
4.3. CUBIERTA VERDE
Es en esta planta donde el proyecto da to
un modo interactivo tecnologÃa de vanguardia con ocio y tiempo libre y disfrute de sus
moradores. Por un lado hay que empezar por explicar que en su diseño hay un hilo
conductor: Al salir del ascensor en la cubierta
suelo, ya que todos los elementos están en su cota 0 a nivel del suelo transitable,
arboles, jardÃn, piscina, solárium etc.etc… Esto le confiere a la cubierta una belleza
importante y singular.
· Debe de tener, piscina, solárium, jardÃn, estanque y cenador con barbacoa.
· Para ello se diseñan en su estructura unos vasos para los elementos de tierra y de
agua, dejando el resto como caminos transitables ventilados. Todo ello
debidamente impermeabilizado con mortero espec
jardineras y vasos arboles con antiraÃces, drenante y retenedora, todo ello de la
firma SOCYR ( www.socyr.com
· Para los amantes de la jardinerÃa se proyecta un jardÃn con dos grandes
árboles importantes: uno al fondo al lado de la piscina y otro integrado en el jardÃn
central. En el estudio de paisajismo se hablará más extendidamente sobre este
proyecto, diseño de NATURA GARDEN DENIA.
· Para la realización de la piscina se hac
del edificio en hormigón con su desagüe. Se trata de un
se insertará otro vaso de poliéster que viene hecho con todos los equipos
incorporados y que se alojara dentro del vaso de hor
garantÃa de seguridad. Esta piscina será calefactada durante primavera y otoño
la energÃa proveniente de las placas térmicas, para lo cual se sobredimensiona su
instalación. Como belleza plástica se diseña como cerramiento d
piscina y de la cubierta un metacrilato xerigrafiado con una foto de horizonte
do su esplendor, dado que se combinan de
se tiene la sensación de estar a nivel de
ial flexible y lamina EPDM , las
)
e un primer vaso incorporado a la estructura
primer container
migón, ofreciendo una doble
vasos para
en el cual
con
el fondo de la
marino, creando la ilusión de piscina desbordante sobre el mar a 20 metros sobre
el suelo.
· Hay un altÃsimo grado de aislamiento en esta cubierta, no solo porque u
parte es piscina y otra es
sino porque todos los caminos y el suelo del cenador, tienen un foso ventilado bajo
un pavimento de tarima de exterior certificada. Bajo este foso discurren
instalaciones varias y todas las escorrentÃas.
jardÃn con una considerable masa de sustrato terrestre,
na buena
4.4. PATIO DE LUCES
Ya hemos hablado de los equipos de espejos y pulverizadores de agua, asà como del
store de control solar que lleva este patio en su encuentro con la cubierta, pero éste
espacio es mucho más que eso, dentro de la estrategia pasiva de la vivienda este patio
es el elemento termorregulador por excelencia de la vivienda.
En verano con un temporizador programado según la temperatura del aire exterior, se
pulverizara agua cada más o menos tiempo, siendo con mayor frecuencia cuanto
mayor sea la temperatura exterior. Este sistema ayudado por el sombreamiento
producido por el store solar y apoyado por las plantas existentes en la planta baja, que
es donde termina el patio y donde hay un lucernario que deja pasar la luz y que regula
por la ventana la entrada de aire al sótano, es el causante de hacer bajar la
temperatura del aire entrante en al menos cinco grados. Para conseguir esto se hace
en la planta baja del patio de luces, entre las plantas, una alberca de agua circulante
que ayudará en este sentido.
Todo este diseño pasivo hace que la temperatura del aire entrante vaya bajando poco
a poco y por las noches en verano sea una fuente de toma de aire para hacer la famosa
ventilación cruzada de la vivienda.
En cuanto al invierno la funcionalidad cambia: se abre el store solar, los espejos
helicoidales redireccionan el sol de invierno hacia el interior, derivando la luz y la
radiación solar hacia las partes bajas de la vivienda.
4.4 PLANTA DE INSTALACIONES
Se proyecta esta planta con tres utilidades concretas:
1. Servir de tapón térmico a modo de un mayor aislamiento de las partes de la
construcción destinadas a vivienda.
2. Camuflar todos los bajo-relieves que producen piscina, árboles, estanque, etc
para que cuando se llegue a la cubierta todo esté dispuesto en un mismo plano.
Se produce con ello un juego arquitectónico de ocultamiento, siendo de gran
impacto visual llegar a la cubierta y ver un árbol de gran porte a nivel de suelo
pisable.
3. Colocar aquà todas las instalaciones de ozono para la piscina, acumuladores de
ACS, sistemas de evacuación, inversores, recuperadores de calor etc.. En
sÃntesis, todos los equipos técnicos necesarios para el correcto funcionamiento
de las instalaciones.
4.6. PLANTA DE NOCHE
La planta segunda o también llamada planta de noche, albergará los tres dormitorios y
los tres baños, esta planta tendrá una comunicación directa con la planta de dÃa que es
la primera a través de un paso de luz en el forjado enfrente del ascensor, y que sirve de
paso de luz proveniente de la cubierta.
4.7. PLANTA DE DÃA
Esta planta está configurada como un solo espacio donde conviven cocina, salón,
comedor y biblioteca. A modo de una planta diáfana, tiene un solo techo radiante en
todo su espacio, tarima de madera certificada y un sistema de cerramiento acristalado
en el perÃmetro del patio de luces. Asimismo un gran ventanal cierra la planta al sur
sobre la fachada principal siendo un gran muro cortina acristalado y corrido para la
planta de dÃa y la de noche.
4.8. PLANTA BAJA
La planta baja albergará al fondo una habitación de servicio con su baño, pensando en
un futuro y por si alguna vez se necesita apoyo exterior por parte del servicio. Esta
habitación tendrá todos los servicios y estará al margen de la vivienda.
Más cerca de las escaleras y junto al hall se ubica un despacho profesional, por si se
pretende tener aquà un despacho para recibir clientes. El hall tiene acceso desde el
garaje a la vivienda y es sala de espera para el despacho profesional. Todos estos
espacios tienen el mismo tratamiento que las plantas superiores, techo radiante de
calefacción y refrescamiento y tarima certificada en el suelo, divisiones secas de VIROC
y mortero de cal hidráulica con silicatos en paredes transpirables.
En la parte delantera se encuentra el garaje y el portal de la vivienda, todo en un
mismo sitio. Se accede a la vivienda a través del garaje toda vez que por su estrechez
no hay otra posibilidad. Para hacer cómodo este sistema, se diseña una puerta
automática con dos motores y tres hojas: con un botón del mando se abre la puerta
derecha y peatonal, y con el otro botón se abren las tres hojas, dos pliegan tipo libro
hacia la izquierda y la peatonal a la derecha.
En la entrada de la vivienda hay un sistema de reconocimiento y video vigilancia y de
control de acceso a través de toda la red telefónica de la vivienda incluida los móviles
que son mandos a distancia . Y en el suelo hay un tubo solar que deja pasar luz al
sótano ( www.boigo.com/teleporteros/index_teleporteros.htm ).
4.9 PLANTA SÓTANO
Fundamentalmente este sótano funciona como el shunt de una gran campana que
toma el aire de la claraboya del suelo del patio de luces que termina en la planta baja y
ese aire lo recircula hacia el sistema de renovación de aire, siendo aspirado desde el
equipo de recuperación de calor termodinámica situado en plt. técnica y bajo piscina.
5. ESTRATEGIA DE PRODUCCIÓN ELÉCTRICA
El sistema combinado de tejado fotovoltaico y turbina eólica de eje vertical, puede
producir actualmente una potencia eléctrica de 4 a 5 kW, cantidad que consideramos
suficiente para el autoconsumo propio de la vivienda, acercando el concepto de
construcción de consumo eléctrico cero y posiblemente excedentaria.
A) Producción eólica de energÃa eléctrica a través del viento
B) Producción fotovoltaica de electricidad a través de paneles solares
C) Inversor que sincroniza la energÃa enviada por el aerogenerador eólico y el tejado fotovoltaico,
vertiendo todo lo producido a la red eléctrica.
5.1 ENERGÃA EÓLICA
Sobre el casetón del ascensor, al llegar a la cubierta, se sobredimensiona un forjado a
modo de techo del ascensor y caja de escaleras, justo en el eje de la vivienda llega
hasta este ultimo forjado un pilar metálico de viene desde el sótano y que soportará la
carga del aerogenerador de eje vertical (turbina eólica de eje vertical). Este pilar se
colocó exento de las cargas de la estructura a fin de evitar posibles vibraciones o
tensiones no deseadas. A fin de calcular la idoneidad de esta instalación en la fase
constructiva del edificio se instalara un anemómetro para analizar los vientos en la
zona de instalación.
A) Producción eólica de energÃa eléctrica a través del viento
B) Producción fotovoltaica de electricidad a través de paneles solares
C) Inversor que sincroniza la energÃa enviada por el aerogenerador eólico y el tejado fotovoltaico,
vertiendo todo lo producido a la red eléctrica.
5.1 ENERGÃA EÓLICA
Sobre el casetón del ascensor, al llegar a la cubierta, se sobredimensiona un forjado a
modo de techo del ascensor y caja de escaleras, justo en el eje de la vivienda llega
hasta este ultimo forjado un pilar metálico de viene desde el sótano y que soportará la
carga del aerogenerador de eje vertical (turbina eólica de eje vertical). Este pilar se
colocó exento de las cargas de la estructura a fin de evitar posibles vibraciones o
tensiones no deseadas. A fin de calcular la idoneidad de esta instalación en la fase
constructiva del edificio se instalara un anemómetro para analizar los vientos en la
zona de instalación.
Este elemento será la escultura arquitectónica que rematará el edificio, además de
proporcionarle una importantÃsima fuente de energÃa limpia. Esta turbina diseño de
Phillip Starck http://www.revolutionair-pramac.com/Europe/it/revolutionair-pramac-starckgeneratore-eolico-turbina-WT1000W.asp / se coloca sobre un mástil , bajo ella quedará
todo un espacio disponible donde se instalará un huerto ecológico para plantar
verduras, hortalizas y hierbas aromáticas en bancales diseñados en escalera, alrededor
del cerramiento perimetral. Se accede a este espacio mediante una escalera de
caracol.
5.2 ENERGÃA FOTOVOLTAÃCA
Se proyecta sobre el cenador una pérgola técnica que alojará módulos solares hÃbridos
termo-fotovoltaicos Solimpeks ( www.solimpeks.com ). Este tejado solar a su vez
protegerá el espacio creando un cenador cubierto. La pérgola tendrá continuidad
enlazando con el forjado/tejado que integra la tercera planta, donde se incorporan
más paneles solares y ventanas integradas.
Entendemos que el vertido a red de la producción propia de energÃa eléctrica de
momento tiene diversas dificultades burocráticas y legislativas, que esperamos queden
resueltas dentro del año 2011, logrando en breve que la paridad de costos entre
energÃa comprada y producida se cruce.
6. ESTRATEGIA DE CLIMATIZACIÓN
El edificio dispone de dos sistemas
climatización: un muro cortina activo y un sistema de ventilación mecánica controlada
de doble flujo con recuperación de calor termodin
6.1 MURO CORTINA ACTIVO
Este cerramiento tiene una gran importancia en la v
empresa de I+D+i de la Universidad Politécnica de Madrid.
www.intelliglass.com ) realiza para esta vivienda un prototipo de muro cortina
acristalada de triple cristal y doble cámara, con una cámara de aire y otra de agua
circulante, que absorbe hasta el 7
medio del agua del pozo en circulación con la cámara del cerramiento acristalado. Este
sistema nos permite recircular agua fresca del pozo que refresca el interior en verano
como un gran radiador a la vez que absorbe la radiación solar. En invierno se detendrá
la recirculación de agua y el agua depositada en la cámara acristalada se calienta con el
sol convirtiéndose a la vez en un gran radiador térmico al interior, dejando al mismo
tiempo pasar toda la luz.
Las plts. "de dÃa" y "de noche" (plts. 1ª y 2ª) de la fachada Sur del edificio cuentan
como solución de carpinterÃa exterior con un muro cortina de
singularidad añadida de una circulación de agua por la cámara más próxima al interior.
Dicho flujo de agua es impulsado por seis pequeñas bombas hidráulicas, tres por cada
plt., y tratada térmicamente de modo que su temperatura sea s
confort (22ºC en invierno y 25ºC en verano). En realidad, se trata de seis circuitos
Y ACS
innovadores dentro de su estrategia de
ámica.
ivienda. Ha sido re
La firma INTELLIGLASS
0% de la radiación solar en verano refrigerándose por
cristal triple, con la
iempre igual a la de
alizado por una
(
secundarios, equilibrados térmicamente desde un solo primario a través de los
correspondientes intercambiadores de placas (6 Uds.)
Este sistema de climatización activo se basa en la propiedad fÃsica del agua de ser
impermeable a la radiación infrarroja. La circulación del agua por la cámara entre los
intercalarios inferior y superior (de impulsión y retorno) puede transmitir a los citados
intercambiadores hasta el 70% de las ganancias térmicas recibidas por radiación, sin
restar luminosidad al interior. Ese es el porcentaje de energÃa que esta estrategia de
climatización elimina de la ecuación de confort interior, y que a la vez puede ser
utilizada para otros fines (ACS...) En caso de ser requerida esa energÃa, en lugar de
eliminada, basta con parar las bombas de estos secundarios.
El modo de funcionamiento normal será el de refrigeración del agua, debido a las
elevadas ganancias que se pueden alcanzar. Para ello, la energÃa excedentaria será
disipada contra la piscina de la cubierta, de 30 m3 de agua, a través del primario y sin
uso de una enfriadora. Si dicha energÃa fuese insuficiente, se activarÃa como apoyo un
sistema geotérmico en lazo abierto y también sin bomba de calor, consistente en la
circulación de agua desde un pozo situado en la plt. sótano del mismo edificio, y su
posterior reingreso en el mismo una vez cubierto su cometido de disipación térmica.
Su funcionamiento puede variar ligeramente entre las estaciones:
MODO INVIERNO: La carga térmica es más intensa debido al ángulo del sol. El alero no
tiene efecto alguno. No obstante, el agua de la piscina tiene una temperatura máxima
reducida y es suficiente para controlar el lÃmite máximo de la temperatura del agua en
el interior de los cristales.
MODO VERANO: La carga térmica es menos intensa debido al ángulo del sol. El alero
elimina gran parte de la radiación solar directa, especialmente del 15 de julio al 15 de
agosto. La temperatura del agua de la piscina puede ser muy elevada y es posible que
sea necesaria la acción del sistema geotérmico en lazo abierto anteriormente descrito.
En ese momento, entrará en funcionamiento la bomba del circuito del pozo y la válvula
de tres vÃas motorizada (todo/nada) hará que la disipación térmica se realice mediante
este otro foco frÃo, en lugar de la piscina.
6.2. PANELES SOLARES
Al margen del sistema anterior, se dispone de una captación mediante la componente
térmica solar de los paneles hÃbridos termo-fotovoltaicos, para cubrir la fracción solar
de ACS a que obliga el CTE, y para el uso secundario de calentamiento del agua de la
piscina.
Su funcionamiento es estándar, primando el calentamiento del depósito de agua
mediante intercambiador previo al segundo depósito de ACS. Una vez la temperatura
del ACS es la requerida (60ºC), la válvula de tres vÃas diversora motorizada derivará el
caudal de agua caliente hacia la piscina (ver esquema)
Durante el invierno, la acción de los paneles solares sobre la temperatura del agua de
la piscina ampliará su perÃodo de uso anual.
6.3. VENTILACIÓN MECÃNICA CONTROLADA DE DOBLE FLUJO CON RECUPERADOR
DE CALOR TERMODINÃMICO
El sistema se compone fundamentalmente de dos redes de conductos, una de
admisión de aire de renovación desde el exterior hasta los locales habitados (salas de
estar, dormitorios…) y otra red de extracción de aire climatizado y viciado desde los
locales húmedos (baños, cocina…) hasta el exterior.
Ambos flujos de aire serán posibles mediante la acción de dos ventiladores, alojados
dentro del mismo aparato. Dicho aparato, cuenta además con una mini-bomba de
calor, cuya misión será la de traspasar el calor aire de extracción al aire de renovación
(modo invierno) o traspasar el calor del aire de renovación al aire de extracción (modo
verano) según sea el caso, aportando además la energÃa necesaria para climatizar en
ambos modos de funcionamiento.
Este aparato se denomina “recuperador termodinámico†(RT) y dispone de otro modo
de funcionamiento, que es el de deshumectación, para el cual provoca un by-pass
mecánico entre ambos flujos de aire.
Recuperador de calor termodinámico ( www.clivet.com )
A la entrada de cada planta y en ambos flujos de aire, se dispondrá de compuertas
motorizadas que regulen el caudal a dos posiciones: pasos del 10% y el 100%. En el
circuito de retorno de cada plt. se situarán las siguientes sondas: S. de concentración
de CO 2 , S. de humedad relativa y S. de temperatura del aire.
Los ventiladores del equipo RT funcionan Todo/Nada, por lo que para que el sistema
de control funcione existen dos alternativas: o bien disponemos de un ventilador que
funcione en paralelo permanentemente al 10%, o bien se fuerza mediante
programación el funcionamiento del RT cada intervalo de tiempo (p. ej., 1 min. cada 15
min.). En cualquier caso, si se va a controlar el caudal de cada una de las plts., será
necesario un sistema adicional de by-pass en el RT mediante conductos y compuerta
de sobrepresión.
También se colocará un dispositivo de aporte de calefacción auxiliar en conducto
general de impulsión. Puede ser bien una resistencia eléctrica (aprox. 3 kW), o bien
una baterÃa de agua caliente conectada hidráulicamente mediante bomba a un
depósito de inercia térmica.
7. ESTRATEGIA DE ILUMINACIÓN
Se hace especial consideración del bajo consumo de energÃa eléctrica en la iluminación
interior del edificio. Habida cuenta que la morfologÃa de los edificios tradicionales de la
zona para preservar del calor sus interiores durante el verano eliminaban la luz natural,
en este proyecto se hace hincapié en soluciones para su aprovechamiento, y la
implementación de innovaciones en iluminación artificial. Consideramos fundamental
la regulación domotica de la intensidad lumÃnica artificial en función de la natural.
7.1. PATIO DE LUCES Y HELIOSTATOS
Las caracterÃsticas de la planta hacen necesaria la disposición de un patio de luces para
la captación de luz natural, pero se puede potenciar más aún mediante el uso de
helióstatos que redirijan el haz de luz hacia el interior
Dentro de la estrategia climática de esta vivienda tiene especial relevancia el patio de
luces, el cual es cruzado por una pasarela para acceder al solárium. Bajo esta pasarela
y en la parte más alta de las paredes del patio se instalan al lado norte, este y oeste del
patio unos espejos helicoidales para derivar la luz solar hacia el interior del patio en
invierno, ( www.espaciosolar.com/heliostatos.html ). El aire entrante hacia el sótano
durante el verano atenuará su carga térmica, a la vez que se cierra el paso de la
radiación solar con un store de protección solar que pasa por dos carriles debajo de la
pasarela y que regula el paso de los rayos solares.
7.2 ILUMINACIÓN POR LEDS ORGÃNICOS
El sistema de iluminación artificial, se realizará en base a una propuesta realizada por
la firma Santa Cole, basada en láminas adaptables a distintas superficies y en cuyo
interior se alojan microleds, dando al aspecto de la lámina una continuidad lumÃnica,
asà como iluminación puntual e indirecta
8. CONTROL Y DOMÓTICA
Se tratará de tener un inteligente control domótico
(www.abb.es/product/es/9AAC124522.aspx) sobre todo en lo referente a la eficiencia
energética del edificio con sistemas de control por áreas (clima, iluminación, redes
datos, multimedia, agua, producción de energÃa, consumo energético, etc...) todo
estos sistemas deberán ser controlados por un sistema llamado INTEGRADOR, (
www.dicomat-asetyc.com ) para lo cual deberán usar protocolos legibles entre los
distintos equipamientos y compatibles con el fin de coordinar todos los sistemas bajo
un solo control general.
. COROLARIO DEL PROYECTO
Hemos pensado hacer una vivienda confortable para sus moradores, respetuosa con
su entorno y medio ambiente, y de unas altÃsimas prestaciones energéticas. Por ello ha
conseguido la calificación energética “Aâ€, y como colofón solo mostrar nuestra
preocupación por la falta de sensibilidad general para poder lograr que todas las casas
que se puedan recuperar se hagan con estos criterios. Estamos convencidos de que si
seguimos ocupando parcelas de campo para hacer casas y sobrepoblando todo el
entorno, degradaremos el medio ambiente. Con lo fácil que resultarÃa rehabilitar todas
las casas destartaladas que hay en todos y cada uno de nuestros pueblos y ciudades.
10. COLABORADORES DEL PROYECTO (HASTA ESTOS MOMENTOS)
1. AISLAMIENTO SOTANO
www.friemin.de/htdocs_de/home/index.html
2. IMPERMEABILIZACIÓN CUBIERTA EPDM
www.socyr.com/epdm.html
3. INGENIERIA ENERGETICA
www.altertech.es Dirección eficiencia energética
4. TUBERIAS SANEAMIENTO
www.abnpipesystems.com
5. BLOQUE ESTRUCTURAL MADERA MINERALIZADA
www.climablock.com
6. MORTERO EXTERIOR SELLANTE, AISLANTE Y TRANSPIRABLE WEBER
www.weber.es/morteros-tecnicos.html
7. PIEDRA CALIZA DE LA ZONA
www.gesamar.es/
8. MADERA EXTERIOR E INTERIOR
www.jsbambu.com/productos.htm
9. MURO CORTINA FACHADA
www.intelliglass.com/ U.P.M
10. ESPEJOS Y TUBOS DE LUZ SOTANO
www.espaciosolar.com/heliostatos.html
11. ILUMINACIÓN
www.santacole.com
www.sombrasiluminacion.com
12. ASPIRACIÓN CENTRALIZADA
www.boigo.com/aspiracion_centralizada/index.htm
13. TURBINA EOLICA DE EJE VERTICAL
www.rev pramac.com/Europe/it/revolutionair-pramac-starck-generatore-eolico-
turbina-WT1000W.asp olutionair- www.teknosolar.com
14. SISTEMAS DE SANEAMIENTO
www.geberit.es/geberit/inet/es/wcmses.nsf/pages/index
15. MECANISMOS ELECTRICOS Y ELECTONICOS
www.abb.es/product/es/9AAC124522.aspx ,
Integrador electrónico sistemas domoticos www,dicomat-asetyc.com
16. PISCINA Y SPA
www.poliesterhermida.com
17. HUERTO ECOLOGICO
www.horturba.com/castellano/index.php
18. TEJADO SOLAR INTEGRADO FOTOVOLTAICO Y TERMICO
http://www.solimpeks.com/en/products_list.php?cont_id=25&cat_id=33
19. CERRAMIENTOS ALUMINIO
www.aluminioscortizo.com
20. FONTANERIA E INSTALACIONES HIDRAULICAS
Intarias.- FontanerÃa Arias
En estos momentos estamos en conversaciones con diversos fabricantes de distintos
productos, sistemas e instalaciones, con el fin de llegar a acuerdos de instalación de
sus productos y que incorporaremos a esta memoria según vayan haciéndose realidad,
hasta conformar la memoria definitiva al final de obra.
GECOHOMEPROJECT:
GERARDO GONZALEZ ALVAREZ.
Ref.8 · Viviendas bioclimáticas en Galicia http://abioclimatica.blogspot.comIntroducción
La arquitectura bioclimática puede definirse como la arquitectura diseñada sabiamente para lograr un máximo confort dentro del edificio con el mÃnimo gasto energético. Para ello aprovecha las condiciones climáticas de su entorno, transformando los elementos climáticos externos en confort interno gracias a un diseño inteligente. Si en algunas épocas del año fuese necesario un aporte energético extra, se recurrirÃa si fuese posible a las fuentes de energÃa renovables.
A igualdad de confort la mejor solución es la más simple y si además es sana para el planeta, mucho mejor. A esta simplicidad se llega a través del conocimiento y la buena utilización de los elementos reguladores del clima y de las energÃas renovables.
Durante la fase de diseño del edificio es importante contemplar todos los elementos en su conjunto: estructuras, cerramientos, instalaciones, revestimientos, etc., dado que carece de sentido conseguir un ahorro energético en determinada zona y tener pérdidas de calor en otra.
La gran mayorÃa de los edificios construidos actualmente suplen su pésimo diseño bioclimático con enormes consumos energéticos de calefacción y acondicionamiento de aire.
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Cuando mi hija comenzó su último curso en la Facultad de Matemáticas de Santiago de Compostela llegó a casa feliz. “¡Tengo ventanas!†nos dijo. Después de haber pasado cuatro años en aulas cerradas, los alumnos de 5º curso tenÃan el privilegio de poder ver la luz del sol. ¿Cómo se puede tener a nuestros jóvenes sin recibir la claridad del dÃa durante años mientras están en clase? Y, ¿Como se puede desperdiciar asà la captación de la radiación solar?
Según cuentan, el diseño del edificio se basó en una facultad andaluza ubicada en un lugar seco y soleado. El diseño original tenÃa una serie de tragaluces orientados al norte que recibÃan luz del sol indirecta, más fresca, y permitÃan ser abiertos para dejar salir el aire interior en los dÃas cálidos.
Trasladado a Galicia el edificio se convirtió muy pronto en “la casa de las goterasâ€. Optaron por cubrir todo el tejado para evitar las filtraciones de agua y con ello condenaron a los matemáticos a permanecer bajo una perpetua luz de neón.
PodrÃa continuar la lista de aberraciones climáticas pero el objetivo de este trabajo es otro y sin duda cada uno de Vds. conoce sus propios casos particulares de edificaciones mal concebidas, incómodas para sus ocupantes y que son un despilfarro energético.
Como contrapartida podemos mencionar el aula laboratorio del Centro Educativo del Medio Ambiente en Crevillente (Alicante), que mantiene una temperatura constante de 23º C. a lo largo de todo el año sin aporte energético externo.
El diseño de un edificio debe hacerse globalmente de modo que sus diferentes elementos compongan un todo armónico: estructuras, instalaciones, cerramientos, captación solar, caldeo, protección y acondicionamiento acústico, lumÃnico, cerramientos, orientación, diseño del entorno, etc. de modo que cada elemento cumpla una misión bioclimática a la par que funcional.
Por la brevedad de tiempo en que este trabajo ha de ser realizado, se insistirá especialmente en los aspectos de control climático directo. Esto no debe interpretarse como un divorcio entre ellos y el resto de la construcción.
No es rentable ni va a funcionar adecuadamente un edificio construido del modo convencional al que se le adhieren unos paneles de captación solar. No va a funcionar adecuadamente un edificio que no se conciba como un todo global. Por ejemplo, los elementos estructurales o de cerramiento pueden ser a la vez acumuladores de calor o reguladores de la radiación solar.
* Estudio del emplazamiento
- Análisis del lugar
- Integración de la casa con el lugar
- Protección frente al medio
* ClimatologÃa de la construcción
- Modos de transmisión del calor
- Reacciones fisiológicas del cuerpo humano frente al clima
- Clima interior de la vivienda: factores que determinan el clima.
- Relación de la humedad, temperatura y velocidad del aire
- Aislamiento
* Control del clima por medios constructivos
- Modos de evitar las pérdidas de calor
- Modos de refrigerar los edificios
- Captación y almacenamiento de energÃa del entorno
* Control del clima con ayudas artificiales
- Colector de placa plana
- Bombas de calor
- Sistemas de termosifón
- Sistemas de aire
- Calefacción solar
- Captación de energÃas renovables.
* Ventilación natural y enfriamiento en verano
- Acondicionamiento natural de aire
- Ventilación con el aire de la noche
- Respiraderos de techo y ático
- Patios de control climático
- Flujos de aire a través de ventanas
* Diseño del paisaje para control climático
- Paredes Rudofsky
- Elección y localización de la vegetación
- Construcción con cobertura de tierra.
Estudio del emplazamiento
Introducción:
“Inspección antes de proyecto antes de construcciónâ€. Esta era la frase favorita de Patrick Geddes, considerado el primer planificador del entorno de la cultura occidental.
Las culturas vernáculas siempre han observado los espacios naturales para ubicar las viviendas en lugares que permitiesen el máximo aprovechamiento de las condiciones climáticas del lugar. A lo largo de la historia los pueblos indÃgenas han practicado la integración de sus construcciones tradicionales con la naturaleza.
En la antigua cultura griega se consideraba un derecho legal el acceso a la luz del Sol y se planificaron ciudades como Olinto en el siglo V a. de C. cuyas calles se orientaron de tal modo que todas las casas recibÃan la misma radiación solar.
Mientras muchos pueblos del mundo siguieron viviendo en armonÃa con su entorno natural, en la cultura europea esta sabidurÃa se fue perdiendo paulatinamente sobre todo en las ciudades, a causa de la descoordinación y falta de regulación de las actuaciones públicas y privadas llegando a convertirse este olvido en un problema sanitario de primera magnitud.
Owen presentó al gobierno inglés en 1.817 un informe proponiendo una “comunidad de armonÃa y cooperaciónâ€, proyecto que fue desestimado. (Ver croquis en el apartado de material). En 1.825 proyectó una comunidad en la que 1.200 personas vivirÃan en un terreno agrÃcola de 500 hectáreas. En 1830 el cólera se extiende por Europa. La opinión pública reacciona y solicita una intervención, pero la primera ley sanitaria no serÃa publicada hasta 1.848.
A mediados del siglo XlX Sir Edwin Chadwick investigó las condiciones de habitabilidad de los barrios obreros británicos y a la vista de las miserables condiciones de salubridad en que vivÃan sus habitantes se inició un movimiento para construir viviendas sanas y soleadas. Comenzaron a construirse las primeras ciudades-jardÃn. Recordemos por ejemplo el proyecto de Letchworth.
Ya en el siglo XX hubo varios arquitectos preocupados por la buena integración del edificio en el entorno, lo lograsen o no.
Le Corbusier hizo unos bocetos para la ponencia que presentó en el Congreso Internacional de Estudio sobre el problema de las zonas subdesarrolladas celebrado en Milán en 1.954. Uno de ellos titulado: “Las 24 horas solares†hace relación a la necesidad de satisfacer unas buenas condiciones de habitabilidad. En uno de sus proyectos, las “Unités d´habitation†expresa su rolex replicas espana concepto de integración del hombre urbano en el entorno (ver copias en el apartado de material).
Sin duda fué Frank Lloyd Wright el arquitecto que mejor supo comprender el entorno e integrar las construcciones en el lugar. Según sus palabras, sus viviendas deberÃan ser parte de la naturaleza y crecer “desde el suelo hacia la luzâ€. En su libro “The Natural House†escribió cómo la casa debe construirse “integrada en el lugar, integrada en el entorno e integrada en la vida de sus habitantesâ€. (Imagen de uno de sus proyectos, ejemplo de integración con el entorno en el apartado de material).
A partir de 1.960 comenzó en occidente un movimiento ciudadano de protección del medioambiente y una vuelta a la naturaleza. Con la publicación del libro de James Lovelock: “Gaia: una nueva visión de la Vida sobre la Tierra†se despierta la conciencia planetaria y nace el concepto de “casa ecológica†que concibe la casa como un micro ecosistema en profunda interrelación con el ecosistema más amplio que es Gaia: la Tierra. En este concepto actual de vivienda, la unidad de la casa y su entorno debe ser profunda y ambos complementarse mutuamente. Por ello se hace necesario comenzar por el estudio del lugar con el fin de lograr esta integración lo mejor posible.
Contenido
Análisis del lugar
Para elegir y planificar un solar debemos observar varios elementos que tienen gran importancia a la hora de construir un edificio aliado con el entorno. Esto nos proporcionará como mÃnimo más confort, mejores vistas, mejor aprovechamiento de los espacios y un considerable ahorro energético. Unas observaciones son sencillas de realizar, otras más complejas o técnicas. Las clasificamos de este modo:
- LÃmites:
Observaremos los contornos, lÃmites de la propiedad, construcciones vecinas, caminos, vÃas de comunicación adyacentes, dimensiones y forma del solar, lugares de acopio de materiales de construcción, acometida de instalaciones (agua potable, electricidad, saneamiento...), vertederos próximos de escombros (si fuese preciso) y haremos un croquis anotando todo ello.
- Orientación:
Este punto es fundamental ya que determinará la orientación de la vivienda a fin de conseguir un buen ahorro energético. En el hemisferio Norte la orientación de la zona de estar conviene dirigirla hacia el Sur. El Norte magnético se puede localizar con brújula, el geográfico observando la estrella Polar y el Sur observando la posición del sol observando la sombra en el momento del mediodÃa. (Ver actividades).
- El Sol:
La radiación solar puede ser aprovechada de varias formas: para calentamiento pasivo, calentamiento activo y obtención de electricidad fotovoltaica. Localizaremos el Sur para conocer la mejor orientación de los elementos captadores de energÃa. Seleccionaremos los lugares donde no haya árboles ni obstáculos que den sombra y los anotaremos en el croquis. En cuanto a la posible ubicación de la vivienda hay que tener en cuenta que el Sol es deseable en invierno, pero no en verano y prever el modo de atenuar la potencia de los rayos del Sol en dicha estación. (Este apartado se analizará más adelante en otro tema). Debemos anotar en el croquis la trayectoria del sol, punto de amanecer y de ocaso, con la fecha del dÃa que se hace la observación para facilitar la tarea de elaborar el esquema de análisis del lugar.
El viento:
En nuestras latitudes se hace necesario proteger la vivienda de los vientos dominantes en invierno y evitar las turbulencias. En verano conviene aprovechar las brisas naturales para favorecer la ventilación.
Se anotará en el croquis la dirección de dichos vientos para diseñar pantallas o elementos cortavientos asà como prever aberturas en el edificio para producir ventilación cruzada natural durante los dÃas cálidos.
- La topografÃa:
Se hace aconsejable anotar las pendientes del terreno y la dirección de sus inclinaciones ya que pueden afectar directamente al curso de los vientos que incidirán sobre la edificación. También influyen sobre el curso de las aguas de lluvia y nos indicarán las zonas en que puede ser necesario realizar drenajes.
En estas latitudes suele ser más deseable edificar en una ladera orientada al Sur, pero si no se dispone de ella se puede construir un microclima por medio de un pequeño movimiento de tierras y el uso de vegetación.
- Las vistas:
En el caso de encontrarnos con una vista indeseable, esta puede ocultarse con árboles u otro tipo de pantallas. Si no es posible por falta de espacio, siempre puede diseñarse una vivienda con patio o pequeña huerta.
Solemos tender a colocar la mayor parte de las ventanas hacia la vista que más nos gusta, olvidándonos de que con ello nos podemos estar limitando a contemplar un único panorama durante el resto de nuestra vida.
Los constructores japoneses diseñan las aberturas de modo que el mismo paisaje nunca sea visto replicas de relojes desde más de un punto. Por medio del uso de la vegetación y de otros elementos de jardÃn como cercas, estanques, pequeñas construcciones auxiliares, etc. ocultan los paisajes repetitivos. Además, para evitar la sensación de “cuadro†compensan el punto central de interés de la vista principal colocando alrededor de las esquinas otros puntos de interés.
- Vegetación:
Es la gran aliada de la arquitectura bioclimática. Las plantas nos permiten protegernos de los vientos frÃos, disponer de sombra en verano, aislarnos de los ruidos, controlar la erosión y proporcionarnos belleza paisajÃstica que cambia con el curso de las estaciones. En nuestro esquema anotaremos la ubicación de los árboles de la finca y sus proximidades asà como el tipo de vegetación autóctona de la parcela y los alrededores.
- El agua:
El agua de lluvia puede ser almacenada y empleada para el riego. Conviene conocer la cantidad de precipitaciones y la época del año en que suelen producirse. Conviene realizar algún estudio para conocer la presencia de agua subterránea que pueda sernos de utilidad, asà como la existencia de capas freáticas que puedan afectar al diseño estructural. Un alto contenido de agua puede llegar a suponer un costo elevado añadido en el capÃtulo de drenajes e impermeabilización.
La presencia cercana de masas de agua: océano, lagos, rÃos, etc. influye sobre el clima. Los lagos y rÃos atraen masas de aire frÃo. El océano puede traernos brisas y temporales.
- El hielo:
Si se va a construir en un lugar donde se producen heladas invernales necesitamos conocer la temperatura mÃnima que alcanzan para calcular la profundidad adecuada de la cimentación y que no se vea afectada por ellas.
- Las construcciones adyacentes:
Anotaremos su altura, posición relativa, su grado de agrupación y la organización del entramado urbano que nos rodea. Observaremos si nos protegen de los vientos o nos dan sombra.
Puntos de abastecimiento:
Ubicación de redes de abastecimiento de agua, gas, electricidad, saneamiento, telefonÃa, etc., asà como puntos de acopio de materiales de construcción, invernaderos para adquisición de plantas, obtención de materiales reciclados, etc.
- La geologÃa del terreno:
Antes de edificar conviene que una empresa especializada realice un estudio geotécnico del terreno y nos aconseje sobre las capas y la profundidad adecuada a la que se debe cimentar. También necesitaremos ayuda para localizar venas de agua, localización de la capa freática, presencia del peligroso gas radón y zonas geopáticas (zonas de magnetismo alterado).
- Las radiaciones electromagnéticas:
Cada vez hay más estudios que relacionan la presencia de cables de alta tensión, transformadores de electricidad y antenas de telefonÃa con la mayor incidencia de ciertas enfermedades. Por ello es necesario observar si en las proximidades de la parcela existen este tipo de instalaciones para tomar las debidas precauciones.
Integración de la casa con el lugar
Debemos considerar el conjunto casa-lugar como un todo indivisible. La planificación de la casa y su entorno debe hacerse simultáneamente, cada metro cuadrado de terreno es tan importante como el metro cuadrado edificado. En realidad deberÃa considerarse el espacio al aire libre como una estancia más de la vivienda y crear espacios de transición intermedios como patios y verandas.
- El asentamiento:
Es frecuente colocar la vivienda en lugar que nos parece más hermoso de la parcela, sin darnos cuenta de que una vez hayamos ocupado el sitio con ladrillos y hormigón es muy probable que ese espacio haya perdido su encanto. El lugar debe ser escuchado, sentido, percibido en todos sus aspectos antes de comenzar el diseño de la edificación. Solo asà podremos darnos cuenta de cuál es el lugar adecuado para desarrollar cada una de nuestras actividades: lugares para pasear, para estar, para dormir, para cocinar...
- La forma:
Solamente cuando se hayan “trazado†los diferentes espacios sobre el croquis del lugar empezará a tomar forma la futura edificación. Si hemos “escuchado†el sitio, el diseño se adaptará al terreno como un guante en la mano. La armonÃa con el paisaje será mayor si se utilizan los materiales propios del lugar. La forma resultante debe permitir hacer un buen acopio de la radiación solar en verano, eludir los vientos de invierno y proporcionar la adecuada ventilación y frescura en verano.
- La relación con la superficie:
Será fruto del paisaje y el clima. En un solar inclinado se puede llevar acabo un diseño en dos niveles colocado en la ladera. En lugares áridos y de clima continental puede ser muy útil desde el punto de vista climático plantearse una construcción semienterrada.
Protección frente al medio:
El control climático del interior de la vivienda necesita ser apoyado y propiciado por el adecuado diseño y utilización del terreno circundante. El espacio al aire libre nos puede proporcionar un microclima confortable y una relación necesaria y gratificante con la naturaleza.
- La radiación solar:
En invierno se necesita hacer acopio de la misma y en verano aislarnos de ella. Por ello se deben buscar mecanismos para permitir su entrada en los dÃas frÃos y evitarla en tiempo de calor. Además de los elementos puramente constructivos como voladizos podemos utilizar árboles y plantas trepadoras de hoja caduca que en invierno dejan pasar los rayos del Sol y en verano proporcionan sombra.
- Los vientos:
Los frÃos vientos de invierno pueden frenarse con pantallas de setos y árboles de hoja caduca. Si el terreno es irregular pueden aprovecharse los desniveles del mismo para construir la casa en un espacio abrigado orientado al Sur. La forma de la cubierta puede diseñarse más baja por el lado de incidencia de los vientos, de modo que “resbalen†sobre ella sin dejar pared expuesta a los vientos. En zonas secas y frÃas se puede construir una vivienda semienterrada.
- Los ruidos:
Las calles, carreteras o vecinos poco cuidadosos pueden hacer necesario la construcción de pantallas acústicas. Existen elementos prefabricados que no quedará más remedio que colocar cuando no se dispone de espacio, pero es mucho más agradable e incluso da mejores resultados la ubicación de una barrera vegetal formada por árboles y setos de hoja caduca, plantados de modo que ofrezcan una curva ascendente.
- Las zonas geopáticas:
Se evitará construir sobre fallas o venas de agua y se distribuirá el espacio interior de la vivienda de modo que las camas no coincidan sobre los cruces de las redes de Curry o de Hartmann que producen alteraciones del magnetismo terrestre.
- La contaminación electromagnética:
La presencia de transformadores de electricidad produce campos electromagnéticos indeseables que pueden apantallarse y derivarse a tierra. Si la empresa suministradora de electricidad se niega a hacerlo pueden reducirse considerablemente tales campos con la colocación de fuentes que proyecten agua pulverizada y elementos hincados en el terreno que deriven a tierra los iones del aire.
- El gas radón:
Las zonas granÃticas suelen ser grandes emisoras del gas radioactivo radón que se acumula en el interior de la vivienda y puede resultar peligroso para la salud de sus ocupantes. La mejor forma de librarse de él es la ventilación. Se puede ventilar la solera del edificio para que salga al exterior. También resulta eficaz ventilar la casa. Para ello se pueden abrir las ventanas dos veces al dÃa durante al menos 15 minutos. Para evitar perder calor durante los meses frÃos, además de ventilar la solera puede diseñarse la vivienda con conductos de ventilación que precalienten el aire, como veremos en un tema posterior.
Aplicaciones a la construcción bioclimática en Galicia
Galicia es una zona en la que hay que cuidar de modo especial el estudio geológico del terreno a causa de la frecuente existencia de venas de agua subterránea y de terrenos emisores del gas radón que es radioactivo. Por ello deberÃa pedirse siempre la ayuda de profesionales que elaboren dicho estudio y solamente después de conocer los resultados elegir el lugar donde se edificará la vivienda.
Atendiendo al clima, Galicia se sitúa entre los 43º 45´ de latitud Norte y los 41º 45´ de latitud Sur.
Los vientos predominantes en invierno son del suroeste y vienen del Atlántico cargados de humedad. Durante el verano suelen situarse anticiclones en las islas Azores que impiden su entrada y favorecen la subida de temperaturas.
Galicia se puede considerar dividida en cinco zonas. Existen estudios publicados que la dividen en siete, pero las similitudes existentes entre algunas de ellas justifican esta simplificación.
He realizado un mapa de las zonas climáticas gallegas que está incluido en el apartado de actividades. Las zonas son estas:
Zona del Atlántico Norte:
Se extiende desde la rÃa de Noia hasta la rÃa del Eo.
Media de las temperaturas máximas: 18,5º C
Media de las temperaturas mÃnimas: 8,5º C.
PluviometrÃa: unos 1.400 l/m2/año
Temperatura de cálculo para calefacción: 2º C
Zona del Atlántico Sur:
Se extiende desde la rÃa de Noia hasta Bayona.
Media de las temperaturas máximas: 20º C.
Media de las temperaturas mÃnimas: 9º C.
PluviometrÃa: 2.000 l/m2/año
Temperatura de cálculo para calefacción: 2º C.
Zona interior Oeste:
Zona situada a unos 25 km. de la costa.
Media de las temperaturas máximas: 18º C.
Media de las temperaturas mÃnimas: 6º C.
PluviometrÃa: 1.800 l/m2/año
Temperatura de cálculo para calefacción: 0º C.
Zona interior:
Zona interior al Este
Media de las temperaturas máximas: 16º C.
Media de las temperaturas mÃnimas: 4º C. Presenta heladas frecuentes.
PluviometrÃa: 1.400 l/m2/año
Temperatura de cálculo para calefacción: -2º C.
Zona de montaña:
Ocupa los alrededores de la Sierra de Manzaneda, San Mamede, Do Burgo, Queixa, la zona de Baltar, Cualedro, Serra do Larouco y la frontera oriental con Asturias, León y Zamora.
Media de las temperaturas máximas: 15º C.
Media de las temperaturas mÃnimas: 0º C
PluviometrÃa: 1.850 l/m2/ año, la mayorÃa de la cual cae en invierno, ya que la pluviosidad es reducida en verano.
Temperatura de cálculo para calefacción: -4º C.
Datos, curiosidades y anécdotas
Los antiguos griegos hacÃan un ritual para sentar los cimientos de los edificios que construÃan. En él pedÃan permiso a la Madre Tierra para construir sobre ella y solicitaban su protección para los habitantes que iban a vivir ahÃ.
Cuando los romanos debÃan elegir un lugar para edificar una ciudad, dejaban pastando un rebaño de ovejas durante un año al cabo del cual observaban si las ovejas estaban sanas o enfermas. Sólo construÃan asentamientos en los lugares donde el ganado crecÃa fuerte y vigoroso.
En los paÃses escandinavos de la antigüedad construÃan sus asentamientos alrededor de un árbol vivo porque sus raÃces simbolizaban su unión con la Madre Tierra.
Se dice que los antiguos reyes chinos vivÃan durante el invierno en cuevas que habilitaban como viviendas y en verano residÃan en pequeñas construcciones hechas sobre los árboles.
Los tuaregs de hoy en dÃa, cuando llega la noche en el desierto del Sahara y necesitan un lugar donde acampar, dejan sueltos a los perros y esperan que se tumben en el suelo. Colocan siempre sus tiendas en el lugar elegido por los perros para acostarse.
Cuenta la leyenda del Rey Arturo que el mago MerlÃn el Encantador vivÃa en un viejo árbol y tenÃa un lobo como animal de compañÃa.
Los indios del rÃo Orinoco también construyen sus viviendas sobre los árboles por encima de las nubes de mosquitos.
A principios del siglo XX se pusieron de moda en la zona de ParÃs varios restaurantes edificados sobre árboles y a los que acudÃa gente acaudalada.
En el desierto de Kalahari hay muchas cuevas que pueden servir de vivienda, pero los bosquimanos prefieren construirlas con ramas y hierba.
Para ello buscan un gran árbol y se acomodan cerca de él. Las mujeres construyen las cabañas y algunas veces dejan a los hombres ancianos o solteros sin refugio. Entonces ellos para resaltar su lugar propio clavan en el suelo una rama y colocan al lado sus pertenencias. De este modo conservan su sensación de poseer un lugar.
En ocasiones los seres humanos han elegido lugares para construir viviendas algo especiales. En las ciudades medievales europeas era frecuente la construcción de casas de dos o tres pisos encima de los puentes. Se colocaban tiendas y talleres hasta dejar casi impracticable el paso sobre el puente. Esta costumbre se mantuvo durante siglos.
Con la llegada del deshielo en la primavera, los puentes sufrÃan la avalancha de las aguas además de tener que soportar el peso de las edificaciones. Por este motivo se derrumbó el puente de Saint Michel de Paris en dos ocasiones diferentes: en 1.407 y en 1616. En el deshielo de 1658 se derrumbaron 22 viviendas de madera situadas sobre el puente Marie. El 7 de septiembre de 1.785 Luis XVl ordenó la demolición de todas las casas construidas sobre los puentes de Paris para dejar espacio libre a la circulación.
Actualmente puede ser complicado el encontrar un lugar adecuado para situar la vivienda debido a la proliferación de lÃneas de alta tensión, antenas de telefonÃa y transformadores de electricidad. Los campos electromagnéticos en el hogar no deberÃan tener una intensidad superior a los 2 mG (miligauss).
Según investigaciones realizadas por el Instituto Karolinska de Estocolmo, las personas expuestas a intensidades superiores a 4 mG tienen un riesgo 4 veces mayor de padecer leucemia y/o tumores cerebrales. El gobierno sueco reconoce la vinculación entre el cáncer y los campos electromagnéticos estableciendo normas de seguridad al respecto y ha trasladado a las familias con niños lejos de los tendidos de lÃneas de alta tensión.
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ClimatologÃa de la construcción
Introducción:
Este es uno de los temas que incluyen algunos apartados que pueden considerarse propios de los ciclos constructivos de la rama de edificación, como el estudio de las zonas de confort climático, pero otros como los modos de transmisión de calor pueden impartirse en los bachilleratos. Es el profesor quien a la vista del nivel de conocimientos del grupo con el que trabaje ha de decidir hasta qué apartado de este tema incluye en su programación.
La necesidad de un microclima no es exclusiva de los seres humanos.
La gran mayorÃa de los animales buscan un cobijo en alguna etapa de su vida donde guarecerse. Las larvas de las mariposas fabrican un capullo dentro del cual existe un microclima propicio para transformarse en adulto. Los pájaros hacen nidos, los mamÃferos madrigueras. El ser humano construye su casa dentro de la cual las condiciones climáticas son muy diferentes a las del medio ambiente exterior.
Durante milenios la adaptación de las viviendas a la climatologÃa exterior ha sido tan variada como culturas han existido. Con los materiales más simples y convirtiendo los problemas en soluciones los diferentes pueblos han conseguido viviendas cómodas en cualquier punto del planeta. Por ejemplo, el iglú es una maravilla tecnológica. Es una semiesfera de hielo revestida interiormente con pieles para crear una cámara de aire, de modo que una simple lámpara de grasa de ballena proporciona el suficiente calor para hacerlo confortable. El frÃo hielo puede proporcionar el microclima adecuado. Una de las láminas de este tema se representa algunos ejemplos significativos.
En nuestra cultura olvidamos con demasiada frecuencia armonizar el edificio con el lugar.
La vivienda es un cobijo que ha de soportar las condiciones medioambientales sin deteriorarse por lo que debe diseñarse en armonÃa con el lugar donde se ubica, pues de lo contrario se verá aquejado por diferentes patologÃas como humedades o grietas que le causarán una vejez prematura. En verano la radiación solar dilata los muros y en invierno el frÃo los contrae.
Estos movimientos de dilatación-contracción van produciendo grietas, muchas veces inapreciables a simple vista, que abren camino a la entrada de la humedad en cuanto llegan las lluvias. Si el muro está orientado al Norte, esta humedad que ha penetrado en su interior puede mantenerse todo el año.
Se deben tener en cuenta la orientación, la altitud sobre el nivel del mar, las precipitaciones, riesgo de heladas, su ubicación según sea zona rural o urbana, presencia de edificaciones vecinas que le den sombra, etc. Los edificios no deberÃan diseñarse “en serie†y los elementos de confort climático que alberga tampoco.
Hay edificios que pueden considerarse “calientesâ€, como viviendas, escuelas, hospitales, oficinas, centros comerciales, piscinas climatizadas y hoteles. Templados los pabellones de deporte, cines, teatros, templos, mercados cubiertos y buen número de industrias. Edificios frÃos serÃan los almacenes y ciertas industrias.
La vivienda debe proporcionar a sus ocupantes una sensación de comodidad y agrado que les ayude a desarrollar plenamente sus capacidades. Estas pueden ser tan variadas como personas hay. Deben conocerse las actividades que desarrollarán dentro del edificio para adecuar los elementos de regulación del clima a las mismas. Una sala destinada a la lectura tendrá diferentes exigencias que un taller.
Finalmente analizaremos en este tema el aislamiento térmico y acústico que se tendrá en cuenta sobre todo en el diseño de volúmenes, muros, suelos y cubierta. La necesidad de aporte calorÃfico de un edificio dependerá de su situación, diseño y del poder aislante de su envoltura externa.
Contenido
Modos de transmisión del calor:
El calor es una energÃa que sale de los cuerpos calientes y se transmite a los frÃos. En un edificio nunca entra el frÃo sino que sale el calor del interior hacia el exterior. El calor se transmite de varias formas:
Por conducción:
El calor se transmite de molécula a molécula sin que éstas se desplacen. Es el modo en que se calienta una cucharilla frÃa que metemos en el café caliente o una barra de metal o una sartén que ponemos en contacto con la llama. Los seres humanos transmitimos calor de este modo a la ropa y al aire que están en contacto con nuestra piel.
Por convección:
El calor se transmite desde las moléculas de un cuerpo caliente a las moléculas de un fluido en movimiento. Es el modo en que un radiador calienta el aire de una habitación, puesto que el aire al calentarse se dilata, baja su densidad, se eleva y otro aire frÃo más denso pasa a ocupar su lugar tocando al radiador. También sucede al calentar agua en una cacerola con la llama debajo de ella. Podemos ver las corrientes de convección muy fácilmente.
El aire que rodea a las personas también se eleva al calentarse. Nosotros también producimos corrientes de convección. En bioclimatismo se habla de convección forzada cuando aceleramos esta circulación de fluidos para mejorar los intercambios térmicos.
Por cambio de estado:
- Por evaporación (o vaporización):
Un lÃquido para evaporarse necesita una cantidad de calor que capta del ambiente. Todos hemos experimentado en dÃas calurosos cómo podemos refrescarnos mojándonos la piel. El agua al evaporarse nos roba calor y nos sentimos más frescos.
El calor se transmite desde un cuerpo caliente al lÃquido que se evapora. La arquitectura tradicional de los paÃses de Oriente Medio siempre ha utilizado este sistema de enfriamiento por evaporación para refrescar sus viviendas.
- Por condensación (o licuefacción):
Un gas posee una cantidad de calor que obtuvo al convertirse de lÃquido en gas. Este calor lo devuelve cuando se enfrÃa y se convierte de nuevo en lÃquido. Todos hemos observado en las mañanas frÃas cómo el vapor de agua que contenÃa el aire de nuestra habitación se ha condensado en el cristal de la ventana.
Por radiación:
Es una transmisión de calor a través de ondas electromagnéticas. No necesita un soporte material ya que las radiaciones electromagnéticas se transmiten en el vacÃo. Es el modo por el que llega hasta nosotros el calor del Sol. Nosotros también transmitimos calor por radiación.
En climatización se utilizan las superficies radiantes desde hace siglos. Los romanos utilizaban un sistema de calefacción por suelo radiante. Ahora, además de los suelos se emplean cada vez con más frecuencia los muros radiantes.
Se estima que en los seres humanos el 88% de las transmisiones térmicas se realizan a través de la piel y el 12 % por los pulmones. Estos datos varÃan según el tipo de actividad que se esté desarrollando, ya que las pérdidas por evaporación del sudor son muy variables. Las pérdidas por radiación son alrededor del 40% y las de conducción y convección del 39%.
En el apartado de actividades se sugiere una actividad para comprobar el calor cedido por radiación por el cuerpo humano.
En el apartado de láminas hay varias que ilustran los diferentes modos de transmisión de calor en los seres humanos, en la naturaleza y en los edificios.
Reacciones fisiológicas del cuerpo humano frente al clima
Un ser humano es un ser vivo que necesita interaccionar continuamente con el entorno que le rodea para poder subsistir y tener una existencia confortable.
La temperatura interna de un organismo humano es de 37º C. que debe mantenerse en todo momento. Si la temperatura interior se altera, por ejemplo cuando hay fiebre, indica que existe algún tipo de enfermedad. Los esquimales que viven en el Ãrtico y los tuaregs del Sahara mantienen la misma temperatura interna de 37º C aunque su vida se desarrolle en medios muy diferentes.
Para poder mantener esa temperatura interna constante el cuerpo humano realiza continuamente intercambios energéticos con el medio ambiente que le rodea y dispone de un órgano de contacto: la piel, que juega un importante papel en el mecanismo de regulación térmica. Los capilares de la piel representan el mayor depósito de sangre del organismo.
La fisiologÃa humana pone en marcha, según las situaciones, los siguientes mecanismos de regulación térmica:
Regulación quÃmica de la temperatura interior del cuerpo:
En ambiente frÃo:
Se genera calor interno por medio de reacciones de oxidación en el interior de las células para compensar las pérdidas que pueda ocasionar el frÃo ambiental.
En ambiente cálido:
Se dan pocas reacciones de oxidación para no generar calor, se produce una relajación para que la actividad muscular sea menor y no se queme glucosa en las células.
Regulación fÃsica de la temperatura interior del cuerpo:
En ambiente frÃo:
Los capilares de la piel se contraen, se produce una vasoconstricción. Al restringir el paso de la sangre por la piel, la piel se enfrÃa y se pierde muy poco calor a través de ella.
En ambiente cálido:
Se produce una vasodilatación de los capilares de la piel, la sangre fluye por ellos pudiendo incluso apreciarse un enrojecimiento por el gran aporte sanguÃneo. Simultáneamente se produce sudoración y la piel caliente evapora el agua del sudor refrigerando la sangre que circula por los capilares. Al enfriarse la sangre a su paso por la piel se refrigera todo el organismo.
Los capilares funcionan bien entre unos lÃmites bastante amplios. Pasados estos pueden producirse congelaciones ante un ambiente excesivamente frÃo o un colapso (golpe de calor) en situaciones de excesivo calor, especialmente si se trata de aire caliente cargado de humedad.
Vemos pues que no puede considerarse a un ser humano como un ente independiente de su entorno, puesto que, se sea consciente o no, en realidad formamos un conjunto “ser vivo-medio ambiente†en Ãntima y permanente interrelación.
Por último hay que destacar que aunque se han realizado muchos estudios no se ha encontrado un “clima†ideal en el cual todo el mundo se encuentre cómodo. Esto es debido a varios factores. La edad es uno de ellos. La respuesta al ambiente no es la misma en un joven de veinte años que en un anciano. Una persona que ha crecido en el trópico no responderá igual que un escandinavo. Influye el tipo de actividad que se esté desarrollando: una persona adulta de tamaño medio en reposo absoluto puede tener un metabolismo energético de tan solo 70 kcal./hora y esa misma persona puede desarrollar 500 kcal./h. corriendo. También influyen factores culturales, genéticos y las patologÃas que cada persona pudiera padecer.
Clima interior de la vivienda
Factores que determinan el clima:
Hemos visto que el interior del cuerpo humano debe estar a 37º C. y que para mantener dicha temperatura ajusta sus procesos metabólicos generadores de calor interno y regula las pérdidas de calor a través de los capilares de la piel. De este modo puede adaptarse a condiciones climáticas muy variables sin que ello signifique que se encuentre cómodo.
El clima es una magnitud compleja en la que intervienen diversos factores que se relacionan entre sÃ. De la integración de todos ellos se puede lograr un entorno climático confortable. Aunque cada persona es diferente se han estudiado los márgenes de los factores climáticos en los cuales la gran mayorÃa de las personas se encuentran cómodas. Son éstos:
Temperatura del local:
