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Estrategias medioambientales de la arquitectura como fundamento de la sustentabilidad futura
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Estrategias medioambientales de la arquitectura como fundamento de la sustentabilidad futura
 

La sustentabilidad es uno de los retos inapelables de nuestra sociedad contemporánea. Por la propia definición del término “sustentabilidad”, la pervivencia de la sociedad y cultura que conocemos e incluso probablemente de buena parte de la especie humana como tal, dependerá de que consigamos que cada una de nuestras actividades, como seres individuales y como colectivo, sean sostenibles, es decir, puedan desarrollarse en el tiempo sin agotar los recursos en los que se basan.

Los hombres y las sociedades han confiado a la arquitectura la construcción del hábitat artificial del que se rodean. Esta disciplina se plantea como problema crítico servir a ese propósito general de sustentabilidad, puesto que es responsable de un porcentaje muy elevado de los impactos que la ponen en peligro. Hay que insistir en un dato crucial del que la sociedad y sus dirigentes no parecen ser conscientes: más de la mitad de la energía que se consume en el planeta está relacionada de una u otra forma con la edificación: sea en fase de producción de materiales, de urbanización y construcción, o de mantenimiento de los inmuebles en acondicionamiento (calor y frío), iluminación, potabilización de aguas y todas las operaciones de mantenimiento que, en general los hacen habitables, han sido cifrados en un 53% de la energía que el ser humano consume sobre la Tierra en el desenvolvimiento de sus actividades. Otras, como la industria y el transporte, parecen llamar más atención en aspectos energéticos; y sin embargo no, es la edificación la principal causante del gasto.

Arquitectura sustentable - Esquema de la vivienda tropical

Hoy día es un criterio universalmente aceptado, en el terreno de las ciencias ambientales, que el parámetro energético funciona eficazmente, además, a modo de indicador ambiental. Podemos afirmar en términos generales que la cantidad de consumo energético de cierta actividad revela el nivel de impacto que la misma tiene, bien sea en su entorno, bien en focos remotos, dependiendo de su naturaleza. Siendo así que podemos afirmar, en consecuencia, que la edificación es la actividad humana que, directa o indirectamente, causa el mayor porcentaje de impacto en el planeta. En este panorama, la arquitectura viene desarrollando un número importante de técnicas y protocolos que componen un cuerpo de conocimientos en desarrollo (bioclimática, bioconstrucción, reciclaje, reutilización, gestión de residuos...) destinados a encontrar vías en las que la sustentabilidad del hábitat humano sea posible. Lo que, dicho lo dicho, requiere evidentemente un radical cambio de pautas y técnicas en el pensamiento y materialización de los edificios y las ciudades, que reduzcan dramáticamente los consumos de energía y, en general, el impacto derivado de la actividad. Con frecuencia estos conocimientos que persiguen un mejor comportamiento ambiental, se entienden como avances “ex-novo” de la ciencia contemporánea; sin embargo, están dando respuesta a los problemas fundamentales del habitar humano: protección, bienestar, seguridad, refugio, dominio del espacio físico y simbólico y muchos otros, que son tan antiguos como la especie. Sabemos que esos problemas estaban resueltos con eficacia en las arquitecturas vernáculas, que se construyeron a lo largo de siglos, en épocas caracterizadas por la escasez de la disponibilidad de los recursos, cuyo consumo pone precisamente en peligro la sustentabilidad (energía, materiales, agua...).

La arquitectura del clima cálido-húmedo

Esquema de protección en las aberturas para evitar el deslumbramiento a través de lamas fijas y móvilesDesde la antigüedad el ser humano reconoció que la adaptación es un principio esencial en la arquitectura con el objetivo de alcanzar el confort térmico. Ésta siempre estuvo limitada por una serie de factores: climáticos, socio-culturales, económicos, de defensa, religiosos, de disponibilidad de materiales, de recursos técnicos-constructivos, etc.

El clima toma papel principal en las diferentes fuerzas que generan la forma de la arquitectura. En locales de baja tecnología y al ser más críticas las condiciones climáticas, más limitadas y fijas son las soluciones. La tipología constructiva se encuentra definida más por las zonas climáticas que por las fronteras territoriales. Aunque existan variaciones, producto de particularidades de cada cultura o de disponibilidad de material, la forma de la vivienda autóctona nace de su relación con el entorno. En climas cálidos donde las temperaturas son altas, con reducidas variaciones entre día-noche y entre estaciones, no hay ninguna ventaja la inercia térmica. Con la radiación siempre intensa, las nubes y lluvias frecuentes resulta importante tener el máximo de protección posible. Hay que preocuparse no solo en detener la radiación directa sino también la difusa.

Además la humedad es constantemente alta haciendo muy importante la ventilación que más allá de reducir la humedad también disipa el calor.

Los edificios tienen grandes aberturas, formas alargadas y estrechas en el eje este-oeste e implantación independientes y alejadas entre sí para permitir el paso del aire si crear barreras. Las paredes desaparecen, cuando es posible, o tienen aberturas totales de los paramentos para permitir la ventilación. Frecuentemente son usados como elementos constructivos persianas y celosías que proporcionan la protección de la radiación y permiten la libre circulación del aire.

Casas autóctonas en diversas regiones de clima tropical

La cubierta es un elemento de gran importancia, ya que debe protegerse tanto de la radiación como de la lluvia. Normalmente está compuesta de, por lo menos, dos capas y cámara de aire ventilada entre ellas, tiene poco peso para evitar el almacenamiento del calor de la radiación. También acostumbran tener grandes inclinaciones para evacuar el agua de las lluvias. Los grandes voladizos se convierten muchas veces en porches y galerías abiertas, protegidos del sol y de la lluvia y son ventilados, un local abrigado para descansar o dormir. Por otra parte, los suelos se elevan para obtener una mejor exposición a las brisas, protegerse de las inundaciones y defenderse de los insectos.

Orientación del edificio con formato este-oestePara disminuir el deslumbramiento, causado por un cielo siempre resplandeciente en todas las orientaciones, las ventanas se cubren de celosías, persianas y rejas y el techo se pinta de blanco. Esto provoca un oscurecimiento de las aberturas sin crear una barrera para el viento, reduciendo al mínimo imprescindible la cantidad de luz que penetra por la ventana y, por lo tanto, también la cantidad de calor.

La arquitectura popular tornase un manual de cómo construir en cada clima debido a la necesidad de adaptación a las limitaciones impuestas por la naturaleza, por las técnicas y disponibilidad de recursos de cada región.

Orientación y forma de la arquitectura

La orientación

• Los efectos del sol

El hombre primitivo estaba sujeto al ciclo solar y muchos grupos rendían honores al sol, orientando sus edificios más importantes hacia sus rayos. Posteriormente, dejó de actuar respecto al sol como símbolo, atribuyendo a él más sus efectos terapéuticos y psicológicos.

La orientación del edificio abarca numerosos factores: topografía local, privacidad, vistas, reducción del ruido, vientos y radiación solar. Entre ellos la radiación solar se sobresale determinando la orientación del edificio para el aprovechamiento máximo de los beneficios térmicos, higiénicos y psicológicos que otrora fue defendido por Vitrubio en su tratado De Arquitectura:

[...] si se orientan hacia el mediodía o hacia el occidente no serán salubres porque durante el verano la sección meridional del cielo se calienta al amanecer y arde al mediodía; de la misma forma, aquellas que miran hacia occidente se calientan al mediodía y arden por la tarde.

• El impacto de la radiación solar

La orientación de un edificio es determinante en la cantidad de radiación solar que recibe en los distintos lados en diferentes momentos. Durante el invierno, un área expuesta hacia el sol, norte para el hemisferio sur y sur para el hemisferio norte, recibe mucho más energía que las expuestas a este y oeste, mientras que en verano, la radiación que incide en los lados hacia en sol y posterior a él, es menor las que incide en las fachadas este y oeste. Asimismo en latitudes más baja, próximas al ecuador, los valores son aún más acentuados. Sin embargo, es importante orientarse paralelamente al sol para reducir el impacto de la radiación.

No obstante, en climas cálidos la orientación hacia el sol de la mañana es preferible que hacia el sol de la tarde porque cuando el sol incide en las primeras horas de la mañana sobre la fachada este, el aire es más fresco. Es consenso entre los estudiosos de la arquitectura bioclimática de que 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 huecos 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. Esta orientación, sin lugar a dudas, proporciona mayor cantidad de radiación durante el invierno y la menor durante el verano.

La forma

• En la naturaleza

Las hojas de los árboles en cada tipo de clina: frío, templado, cálido-áridos y cálido-húmedo

En la naturaleza la forma es consecuencia de la necesidad de adaptación de la especie en el entorno que ella está inserta. En las teorías de la evolución vale la ley del más fuerte, más resistente. Es decir, la forma se modifica para adaptarse a las condicionantes exteriores, buscando el equilibrio con el medio. El mismo gen sometido a las distintas circunstancias se deforma proporcionalmente a una magnitud relativa diferente, tanto en exceso como en defecto.

Un ejemplo claro de que la naturaleza se adapta para sobrevivir es observado en la vegetación. Esta adapta su forma y tamaño de acuerdo con las condiciones climáticas.

En zonas frías la forma es compacta, para resistir al frío, la sequía, los vientos y todas las otras condiciones desfavorables. En zonas templadas, las hojas tienen forma abierta y considerable tamaño para permitir captar el máximo de la luz. Ya en zonas cálidas-áridas, como el entorno no es favorable, las plantas se adaptan mediante la reducción de su superficie, de hojas y ramas y presentan desarrolladas una cantidad de celdillas protectoras. Por fin, en zonas cálidas-húmedas, donde las condiciones climáticas son más favorables para la vida vegetal, las plantas se desarrollan de forma y tamaño totalmente libres. En ser humano respectando estos principios también tiene su desarrollo impuestos por los condicionantes del entorno en que esta inserido, buscando siempre el equilibrio con el medio ambiente. La construcción de su refugio sigue las limitaciones de la naturaleza. Es decir, la edificación es de forma compacta cuando el clima no es favorable, cerrándose sensiblemente sus superficies y manteniendo en equilibrio mediante la vida en el interior. Mientras que, cuando el clima es más favorable, la forma permite una comunicación fluida con el entorno natural y el edificio intenta equilibrarse con el medio ambiente.

En climas cálidos y húmedos, en la busca del equilibrio con la naturaleza, la edificación en el intento de disminuir sus impactos, utilizase de la combinación de los factores térmicos: temperatura del aire y radiación solar, para alcanzar una forma y una orientación óptimas.

• Orientación sol-aire

La orientación de edificio partiendo de la premisa sol-aire, implica reconocer que la temperatura del aire y la radiación solar actúan conjuntamente para producir la sensación de calor en el cuerpo humano. La importancia del calor del sol variará, entonces, según las regiones y estaciones. Una orientación óptima en un emplazamiento dado, será aquella que proporcione la máxima radiación durante el período frío y la mínima durante el cálido.

La forma de la arquitectura cambia de acuerdo con la latitud en que está ubicada

En las latitudes más septentrionales generalmente el aire es frío y existe una gran necesidad de calor procedente del sol. Como consecuencia, las edificaciones deben orientarse para recibir una máxima cantidad de radiación durante todo el año. 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. Los edificios suelen ser estrechos y alargados, transversales al viento dominante y separados entre si para no obstruir el paso del aire entre ellos.

orientaciones sugeridas para las distintas estancias en el hemisferio norte• Distribución interna

Vale recordar que para asegurar unas condiciones apropiadas de bien estar en el interior de la edificación hay que tener en cuenta la distribución de las estancias y el tiempo de utilización de las mismas. Se recomienda planear las estancias de mayor utilización, como comedor, estar, habitación, en las fachadas más favorables y las estancias secundarias, de menor utilización, como baños, garajes, trasteros, etc, en las fachadas menos favorables.

• Factor viento

En regiones cálidas-húmedas el movimiento del aire constituye el elemento principal para alcanzar el confort. Como consecuencia, los emplazamientos adecuados son aquellos que, aunque se encuentre fuera de la dirección del viento predominante, estés situada en áreas expuestas a las corrientes de aire, cerca de las cimas de las colinas o en zonas elevadas de la cara ventosa de la montaña, cerca de alguna arista, en pendientes en dirección a norte o sur que son más apropiadas que a este y oeste, donde los rayos inciden más oblicuamente y por esto reciben mayor radiación solar. Cuando la dirección de los vientos no es coincidente con la mejor orientación solar, se debe priorizar la ventilación, debido a que es más fácil utilizar elementos para sombrear que para direccionar los vientos. Con todo, el posicionamiento del edificio no precisa ser, necesariamente, perpendicular a la dirección de los vientos. Machado, Ribas y Oliveira afirman que rotaciones de 20º a 30º en relación a los vientos predominantes de verano también son bien recomendadas, utilizándose recursos que faciliten la ventilación cruzada.

El presente artículo es extracto de un estudio realizado por Mariana Guimarães Merçon de la Universidad Politécnica de Cataluña.

Fuente: Revista Clima Nº 260, año 2015.

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