Arquitectura bioclimática by alumnos investigacion

Arquitectura Bioclimรกtica

ร ndice

IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

Arquitectura Bioclimรกtica

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Arquitectura Bioclimática

Índice

Índice 1.

Introducción ........................................................................................... 6

Marco Teórico ........................................................................................ 7 2.1. Introducción a la Arquitectura Bioclimática........................................... 7 2.1.1. Definición de Arquitectura bioclimática ............................................. 7 2.1.2. Historia ........................................................................................... 9 2.1.3. Tipos de edificaciones bioclimáticas ............................................. 11 2.2.

Objetivos de la arquitectura bioclimática ......................................... 12

2.3.

Principales metodologías de diseño bioclimático ............................ 13

2.3.1. Metodología de Víctor Olgyay ......................................................... 13 2.3.2. Metodología de Baruch Givoni ..................................................... 15 2.3.3. Metodología de Szokolay ............................................................. 16 2.3.4. Metodología de Ken Yeang .......................................................... 17 2.3.5. Metodología de Morillón ............................................................... 18 2.4.

Conceptos clave de la arquitectura bioclimática ............................. 19

2.4.1. El emplazamiento y su entorno....................................................... 19 2.4.2. La forma del edificio ..................................................................... 20 2.4.3. La orientación .............................................................................. 21 2.4.4. Protección y captación solar. ....................................................... 22 2.4.5. Ventilación de un edificio bioclimático .......................................... 28 2.4.6. Integración de energías renovables en el edificio ......................... 29 2.4.7. Calefacción por suelo radiante ..................................................... 29 2.5.

Ventajas e inconvenientes de la arquitectura bioclimática .............. 30

Metodología ......................................................................................... 31

Aplicaciones ........................................................................................ 32 4.1.

Ubicación y emplazamiento ............................................................ 32

4.2.

Clima .............................................................................................. 32

4.3.

Características bioclimáticas aplicadas en el diseño del edificio ..... 34

4.3.1. Forma .......................................................................................... 34 IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

Arquitectura Bioclimática

Índice

4.3.2. Orientación .................................................................................. 34 4.3.3. Captación y protección solar ........................................................ 35 4.3.4. Ventilación del edificio.................................................................. 38 4.3.5. Placas fotovoltaicas ..................................................................... 39 4.3.6. Colores de la vivienda .................................................................. 40 4.3.7. Materiales .................................................................................... 41 4.3.8. Acabado final ............................................................................... 43 5.

Conclusión ........................................................................................... 50

Agradecimientos ........................................................................................... 50 Anexos ........................................................................................................... 51 Referencias bibliográficas ............................................................................ 54 Índice de ilustraciones .................................................................................. 55 Índice de tablas ............................................................................................. 57

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Resumen

Arquitectura Bioclimática

Resumen En el presente trabajo de investigación se exponen los principios más relevantes acerca de la arquitectura bioclimática y el desarrollo sostenible. Se hace un repaso de sus orígenes, antecedentes y de las principales metodologías existentes, centrándonos especialmente en el concepto de arquitectura bioclimática. A continuación, se describen sus fundamentos y los criterios de diseño aplicados en su ejecución. Por último se construye una vivienda siguiendo los parámetros

de la

arquitectura bioclimática.

Abstract This research project presents a summary of the concepts of sustainable development and bioclimatic architecture. A revision of the origins and background of this type of architecture has been carried out together with a study of the main methodologies; there is a specific focus on the concept of bioclimatic architecture. Finally, the principles on which it is based have been described, and the criteria of design applied in his execution have been explained. Eventually, a house is built following the parameters of the bioclimatic architecture.

Palabras claves Arquitectura bioclimática, desarrollo sostenible, recursos, energías renovables, energía solar, orientación, emplazamiento, ventilación y clima.

Key words Bioclimatic architecture, sustainable development, resources, renewable energy, solar energy, orientation, location, ventilation and climate.

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Introducción

Arquitectura Bioclimática

1. Introducción En los últimos años la sociedad está cada vez más concienciada con el medio ambiente y el desarrollo sostenible. Debido a esto, la arquitectura está registrando una serie de cambios que afectan a ciertos aspectos de la construcción de edificios. Las causas hay que buscarlas, por una parte, relacionadas con los problemas medioambientales: el uso incontrolado de los recursos naturales y del medio ambiente, la deforestación, escasez de agua, agotamiento de recursos y la contaminación del medio ambiente, y, por otras ligadas a los problemas relacionados con factores económicos y energéticos. El sector de la construcción es el más implicado en este aspecto, puesto que es el responsable de entre el 40 y el 50% del consumo de energía mundial y a su vez de la contaminación. Además, hay que tener en cuenta que la contaminación no solo se produce en el proceso constructivo, sino que durante su vida útil los edificios siguen contaminando por las emisiones que se producen en ellos o el impacto sobre el territorio. Por ello, se hace necesario incorporar unos criterios de sostenibilidad y de utilización racional de los recursos naturales disponibles en la construcción. Nuestro objetivo es conseguir edificios que cumplan con los requisitos de funcionalidad y confort de los usuarios, a la vez que contribuyan a reducir el uso de recursos y los efectos adversos en el medio ambiente local y mundial, mostrando una calidad estética y de diseño urbanístico de cierto nivel. El presente trabajo de investigación se centrara en el estudio de la Arquitectura Bioclimática como solución a este problema. Siendo esta una arquitectura que cumple las premisas enunciadas anteriormente y que permitirá el desarrollo sostenible. Además, una vez elaborado un estudio de las características y los métodos utilizados por los principales arquitectos de la arquitectura bioclimática, realizare un edificio bioclimático aplicando las técnicas de esta arquitectura. Así pues, los objetivos que me he propuestos son los siguientes:  Estudiar los principios y las características de la arquitectura bioclimática.  Diseñar un edificio que cumpla dichos principios.  Analizar las ventajas e inconvenientes de este tipo de arquitectura.

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Marco Teórico

Arquitectura Bioclimática

2. Marco Teórico 2.1. Introducción a la Arquitectura Bioclimática. Para llevar a cabo la primera toma de contacto con la arquitectura bioclimática, será necesario aclarar una serie de conceptos que están muy relacionados con el proyecto y en el que se basa este tipo de arquitectura. El término edificio ecológico y edificio sostenible se usan generalmente de forma indistinta y esto puede inducir a error. Un edificio ecológico es el que tiene cuidado de preservar los valores de la ecología y del medio ambiente. Un edificio sostenible es el que además de los factores del medio ambiente, contempla en igualdad de importancia con dichos temas, los factores económicos y sociales. El

término

desarrollo

sostenible

consiste en satisfacer las necesidades de las generaciones presentes sin comprometer las posibilidades del futuro para atender sus propias necesidades. El ámbito del desarrollo sostenible puede dividirse en tres partes: ecológico,

Ilustración 1: Esquema del desarrollo sostenible

económico y social. Se considera el aspecto social por la relación entre el bienestar social con el medio ambiente y la bonanza económica. El triple resultado es un conjunto de indicadores del desempeño de una organización en las tres áreas. Deben satisfacerse las necesidades de la sociedad pues si la pobreza es habitual, esta traerá consigo distintas catástrofes, incluidas las ecológicas. Asimismo, el desarrollo y el bienestar social, están limitados por el nivel tecnológico, los recursos del medio ambiente y la capacidad del medio ambiente para absorber los efectos de la actividad humana. (JOURDA, 2012) Ante esta situación, se plantea la posibilidad de mejorar la tecnología y la organización social de forma que el medio ambiente pueda recuperarse al mismo ritmo que es afectado por la actividad humana.

2.1.1. Definición de Arquitectura bioclimática La arquitectura bioclimática podemos definirla como aquella capaz de utilizar y optimizar los recursos naturales para su aprovechamiento en la mejoras de las condiciones de las viviendas, para lograr un máximo confort dentro del edificio con el IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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menor gasto energético posible y para la integración del entorno arquitectónico en su entorno natural. Para conseguir esto se aprovechan 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 recurriría si fuese posible a las fuentes de energía renovables. La arquitectura bioclimática está íntimamente relacionada con la construcción ecológica. Y esta se caracteriza por la utilización de procesos de construcción que sean responsables con el medio ambiente y ocupan recursos de manera eficiente durante todo el tiempo de vida de una construcción y también busca evitar y deshacerse de la contaminación del medio ambiente. Por tanto este es el tipo de construcción que se debe realizar hoy. No hay que verla como un tipo de construcción alternativa, opcional o del futuro. A

pesar

arquitectura

que

bioclimática

parezca un concepto nuevo e innovador, no es así ya que esta ha existido desde siempre. Por esto algunos autores piensan que el término “bioclimático” es redundante, arquitectura naturaleza,

pues debe

toda ser

por

esencialmente

bioclimática. Sin embargo, esto no pasa de ser una declaración de principios que, por diversas razones, no siempre se cumple en la práctica. Siendo el caso de

Ilustración bioclimática

Esquema

arquitectura

que actualmente la gran mayoría de los edificios construidos suplen su pésimo diseño bioclimático con enormes consumos energéticos de calefacción y acondicionamiento de aire, porque estos equipos de climatización son los únicos que les permiten alcanzar un cierto nivel de confort. Mientras que una vivienda bioclimática puede conseguir un gran ahorro e incluso llegar a ser sostenible en su totalidad, gracias al desarrollo de nuevos sistemas de acondicionamiento ambiental. Aunque el coste de construcción puede ser mayor, este tipo de construcción es rentable, ya que el incremento en el costo inicial puede llegar a amortizarse en el tiempo al disminuirse los costos de operación. El hecho de que la construcción hoy en día no tenga en IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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cuenta los aspectos bioclimáticos se une al poco respeto por el ambiente que existe en los países desarrollados y en vías de desarrollo, que no ponen los suficientes medios para frenar el desastre ecológico que dejamos a nuestro paso. (AULÍ, 2005)

2.1.2. Historia Antes de la Revolución Industrial, la revolución de la energía y la revolución de los materiales no existían sofisticados sistemas de climatización, ni perfiles de acero para construir rascacielos, ni aislamiento térmico para reducir el espesor de los cerramientos en las casas. Así pues, nuestros antepasados usaban los recursos de la naturaleza para resguardarse del frio y de las inclemencias climatológicas, y para calentarse e iluminar la vivienda. Una gran parte de la arquitectura tradicional ya funcionaba según los principios bioclimáticos: ventanales orientados al sur, el uso de ciertos materiales con determinadas propiedades térmicas, como la madera y el adobe, el abrigo del suelo, la ubicación de los pueblos… Remontándonos más atrás en el tiempo podemos encontrar que los primeros usos del Sol en la arquitectura tuvieron un origen simbólico y religioso; sin embargo, ya desde la antigüedad el hombre tuvo que adaptar las medidas arquitectónicas a las condiciones del medio para procurar espacios apropiados para la vida a partir de los recursos naturales disponibles. Las ciudades de la antigua Grecia son un buen ejemplo del aprovechamiento de

las

condiciones

naturales

arquitectura. Estas ciudades se ordenaban en cuadrícula, donde los espacios habitables eran orientados al sur y relacionados con un patio a través de un pórtico que los protegía del sol alto del verano, a la vez que dejaba Ilustración 3: Vivienda de la Antigua

penetrar en ellos el sol bajo del invierno. Así, Grecia

los

griegos

descubrieron

desde

muy

temprano este elemental principio de diseño bioclimático para regiones frías y templadas del hemisferio norte, que ha sido reiteradamente empleado a lo largo de la historia en distintas culturas y localizaciones geográficas. Este principio se utilizó también en la antigua China y en el Imperio Romano. (D. GONZÁLEZ, n.d.) Los romanos descubrieron el efecto invernadero: usaban en sus baños y termas una especie de vidrio producido a partir de capas delgadas de mica que IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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colocaban en ciertas zonas de las termas, regularmente orientadas al noroeste, buscando la máxima captación solar en horas de la tarde y fundamentalmente durante el invierno. También el Imperio Romano debido a que ocupó un vasto territorio con climas muy diversos y, algunos de los cuales, variaban de manera considerable a lo largo del año, les resultaba muy difícil lograr en todo momento condiciones ambientales interiores apropiadas solo mediante el diseño arquitectónico; por tanto, optaron por mover los espacios interiores de las viviendas en las diferentes estaciones (por ejemplo, se recomendaba ubicar el comedor hacia el poniente en invierno) o podían poseer otras residencias para usarlas en temporadas distintas. Los avances romanos del período clásico en materia de diseño bioclimático quedaron recogidos en los tratados de Vitrubio, que han sido objeto de estudio para los arquitectos del planeta a lo largo de la historia hasta hoy. Otro ejemplo serían las viviendas tradicionales de Japón. Debido a los fuertes y frecuentes terremotos que se producen en esta zona, no podían construir casas con materiales masivos como piedras, ya que en caso de seísmo este tipo de estructura podría ocasionar un gran número de víctimas. Así que sus viviendas solamente tiene una planta, su estructura es muy ligera hecha con madera y los tabiques de papel de arroz. Gracias a este tipo de estructura solo tenían que aportar calor donde fuera necesario,

consiguiendo

consumos

energéticos

mínimos

que

pueden

considerarse

record

comparación

con

en otras

culturas. Para calentarse en invierno

les

bastaba

“horigotatsu”, un hueco en el suelo colocado debajo de la mesa donde ponían carbón

Ilustración 4: Vivienda tradicional de Japón

encendido para calentarse, y uno o varios kimonos superpuestos sobre el cuerpo hacían el resto. (GARCÍA, n.d.) En definitiva la arquitectura bioclimática es una arquitectura adaptada al medio ambiente, sensible al impacto que provoca en la naturaleza, y que intenta minimizar el consumo energético y con él, la contaminación ambiental. Para poder minimizar el uso de sistemas mecánicos de climatización utiliza los elementos arquitectónicos para incrementar el rendimiento energético y conseguir el confort de forma natural. Para

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ello, el diseño bioclimático supone un conjunto de restricciones, pero siguen existiendo grados de libertad para el diseño según el gusto de cada cual.

2.1.3. Tipos de edificaciones bioclimáticas La arquitectura bioclimática tiene en cuenta las condiciones del terreno, el recorrido del sol, las corrientes de aire, etc. Aplicando estos aspectos a la distribución de los espacios, la apertura y orientación de las ventanas, etc. Todo esto con el fin de conseguir la mayor eficiencia energética posible. Por lo tanto lo que intenta hacer esta arquitectura es sacar el máximo provecho a los elementos ya existentes y a los recursos naturales que brinda el entorno. Sin embargo esto no tiene que condicionar el aspecto de la construcción, que es perfectamente variable y acorde con las tendencias y el diseño de una buena arquitectura. Ahora bien, aunque todas las construcciones bioclimáticas buscan sacar el máximo provecho energético, existen distintos tipos de edificaciones bioclimáticas. Podemos clasificarlas dependiendo del balance energético global que haya entre la arquitectura y el ambiente en:  Edificios que sólo se preocupan de conseguir una alta eficiencia energética una vez construidos. Se trataría de adecuar al máximo, desde el diseño del edificio y desde su resolución técnica y constructiva, el balance energético del mismo, valorando las ganancias y pérdidas a las necesidades del confort climático, pero obviando toda otra serie de relaciones más complejas que se pueden establecer entre ambiente y arquitectura.  Edificios donde el balance energético global incluiría todo el proceso constructivo, desde la extracción de los materiales, su elaboración industrial, puesta en obra, uso, reciclaje y destrucción. En este caso, el balance energético global y su equivalencia en contaminación ambiental llevaría a un análisis pormenorizado de los materiales de construcción, y por tanto, a la utilización de aquellos menos costosos en términos energéticos y al rechazo, o a la mejora del sistema productivo, de aquellos otros con costes elevados, capaces de anular las posibles ganancias energéticas obtenidas durante el tiempo de usufructo del edificio. Según este principio, se primarían más aquellas técnicas capaces de introducir en la construcción, materiales procedentes del reciclaje y a su vez, se fomentarían aquellos otros materiales

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que en su proceso de mantenimiento o sustitución, puedan ser introducidos, a su vez en un nuevo ciclo. (AULÍ, 2005)  Edificaciones que no sólo se preocupan de mantener buenos balances energéticos, sino también en adecuarse al medio en un sentido más extenso. Desde aquellas que se introducen en el paisaje, limitando el impacto visual de las construcciones, hasta aquellas otras que se preocupan por el mantenimiento de otros recursos naturales limitados, como la inclusión o el mantenimiento

vegetación

ahorro

agua.

Sistemas

complementarios que, utilizados en beneficio de la edificación,

son

perfectamente compatibles e incluso coadyuvantes en el ahorro energético del edificio y en la obtención de las condiciones de confort deseadas. La sociedad actual, con cada vez más fuerza, tiene presente el respeto al medio ambiente, a la salud y armonía de las personas que habitan en nuestros edificios, a las técnicas de construcción tradicionales, a la sostenibilidad del impacto que representa el ser humano, etc. No es fácil aunar todos los aspectos que intervienen en la realización de una vivienda sana, inteligente, en armonía con el entorno, diseñada a nuestro gusto y a la medida de nuestras posibilidades. Por esto la arquitectura bioclimática se basa en la visión global y pluridisciplinar, que permite que la sostenibilidad y el confort sean el objetivo a alcanzar.

2.2. Objetivos de la arquitectura bioclimática La arquitectura bioclimática fija una serie de objetivos para la consecución de las premisas que marca. Estos objetivos son:  Minimizar la demanda energética del edificio.  Maximizar ganancias de calor y reducir perdidas de energía del edificio en invierno, y viceversa durante el verano.  Lograr la calidad del ambiente interior, es decir, unas condiciones adecuadas de temperatura, humedad, movimiento y calidad del aire.  Reducir la emisión de gases contaminantes.  Conseguir un ahorro en el consumo de combustibles, normalmente se trata de una reducción de entre un 50% a un 70%.  Disminuir el gasto de agua e iluminación, entre un 20-30%.

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2.3. Principales metodologías de diseño bioclimático 2.3.1. Metodología de Víctor Olgyay Los conceptos y principios que recomienda Olgyay son fundamentos de esta línea de diseño. La frágil situación energética y el nuevo escenario mundial determinado por el aumento de la demanda energética y el fin del petróleo barato obligan a pensar y diseñar la arquitectura y los asentamientos humanos siguiendo criterios que vayan más allá de lo comercial y las modas estéticas. La concepción bioclimática busca diseñar edificios adaptados a su propio clima utilizando con acierto las transferencias naturales de calor (hacia y desde el edificio) y los recursos que la naturaleza ofrece (sol, viento, vegetación, tierra, temperatura ambiental) con la intención de crear condiciones de confort físico y psicológico limitando el uso de sistemas mecánicos de calefacción o climatización, lo que representa un ahorro importante para la sociedad. «El procedimiento deseable será trabajar con y no contra las fuerzas naturales y hacer uso de sus potencialidades para crear mejores condiciones de vida…El procedimiento para construir una casa climáticamente balanceada se divide en cuatro pasos, de los cuales el último es la expresión arquitectónica. La expresión debe estar precedida por el estudio de las variables climáticas, biológicas y tecnológicas…» (OLGYAY, 1963)

Ilustración 5: Esquema de la relación entre clima, biología, arquitectura y tecnología

Olgyay hace una crítica a la arquitectura moderna, indica que ésta no ha estudiado las arquitecturas de diferentes regiones del mundo, algunas de las cuales han sabido solucionar los efectos del clima. Su objetivo es proyectar construcciones climáticas balanceadas adaptadas al ambiente de los lugares. Su enfoque es científico y multidisciplinario: la expresión arquitectónica debe sintetizar los datos que ofrecen la meteorología, la biología y la ingeniería. Recomienda aplicar su método siguiendo los siguientes pasos (PÁEZ, 2006):

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1. Clima: Analizar la temperatura, la humedad relativa, la radiación solar y los efectos del viento de la región en el transcurso del año, considerando también las condiciones del microclima existente en el sitio seleccionado. 2. Evaluación biológica: Se basa en las sensaciones humanas, es necesario hacer un diagnóstico del impacto del clima a lo largo del año en términos fisiológicos, los datos climatológicos ordenados en una tabla temporal mostrarán las medidas que deben alcanzarse para obtener condiciones de confort. 3. Soluciones tecnológicas: Después de que los requerimientos bioclimáticos de confort sean definidos, es necesario interceptar los elementos del clima adversos y utilizar los impactos favorables en el momento justo en cantidades adecuadas. Una construcción balanceada en términos climáticos debe considerar: a) Las características del sitio en los períodos fríos y calurosos. b) La orientación de la construcción con relación al sol para ganar o evitar radiación solar según el período estacional. c) La sombra que cae en la construcción. d) Las formas de las viviendas con relación al sol y a las características del sitio. e) Los vientos y brisas y el movimiento del aire interior, los cuales determinarán la localización, distribución y tamaño de las ventanas y aperturas. f) Las propiedades térmicas de los materiales. 4. La aplicación arquitectónica de los resultados obtenidos durante los pasos expuestos: Debe desarrollarse de acuerdo a la importancia de los diversos elementos presentes. El balance climático comienza con el estudio del lugar, que debe tomarse en consideración desde la conceptualización del proyecto. La secuencia permitirá encontrar soluciones a la relación clima-confort. La expresión arquitectónica será consecuencia de la investigación. Olgyay indican que durante los períodos fríos es necesario favorecer las ganancias de calor y oponerse a su pérdida; durante los períodos cálidos se deben evitar las ganancias de calor y favorecer su pérdida. Para esto proponen los siguientes principios: IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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Reducir las transferencias de calor por convección «transmisión de calor entre un cuerpo y un gas o líquido por desplazamiento de este último». (invierno)



Favorecer las ganancias solares (invierno).



Limitar los movimientos del aire exterior (invierno).



Limitar las infiltraciones de aire (invierno).



Desfasar las variaciones periódicas de temperatura (invierno y primavera / verano).



Limitar las ganancias solares (primavera / verano).



Favorecer la ventilación (primavera / verano).



Favorecer el enfriamiento por evaporación (primavera / verano).



Favorecer el enfriamiento por radiación (primavera / verano). Sugieren las siguientes técnicas para ganar calor o evitar su pérdida:



Control del viento.



Concepción térmica de la envoltura.



Utilización de ventanas y muros acumuladores.



Utilización de los espacios interiores-exteriores (calefacción).



Utilización del suelo (aislamiento). Y para favorecer las pérdidas de calor o evitar su ganancia:



Control del sol.



Utilización de la ventilación natural.



Utilización de la vegetación y del agua.



Utilización de los espacios interiores-exteriores (ventilación).

2.3.2. Metodología de Baruch Givoni Givoni plantea la relación entre el confort humano, el clima y la arquitectura, entendiendo arquitectura como el edificio que contiene y protege al hombre y sus actividades. En su libro Man, Climate and Architecture publicado en 1969 llega a la síntesis en un climograma realizado sobre un diagrama psicrométrico donde traza una zona de confort higrotérmico para invierno y verano. Luego propone otras zonas donde es posible alcanzar el confort mediante la incorporación y/o aplicación de Estrategias de diseño pasivo. Avanza en los trabajos realizados por Olgyay. (GIVONI, 1988) Su modelo permite, mediante la inserción en el climograma de valores de temperatura y humedad medios mensuales, trazar las características bioclimáticas de un sitio. Pero más importante es, que de su interpretación, sugiere estrategias de IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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diseño para resolver un proyecto de edificación a fin de mantenerlo en confort sin uso de energía adicional a la del sol, el viento, las temperaturas día - noche y la humedad ambiente. (SALAZAR, 2011)

Ilustración 6: Climograma de Baruch Givoni

2.3.3. Metodología de Szokolay Tiene como objetivos la recopilación concisa, identificación de restricciones, estudio de condiciones climatológicas y la definición de los esquemas especiales. Así como la definición de una propuesta energética. Su propuesta se define en cuatro etapas. 1. Anteproyecto: Tiene por objetivo la generación de ideas y la formulación y prueba de hipótesis de diseño. Como producto se deberá contar con una propuesta de diseño. 2. Proyecto:

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En esta etapa se detallan las decisiones de diseño teniendo conciencia de las consecuencias energéticas de cada decisión. Se deben elaborar planos, detalles y especificaciones. 3. Evaluación Final: Se deberán hacer análisis térmicos, de ventilación, lumínicos y estimación del uso de la energía para todos los propósitos, todo ello a través de distintas herramientas. Esta etapa debe concluir con una propuesta espacial y energética definitiva.

2.3.4. Metodología de Ken Yeang Ken Yeang es uno de los mayores exponentes de la nueva tendencia de la arquitectura ambiental. La preocupación que generan los grandes problemas globales y regionales, ha originado que un gran número de arquitectos y diseñadores se replanteen la forma de diseñar y construir. Esta nueva forma de entender a la arquitectura con relación a la naturaleza ha generado también una nueva forma de abordar los problemas de diseño, surgiendo una nueva metodología de tipo ambientalista.

propuesta

empieza definiendo los vínculos entre el medio edificado y su medio ambiente exterior, como una

parte

proceso

fundamental

del

diseño.

Las

interrelaciones

pueden

ser

clasificadas

cuatro grupos

Ilustración 7: Edificio diseñado por Ken Yeang

generales: 1. Las interdependencias externas del sistema proyectado (sus relaciones externas o ambientales). 2. Las interdependencias internas del sistema proyectado (sus relaciones internas). 3. Los trasvases de energía y materia del exterior al interior del medio edificado (sus recursos, inputs).

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4. Los trasvases de energía y materia del interior al exterior del medio edificado (sus productos, outputs). Considera al flujo de energía y materia en el medio edificado como un modelo de uso en el contexto de la vida útil del edificio. El modelo de uso comprende las siguientes fases: Producción, Construcción, Funcionamiento y Recuperación. El arquitecto convencional, se preocupa generalmente sólo por la etapa de construcción y casi nunca por la etapa de funcionamiento (operación y mantenimiento), como se puede apreciar, Yeang incorpora una etapa previa de producción y una final de recuperación, considerando al edificio dentro de un ecosistema muy amplio. (SALAZAR, 2011) Los esquemas que plantea quedan definidos en tres aspectos: 1. Recursos (inputs) totales en el ciclo de vida de un sistema edificado. 2. Productos (outputs) totales en el ciclo de vida de un sistema edificado. 3. Impactos durante el ciclo de vida de un sistema proyectado. Finaliza estableciendo criterios para la evaluación del sistema proyectado. Esta nueva visión holista de la arquitectura está cobrando mucha fuerza en nuestros días por lo que se espera que esta metodología tendrá un gran impulso en los próximos años.

2.3.5. Metodología de Morillón Morillón propone que para que un edificio sea sostenible, debe ser bioclimático, hacer un uso eficiente de la energía, utilizar las energías alternativas y lograr la autosuficiencia. Las etapas básicas del proceso de diseño según él son: 1. Recopilación y procesamiento de la información. 2. Diagnóstico. 3. Definición de estrategias de climatización. 4. Recomendaciones del Diseño. 5. Anteproyecto. 6. Evaluación térmica. 7. Toma de decisiones. 8. Proyecto definitivo.

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Ilustración 8: Esquema de las etapas de diseño de Morillón

2.4. Conceptos clave de la arquitectura bioclimática Para establecer las pautas del diseño arquitectónico, el clima juega un papel fundamental. Tanto el viento como el sol son los dos factores que condicionan y modifican cuatro de los parámetros, más importantes, que intervienen directamente en la concepción arquitectónica bioclimática: la humedad, la radiación solar, la temperatura del aire y la velocidad del aire. Estos factores son los que contribuyen en la sensación de confort de las personas y a su vez son los que determinan las condiciones y el comportamiento de la edificación. Así pues las condiciones atmosféricas van a determinar la ubicación, la forma del edificio, la orientación, los sistemas de calefacción, etc. Los principales factores en los que se basa la arquitectura son los siguientes aspectos:

2.4.1. El emplazamiento y su entorno Las características del emplazamiento del edificio y las del entorno que lo rodea influyen poderosamente en que el edificio sea realmente ecológico. El diseño las instalaciones y los materiales de construcción pueden ser ecológicos, pero si el emplazamiento destruye un espacio de interés natural, o las emisiones contaminantes IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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de vehículos y fabricas próximas llegan al edificio, este no podrá considerarse realmente bioclimático. (JOURDA, 2012) El emplazamiento del edificio y su entorno inmediato puede afectar a la salud y a la calidad de vida. También influyen las características naturales del terreno y de las contaminaciones del suelo, la posibilidad de riesgos naturales, la proximidad a vías de tráfico, la presencia de fábricas en zonas cercanas y la presencia de transformadores eléctricos y antenas de telefonía móvil. Pero sin lugar a dudas las características más importantes, que dependen de la ubicación, son las condiciones climáticas. Determina las condiciones climáticas con las que las viviendas tienen que relacionarse. Estas condiciones se pueden clasificar en condiciones macro o micro climáticas. Las condiciones micro climáticas se deben a la existencia de accidentes geográficos locales que pueden modificar las condiciones macro climáticas de forma significativa. Algunos ejemplos son:  La existencia de masas de agua cercanas.  La presencia de edificios.  La pendiente del terreno.  La cercanía de bosques.  La presencia de montañas o elevaciones del terreno. Las condiciones macro climáticas se deben a la latitud y a la región donde se encuentra el edificio. Los más importantes son:  La radiación solar.  La lluvia.  La dirección del viento dominante y su velocidad media.  Las temperaturas medias, máximas y mínimas. La elección de la ubicación de la vivienda es una decisión muy importante en el proceso de diseño bioclimático, ya que dependiendo de diversos factores como la vegetación o el agua, las condiciones micro climáticas serán totalmente distintas.

2.4.2. La forma del edificio La forma que posee el edificio influye sobre:  La interacción del edificio con el exterior, lo cual influye en las pérdidas o ganancias caloríficas. Normalmente se desea un buen aislamiento, para lo IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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cual, además de utilizar los materiales adecuados, la superficie de contacto tiene que ser lo más pequeña posible. La existencia de patios, alas, etc. incrementan esta superficie.  La resistencia frente al viento. La altura, por ejemplo, es determinante: una casa alta siempre ofrece mayor resistencia que una casa baja. Esto es bueno en verano, puesto que incrementa la ventilación, pero malo en invierno, puesto que incrementa las infiltraciones. La forma del tejado y la existencia de salientes diversos también influye en conseguir una casa más o menos "aerodinámica".

Teniendo

cuenta

las

direcciones

los

vientos

predominantes, tanto en invierno como en verano es posible llegar a una situación de compromiso que disminuya las infiltraciones en invierno e incremente la ventilación en verano.

Ilustración 9: Resistencia aerodinámica de la vivienda

2.4.3. La orientación En las latitudes en que nos encontramos, conviene orientar siempre nuestra superficie de captación (acristalado) hacia el sur. La forma ideal es una casa compacta y alargada, cuyo lado mayor va de este a oeste, y en el cual se encontrarán la mayor parte de los dispositivos de captación (fachada sur), y cuyo lado menor va de norte a sur. Hay que reducir la existencia de ventanas en las fachadas norte, este y oeste, puesto que no son muy útiles para la captación solar en invierno (aunque pueden serlo para ventilación e iluminación) y además, se producen muchas pérdidas de calor. (ARQUITECTOS, n.d.)

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Ilustración 10: Orientación de un edificio

2.4.4. Protección y captación solar. Este es uno de los puntos más importantes y extensos, es quizá donde es más común incidir cuando se habla de arquitectura bioclimática. Normalmente interesa captar cuanta más energía mejor porque es nuestra fuente de climatización en invierno (en verano otras técnicas para evitar la radiación). A continuación se describen varios factores que influyen en la captación y protección solar.  Adaptación a la temperatura Lo más habitual, es aprovechar en invierno al máximo la energía térmica del sol cuando el clima es frío, por ejemplo para calefacción. Aprovechar el efecto invernadero de los cristales. Tener las mínimas pérdidas de calor, a través de un buen aislamiento térmico, si hay algún elemento calefactor. Cuando el clima es cálido lo tradicional es protegerse en verano de la radiación solar mediante toldos y cristales especiales como doble cristal y tener buena ventilación. En el caso de usar algún sistema de refrigeración se deberá aislar la vivienda para evitar las pérdidas de energía. Contar delante del edificio con un gran árbol de hoja caduca que tape el sol en verano y en invierno lo permita también sería una solución. En el llamado efecto invernadero, las ventanas protegidas mediante persianas, alargadas en sentido vertical y situado en la cara interior del muro, dejan entrar menos radiación solar en verano, evitando dicho efecto.

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Por el contrario, este efecto es beneficioso en lugares fríos o durante el invierno, por eso, tradicionalmente, en estos lugares las ventanas son más grandes que en los cálidos, están situadas en la cara exterior del muro y suelen tener miradores acristalados, para potenciar el efecto invernadero.  Sistemas de captación Los captadores solares son sistemas que frenan la radiación solar mediante materiales conductores de calor. Al absorber el calor, este sistema es

muy apto para la refrigeración y si además se emplea el agua como

material caloportador, la captación solar puede utilizarse como sistema de calefacción en invierno. Este factor ayuda por tanto a la refrigeración y calefacción natural. Los sistemas de captación pueden ser definidos por dos parámetros: rendimiento, o fracción de energía realmente aprovechada respecto a la que incide, y retardo, o tiempo que transcurre entre que la energía es almacenada y liberada. Hay varios tipos de sistemas: 

Sistemas

directos:

sol

penetra

directamente

través

del

acristalamiento al interior del recinto. Es importante prever la existencia de masas térmicas de acumulación de calor en los lugares (suelo, paredes) donde incide la radiación. Son los sistemas de mayor rendimiento y de menor retardo. 

Sistemas semidirectos: utilizan un adosado o invernadero como espacio intermedio entre el exterior y el interior. La energía acumulada en este espacio intermedio se hace pasar a voluntad al interior a través de un cerramiento móvil. El espacio intermedio puede utilizarse también, a ciertas horas del día, como espacio habitable. El rendimiento de este sistema es menor que el anterior, mientras que su retardo es mayor.

 Trayectoria solar Siendo el sol la principal fuente energética que afecta al diseño bioclimático, es importante tener una idea de su trayectoria en las distintas estaciones del año. Como se sabe, la existencia de las estaciones está motivada porque el eje de rotación de la tierra no es siempre perpendicular al plano de su

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trayectoria de traslación con respecto al sol, sino que forma un ángulo variable dependiendo del momento del año en que nos encontremos. (ARQUITECTOS, n.d.) Sin entrar en detalles técnicos, y particularizando para el hemisferio norte, por encima del trópico de Cáncer (es decir, una situación geográfica en la que está España) hay sólo dos días del año en los que el eje de rotación es perpendicular al plano de traslación: el equinoccio de primavera (22 de marzo) y el equinoccio de otoño (21 de septiembre). En estos días, el día dura exactamente lo mismo que la noche, y el sol sale exactamente por el este y se pone por el oeste. Después del equinoccio de primavera, los días son cada vez más largos, y el sol alcanza cada vez mayor altura a mediodía. La salida y la puesta de sol se desplazan hacia el norte (es decir, tiende a salir cada vez más por el nordeste y a ponerse por el noroeste). Esta tendencia sigue hasta el solsticio de verano (21 de junio), el día más largo del año, para seguir después la tendencia contraria hasta llegar al equinoccio de otoño. Después del equinoccio de otoño, los días son cada vez más cortos, y el sol cada vez está más bajo a mediodía. La salida y la puesta de sol se desplazan hacia el sur (es decir, tiende a salir cada vez más por el sudeste y a ponerse por el sudoeste. Esta tendencia sigue hasta el solsticio de invierno (21 de diciembre), el día más corto del año, para seguir después la tendencia contraria hasta llegar al equinoccio de primavera.

Ilustración 11: Trayectoria solar

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Arquitectura Bioclimática  Incidencia solar

Estas trayectorias solares que acabamos de describir tienen una consecuencia clara sobre la radiación recibida por fachadas verticales: en invierno, la fachada este recibe la mayoría de radiación, gracias a que el sol está bajo, mientras que las otras orientaciones apenas reciben radiación. En verano, en cambio, cuando el sol está más vertical a mediodía, la fachada sur recibe menos radiación directa, mientras que las mañanas y las tardes castigan especialmente a las fachadas este y oeste, respectivamente. En invierno, durante el día los sistemas de captación solar actúan eficazmente en la obtención de la radiación solar para obtener luz y calor, pero por las noches se convierten en sumideros de calor hacia el exterior por conducción y convección. En verano se necesita proteger las cristaleras de la radiación solar para que no se capte el calor. Algunas formas de protegerlas son a través de toldos, arboles, contraventanas, etc.

Ilustración 12: Incidencia del sol en la vivienda

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Ilustración 13: Incidencia del sol en la vivienda con distintos métodos para protegerla

 Proporción exacta de huecos acristalados Los grandes huecos como ventanas o balcones deben mirar hacia el sur. Es la parte más soleada, por lo que la aprovecharemos para obtener todo el calor pasivo posible. Dentro de la casa aseguraremos una buena masa térmica. Al este, al oeste, y sobre todo al norte las ventanas deberían ser pocas y pequeñas (para evitar pérdidas de calor). Las pequeñas ventanas al Norte facilitarán la refrigeración natural en verano y la poca pérdida de calor en invierno. Las contraventanas - persianas y toldos evitarán la entrada del sol en Verano. Un porche en toda la cara sur, así como tejadillos sobre las ventanas de las dimensiones adecuadas evitará la entrada del sol en verano, pero la permitirá en invierno, (debido a la diferente altura del sol en dichas estaciones).  Materiales apropiados Las construcciones son responsables del consumo de entre el 40% y el 50% en peso de las materias primas de la Tierra. Evidentemente el hecho de que estos materiales sean ecológicos es de primordial importancia para el equilibrio de nuestro planeta. (AULÍ, 2005) La EPA, Agencia de Protección del Medio de Estados Unidos está desarrollando un enorme banco de datos sobre materiales apropiados para la construcción ecológica. El análisis que realiza la EPA para incluir estos materiales en su banco de datos se basa en los impactos que producen sobre el medio ambiente basándose en los siguientes criterios: 

Acidificación del medio, es decir, generación de precursores de la lluvia acida. Este criterio está relacionado con la cantidad y el tipo de combustible utilizado en su fabricación. IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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Eutrofización del medio producida por la llegada a las aguas de sustancias nutrientes que puedan provocar dicha eutrofización. La eutrofización consiste en la proliferación excesiva de vida vegetal en el agua, que provoca el agotamiento del oxígeno y la muerte biológica de dichas aguas.



Calentamiento del planeta a causa de la emisión de dióxido de carbono procedente del consumo de combustible tanto en la fabricación de la vivienda como durante su vida útil.



Agotamiento de recursos naturales.



Generación de residuos durante su vida útil o al final de ella, al no poder ser reciclados.



Toxicidad para el ser humano.



Calidad del aire interior de las viviendas por la potencial emisión de sustancias tóxicas para el medio ambiente y para nuestra salud.



Destrucción de la capa de ozono.



Toxicidad para el medio ambiente.



Generación de smogs fotoquímico por liberar hidrocarburos que posteriormente por la acción solar en presencia de los óxidos de nitrógeno producen oxidantes químicos (smog) que es el principal problema actual de la contaminación atmosférica en las ciudades europeas. Por lo tanto, los materiales empleados deben ser saludables para

nosotros y nuestro entorno. En general, los materiales de construcción con buenas característica de transmitancia térmica, combinados con aislantes eficientes y bien dispuestos, son buenos en este sentido. Si la casa está enterrada o semienterrada, la masa térmica del suelo ayudará también a la amortiguación de oscilaciones térmicas.  Aislamiento óptimo Los aislamientos constituyen una parte fundamental a la hora de la pérdida o ganancia de calor, por ejemplo los muros gruesos retardan las variaciones de temperatura, debido a su inercia térmica. Un buen aislamiento térmico evita, en el invierno, la pérdida de calor por su protección con el exterior, y en verano la entrada de calor.

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Todas las paredes, así como suelo y techo deben disponer de un doble muro, con una cámara de aire y una buena capa de aislante entre ellos. El aislante deberá ser de alta densidad y ecológico para evitar que desprenda emanaciones tóxicas dañinas para los residentes. Las ventanas tendrán que disponer de doble cristal y de persianas con aislante interior, o se recurrirá a contraventanas interiores de madera. Los toldos pueden ayudar como complemento, dado que pueden abrirse o cerrarse a gusto. Estas son solo algunas medidas que se pueden tener en cuenta en el aislamiento del edificio.

2.4.5. Ventilación de un edificio bioclimático Junto con la captación solar, en una vivienda bioclimática, la ventilación es uno de los factores más determinantes a la hora de conseguir un confort tanto en temperatura como en humedad por medios naturales, siendo sus usos e inconvenientes los siguientes:  Renovación del aire, para mantener las condiciones higiénicas. Un mínimo de ventilación siempre es necesario.  Incrementar el confort térmico en verano, puesto que el movimiento del aire acelera la disipación de calor del cuerpo humano.  Ayudar a la climatización, ya que el aire en movimiento puede llevarse el calor acumulado en muros, techos y suelos por el fenómeno de convección. Para ello, la temperatura del aire debe ser lo más baja posible. Esto es útil especialmente en las noches de verano, cuando el aire es más fresco. (GARRIDO, n.d.)  Provocar infiltraciones, es decir que se produzca una ventilación no deseada. En invierno, pueden suponer una importante pérdida de calor. Es necesario reducirlas al mínimo. Consideramos diferentes formas de ventilar:  Ventilación natural. Es la que tiene lugar cuando el viento crea corrientes de aire en la casa, al abrir las ventanas. Para que la ventilación sea lo más eficaz posible, las ventanas deben colocarse en fachadas opuestas, sin obstáculos entre ellas, y en fachadas que sean transversales a la dirección de los vientos dominantes. En días calurosos de verano, es eficaz ventilar durante la noche y cerrar durante el día. IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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 Ventilación cruzada. Consiste en que la diferencia de temperatura y presión entre dos estancias con orientaciones opuestas, genera una corriente de aire que facilita la ventilación. Es una buena ventilación es muy útil en climas cálidos, sin refrigeración mecánica, para mantener un adecuado confort higrotérmico.

2.4.6. Integración de energías renovables en el edificio Mediante la integración de fuentes de energía renovable, es posible reducir gran parte del consumo utilizado en la climatización. Las energías renovables, pueden aportar a la construcción una parte de la demanda energética que necesita, de una manera limpia y responsable. Las fuentes más empleadas son la energía solar térmica y la energía eólica, aunque también existen otras como la energía mareomotriz, la geotérmica y la de biomasa.

2.4.7. Calefacción por suelo radiante Consiste en colocar tubos en serpentín por el suelo de toda la vivienda (encima de una capa de aislante y bajo las plaquetas). Dichos tubos harán la función de los radiadores y por ellos circulará el agua calentada por cualquier sistema

Ilustración 14: Ventilación del edificio a lo largo del año

(preferentemente por energía solar o geotérmica), con la ventaja de que 30º C a lo sumo caldearán perfectamente la vivienda. Este sistema se traduce en un mayor confort para los usuarios (dado que el calor sale por la parte más fría de la casa) y supone una reducción en el gasto en energía.

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2.5. Ventajas

inconvenientes

arquitectura

bioclimática En este apartado abordaremos las ventajas y los inconvenientes que presenta la arquitectura bioclimática desde los cuatro puntos que conforman la sostenibilidad: ecología, economía, sociedad y salud. Ventajas desde el punto de vista ambiental Las edificaciones en general constituyen una de las principales actividades consumidoras del medio ambiente. De forma general, se les considera responsable del consumo del 40% de materias primas y del consumo del 40% de energía. El consumo de energía está asociado, a su vez, a la emisión de grandes cantidades de gases contaminantes. Igualmente es considerable la generación de residuos que se produce durante el proceso de construcción y el consumo de agua y productos químicos que los deseados sistemas de confort de las nuevas viviendas bioclimáticas. Otro aspecto a tener en cuenta es la gran cantidad de tierra fértil que se destina cada año a la construcción. Las áreas urbanizadas crecen de manera exponencial, consumiendo terreno que ya no puede ser destinado a otros usos. Este hecho ejerce además una presión medioambiental negativa sobre el entorno del área edificada. Un ejemplo de esto es la actual situación que se está viviendo en China, donde el proceso acelerado de desarrollo provoca cada año la pérdida de miles de hectáreas de terreno cultivable, arrastrando así a la pobreza e induciendo de manera colateral el avance de los desiertos. Las viviendas ecológicas ayudan a proteger el medio ambiente, disminuyendo de forma significativa estos impactos ambientales. Ventajas desde el punto de vista de la salud La mayoría de la población pasa una gran parte de su tiempo, una media del 90%, dentro de un edificio. Es evidente que la calidad del ambiente interior de esos edificios desempeña un papel preponderante en su salud, ya sea para bien o para mal. El 10% de los cánceres de pulmón son causados por el radón, un gas radiactivo que se halla en algunas viviendas. En muchas ciudades de España, hasta el 25% de la población padecen problemas de alergias causadas en buena parte por los productos químicos que usamos en nuestras viviendas, o bien por las diversas formas de vida que se desarrollan en las humedades o por los ácaros. Sin embargo uno de las metas de la arquitectura bioclimática es la construcción de un edificio que aporte un entorno sano para las personas. (GARRIDO, 2013)

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Metodología

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Ventajas e inconvenientes desde el punto de vista económico y social Actualmente la construcción de una vivienda ecológica es algo más cara que una vivienda convencional, alrededor del 5%. No obstante este incremento de precio es transitorio y desaparece en poco tiempo. La causa del aumento de precio se basa en que las viviendas ecológicas son más “artesanales” que las convencionales, lo que implica que los procesos de construcción aún no están optimizados ni estandarizados y los materiales empleados aun no son fabricados masivamente. Sin embargo, este incremento de coste inicial de una vivienda bioclimática, alrededor del 5%, se amortiza e incluso a la larga acaba saliendo más barato que una convencional debido a la disminución del consumo de energía y agua y de sus costes de mantenimiento. Además este tipo de viviendas aporta un tipo de ambiente más saludable que el de una vivienda convencional. (AULÍ, 2005) También presenta ventajas el uso de estos edificios como oficinas de trabajo. Aparte de la disminución de coste de consumo y mantenimiento, se añade el incremento de satisfacción que consigue el ocupante en términos de imágenes y de rendimiento de trabajadores. Son numerosas las empresas que testimonian que logran disminuciones de absentismo laboral cercanas al 15% desde que tienen oficinas ecológicas. Una de las limitaciones actuales es la falta de demanda de viviendas ecológicas, con lo que su mercado es aún pequeño. Esto es debido a que la mayor parte de la población piensa que la arquitectura bioclimática es simplemente una fachada bonita y nada más, pero no conocen los beneficios que esta aporta ni tampoco que al final sale más barato que un edificio tradicional.

3. Metodología El procedimiento de investigación puesto en práctica para la realización de este trabajo se sintetiza en dos partes: En la primera parte he realizado un estudio de la arquitectura bioclimática y de los arquitectos más representativos, mediante la recopilación y análisis de datos obtenidos a través de búsqueda de información en fuentes bibliográficas e informáticas Ilustración 15: Logotipo del Google Sketchup

En la segunda parte he utilizado los datos obtenidos en la parte teórica para su aplicación en el diseño de una nueva vivienda.

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Aplicaciones

Arquitectura Bioclimática En la construcción virtual de este edificio he empleado en primer lugar la herramienta de diseño 3D “Google Sketch Up 8”y posteriormente el programa “Keyshot Pro 4” para realizar un render del edificio.

Ilustración 16: Logotipo del Keyshot Pro 4

4. Aplicaciones En este apartado aplicaré los principios constructivos más relevantes de la arquitectura bioclimática al diseño de una vivienda, de forma que en la elaboración del proyecto nada sea gratuito, sino que tenga una justificación tanto compositiva como funcional.

4.1. Ubicación y emplazamiento La vivienda está situada en la Región de Murcia, dentro de una urbanización de viviendas unifamiliares aisladas entre sí, por lo que no existe la posibilidad de encontrar edificaciones de grandes alturas que proyecten sombra en nuestro edificio.

4.2. Clima El clima que predomina en la Región de Murcia es el mediterráneo. No obstante, en la costa y hacia el sur, a sotavento de las montañas béticas, se da el clima subtropical seco. Es una de las regiones más secas de España. Se trata un clima seco, menos de 300 mm, y caluroso con precipitaciones muy irregulares. La amplitud térmica diaria es moderada, pero la anual es muy pequeña. En invierno aparecen anticiclones térmicos sobre La Mancha que llegan a la región y dan un tiempo seco y frío. En otoño la gota fría es un meteoro frecuente y activo, aunque no tanto como un poco más al norte, ya que el aire frío en altura tiene ciertas dificultades para llegar hasta la región. En verano la borrasca sahariana trae masas de aire cálido con gran cantidad de polvo en suspensión. (E. Montaner, 2002) El efecto barrera sólo actúa en las montañas cuando soplan los vientos húmedos de levante. En este caso se provocan lluvias. El efecto foehn es crucial en la región ya que encontrase a sotavento de los vientos dominantes del oeste, de llegar muy secos después del paso por toda la península, son los responsables de la extrema sequedad del clima murciano. La diferencia de altitud entre la meseta y la costa es modesta, pero lo suficiente para activar el efecto foehn. La lejanía del Atlántico hace que las masas de aire húmedo del Atlántico apenas lleguen a la región. Sin embargo, la presencia inmediata del Mediterráneo,

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Aplicaciones

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particularmente si está caliente, puede reactivar esos frentes. Así, vemos que la época más lluviosa en la costa valenciana es el otoño, con un máximo secundario en primavera, sobre todo en el interior. Las precipitaciones se encuentran, sobre todo, en las sierras occidentales y no supera los 700 mm anuales. Desde aquí las lluvias descienden rápidamente hacia el valle. Las regiones más secas son las del interior al norte y en la costa sur, donde no se alcanzan los 300 mm anuales. La mayor parte de la región está entre los 300 y los 400 mm anuales. Las precipitaciones se concentran en otoño y primavera. Encontramos hasta cinco meses áridos, de mayo a septiembre. Incluso el mes de febrero puede ser árido. En otoño la gota fría provocan fuertes temporales, ya que en su rotación chocan con las montañas del interior y generan episodios de fuertes precipitaciones. Las temperaturas presentan un gradiente con un patrón muy similar al de las precipitaciones. Las zonas más frescas se encuentran al oeste y en el interior. Son comarcas que no alcanzan los 14ºC de media anual, pero en las que en invierno apenas hay un período de heladas. Esto es una excepción porque en Murcia los inviernos no son fríos. A continuación se encuentra una franja que incluye todo el interior de la región con temperaturas medias anuales entre 40 y 16ºC. Se trata, pues, de una región muy cálida, particularmente en verano. En esta época las altas temperaturas provocan un alto grado de humedad relativa que da al clima una sensación pegajosa, que en el litoral sólo alivian las brisas marinas. Los vientos en la región no suelen ser fuertes, debido a las montañas. Los más constantes se sitúan en la costa y sobre todo en las zonas de San Javier y Cartagena. No obstante, los vientos del oeste de la circulación general están presentes con un cierto componente norte, ya que entran tras atravesar Castilla-La Macha. La Región de Murcia es una de las regiones con más insolación de España. (E. Montaner, 2002) La humedad relativa en la Región de Murcia presenta grandes contrastes regionales. En la costa la humedad media se mantiene entre el 71 y el 76%, mientras que en el interior puede variar entre el 52 y el 63%. Es muy significativo que en la costa el mínimo se alcanza en invierno y el máximo en verano, mientras que en el interior el mínimo se alcanza en verano y el máximo en invierno.

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4.3. Características bioclimáticas aplicadas en el diseño del edificio En este apartado voy a explicar todas las medidas bioclimáticas utilizadas en el diseño del edificio y el porqué de las que no se han utilizado debido a las características climatológicas del emplazamiento. Esto se debe a que algunas medidas son incompatibles con otras o simplemente no son necesarias.

4.3.1. Forma En lo que respecta a la forma del edificio, se ha tenido en cuenta dos factores, la superficie de contacto entre la vivienda y el exterior y la resistencia al viento que esta ofrece.  En lo que se refiere a la superficie de contacto entre la vivienda y el exterior, se ha diseñado una vivienda unifamiliar cuya planta ocupe un espacio pequeño. Esto se ha conseguido a través de una forma compacta, sin entrantes ni salientes, la cual es la que determina la superficie de contacto más pequeña, ayudando a que las pérdidas o ganancias caloríficas sean favorables tanto en invierno como en verano. (GARRIDO, n.d.)  Para que el edificio ofrezca poca resistencia al viento, puesto que la altura es uno de los factores que más influyen en la resistencia al viento, presenta únicamente dos alturas. La altura total del edificio es de 8 m. También se ha dispuesto una cubierta con una cierta inclinación para favorecer la aerodinámica del edificio.

4.3.2. Orientación Debido a la latitud en que se ubica la parcela, se ha realizado una casa compacta y alargada. La planta rectangular está orientada de tal forma que el lado mayor va de este a oeste y el lado menor va de norte a sur. La cara sur del edificio es la que tiene mayor superficie acristalada, para favorecer la captación solar, mientras que se ha reducido el número de ventanas en la fachada norte, este y oeste, puesto que no son muy útiles para la captación solar en invierno y además, se producen muchas pérdidas de calor a través de ellas. Por lo tanto si pusiéramos una gran superficie acristalada en otras fachadas que no fuera la sur, se disminuiría el rendimiento energético de la vivienda. (ARQUITECTOS, n.d.) Así pues, la mayor superficie acristalada se ha dispuesto en la cara sur, mientras que en las demás caras del edificio esta superficie se ve reducida. IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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4.3.3. Captación y protección solar Esta es una de las características más importantes de la arquitectura bioclimática, por lo que se ha prestado una gran atención en el diseño de estas medidas para favorecer la integración del edifico con el medio y reducir las cargas térmicas del mismo. En el diseño del edificio se ha procurado favorecer la captación de energía ya que es la fuente de climatización en inverno mientras que en verano se utilizan otras técnicas para evitarla como el sombraje. A continuación voy a explicar cada una de las medidas aplicadas al edificio que tienen que ver con la captación y la protección solar.  Adaptación a la temperatura Se ha de realizar una buena distribución en planta de las estancias, en función la orientación de la vivienda. De esta manera, se han colocado estancias donde no se desarrollan las actividades humanas en la parte norte del edificio. Estas estancias son la cocina, el cuarto de baño y el garaje. Las estancias que se han ubicado al norte, que podríamos denominar “estancias frías”, han sido la cocina, el cuarto de baño y el garaje, porque están habitadas durante un periodo de tiempo más breve y en ellas se realizan tareas que requieren menor confortabilidad climática. En cambio las “estancias calientes”, salón y dormitorios, habilitadas para el descanso y las relaciones sociales, se encuentran en la zona sur de la vivienda, con mayor acristalamiento para favorecer la captación solar.  Sistema de captación Los sistemas de captación utilizados en el edificio son grandes superficies acristaladas en la fachada sur, para que el sol penetre directamente al interior del edificio. Se ha dispuesto un gran espesor en la envolvente del edificio, para que las masas térmicas de acumulación de calor en los lugares donde incide la radiación (cubiertas, paredes), faciliten tanto la energía almacenada, como la que se libera. Este tipo de sistema es el de mayor rendimiento y de menor retardo. Así pues, mediante un sistema de captación directo, basado en la absorción solar mediante grandes acristalamientos y una buena masa térmica, se consigue que el edificio se climatice en invierno, mediante la incidencia del sol y este calor no se

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pierda en la masa térmica; mientras que en verano la superficie acristalada, así como la masa térmica, quedan protegidas del sol.  Trayectoria e incidencia solar La trayectoria solar ha condicionado el diseño del edificio debido a que el sol es la fuente principal de energía en invierno pero en verano tiene que protegerse para regular la temperatura. Para ello hay que tener en cuenta la trayectoria que sigue el sol a lo largo del año y así optimizar el aprovechamiento de la energía que nos proporciona el sol. (GARRIDO, n.d.) La trayectoria que recorre el sol en las distintas estaciones, tiene una gran influencia sobre la radiación recibida por las fachadas: En invierno, la fachada sur recibe la mayoría de radiación, gracias a que el sol está bajo, mientras que las otras orientaciones apenas reciben algunos rayos. Los vidrios actúan eficazmente en la captación de la radiación solar para obtener luz y calor, pero por las noches se convierten en fuentes de pérdidas Ilustración

17:

Aleros

de calor hacia el exterior por conducción y situados en las ventanas para evitar que entre la luz en verano

convección.

En verano, en cambio, cuando el sol está más vertical a mediodía, la fachada sur recibe menos radiación directa, mientras que las mañanas y las tardes castigan especialmente a las fachadas este y oeste respectivamente. Por esta razón se necesita proteger las cristaleras de la radiación solar para que no se capte calor en exceso. Las medidas utilizadas para proteger las cristaleras de las fachadas han sido diferentes, dependiendo de la orientación de cada una, para garantizar la incidencia solar en invierno y su protección en verano: 

Fachada sur: En las medidas de protección utilizadas en la fachada sur, se ha puesto especial interés, no solo en la funcionalidad sino también en la estética, ya que es la que se ve desde la calle. Se han dispuesto aleros fijos y continuos en forma de cubo en las dos partes de la cara sur que recorren el perímetro en fachada de las estancias, IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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separadas por la zona de distribución de la vivienda donde se han colocado aleros fijos con vegetación de hoja caduca. Todas las ventanas llevan persianas exteriores para poder regular la temperatura, de tal manera que con poco esfuerzo se consigue un gran ahorro. (JOURDA, 2012)

Ilustración 18: Fachada sur



Fachada este y oeste: Las fachadas laterales se describen en un mismo punto ya que las condiciones climatológicas a las que están sometidas son las mismas, por lo que se han tomado idénticas medidas. En todas las ventanas se han dispuesto aleros de 2 metros a nivel, con los salientes de la fachada sur que protegen a las fachadas laterales.

Ilustración 19: Fachada Este

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Fachada norte: En la fachada norte no es necesario colocar medidas de protección solar, pero si tener especial cuidado en no excederse con la superficie de huecos.

Ilustración 20: Fachada norte

Por ello es de vital importancia el diseño y orientación de la edificación, ya que gracias a esto contribuimos a la ganancia o pérdida de temperatura de forma natural; todo ello debido a uno matices a tener en cuenta a la hora de diseñar el edificio.

4.3.4. Ventilación del edificio Las medidas de ventilación utilizadas sirven para renovar el aire e incrementar el confort térmico en verano ayudando a la climatización, pero son negativas en invierno debido a las infiltraciones. Muchas de estas medidas tienen que complementarse con otras actividades como apertura de ventanas para favorecer la corriente de aire. Las medidas de ventilación que he tenido en cuenta en el diseño son:  Chimenea de ventilación: Es un mecanismo de ventilación natural que solo se activa en verano. Su funcionamiento se basa en la circulación del aire exterior hacia el interior. Este aire se capta fuera de la casa en la zona norte, se hace circular con unos conductos

Ilustración 21: Chimenea de ventilación

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enterrados donde la temperatura es constante todo el año y se libera de forma natural por una chimenea de ventilación. Con este método se consigue una circuición de aire fresco, de tal manera que el aire frio entra por la parte inferior del edificio y el aire caliente ascienda a la parte superior y sea liberado por la cubierta como explicare en el siguiente punto.  Ventilación en cubierta: Este apartado es de vital importancia, ya que el aire caliente tiende a subir mientras que el aire frío permanece en la parte inferior del edificio. Por esta razón es necesario ventilar la cubierta, de tal forma que en verano se produzcan corrientes de aire abriendo las rejillas y en invierno cerrándolas para que no se escape el calor. Para

facilitar

esta

doble función, la cubierta se ha dividido en dos zonas, una plana y otra inclinada. En la parte plana, se han dispuesto

Ilustración 22: Placas fotovoltaicas

cubiertas

vegetales que actúan muy bien como aislante y no se calientan con la incidencia del sol. La parte inclinada se sitúan en el centro del edificio. La cubierta inclinada tiene pendiente descendente desde la cara sur a la cara norte, dispuesta en el centro del edificio, dejando a ambos lados de esta, cubierta plana no transitable. Por otro lado, una cámara ciega de aire que mediante la regulación de rejillas controla la circulación del aire en verano, cortando en invierno dicha circulación. Todas estas medidas se basan en la circulación de aire fresco desde la parte inferior, calentándose hasta llegar a la parte superior y ser liberado al exterior. Se consigue de esta manera una corriente natural de aire fresco, por lo que se consigue un ahorro económico.

4.3.5. Placas fotovoltaicas Las placas fotovoltaicas son idóneas para edificios que se encuentran en zonas cálidas donde la mayor parte del tiempo hace sol. Este sistema nos proporciona una cantidad considerable de energía y además no contaminan. Los paneles fotovoltaicos estarán situados en las cubiertas planas del edificio con el fin de que aprovechen la mayor cantidad de sol que sea posible.

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4.3.6. Colores de la vivienda Los colores pueden afectar a nuestras emociones y a nuestro comportamiento más de lo que creemos, y además pueden afectar incluso a nuestro bienestar y a nuestra salud. Es evidente que la visión de determinados colores proporciona al cerebro una información que genera ciertas respuestas emocionales, psicológicas y físicas. Esta respuesta está condicionada sobre todo por las gamas cromáticas a las cuales nos tienen acostumbrados la naturaleza. De un modo u otro, los colores ejercen una enorme influencia sobre nuestro estado de ánimo, por lo que deberíamos rodearnos de espacios convenientemente coloreados. No hay que olvidar que permanecemos una gran cantidad de tiempo en el interior de edificios, por tanto, su color nos influye con mayor intensidad. (GARRIDO, 2013) Por ello, deben tenerse muy en cuenta las necesidades particulares de una determinada persona con el fin de crear la combinación cromática adecuada. Para facilitar esta elección he elaborado una tabla con las características que posee cada color. Tabla 1: Influencia de los colores en las personas

Los colores

Azul

Verde

Rojo

Naranja

El color azul tiene propiedades sedantes, refrescantes y antiespasmódicas. También, al ser un relajante del estado anímico, ayuda a conciliar el sueño y calmar dolores como las migrañas. Es capaz de generar ambientes frescos, ya que refleja la radiación lumínica con mayor potencial térmico. Por tanto pintar las paredes de color azul claro en entorno cálidos puede servir de gran utilidad para refrescar una determinada estancia, especialmente las que tenga orientación sur. El color verde es neutro, tibio, tranquilizador, refrescante, y tiende a apaciguar y a reducir la tensión nerviosa y muscular. Desde el punto de vista psicológico este color proporciona un ambiente ideal para tareas sedentarias, favoreciendo la concentración y la meditación. Además, tiene un enorme efecto calmante y relajante. El color rojo es muy cálido por lo que es recomendable para entornos fríos, ya que puede servir de ayuda para calentar determinadas estancias, especialmente las que tengan orientación norte. Además es un color estimulante, excitante y vigorizante El color naranja tiene un efecto antiespasmódico, y estimula el sistema respiratorio, aliviando enfermedades como asma, catarros y gripes. De igual manera, mejora el estado de ánimo y acentúa el IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

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Amarillo

Violeta

Rosa

Negro

Blanco

optimismo. Es un color cálido, por lo que es recomendable para entornos fríos. El color amarillo es el que más cantidad de luz refleja y, por lo tanto, su contemplación estimula más las células del aparato visual. Es un color ligeramente irritante, y de hecho, se sabe que los niños lloran más cuando están en habitaciones amarillas o que las parejas se pelean más en cocinas con muebles amarillos. El color violeta tiene un efecto calmante ante situaciones de irritación y angustia. Actúa como relajante de articulaciones y órganos, como el bazo, y como deprimente de los sistemas linfático, nervioso y circulatorio. El color rosa tiene un efecto tonificante y ligeramente energético, y es muy indicado para casos de depresivos de carácter leve. Estimula la actividad psíquica, favorece la capacidad de recepción y despeja la mente de los pensamientos negativos. Por último, este color inhibe los impulsos violentos, así como la ira y la ansiedad. El color negro tiene cierto poder depresivo e incita a la tristeza y al pesimismo. Además puede favorecer estados de fatiga y pérdida de vitalidad. En algunos casos, sin embargo, funciona como un buen contrapunto aportando acierto grado de equilibrio emocional. De igual forma, favorece el sueño y la relajación de cuerpo y mente. Al contrario que el negro, el blanco aporta vitalidad y fuerza. Su cercanía alegra el ánimo y remedia estados depresivos. Su influencia favorece la asimilación y la tonicidad del cuerpo. También se le otorgan poderes bactericidas.

Así pues, para el color de la fachada de mi edificio he elegido un azul claro, por las propiedades asociadas al mismo que enuncié anteriormente y por ser idóneo para zonas cálidas. El color del interior de la vivienda lo dejo a la elección de sus futuros ocupantes, puesto que estos deben adaptarse a las características de cada persona en concreto.

4.3.7. Materiales  Fachada Los materiales empleados en la construcción de la fachada son muy importantes, ya que están en contacto con el exterior continuamente y son responsables en gran parte de las cargas térmicas del edificio. De interior a exterior nos encontramos: 

Acabado interior: En la cara interior de la fachada, se han utilizado IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

Aplicaciones

Arquitectura Bioclimática

paneles de cartón-yeso tipo Pladur para un mejor acabado y rapidez en la construcción. 

Trasdosado: Los cerramientos del edificio se han resuelto mediante un trasdosado de ladrillo macizo.



Aislamiento: Sobre el trasdosado se sitúa en aislamiento térmico acústico de 5 cm de Poliestireno.



Cámara de aire: Entre el aislamiento proyectado en el trasdosado y los paneles de cara al exterior se ha situado una cámara de aire de 5cm para dar un mejor aislamiento térmico al edificio.



Acabado exterior: la fachada estará recubierta a base de paneles de fibra recubiertos de madera. Las juntas de los paneles están selladas con silicona de alta densidad para permitir la estanqueidad.

De esta manera conseguimos reducir las cargas térmicas del edificio, ya que los materiales empleados actúan muy bien térmicamente y el acabado en color azul claro de los paneles ayudan a protegerse del calor en verano. El saliente que se encuentra situado en la cara sur del edificio que actúan como masa térmica es de pizarra, ya que esta absorbe una gran cantidad de energía en invierno que va liberando por la noche. Sin embargo, en verano, este efecto se ve reducido debido al efecto de los árboles de hoja caduca.  Sistema de Cubierta La cubierta ha sido separada en tres zonas, una parte inclinada en el centro y dos partes planas en los laterales. La cubierta plana es de tipo vegetal, con compuestos orgánicos que aíslan muy bien de la incidencia del sol en las cubiertas. En cubierta plana de interior a exterior nos encontramos: 

Falso techo: para el falso techo se utilizarán placas de cartón-yeso.



Forjado: se ha seleccionado un forjado cerámico a base de viguetas de hormigón.



Aislante: sobre el forjado cerámico se colocan 5cm de Poliestireno proyectado y las láminas impermeabilizantes para garantizar la estanqueidad.



Tierra: sobre el aislante y las láminas impermeabilizantes se sitúa una capa de IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

Aplicaciones

Arquitectura Bioclimática grava de 5cm y una capa de arena de 40cm. En cubierta inclinada de interior a exterior nos encontramos: 

Falso techo: al igual que en la cubierta plana, para el falso techo se utilizarán placas de cartón-yeso de 1,20m de ancho, los cuales se pintarán de blanco.



Cámara de aire: entre la cara interior y el forjado, se sitúa una cámara de aire de 20cm por donde discurren las instalaciones. También ayuda a rebajar la carga térmica procedente de la cubierta, pero en este caso se sitúan unas rejillas en fachada sur y norte, y otras en el interior de la vivienda, las cuales se puede controlar su apretura en verano para refrigerar la cubierta y liberar el aire caliente que asciende dentro de la vivienda. Sin embargo, en invierno permanecerán cerradas para evitar infiltraciones del exterior.



Forjado: al igual que en el otro tipo de cubierta, se ha seleccionado un forjado cerámico de 30cm a base de viguetas de hormigón y bovedilla cerámica, pero en este caso inclinado.



Aislante: sobre el forjado cerámico se colocan 5cm de Poliestireno proyectado y las láminas impermeabilizantes para garantizar la estanqueidad.



Fieltro: Bajo las tejas se dispondrá un fieltro que tiene dos funciones, una de base para las tejas y otra como aislante.



Tejas: como parte en contacto directo con el sol, la parte exterior de la cubierta se colocará con Los materiales empleados en la cubierta han sido escogidos por sus buenas

características térmicas para garantizar una buena protección de la incidencia solar y obtener una envolvente efectiva ante las adversidades climatológicas.

4.3.8. Acabado final Tras explicar todos los principios de la arquitectura bioclimática que he aplicado en esta vivienda, este es el resultado:

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Aplicaciones

Arquitectura Bioclim谩tica

Ilustraci贸n 23: Fachada sur-este de la vivienda

Ilustraci贸n 24: Fachada sur-oeste de la vivienda

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Aplicaciones

Arquitectura Bioclim谩tica

Ilustraci贸n 25: Fachada noreste de la vivienda

Y esto son los render de la vivienda realizado con el programa de dise帽o Keyshot Pro 4:

Ilustraci贸n 26: Render de la vivienda 1

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Aplicaciones

Arquitectura Bioclim谩tica

Ilustraci贸n 28: Render de la vivienda 2

Ilustraci贸n 27: Render de la vivienda 3

Ilustraci贸n 29: Render de la vivienda 4

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Aplicaciones

Arquitectura Bioclim谩tica

Ilustraci贸n 31: Render de la vivienda 6

Ilustraci贸n 30: Render de la vivienda 5

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Aplicaciones

Ilustraci贸n 32: Render de la vivienda 7

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Aplicaciones

Ilustraci贸n 33: Render de la vivienda 8

IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

Conclusión

Arquitectura Bioclimática

Conclusión Así pues podemos decir que no es fácil cambiar el sistema de construcción

establecido durante años. Pero es necesario que se rompa con la rutina y los malos hábitos adquiridos por décadas de derroches de los recursos naturales. Todos debemos de concienciarnos y mentalizarnos en adoptar una arquitectura bioclimática, respetable con el entorno, utilizando energías renovables y aplicando todos los principios que nos recomienda. Solo así conseguiremos un mayor ahorro, tanto energético como económico, eficiencia en el diseño del edificio y fabricación de los edificios, y, por supuesto, beneficios medioambientales, que afectan sobre todo a la disminución de emisiones contaminantes. De hecho, los índices de sobrecosto en la construcción de edificios bioclimáticos suponen en España una media de un 15% más sobre el coste de construcción de una vivienda tradicional, compensados sobradamente con los ahorros energéticos obtenidos, del orden de un 70%, y que, en el cómputo global relacionado con la vida útil del edificio, supondría un ahorro neto total (costes de construcción más costes de mantenimiento) en torno al 20%. Por lo que es rentable construir edificios bioclimáticos. Gracias a la arquitectura bioclimática y al empleo de sistemas renovables, tendremos:  Mayor confortabilidad en el ambiente interior.  Menor demanda energética del edificio.  Mayor ahorro económico.  Reducción de la emisión de CO2 a la atmósfera.

Agradecimientos Quisiera dedicar unas palabras de agradecimiento a todas aquellas personas que han contribuido a que la realización de este trabajo fin de máster haya sido posible. Especialmente: A la profesora María José Cardona, como directora del trabajo, por la atención y predisposición que ha demostrado en todo momento, así como por los numerosos y valiosos consejos y orientaciones recibidos.

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Anexos

Arquitectura Bioclimática

A mi hermana, por facilitarme el programa Keyshot Pro 4 para poder llevar acabo la realización del render de la casa. Y por último, en el ámbito más personal, agradecer a mi familia, y a todas aquellas personas, que aun no siendo nombradas, han contribuido a que este trabajo haya salido adelante.

Anexos A continuación mostrare las medidas más relevantes de la vivienda:

Ilustración 34: Acotación de la fachada sur

Ilustración 35: Acotación de la fachada este

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Anexos

Arquitectura Bioclimรกtica

Ilustraciรณn 36: Acotaciรณn de la fachada norte

Haciendo uso de una opciรณn de Google Sketch Up, he situado la vivienda en una parcela que se encuentra en la huerta murciana:

Ilustraciรณn 37: Vivienda situada en una parcela de la huerta de Murcia 1

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Arquitectura Bioclim谩tica

Anexos

Ilustraci贸n 38: Vivienda situada en una parcela de la huerta de Murcia 2

Ilustraci贸n 39: Vivienda situada en una parcela de la huerta de Murcia 3

Ilustraci贸n 40: Vivienda situada en una parcela de la huerta de Murcia 4

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Referencias bibliográficas

Arquitectura Bioclimática

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Índice de ilustraciones

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Índice de ilustraciones Ilustración 1: Esquema del desarrollo sostenible ............................................... 7 Ilustración 2: Esquema de la arquitectura bioclimática ...................................... 8 IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

Arquitectura Bioclimática

Índice de ilustraciones

Ilustración 3: Vivienda de la Antigua Grecia ...................................................... 9 Ilustración 4: Vivienda tradicional de Japón ..................................................... 10 Ilustración 5: Esquema de la relación entre clima, biología, arquitectura y tecnología ................................................................................................................... 13 Ilustración 6: Climograma de Baruch Givoni .................................................... 16 Ilustración 7: Edificio diseñado por Ken Yeang ................................................ 17 Ilustración 8: Esquema de las etapas de diseño de Morillón ............................ 19 Ilustración 9: Resistencia aerodinámica de la vivienda ................................... 21 Ilustración 10: Orientación de un edificio ......................................................... 22 Ilustración 11: Trayectoria solar ....................................................................... 24 Ilustración 12: Incidencia del sol en la vivienda ............................................... 25 Ilustración 13: Incidencia del sol en la vivienda con distintos métodos para protegerla ................................................................................................................... 26 Ilustración 14: Ventilación del edificio a lo largo del año .................................. 29 Ilustración 15: Logotipo del Google Sketchup .................................................. 31 Ilustración 16: Logotipo del Keyshot Pro 4 ....................................................... 32 Ilustración 17: Aleros situados en las ventanas para evitar que entre la luz en verano ........................................................................................................................ 36 Ilustración 18: Fachada sur ............................................................................. 37 Ilustración 19: Fachada Este ........................................................................... 37 Ilustración 20: Fachada norte .......................................................................... 38 Ilustración 21: Chimenea de ventilación .......................................................... 38 Ilustración 22: Placas fotovoltaicas .................................................................. 39 Ilustración 23: Fachada sur-este de la vivienda ............................................... 44 Ilustración 24: Fachada sur-oeste de la vivienda ............................................. 44 Ilustración 25: Fachada noreste de la vivienda ................................................ 45 Ilustración 26: Render de la vivienda 1 ............................................................ 45 Ilustración 27: Render de la vivienda 3 ............................................................ 46 Ilustración 28: Render de la vivienda 2 ............................................................ 46 Ilustración 29: Render de la vivienda 4 ............................................................ 46 Ilustración 31: Render de la vivienda 6 ............................................................ 47 Ilustración 30: Render de la vivienda 5 ............................................................ 47 Ilustración 32: Render de la vivienda 7 ............................................................ 48 Ilustración 33: Render de la vivienda 8 ............................................................ 49 Ilustración 34: Acotación de la fachada sur ..................................................... 51 Ilustración 35: Acotación de la fachada este .................................................... 51 Ilustración 36: Acotación de la fachada norte .................................................. 52 IES Infante Don Juan Manuel, Murcia 2013/2014

Arquitectura Bioclimática

Índice de tablas

Ilustración 37: Vivienda situada en una parcela de la huerta de Murcia 1 ........ 52 Ilustración 38: Vivienda situada en una parcela de la huerta de Murcia 2 ........ 53 Ilustración 39: Vivienda situada en una parcela de la huerta de Murcia 3 ........ 53 Ilustración 40: Vivienda situada en una parcela de la huerta de Murcia 4 ........ 53

Índice de tablas Tabla 1: Influencia de los colores en las personas .......................................... 40

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Arquitectura Bioclimรกtica

ร ndice de tablas

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