Tesis by Lionel Vivas

LA CINร TICA INHERENTE Su Valor Mor folรณgico , Tecnolรณgi co y Ambiental para la Arquitectura de la Regiรณn Litoral Tesis de Grado Tesistas: Bellummia, Franco - Gianfelici, Esteban - Vivas, Lionel Directora: Arq.Griselda Bertoni

INDICE 04

INTRODUCCIÓN

Objetivos Hipótesis

PARTE 1 : MARCO TEÓRICO Capitulo 1: Envolvente 1.1.Definiciones y Categorías

06 07

1.2.De lo estático a lo cinético 1.3.Del mecanicismo a la sostenibilidad

1.4.Del High-tech al Enviromental-tech

1.6.Atmósferas

10 12

Capitulo 2: Cinética inherente

1.5.Regionalismos

2.1.Arte cinético: Definiciones 2.2.Clima y tiempo meteorológico 2.3.Concepción bioclimática 2.4.Calor y temperatura

19 22 28

2.5.Mecánica de fluidos 2.6.Viento

Capitulo 3: Propiedades de los materiales

30 34

3.1.Introducción 3.2.Clasificación 3.3.Propiedades

35 41 2

44 45

PARTE 2: TRABAJO DE CAMPO Capitulo 4: Estudio de casos 4.1.Metodología 4.2.Dispositivos de análisis: Principales valoraciones para el estudio de casos

47 48 74 PARTE 3: PROPUESTA Capitulo 5: Experimentación

4.3.Selección de estudios de casos 4.4.Estudios de casos 4.5.Conclusiones parciales

80 81

5.1.Metodología

5.3.Valoraciones y factibilidad general

84 92

Capitulo 6: Prototipo

5.2.Resultados obtenidos

6.1.Consideraciones de Diseño 6.2.Construcción 6.3.Conclusiones parciales

100 104 105 PARTE 4: CONCLUSIONES 106 Capitulo 7: Conclusiones y discusiones 7.1.Conclusión

108 BIBLIOGRAFÍA

7.2.Recomendación para futuros trabajos

109 111 SITIOGRAFÍA

IMÁGENES

112

INTRODUCCIÓN En arquitectura coexisten varios tipos de envolventes con sus respectivas características formales, funcionales y tecnológicas. Se advierte que en la mayoría de estas envolventes prevalece la tradición de “lo estático” como norma fundamental para dar respuesta a los problemas climáticos de cada región. En consonancia con esto, Bahnam afirma“hasta las últimas doce décadas la humanidad ha tenido un solo método convincente para lograr mejoras ambientales: levantar estructuras masivas y aparentemente permanentes” (Bahnam R,1975, Pág. 20); sin embargo, siendo el clima fruto de la estadística que representa las variaciones del tiempo meteorológico, se plantea el siguiente interrogante: ¿ Son únicamente las envolventes estáticas las que pueden dar respuestas a problemas que en su base son netamente dinámicos? La historia de la arquitectura nos dice que sí, siempre y cuando estas envolventes sean capaces de resistir todos los embates que se presenten en determinado tiempo y espacio. Con el avance tecnológico y la sofisticación de las envolventes, éstas han ido mutando de gruesos muros a membranas finas y multicapas. La respuesta contemporánea, atada al paradigma estático, tiende a añadir capas monofuncionales cuando en realidad el problema de base es atender a las solicitudes temporales que se presentan. Desde nuestra perspectiva, esta concepción estática da como resultado una respuesta ineficiente ya que los recursos disponibles podrían ser utilizados de modo diferente para atender las múltiples exigencias que plantea el cambio climático y meteorológico. En los últimos tiempos, también como solución a esta problemática, surgieron las “envolventes responsivas”, que hacen uso de sistemas electrónicos con sensores y mecanismos. Nos parece más apropiado dar respuestas dinámicas a problemas dinámicos, con recursos inherentes a la arquitectura. Cuando la producción energética no afecte a nuestro planeta, el uso de la misma ya no será un problema; pero mientras tanto lo es. Por lo tanto, sin concebir a la electricidad como un mal, entendemos que no es la única manera de dar respuesta dinámica a los problemas. El problema del movimiento ajeno a los sistemas eléctricos ha sido profundizado por el arte cinético. Éste centra sus dispositivos y procedimientos en el comportamiento de los materiales y la mecánica de fluidos. A través del siguiente trabajo intentaremos acercarnos a la problemática desde un enfoque que integre los ejes: forma – tiempo – materia y nos permita estudiar el comportamiento de los dispositivos cinéticos en la arquitectura de nuestra región.

Objetivos General: Estudiar el papel que desempeñan las envolventes cinéticas inherentes como un dispositivo tecnológico formalpara la arquitectura.

Particulares: Respecto del objeto arquitectónico • Comparar el confort térmico entre las envolventes cinéticas inherentes y activas. • Evaluar la factibilidad de producción de las envolventes cinéticas inherentes con materiales locales. • Proyectar envolventes cinéticas inherentes para el ámbito local. • Establecer conceptualizaciones y parámetros propios que surjan del análisis para promover posteriores reconsideraciones sobre el tema.

Hipótesis La transferencia de dispositivos y procedimientos del arte cinético al diseño de las envolventes cinéticas inherentes, a partir de materiales locales, aportaráinnovación en términos morfológicos y técnicos al diseño arquitectónico de nuestra región.

PARTE 1 MARCO TEÃ&#x201C;RICO

CAPÍTULO 1 ENVOLVENTE 1.1. Definiciones y Categorías Según Naselli (1984:5), las envolventes arquitectónicas operan de manera particular en la conformación del hábitat arquitectónico, actuando como diafragmas de cualquier naturaleza que envuelven vacíos donde se contiene la actividad humana conformando la situación espacial. Son estructuras arquitectónicas formales que diferencian el espacio interno del espacio externo u otros recintos adyacentes y también son determinantes figurativas del espacio que configuran tanto al lleno como al vacío arquitectónico. Para Naselli, las Tipologías formales visuales en relación a la estructuración figurativa y perceptual visual del objeto pueden dividirse en: y/o artificiales que cierran y delimitan los espacios interiores para proveer un microclima adecuado al desarrollo de las actividades humanas”(AJMAT, 2015).

• Abierta / cerrada • Volumétrica / plana

1.2. De lo Estático a lo Cinético

• Transparente / opaca • Brillante / reflejante

El término paradigma se origina en la palabra griega “paradeigma” que a su vez se divide en dos vocablos: “para” (junto) y “deigma” (modelo), etimológicamente significa “modelo”o “ejemplo”. Comparte la misma raíz con “demostrar”. Thomas Khun (1971) definió a los paradigmas como“realizaciones científicas universalmente reconocidas que, durante un cierto tiempo, proporcionan modelos de problemas y soluciones a una comunidad científica (KHUN, 1971, pág.3). Un paradigma está conformado por los supuestos teóricos generales, las leyes y las técnicas normativas para su aplicación que adoptan los miembros de una determinada comunidad científica.

• Figurativa / superficial Luego, según su situación respecto al espacio interno de los edificios: Por su estructura: Externa o exoestructura / Interna o mesoestructura Por su posición: Superior/ Inferior Por su esencia: Material/ Virtual Según Baulina (2009), las envolventes son los “Planos configurantes de espacios abiertos o cerrados”. El autor afirma que las envolventes cambian su espesor porque hay que reducir costos para obtener el mismo producto, y esto conlleva a la delgadez muraria; a su vez a este muro delgado –que perdió las prestaciones bioclimáticas- hay que volverlo a equipar con nueva tecnología para que siga cumpliendo con su función.

Si consideramos el modo en que se piensan las envolventes de manera “paradigmática” nos encontramos con la generalizada idea del muro macizo, que frente a cualquier otro cerramiento lateral, compone la mayoría de las envolventes construidas en nuestro contexto regional. “En la tradición mediterránea de la cual la mayor parte de la arquitectura occidental es descendiente directa, la necesidad de hacer la inversión-refugio perdurable, fue satisfecha normalmente haciéndola maciza” (BANHAM, 1975:22). El muro macizo entendido como ícono de lo firme, de lo estable y duradero, es al mismo tiempo la confirmación de la idea paradigmática que considera que la arquitectura es esencialmente estática.

El Dr. Arq. Raúl Ajmat (2015), considera a las envolventes en sí mismas como “un sistema integrado por partes o elementos constructivos”. Las identifica, además, según su ubicación relativa en el espacio: verticales u horizontales. A la vez, esos elementos constructivos están conformados por diferentes materiales. Cada uno de ellos ofrece propiedades, comportamientos y respuestas particulares que deben tenerse en cuenta para su incorporación en la construcción. El autor nos da otra definición desde el punto vista de la habitabilidad, y hace referencia a las envolventes como “un conjunto de elementos naturales

El movimiento representa la idea antagónica: versatilidad, dinamismo, temporalidad. Si trasladamos esta noción a la arquitectura podemos relacionarla con los procesos de diseño que toman como punto de partida al tiempo meteorológico (cap. 2.2)

1.3. Modos de Administrar la Energía Reyner Banham (1975) realiza una distinción entre dos maneras de actuar frente a la energía proveniente del ambiente. Una es conservarla, típica de la cultura europea, la otra es seleccionarla –arraigada a los climas tropicales o húmedos-admitiendo las condiciones convenientes desde el exterior. “De esta manera, una ventana de vidrio admite la luz, pero no la lluvia; un techo con voladizo admite la luz solar reflejada, pero excluye el sol directo; una persiana permite ventilación de aire, pero rechaza la intrusión visual.”

1.4. Del High-Tech al Enviromental-Tech

Las características propias de los elementos que conforman las envolventes arquitectónicas reafirman la idea de actuar con los flujos de energía provenientes del exterior. El proyectista se encuentra tomando decisiones respecto de la respuesta a los factores del tiempo meteorológico según le convengan o no, con el objetivo de lograr la eficiencia en la utilización de los recursos para generar el confort interior deseado.

También existen otras posturas respecto a la adecuación de los nuevos materiales y dispositivos aplicados a la arquitectura. El posicionamiento selectivo sobre “altas tecnologías” refiere al mundo de instrumentos, materiales y dispositivos ultra modernos que implican la puesta en marcha de complejos mecanismos de producción, transporte y montaje. Es el tope de la construcción industrializada. Según Prieto (2014) el planteo de “enviromental-tech” se enmarca en la utilización certera de esta “alta-tecnología”(nuevamente remarcando la eficiencia como un valor esencial en el manejo de los recursos) partiendo desde principios básicos determinados por las condiciones climáticas y ambientales. Concretamente se propone la reelaboración de dispositivos existentes de control climático sostenible, con tecnología de avanzada. De esta consideración surgen conceptos clave como la “membrana mecanizada”:

Otra manera de operar con la energía desde el diseño arquitectónico de las envolventes, la expresa el Dr. Arq. Eduardo Prieto (2014), convalidando la refutación del modelo del derroche mecanicista asociado al capitalismo industrial y de consumo que de manera inconsciente va socavando el medio ambiente. El ‘paradigma de la sostenibilidad’propondría una concepción de la arquitectura que, lejos de parasitar las frágiles redes del ecosistema global, las incorporaría en el quehacer humano tratando a la energía como un bien escaso. “...En la dialéctica entre forma y energía, la arquitectura contemporánea se debate, por tanto, entre dos tomas de postura: por un lado, la que concibe la forma como una suerte de dique estético que contiene los envites del entorno y del tiempo; por el otro, la que hace de ella un conducto que pretende regular, aprovechar y expresar la energía implícita en tales agresiones.” (Prieto, 2014, p.7)

“(...) la envolvente, concebida ahora como membrana mecanizada capaz de adaptar su comportamiento a las variaciones climáticas, es decir, como un órgano eferente que segrega confort.” (...) (Prieto, 2014, pág. 382), “Fue un proceso de mutación fructífero por el cual el high-tech devino un environmental-tech, por llamarlo así, y que se acentuó cuando los estudios más internacionalizados tuvieron que enfrentarse a proyectos en contextos climáticos distintos de los de sus países de origen.” (Prieto, 2014, pág. 383)

El autor expone una estética formal arquitectónica ligada a los flujos de energía. Se atiende no solo a las solicitaciones que “moldean” la forma mediante flujos, sino también la optimización de esa energía, entendiendo a la arquitectura como vehículo. Innumerables fuentes de energía –elementos del tiempo meteorológico- impactan todo el tiempo sobre los objetos dentro del globo. La diferencia está, entonces, en si utilizamos tales elementos a favor o en contra del confort humano. Utilizarlos de manera eficiente nos permitiría alejarnos cada vez más del “derroche mecanicista”.

Luego de la crisis energética de 1973, forzadamente los países desabastecidos de petróleo tuvieron que modificar la manera de gestionar la energía en relación al ambiente. “Fue un proceso de mutación fructífero por el cual el high-tech devino un environmental-tech, por llamarlo así, y que se acentuó cuando los estudios más internacionalizados tuvieron que enfrentarse a proyectos en contextos climáticos distintos de los de sus países de origen.” (Prieto, 2014) Esto se fue logrando por medio de nuevas estrategias proyectuales, que cada vez se fueron relacionando menos con la producción mecánica del confort y mucho más con las formas pasivas de gestión energética. Dicho cambio se funda en un “aumento de la complejidad de las envolventes” por medio de filtros tanto solares como lumínicos de amplio espectro, mecanismos solares para la producción de la denominada energía térmica o fotovoltaica, y un eficiente aprovechamiento de la ventilación natural. Todo esto sumado a un estudio consciente del impacto medioambiental de los materiales utilizados, resulta en lo que Prieto ha dado en llamar “una visión holística y transversal de la gestión arquitectónica del clima” (Prieto, 2014, pág. 383).

“...la cuestión de si la energía puede modelar realmente la forma arquitectónica y, en tal caso, hasta qué punto puede hacerlo. ...” (Prieto 2014, p.7)

El movimiento del high-tech al environmental-tech expresa de una manera conveniente los procedimientos metódicos del diseño medioambiental a la arquitectura contemporánea.

Chimenea de viento de Hyderabad.

Chimenea de viento, Masdar, Abu Dabi, Norman Foster Pakistán. Bernard Rudofsky

1.5. Regionalismos Consideramos que existen ciertos condicionantes ineludibles a la hora de pensar en la producción de la arquitectura de manera coherente con el ambiente local. El traslado y la importación de soluciones siempre deben estar acompañados de la búsqueda creativa de los recursos –materiales y humanos- que ofrece la región. De esta manera es que entendemos a la arquitectura como una producción cultural donde existen adaptaciones, reconfiguraciones y, sobre todo, replanteos conceptuales. Ésta es quizá la interfaz en donde se producen los cambios necesarios para alcanzar la “innovación” tanto en el sentido estético como tecnológico. Prieto (2014) incluye en su tesis doctoral un apartado destinado a este tipo de arquitectura cuando subraya tales casos como “soluciones propias de la arquitectura vernácula o de las invariantes artesanales de cada contexto, comportándose así como modos resistentes frente a las tendencias homogeneizadoras y abstractas del funcionalismo, antes, y acaso de la globalización, hoy. No se imitan las formas, sino los procesos que las producen. Pero como estos pueden ser interpretados de maneras diversas -como variados son los climas y, a la postre, los son también las motivaciones de los arquitectos-, el resultado no puede ser sino la pluralidad estilística”(Prieto, 2014, pág. 386).

Casa Fanego. Ficha técnica en PDF enviada por el mismo Sergio Fanego en 2010 para un trabajo práctico de investigación de la cátedra de TPA II Cátedra Cabrera. (2010)

Quincho Tia Coral, Solano Benitez

1.6. Atmósferas Tomamos de la tesis doctoral de Eduardo Prieto la manera de definir las atmósferas como aquellas cualificaciones espaciales que toman en cuenta la percepción del sujeto ante los agentes formales fenomenológicos; Prieto afirma: “Forma desmaterializada o energía en construcción, la atmósfera presenta una condición equívoca y huidiza. Como escribe Sigfried Giedion en “Espacio, tiempo y arquitectura”, «el concepto de atmósfera entorpece el discurso arquitectónico; caza a aquellos que tratan de evitarlo y elude a los que lo persiguen (Giedion, 1941, pág. 401). Se suma la opinión de Mark Wigley, quien reconoce el papel determinante de la atmósfera en la experimentación del espacio: entrar en un proyecto es entrar en una atmósfera”. La atmósfera establece entre el sujeto y el objeto,entre el perceptor y su entorno, una dialéctica que tiene un potencial revolucionario que las artes y, en general, la creación humana, no han sabido aún aprovechar (Prieto, 2014:401). Este nuevo interés permitiría ampliar el campo estético tradicionalmente relegado a una teoría sobre la belleza formal. Prieto (2014, p.434) define cuatro categorías de atmósferas Climatopos: ambiente significativo que depende fundamentalmente de la dimensión temporal-meteorológica. Lo importante es el modo en que se produce el confort, fundado en el gradiente energético que se produce entre un exterior desacorde con las necesidades fisiológicas humanas y un interior habitable.

R. Banham y F Dellegret, Envairomental Bublle, 1985

Pabellon del vidrio, Toledo, Ohio. Usa, Sanaa

Existenciales: son una mixtura de estéticas, por cuanto la atmósfera no sólo atañe a los sentidos, sino también a la memoria y a los estados de ánimo del sujeto que la habita, de manera que en ella resuenan las vicisitudes de la vida y también la idiosincrasia colectiva que forma el contexto de aquella.

Cabaña de Heidegger, Selva Negra, Alemania

Diller + Scofidio, Blur Bullding, 2002

Evanescentes: alude tanto a lo ligero como a lo efímero, también forma parte de otras tradiciones modernas. Tales atmósferas son fruto de la desmaterialización o incluso la atomización de las formas construidas, y de una condición efímera. Ludotopos: La ligereza tectónica se vincula con una estética ambiental y sinestésica y, también, con un cierto esquematismo diagramático, en el que la simplificación de la forma exterior se contrapone a la riqueza y complejidad de la atmósfera cobijada en el interior (Prieto, 2014). Estas atmósferas están signadas por la utilización de medios lumínicos artificiales, que modifican la naturalidad de los espacios, por lo general, negados al exterior.

O.Eliasson, Your Atmospheric Colour Atlas, 2009

CAPÍTULO 2 CINÉTICA INHERENTE 2.1. Arte Cinético El término cinético deriva del griego “kinesis”, que significa movimiento. Se emplea este término por su intrínseca relación con la rama de la mecánica que investiga la relación entre el movimiento de los cuerpos y las fuerzas que actúan sobre ellos. (AA.VV. 1990:254). El arte cinético aparece por primera vez en 1920 cuando Naum Gabo, en su Manifiesto Realista, rechaza “el error heredado ya del arte egipcio, que veían en los ritmos estáticos el único medio de creación plástica” para reemplazarlo por los ritmos cinéticos considerados como las “formas esenciales de nuestra percepción del tiempo real”, introduciendo así el valor espacio-temporal en el núcleo del arte. (Argan, 1991:414)

Escultura cinética Standing Wave 1919-1920

El arte cinético se destaca por el cálculo, la estricta determinación de los movimientos producidos de forma activa o inherente, la utilización de materiales industriales, la intención de insertarse en la vida pública de la ciudad y el abandono de todo romanticismo en el arte. Los recursos para crear movimiento son casi infinitos: viento, agua, motores, luz, electromagnetismo, etc. Julio Le Parc Rombo azul 2015

Muchas veces se opera desde una perspectiva estática, proyectando y diseñando desde lo inmóvil, rígido o macizo, como sinónimo de lo perdurable dándole tácitamente a lo cinético el mote de frágil, efímero o precario. Las primeras construcciones de la humanidad buscaban resguardarse de las inclemencias temporales, entendiendo a estos fenómenos como sinónimo de caos; por tal motivo lo estático brindaba cierta estabilidad para realizar las actividades necesarias para subsistir y poder tener un resguardo de los condicionamientos externos.

Nuestra perspectiva es diferente a aquella que ha marcado a la arquitectura durante siglos: creemos que no se pueden resolver problemas surgidos desde lo dinámico con soluciones esencialmente estáticas. Lo cinético representa a lo orgánico, lo vertiginoso, lo natural. Lo estático a lo rígido, lo inmóvil, lo perdurable.

Ned Kahn FIREFLY 2012

Ned Kahn Tipping Wall 2011

2.2. Clima y Tiempo Meteorológico Para F. J. Monkhouse: “El clima abarca los valores estadísticos sobre los elementos del tiempo atmosférico en una región durante períodos que se consideran suficientemente representativos, de 30 años o más”(Monkhouse, 1978:94) El clima es el promedio a largo plazo del comportamiento del tiempo en un periodo puntual. Está determinado por fuerzas globales que alteran el balance energético de la atmósfera, como los cambios en el sol, la inclinación del eje de la tierra, incluso la cantidad de luz solar que las nubes reflejan al espacio y la concentración de los gases del efecto invernadero. Un cambio de alguna de estas variables afecta a la predicción del clima. (deGrasse Tyson, 2014) Los principales parámetros que integran el concepto de clima son: radiación solar, vientos, temperatura, presión atmosférica, humedad relativa, precipitación y evapotranspiración. Los climas del planeta son el resultado de la desigual distribución de estos elementos. El científico Wladimir Peter Köppen realizó una clasificación climática mundial en función de la temperatura y precipitaciones que identifica cada tipo de clima con una serie de letras que indican el comportamiento de las temperaturas y precipitaciones que los caracterizan. La clasificación climática de Köppen, contiene los siguientes tipos de clima: • A Clima tropical lluvioso: Todos los meses la temperatura media es superior a 18ºC. No existe estación invernal y las lluvias son abundantes • B Climas secos: La evaporación es superior a las precipitaciones. No hay excedente hídrico

dia Köppen diferencia el grupo ET (Clima de tundra) y en el caso de que ningún mes supere los 0ºC de temperatura media el grupo EF (Clima de hielo permanente)

• C Climas templados y húmedos: El mes más frío tiene una temperatura media comprendida entre 18ºC y -3ºC, y la media del mes más cálido supera los 10ºC

Los grupos anteriores se dividen en subgrupos más específicos y se identifican mediante letras minúsculas, teniendo en cuenta la distribución estacional de las precipitaciones:

• D Climas templados de invierno frío: La temperatura media del mes más frío es inferior a -3ºC y la del mes más cálido está por encima de 10ºC

• f Lluvioso todo el año, ausencia de periodo seco. • s Estación seca en verano.

• E Climas polares: No tienen estación cálida y el promedio mensual de las temperaturas es siempre inferior a 10ºC. Cuando el mes más cálido oscila entre 0 y 10ºC de temperatura me-

• w Estación seca en invierno. • m Precipitación de tipo monzónico. Para describir mejor el régimen térmico se usa una tercera letra: • a Temperatura media del mes más cálido superior a 22ºC. • b Temperatura media del mes más cálido inferior a 22º, pero con temperaturas medias de al menos cuatro meses superiores a 10ºC. • c Menos de cuatro meses con temperatura media superior a 10ºC. • d El mes más frío está por debajo de -38ºC. • h Temperatura media anual superior a 18ºC. • k Temperatura media anual inferior a 18ºC.

MAPA MUNDIAL DE CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA SEGÚN KÖPER GEIGER Resolución: 0,5° lat/log Versión:

Abril 2006

http://gpcc.dwd.de http://koeppen-geiger Kottec, M., J. Grieser, C. Beck, B. Rudolf, and F. Rubel, 2006: World Map of Köpper-Geiger Climate Classification up dated. Meteorol. Z., 15, 259-263

Clima Principal Tropical Seco

Precipitación Sabana

Cálido

Frío < 10°C

Frío > 18°C

Frío Extremo

Subtropical

Alta Montaña

Templado

Tundra

Estepa Ecuatorial

Templado

Temperatura

Verano Seco

Continental

Desértico

Clima Polar

Monzónico

Atenderemos al tiempo meteorológico y no al clima; ya que el primero considera las variaciones a corto plazo de la atmósfera que influyen directamente en nuestra vida cotidiana. El tiempo atmosférico o meteorológico es el conjunto de todos los fenómenos que ocurren en la atmósfera en un lugar o área de la superficie terrestre, y en un momento o lapso de tiempo determinados. (Glickman, 2000:104)

2.3. Concepcion Bioclimatica El modelo del “derroche mecanicista” (Prieto, 2014:380) conformado por el capitalismo industrial y de consumo que va degradando paulatinamente el planeta, se encuentra en contraposición a los principios básicos del bioclimatismo que usa al entorno y su energía para mejorar el confort térmico del habitat de las personas. “La energía puede ser entonces un concepto fructífero para mediar entre el polo técnico o funcional del paradigma y el polo estético necesario para construir un universo de formas original.”(Prieto, 2011: 389) Los Principios Básicos del bioclimatismo según Camous y Watson (1986) son: • Reducir las transferencias de calor por convección (en invierno o verano). Empleo de materiales térmicamente aislantes en las envolventes exteriores, puertas exteriores y ventanas.

Muro doble con aislante térmico

• Favorecer las ganancias solares (invierno). Captar la energía del sol a través de ciertos elementos de la envolvente, como son las ventanas orientadas a mediodía o los invernaderos adosados a la envolvente norte/sur, dependiendo de su ubicación geográfica.

Control de viento, agrupación de viviendas Sea Ranch, EE.UU. Este proyecto, modélico desde el punto de vista del aprovechamiento ecológico del emplazamiento, se vale de varias técnica de concepción bioclimática: muros cortavientos, cubiertas ajardinadas, espacio-tope.

â&#x20AC;˘ Limitar los movimientos del aire exterior (invierno). Los vientos invernales generan grandes pĂŠrdidas de calor del edificio debido a las infiltraciones de aire.

â&#x20AC;˘ Limitar las infiltraciones de aire (invierno). Las infiltraciones de aire es el resultado de las fugas de aire por las fisuras, los defectos constructivos, las juntas y, sobre todo, por los marcos de puertas y ventanas.

â&#x20AC;˘ Desfasar las variaciones periĂłdicas de temperatura (invierno y verano). Los materiales pesados tienen una potencia de almacenamiento de calor que se puede aprovechar para mejorar el confort de un edificio, principalmente en los climas que tienen una mayor amplitud tĂŠrmica.

• Limitar las ganancias solares (verano) Proteger la envolvente exterior del sol del verano o reducir su superficie expuesta.

• Favorecer la ventilación (verano). A través de la ventilación cruzada, que se vale del efecto del viento y del efecto chimenea, que se produce por el asenso del aire caliente en el interior del edificio.

Los conductos-pulverizadores sin una solución sencilla al enfriamiento por evaporación. Los chorros de agua pulverizada enfrían el aire, lo que permite bajar la temperatura ambiental.

• Favorecer el enfriamiento por evaporación (verano). El enfriamiento natural del interior del edificio se produce por la evaporación de agua en el punto de entrada de aire.

• Favorecer el enfriamiento por radiación (verano). Se produce cuando la temperatura de la superficie de los materiales exteriores de la envolvente están por encima que la del aire por la noche. Esto va a depender de su coeficiente de absorción de radiación solar y de la captación térmica de los materiales que la componen.

Muro trombe

2.4. Calor y Temperatura El calor es una transferencia de energía entre dos sustancias o cuerpos que se lleva a cabo como consecuencia de las diferencias de temperaturas entre ambos. Esta es la causa que origina el calentamiento de los cuerpos, donde la cantidad de calor es una magnitud y la temperatura es un número que indica un determinado estado térmico. Las formas de transferencia del calor pueden ser: Conducción: Se da fundamentalmente en sólidos. Al calentar un extremo las moléculas adquieren más energía y vibran sin desplazarse pero comunicando esta energía a las moléculas vecinas. La conducción ocurre solo si hay una diferencia de temperatura entre dos áreas del medio conductor o entre dos cuerpos en contacto. Convección: Se da fundamentalmente en fluidos (líquidos y gases). Las moléculas calientes adquieren un mayor volumen y, por lo tanto, una menor densidad que las hacen ascender. Radiación: Se produce a través de ondas electromagnéticas que llegan sin necesidad de soporte material. De esta manera nos calienta un radiador o nos llega el calor del sol. (Dr. Arq. Raúl Ajmat, 2015)

Transferencias de calor

2.5. Mecanica de Fluidos La Mecánica de los luidos es la ciencia que estudia el movimiento de los fluidos, ya sean éstos líquidos o gaseosos y las fuerzas que lo provocan, desde un punto de vista macroscópico. (Pasinato, 2008:5) Los fluidos se distinguen de los sólidos ya que estos últimos tienen un tamaño y una forma definidos y son modificados por las leyes de la elástica; Los fluidos cambian su forma fácilmente y su comportamiento mecánico no se puede describir de la misma manera y pueden ser newtonianos o no. Los no newtonianos son aquellos cuya viscosidad varía con la temperatura y la tensión cortante que se le aplica. Los newtonianos poseen una viscosidad que puede considerarse constante en el tiempo, y son estos los más sencillos de describir. La curva que muestra la relación entre el esfuerzo o cizalla y su velocidad de deformación es lineal. El mejor ejemplo de este tipo de fluidos es el agua, y su contrapartida podría ser el pegamento, la miel o los geles, que son ejemplos de fluidos no newtonianos. (Ídem, 2008:5)

Fluido newtoniano

Fluido no newtoniano

Las variables que describen los comportamientos con visión macroscópica son la presión (P), densidad (p), velocidad (V), entre otras Todas estas variables dependientes reciben el nombre de “campos” cuando son función de las variables espaciales (x; y; z) y el tiempo (t), también denominadas variables independientes. (Ídem, 2008:6) La descripción de la cinemática y la dinámica de un fluido se sintetiza con ecuaciones matemáticas, que representan los principios fundamentales de la naturaleza como: - La Ley de Lavoisier o de conservación de la masa: Establece que, en una reacción química, la masa inicial es igual a la masa final independientemente de los cambios que se produzcan; es decir, que la masa de los reactivos es igual a la masa de los productos. (RESNICK y HALLIDAY, 1970:105) Ejemplo de esto es el agua cuando 2 moléculas de hidrógeno reaccionan con una molécula de oxígeno para resultar en dos moléculas de agua (2H2+O2=2H2O).

- Segunda ley de Newton: El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime. Fneta=mx a

- Primer principio de la termodinámica: En un sistema cerrado adiabático (que no hay intercambio de calor con otros sistemas o su entorno, como si estuviera aislado) que evoluciona de un estado inicial A a otro estado final B, el trabajo realizado no depende ni del tipo de trabajo ni del proceso seguido. (Ídem, 1970:485) Eentrada-Esalida=∆Esistema

La ecuación de Bernoulli es (V²xp)/2+P/p+gxz=constante donde:

- Segundo principio de la termodinámica: En un estado de equilibrio, los valores que toman los parámetros característicos de un sistema termodinámico cerrado son tales que maximizan el valor de una cierta magnitud que está en función de dichos parámetros, llamada entropía. (Ídem, 1970:508)

• V = velocidad del fluido en la sección considerada • p = densidad del fluido • P = presión a lo largo de la línea de corriente • g = aceleración gravitatoria • z = altura en la dirección de la gravedad desde una cota de referencia Para aplicar esta ecuación se realizan los siguientes supuestos: • Viscosidad (fricción interna) = 0 Es decir, se considera que la línea de corriente sobre la cual se aplica se encuentra en una zona ‘no viscosa’ del fluido. • Caudal constante • Flujo incompresible, donde p es constante. • La ecuación se aplica a lo largo de una línea de corriente o en un flujo laminar.

2.6. Viento “La Tierra funciona como una gran máquina térmica que transforma parte del calor solar en la energía cinética del viento”. (Diez, 2000:5) El viento es aire en movimiento y es una forma indirecta de la energía solar. El movimiento de las masas de aire se origina por diferencias de temperatura causadas por la radiación solar sobre la superficie terrestre que, junto a la rotación de la tierra, crean, entonces, los llamados patrones globales de circulación. En un día, la energía solar que recibe la tierra, es aproximadamente 100 veces el consumo mundial energético de un año y solo el 1% aproximadamente se convierte en movimiento atmosférico o viento. (PINILLA S., 1997:28)

- Teorema de Bernoulli: El teorema de Bernoulli es una aplicación directa del principio de conservación de energía y expresa que si el fluido no intercambia energía con el exterior (por medio de motores, rozamiento, térmica, etc.) ésta ha de permanecer constante. El teorema considera los tres únicos tipos de energía que pueden cambiar de un punto a otro de la conducción que posee el fluido: la energía cinética, la energía potencial gravitatoria y la energía debida a la presión de flujo (hidrostática). (Ídem, 1970: 367)

Debido a la distribución heterogénea de las masas de tierra sobre el planeta, suceden desviaciones en los patrones globales de circulación de aire. En promedio, la mayor concentración de las masas de tierra se encuentra en el hemisferio norte. Las mismas se calientan, por la acción del sol con mayor facilidad que los océanos. (PINILLA S, 1997:29)

Los patrones globales de circulación de aire se organizan en tres células que se disponen en banda, según la latitud, simétricamente dispuestas para cada hemisferio, y quedan definidos de la siguiente manera: Zona ecuatorial: -Una franja de poco viento y presión relativamente baja. El aire se calienta, asciende y al hacerlo se enfría. El vapor de agua que contiene se condensa formando nubes de tormenta, éstas liberan calor y van ascendiendo hasta las partes más altas de la atmósfera en forma de rulos; lo que origina intensos chaparrones y tormentas; es la llamada Zona de Convergencia Intertropical. El aire comienza a desplazarse en altura hacia los polos y se enfría en su traslado; mientras, aire más frío se dezplaza por la superficie de los polos hacia el ecuador. (Diez, 2000:5-6) Célula Hadley: -A ambos lados del Ecuador hasta los 30° al Norte y al Sur el aire se enfría y hace que baje a la superficie terrestre con una divergencia del aire en superficie, generando cielos despejados y carentes de nubes en general. Es una zona más fría que la zona ecuatorial. Los vientos se desvían por efecto de la fuerza de Coriolis con los alisios, creando vientos del noreste en el hemisferio norte y del sureste en el hemisferio sur, que van hacia el ecuador. Cerca de los 30° de latitud sur y norte, encontramos zonas ocupadas por los grandes anticiclones subtropicales semipermanentes. Aquí el aire es secado por la compresión de los movimientos descendentes. Esto determina la ausencia total de precipitaciones por lo que en esta zona encontramos los grandes desiertos del mundo. (Ídem, 2000:5-6) Transferencias de calor

Célula Farrel: -Entre los 30 y 60° de latitud norte y sur se origina otro ciclo, el aire más caliente que el Polar y más frío que el Subtropical, por eso se dirige hacia los polos en superficie y por el efecto de Coriolis tienen una marcada orientación del oeste, generando lo que se llama “cinturón de los oestes.” El aire caliente tiende a ponerse debajo del aire frío aumentando cada vez más el contraste térmico y la inestabilidad llevando a enfrentar masas de aire muy distintas formándose frentes y sus fenómenos asociados (lluvias, tormentas, ráfagas de viento y hasta tornados). (Ídem, 2000:5-6)

los vuelve a subir la presión y el tiempo se hace más apacible: aunque naturalmente muy frío. Es la zona más ventosa de la tierra y es donde se forman los llamados “ciclones migratorios”. (Ídem, 2000:5-6) Esta distribución de los patrones de circulación de aire es lo que ayuda a conformar las zonas climáticas en el planeta junto con la rotación terrestre y los océanos.

Célula Polar: -En los polos ocurre lo contrario, el aire frío y pesado se desplaza desde los polos por la superficie hacia el ecuador, la fuerza de Coriolis lo desvía al Noreste en el hemisferio Norte y al sureste en el hemisferio Sur.

El viento es una magnitud física vectorial que se caracteriza por tener una cantidad, un módulo y un sentido, en donde por general los desplazamientos verticales del aire son pequeños en relación a los desplazamientos horizontales, por lo que se puede considerar que la dirección del desplazamiento del viento es sensiblemente horizontal y se determina y refiere mediante el ángulo que conforma respecto a una dirección fija, que es la del Norte geográfico. (Ídem, 2000:5-6)

Los vientos al descender de latitud se calientan y ascienden volviendo a la zona polar en altura. Sobre el polo se enfrían y descienden. De 60º hacia los Polos predominan nuevamente los vientos del este. En los 60° la presión es mínima, por esa razón por allí transitan los grandes ciclones sub polares (que originan temporales intensos y fuertes nevadas). Hacia los Po-

Los vientos están ligados a la circulación atmosférica y mantienen sus mismas características sobre grandes extensiones de terreno. La velocidad media del viento varía entre 3 y 7 m/s según diversas situaciones meteorológicas; es elevada en las costas, más de 6 m/s así como en algunos valles más o menos estrechos. En otras regiones es, en general, de 3 a 4 m/s siendo bastante más elevada en las montañas, dependiendo de la altitud y de la topografía. (Diez, 2000:10)

Velocidad de viento según Fuerza Beaufort

N° Velocidad del Beaufort viento (m/s)

Presión (N/m²)

Aspecto Denominación del mar

Efectos en tierra

0 a 0,27

0 - 0,04

Calma

Despejado

Calma, el humo asciende verticalmente

0,55 a 1,39

0,38 - 1,16

Ventolina

Pequeñas olas, pero sin espuma

El humo indica la dirección del viento

1,66 a 3,05

1,65 - 5,58

Brisa muy débil

Crestas de apariencia vítrea, sin romper

Se caen las hojas de los árboles, empiezan a moverse los molinos de los campos

3,33 a 5,27

6,65 - 16,66

Brisa Ligera

Pequeñas olas, crestas rompientes

Se agitan las hojas, ondulan las banderas

5,55 a 7,77

18,48 - 36,22

Brisa moderada

Borreguillos numerosos, olas cada vez más largas

Se levanta polvo y papeles, se agitan las copas de los árboles

8,05 a 10,55

38,88 - 66,78

Brisa fresca

Olas medianas y alargadas, borreguillos muy abundantes

Pequeños movimientos de los árboles, superficie de los lagos ondulada

10,83 a 13,61

70,37 111,14

Brisa fuerte

Comienzan a formarse olas grandes, crestas rompientes, espuma

Se mueven las ramas de los árboles, dificultad para mantener abierto el paraguas.

13,88 a 16,94

115,59 -

Viento fuerte

Mar gruesa, con espuma arrastrada en dirección del viento

Se mueven los árboles grandes, dificultad para caminar contra el viento

17,22 a 20,55

172,18 253,38

Viento duro

Grandes olas rompientes, franjas de espuma

Se quiebran las copas de los árboles, circulación de personas muy dificultosa

20,83 a 24,44

260,33 358,39

Temporal fuerte

Olas muy grandes, rompientes. Visibilidad mermada

Daños en árboles, imposible andar contra el viento

24,72 a 28,33

366,65 481,55

Temporal duro

Olas muy gruesas con crestas empenachadas. Superficie del mar blanca.

Árboles arrancados, daños en la estructura de las construcciones

28,61 a 32,5

491,12 633,75

Temporal muy duro

Más de 32,5

Más de 633,75 Temporal huracanado

Olas excepcionalmente grandes, mar completamente blanca, visibilidad muy reducida

Olas excepcionalmente grandes, mar blanca, visibilidad nula

Destrucción en todas partes, lluvias muy intensas, inundaciones muy altas Voladura de autos, árboles, casas, techos y personas. Puede generar unhuracáno untifón

Gráfico ilustrativo

Según la Norma IRAM 11603, nuestra región presenta una dirección predominante del viento en invierno en Paraná Sur Sudoeste con velocidad media 20Km/h(5,56m/s) y en verano Norte, Este, Sudeste con velocidad media 17Km/h(4,72m/s). Se toma como parámetro de medición la vecina ciudad de Paraná, por pertenecer a la región litoral, y presentar características climatológicas similares a nuestro contexto de acción. Con estos datos calculamos una presión de viento aproximada por metro cuadrado con la utilización del término perteneciente a la ecuación de la energía cinética en el teorema de Bernoulli (V²xp)/2, en donde: V es 5,56m/s (invierno), 4,72m/s (verano) y p (densidad del aire) 1,20kg/m³. Remplazando en la ecuación nos quedaría: • Invierno: (5,56m/s²x1,20kg/m³)/2= 18,55 Pa (N/m²) = 1,89Kg/m² • Verano: (4,72m/s²x1,20kg/m³)/2= 13,37 Pa (N/m²) = 1,36Kg/m² Según el tiempo meteorológico el registro de viento más fuerte para la ciudad de Santa Fe fue el día 26/02/2016 y fue de 16,67m/s. Remplazando en la ecuación Bernoulli nos daría: (16,67m/s²x1,20kg/m³)/2= 166,73 Pa (N/m²) = 17,00Kg/m²

CAPÍTULO 3 PROPIEDADES DE LOS MATERIALES

3.1. Introducción Cuando hablamos de materiales hacemos referencia al elemento primordial para que exista la arquitectura. Para Prieto (2014), “la materia es la substancia de la arquitectura; al menos lo es de la forma construida en la que esta se expresa.” El término material deviene del latín “materialis” que significa aquello que tiene que ver con la materia; es decir, de lo que están compuestos todos los objetos. Tiene entidad física y opone una resistencia ante los condicionantes externos que se le quieran aplicar. Pero, también es energía. Es el mismo Prieto quien acuña el término “estética de la energía” e, incluso, hace referencia a la arquitectura como “un modo de expresar la actividad energética propia de la materia.” Esta definición no es menos importante ya que nos hace reflexionar sobre el rol plástico de la energía en los procesos de materialización de un objeto arquitectónico. No solo es lo que percibimos, sino que, también, va más allá de lo concreto y tangible. Tiene que ver con los procesos, el tiempo y el espacio; con la transformación de un ser social y con la cimentación de una identidad. Todas estas cuestiones son esenciales para la construcción del espacio. Es allí donde nuestra profesión interviene: en la producción de objetos materializados, generadores de hábitat e identidad, que favorezcan las relaciones interpersonales y colaboren con la calidad de vida.

3.2 Clasificación Cuando decidimos concretar un objeto, nuestra energía va direccionada en pos de modificar el estado inicial del o los materiales con lo que queremos trabajar, cuya constitución física puede oponernos una resistencia fácilmente maleable o que nos genere algún tipo de dificultad para su modificación. Este tipo de cuestiones influye inconscientemente en la mente de cualquier operario o sistema a la hora de evaluar los costos o beneficios de trabajar con un material. A esta resistencia material, Arthur Morley (1930) la expresa como “la distribución de las fuerzas internas, la estabilidad” y “las deformaciones en los elementos de la mecánica y en las estructuras sometidas a acciones mecánicas.” Sabiendo ello, podemos ahora imaginar a los materiales como algo que, al momento de trabajarse, produzca cierta resistencia tanto química como mecánica. Este concepto (aunque, en primera instancia, resulte un tanto aislado) es muy importante para entender desde una perspectiva tecnológica la posibilidad de fabricación de un material en una región determinada. Es por eso, que el desarrollo industrial y científico de un territorio cobra relevancia a la hora de dar cuenta de sus posibilidades de generar estas modificaciones a los materiales para su posterior utilización. Esta industrialización del mercado productivo y la factibilidad de fabricación y procesamiento tienen que ver con el contexto socioeconómico del lugar; por eso, observamos materiales más complejos y difíciles de tratar en zonas donde hay una mayor holgura financiera y tecnológica. El material es concebido, hoy, como un insumo apropiado a la realidad de su medio cultural, económico y tecnológico. El clima, la naturaleza de los materiales y métodos de construcción, la modalidad y, en fin, la adaptación al medio de vida, hace aparecer una forma de estructura y de arte, en general, más o menos característicos, influyendo en esto también el origen de los habitantes y la presencia de los llegados de otras regiones como emigrantes, quienes aportan las características propias de su origen (Pasman, 1994, pág. 12). Por ende, estos condicionantes son constituyentes de cultura y de relación e, incluso, motores de identidad entre los integrantes de una comunidad, ya que determinan la forma y materialización de su hábitat.

Mantención de una Vivienda.

Ejemplo de arquitectura con tradición material. Viviendas Mugusgúm en Camerún.

Ciertas culturas poseen una tradición constructiva con afinidad a un material, por ejemplo el caso de Paraguay y su tradición ladrillera. Esto queda evidenciado en obras de arquitectos como Solano Benítez, donde se hace una utilización formal expresiva del ladrillo de barro, muy ligado a la facilidad de producción y comercialización del mismo. Vemos así, una obra mucho más contextualizada en términos de materialidad y ligada al entorno. Suponiendo que Solano Benítez deseara utilizar otro material (por poner un ejemplo: el titanio), no estaría cometiendo un delito pero sí se estaría alejando de una serie de criterios muy importantes a la hora de elegir un material en un emplazamiento determinado.

Casa Esmeraldina. Arq. Solano Benítez. Asunción, Paraguay. 2001.

Para comenzar a sentar los lineamientos para una clasificación es necesario dar una idea del estudio de los materiales. Este tiene por objeto conocer las prioridades inherentes a cada uno, la utilidad actual y posible de ellos, sus condiciones como aislantes de humedad, sonido, temperatura, resistencia a los agentes atmosféricos, el fuego, posibilidad de aumentar las condiciones de las estructuras resistentes (Pasman, 1994, Pág. 12), entre otras cuestiones necesarias para el funcionamiento en conjunto de los componentes. Esto le permite al proyectista tener una prefiguración de las herramientas de trabajo, a fin de dar respuestas mucho más eficientes a resoluciones espaciales y técnicas. Ciertos materiales reaccionan de una manera ante un estímulo y otros de otra distinta o tienen menor capacidad de adaptación a él. Para mayor claridad, podemos tomar como ejemplo la clasificación que Alberto Baulina (2007) expresa a la hora de efectuar una exploración de materiales. Según el autor, esta búsqueda tiene que cumplir con los siguientes requisitos: • Amplitud climática: Heliofanía, humedad, vientos dominantes, latitud y nivel altimétrico. • Tradición constructiva: Costos / vías secas – vías húmedas.

• Recursos energéticos naturales: Valor promedio en W/h x m2 del sol, velocidad y permanencia de la vena ventosa, tipo de suelos y temperatura, napas, etc. • Recursos infraestructurales: Tipo de energía y potencia instalada. • Desarrollo del conocimiento científico - técnico de la región en referencia a las propuestas de sostenibilidad y aprovechamiento energético, profesional y técnico, etc. Esta visión queda muy vinculada al contenido espacio-temporal de lo que se denomina en cierto sentido como bordes o periferias globales, situación que se evidencia en nuestra realidad. En estas latitudes (muchas veces por cuestiones económicas o industriales) la consideración de las preexistencias culturales y técnicas desde parámetros de eficiencia y economía está por encima de sus cargas evocativas y folclóricas. (Baulina, 2007: pág. 24). La clasificación de Pasman (1994) da una visión un poco más sintética y organiza los materiales por su origen: estos pueden ser, en primera instancia, de origen vegetal y mineral, o complementarios. Dentro de los de origen vegetal se encuentran variedades de maderas, cuerdas, caña, paja y corcho; en los de origen mineral, los metálicos (hierro, acero y fundición; cobre, zinc, plomo, aluminio, níquel; aleaciones: bronce, bronce de aluminio, latón, etc.), bituminosos (betún, asfalto, brea, alquitrán), pétreos (dentro de los cuales pueden ser naturales o artificiales); y, por último, dentro de los materiales complementarios aparecen los vidrios y cristales, pinturas, aislantes, telas, plásticos.

Telas, papeles pintados y cartones

Hidrófugod

Antitérmicos

Aislantes Clasificación de Los Materiales de Construcción

Materiales Complementarios

Antisónicos

Ignífugos

Termoplásticos y termofraguantes.

Plásticos

Caucho, celuloide, guatapercha, batala, plexiglas

Acetato de celulosa, vinílico, baquelita ureoformaldehidos

Variedades del Norte, del Sur y de importación

Maderas

Conservación

Maderas terciadas, plástica, asilante acústica y al fuego Filástica y cuerdas

Materiales de origen vegetal

Cuerdas

Cordones y cables

Cañas

Paja

Corco

Vidrio hilado, splado y colado

Clasificación de los Materiales de Construcción

Lana de vidrio

Vidrio emplomado

Vidrios y cristales

Vidrio de seguridad

Baldosas de vidrio

Materiales Complementarios

Vidrio solube

Ladrillos de vidrio

Pigmentos, vehículos y disolventes Blanqueos a la cal y a la tiza y cola

Pinturas

Pintura al agua, al fresco al encausto, al óleo Pintura esmalte, antióxida, a la celulosa bituminosa, resistente al calor

Betún

Asfalto

Bituminosos Brea

Alquitran

Hierro, acero y fundición

Clasificación de los Materiales de Construcción

Cobre, zinc, estaño, plomo, aluminio, níquel.

Materiales de origen mineral

Bronce

Bronce de aluminio

Metálicos

Aleaceones Latón

Alpaca o metal balndo, Duraluminio, Anicorodal

Aceros al cromo, Acero al cromo-níquel, Aceros al cromo-molibdeno, Aceros al cromo-níquelmolibdeno, Aceros inoxidables.

Con base de cal

Naturales

Piedras

Con base de alúmina Con base de sílice Ladillos

Tejas

Tejuelas

Cerámicos Baldosas

Azulejos

Artefactos sanitarios Cales

Cementantes Clasificación de los Materiales de Construcción

Materiales de origen mineral

Cementos

Pétreos Yeso

Arenas

Canto rodado

Piedra partida

Cementosos Artificiales

Polvo de ladrillo

Cementados

Pedreguello

Cascotes

Escorias

Morteros

Auxiliares

Hormigán Aglomerados de cal, de yeso y de cemento

3.3 Propiedades Las propiedades de los materiales son el conjunto de características que hacen que el material se comporte de una manera determinada ante estímulos externos como la electricidad, la luz, el calor o la aplicación de fuerzas a un material. Si bien existen variadas formas de categorización de las propiedades de los materiales, las que nos conciernen van a ser las propiedades mecánicas y las térmicas.

• Elasticidad: La deformación recibida ante la acción de una fuerza o carga, a diferencia de la plasticidad, no es permanente, sino que, el material, mantiene una memoria formal que lo regresa a su estado inicial. Dureza: Es la resistencia que un material presenta al ser rozado por otro y sufrir la menor cantidad de cortes superficiales posible. En un objeto arquitectónico puede tener directa relación con el uso, ya que, mientras más duro sea un material en lugares de mayor flujo, menor será su desgaste.

Revisando autores que hablan sobre las propiedades de los materiales como, por ejemplo, Pasman (1994) y Kalpakjian y Schmid (2002), pudimos reconocer una serie de propiedades que nos resultan muy importantes para la puesta en crisis de un material a la hora de evaluarlo. A su vez, nos permiten una presunción de los comportamientos que pudiera tener el mismo bajo los condicionamientos o estímulos externos a la hora de proyectar una envolvente.

Propiedades mecánicas

Se refieren a la conducta de un material una vez que se le aplica una fuerza externa, conocidas como acciones de carga: • Plasticidad: Cuando un material plástico recibe una fuerza externa, sufre una deformación permanente, sin retornar al estado inicial.

El resorte es un buen ejemplo de elasticidad por su clara visualización.

• Ductilidad: Es la propiedad de deformarse sin romperse, llegando a obtener hilos muy delgados. Ejemplos de ello son los cables eléctricos que contienen hilos de cobre en su interior.

Semi toros realizados en arcilla. Ejemplo de plasticidad.

Hilo de cobre. Uno de los ejemplos más claros referidos a la ductilidad de un material.

• Maleabilidad: Es la propiedad de un material de deformarse sin romperse hasta poder formar delgadas láminas e, inclusive, adoptando las formas que se le otorguen.

Láminas de aluminio.

• Higroscopicidad: Es la propiedad de absorber o exhalar el agua que posee un material.

Las esponjas son un claro ejemplo de higroscopicidad al tener gran capacidad de absorción de agua.

Propiedades térmicas Hacen referencia al comportamiento de un material frente al calor: • Conductividad térmica: Es la capacidad de transmisión de calor. En el caso de una obra, si tenemos un material conductivo que recibe permanentemente la radiación solar, provocará ambientes poco habitables por traspaso de calor de un medio a otro. • Dilatación térmica: La dilatación térmica de un material se produce cuando, al aplicársele calor, aumenta su tamaño. Esta situación es muy importante para los espacios que reciben calor permanentemente ya que puede provocar deformaciones en la estructura de un objeto.

Las propiedades anteriormente mencionadas juegan un papel fundamental en la formulación de envolventes, ya que las mismas representan el límite material entre los condicionamientos externos y el tan buscado espacio interior confortable. No se pueden dejar de lado a la hora de estudiar los materiales a utilizar, porque, de esa manera, estaríamos incurriendo en una desidia que nos puede provocar serios problemas de fatiga, rotura e, incluso, espacios poco confortables.

PARTE 2 TRABAJO DE CAMPO

CAPÍTULO4 ESTUDIO DE CASOS 4.1. Metodología Para abordar la temática de la investigación se debe recurrir a valoraciones subjetivas y cualitativas obtenidas a través de acciones exploratorias, inductivas y descriptivas, ya que la producción arquitectónica es un hecho científico que incorpora el conocimiento a través del arte. También se debe experimentar sobre el objeto de estudio utilizando diferentes materiales y formas para estudiar, medir y analizar su factibilidad de producción y uso. Utilizaremos el método de estudios de casos colectivos. Según Stake (2003: 135136), se produce cuando los investigadores pueden estudiar un número de casos coyunturales para examinar los fenómenos, población o condiciones generales y no se puede entender el caso sin comprender los otros. Aquí, la multiplicación de los casos se centra en comprender la complejidad de un fenómeno. Este mecanismo nos permitirá indagar el funcionamiento de las envolventes cinéticas y, por ende, la elección de los casos se realiza teniendo en cuenta la cuestión cinética y su forma de activación. Como consecuencia de esta dinámica, las técnicas de recolección y procesamiento de datos se superponen, generando un proceso de retroalimentación durante el transcurso de la investigación. “En el proceso cualitativo, la recolección y el análisis ocurren prácticamente en paralelo; además, el análisis no es estándar, ya que cada estudio requiere de un esquema propio de análisis” (Samperi, 2003 : pág. 60). Para ser claros con el concepto y resumir los procesos, el primer paso es identificar las unidades de análisis, es decir las obras. Posteriormente se procede a realizar una selección de estas, en base a los criterios de análisis que explicaremos a continuación (Punto 4.2). El acceso a la información de las obras está dado por medio de la búsqueda de geometrales, imágenes, perspectivas y otros datos de relevancia que será en su mayoría recolectada a través de Internet, gracias a su facilidad de acceso y control. A partir de esto, se procede a utilizar la técnica de la observación estructurada, previo a la conformación de una guía tabulada que tiene en cuenta cuestiones como: la morfología, la tecnología, el rol bioclimático, el acondicionamiento, la relación forma/energía, la atmosfera, el uso del espacio y el clima en el que se encuentra. Estos datos están vertidos en una planilla de formato Excel para realizar el entrecruzamiento y, así, obtener las correspondientes conclusiones, que están direccionadas en recolectar puntos y cualidades que sirvan para la formulación de una propuesta que los sintetice lo mejor posible. Para ello, es muy importante tener una mirada científica que garantice una búsqueda con la mayor precisión de los datos posible a fin de lograr conclusiones más acabadas.

4.2. Dispositivos de Análisis: Principales Valoraciones para el Estudio de Casos a. Morfológico: -Tipología Formal/Visual: • Abierto / cerrado • Volumétrica / plana • Transparente / opaca

• Brillante / Reflejante • Figurativa / superficial

- Tipología Material: • Concreto o material • Abstracto o visual

b. Tecnológico: - Propiedades: • Densidad • Higroscopicidad • Dilatación • Conductividad térmica • Resistencia mecánica • Elasticidad • Plasticidad • Rigidez

c. Rol bioclimático: - Invierno: • Favorecer las ganancias solares • Limitar el movimiento de aire del exterior • Limitar infiltraciones de aire

- Invierno/verano: • Reducir las transferencias de calor por convección • Desfasar las variaciones periódicas de temperatura

- Verano: • Limitar las ganancias solares • Favorecer la ventilación • Favorecer el enfriamiento por evaporación • Favorecer el enfriamiento por radiación

d. Acondicionamiento: - Asistido / Inherente

e. Relación forma/energía: - High Tech / Enviromental Tech / Regionalismo

f.Atmosferas: - Clasificación: • Climatopos • Ludotopos • Existenciales • Evanescentes

g. Uso del espacio

h. Coeficiente de transmitancia térmica k

i. Clima en donde se sitúa la obra

4.3. Selección de Estudios de Casos Por iniciativa propia y a partir de la búsqueda en el libro “KINETIC ARCHITECTURE: DESIGN FOR ACTIVE ENVELOPES”, se decidió elegir veintiocho casos de envolventes cinéticas. La elección se realiza teniendo en cuenta el año de su realización, su ubicación geográfica, el uso del espacio, el tipo cinético que representa y su forma de activación. Dicho procedimiento fue necesario para poder mantener un contexto de análisis relacionado a las variantes climatológicas, morfológicas, y de uso, y poder así ahondar en similitudes y diferencias entre los casos de estudio. Entre los casos elegidos se encuentran prototipos de sistemas cinéticos y obras construidas que abarcan desde el Instituto del Mundo Árabe de 1987 (escogido por ser considerada la primera envolvente cinética) hasta el pabellón Cloud Seeding en Holon Israel del año 2015. La variedad temporal dentro de un mismo contexto histórico contemporáneo nos sirve como punto de partida y factor común a la hora de percibir las diferentes tecnologías y aplicaciones de las envolventes cinéticas en diferentes latitudes. A su vez, que se enmarcan en un contexto de cambio climático y avances tecnológicos a escala global, cada vez más se abocan a lograr la eficiencia energética y la habitabilidad de los espacios de uso. Como expresa Eduardo Prieto:

“Frente al modelo del derroche mecanicista, asociado al capitalismo industrial y de consumo que de manera inconsciente va socavando el medio ambiente, el ‘paradigma de la sostenibilidad’ propondría una concepción de la arquitectura que, lejos de parasitar las frágiles redes del ecosistema global, las incorporaría en el quehacer humano, tratando la energía como un bien escaso” ( Prieto, 2014:389). En los casos seleccionados se encuentran diversas tipologías edilicias que varían según la actividad desarrollada en ellos: vivienda unifamiliar, vivienda colectiva, edificios de cocheras, edificios de oficinas, arquitectura educacional, universidades, museos, centros de convenciones, pabellones de exposiciones, paradores, etc. La heterogeneidad de tipologías y sitios geográficos, expresan una necesidad creciente de una arquitectura responsiva, adaptable a su entorno, que se sirva este y que, además, lo beneficie. Este cambio de paradigma es nuestro contexto actual: con una dialógica de derroche y, al mismo tiempo, de ahorro energético emergente, se busca la sostenibilidad, en el tiempo, de la actividad humana.

4.4. Estudios de Casos Listado de Casos

N°

Obra

Año

Autor

Ciudad

Wind Veil

2000

Ned Kahn

Charlotte

Pabellón de Vidrio de Toledo

2006

SANAA

Toledo

LIGO Wave

2006

Charles Sowers

Luisiana

Duplex Boggiani

2006

Violeta Pérez

Asunción

The Wave

2010

Ned Kahn

Minneapolis

Fachada Homeoestaticas

2011

Deker Yadon

Nueva York

Air Flower

2013

Lift

Cambridge

Penumbra

2014

Tyler Short

Oregon

Dunas Amagansett

2015

Bates Masi

Amagansett

Instituto del Mundo Árabe

1987

Jean Nouvel

Paris

Blur Building

2002

DillerScofidio

Yverdon-les-Bains

Adaptive Shading

2006

Appeals Court

Madrid

Kiefer Technic Showroom

2010

Giselbrecht

Gleichenberg Dorf

2010

JSWD

Essen

Pais

N°

Obra

Año

Autor

BIQ Hause

2013

ARUP

Hamburgo

Museo de la Civilización

2013

Rudy Ricciotti

Marsella

Breath Box

2014

NAS

La Grande-Motte

Hidroceramica

2014

Estudiantes del IAAC

Barcelona

Kolding Campus

2014

Henning Larsen

Universitetsparken 1, 6000 Kolding

NuevaBlauhaus

2015

Kadawittfeld

Mönchengladbach

Antiroom II

2015

Elena ChiaviAhmad El Mad

Valletta

Torre de los vientos

1986

Toyo Ito

Nishi-Ku

Surry Hills Library and Community Center

2009

FJMT

Sydney

Sydney Law School

2009

FJMT

Sydney

Tipping Wall

2011

Ned Kahn

Singapur

Torres AL BAHAR

2012

AEDAS

Abu Dabi

Council House 2

2014

Design Inc

Melbourne

Cloud Seeding

2015

MODU

Holon

Ciudad

Pais

MAPA MUNDIAL DE CLASIFICACIÓN CLIMÁTICA SEGÚN KÖPER GEIGER Resolución: 0,5° lat/log Versión:

Abril 2006

http://gpcc.dwd.de http://koeppen-geiger Kottec, M., J. Grieser, C. Beck, B. Rudolf, and F. Rubel, 2006: World Map of Köpper-Geiger Climate Classification up dated. Meteorol. Z., 15, 259-263

Clima Principal Tropical Seco Templado Continental Clima Polar

Precipitación Sabana

Temperatura Cálido

Frío < 10°C

Frío > 18°C

Frío Extremo

Subtropical

Alta Montaña

Templado

Tundra

Estepa Ecuatorial Verano Seco Desértico Monzónico

1 Wind Veil

2 Pabellón de Vidrio de Toledo

3 LIGO Wave Wall

4 Duplex Boggiani

5 The Wave

Fachada Homeoestaticas

Air Flower

Penumbra system

Dunas Amagansett

Instituto del Mundo Árabe bt

N° Obras

ne o co n

se c

pl ad o

at or ia

l Tr op ica lm on Tr zó op ni ica co lc on Tr ve op ra ica no lc se on co in vi er no se co

Ec u

ve ra no es ta se ció co c Su on n se bp in c ol vi a er ar no oc eá se co ni co co n in vi er no se co

lc on

ni co

oc eá

rá

ite r

ne o

ro pi ca

ol ar

Te m

ni co

ce á

es ta ció n

ni co

oc eá rá

ite r

ol ar

bp ed

ni co

lid o

cá

frí o

ls in

ro pi ca ce á

id o

i-á r

lid o

cá

frí o

i-á r

id o

Ár

id o

Ár

Clima de los Casos de Estudio

Referencias de Colores

Clasificación Climática Köpper - Geiger

Cl im

Po lar

nd r

Co nt in en ta ls H in em es ib ta or ció ea n l Su sin se bp ca e ol st ar ac sin ió n Su es se bp ta ca ol ció ar n sin se Co ca es nt ta ció in en n ta se lm H ca em ed ib ite or rr ea án lm Su eo bp ed ol i t er ar rá co ne Su n o ve bp ra ol no ar co se n co Co v e nt ra in n en o se ta co lc H em on ib in or vi er ea no l co Su se n bp co i nv ol ar ie r co no Su n bp se in co ol v ie ar r no co n se in co vi er no se co

Clasificación Climática Köpper - Geige N° Obras 11

Blur Building

Adaptive Shading

Kiefer Technic Showroom

BIQ Hause

MUCEM

Breath Box

Hidroceramica

Kolding Campus

NuevaBlauhaus

Antiroom II

Torre de los vientos

Surry Hills

Sydney Law School

Tipping Wall

Torres AL BAHAR

Council House 2

Cloud Seeding

Los veintiocho casos seleccionados se encuentran en diversos climas según la clasificación climática mundial de Köppen. De estos, decidimos escoger para las conclusiones aquellos que se ubican en el clima predominante de la región del litoral, que es la Cfa. La región litoral, compuesta por las provincias de Formosa, Chaco, Misiones, Corrientes, Entre Río y Santa Fe, tiene un tipo de clima Cfa subtropical húmedo que se caracteriza por tener inviernos fríos o templados y veranos húmedos y cálidos y con precipitaciones bien repartidas a lo largo del año. El mes más frío tiene una temperatura media comprendida entre 18ºC y -3ºC, y la media del mes más cálido superan los 22ºC.

Listado de Casos

N°

Obra

Año

Wind Veil

2000

LIGO Wave Wall

2006

Fachada Homeoestaticas

2011

Dunas Amagansett

2015

Duplex Boggiani

2006

Torre de los vientos

1986

Surry Hills Library and Community Center

2009

Sydney Law School

2009

Autor

Ciudad

Pais América del Norte

Ned Kahn

Charlotte

Charles Sowers

Luisiana

Deker Yadon

Nueva York

Bates Masi

Amagansett

América del Sur Violeta Pérez

Asunción

Asia Toyo Ito

Nishi-Ku

Oceanía FJMT

Sydney

FJMT

Sydney

01 - Wind Vel - Ned Khan Análisis general Tipología

La obra se encuentra en la ciudad de Charlotte, estado de Carolina del Norte. La envolvente es parte de un gran edificio de estacionamientos que fue encargado por el Bank of America.

mando una estructura reticular. La distribución de los elementos que constituyen la envolvente plana, ocupa la totalidad de una de las caras del edificio, conformando una textura homogénea.

El artista Ned Khan aplica sobre una de las caras del edificio que esta en contacto con las vias del tren un “velo de viento”, formado por más de 80 mil pequeños lamas de aluminio anodizado cada una de 3” cuadradas articuladas en 55 paneles for-

La envolvente, es una estructura densa en la cual la direccionalidad está supeditada a los movimientos producidos por la acción del viento, esta situación provoca el cintetismo, alterando la clasifica-ción morfológica de abierta o cerrada, ya que la superficie de la envolvente se puede comportar de las dos formas al mismo tiempo. En su interior, los patrones de luz y sombras, se proyectan en el suelo y las paredes, demos-trando como la luz del sol pasa por entre la membrana cinética, generando una atmósfera de climatopos. Si bien se utilizan materiales industriales como el acero anodizado, la implementación del viento como un actor protagonico, se determina que la envolvente corresponde al “Enviromental Tech”

Envolvente Estacionamientos

Análisis mofológico /// Tipología Formal - Visual Abierta Cerrada

Volumétrica Plana

Material Concreto o material

Brillante Reflejante

Transparente Opaca

Figurativa Superficial

Rol bioclimático /// Invierno Abstracto o visual

Limitar movimientos de aire del exterior

Favorecer las ganancias solares

Limitar infiltraciones de aire

Verano

Invierno - Verano Desfasar las Reducir las transf. variaciones periódicas de calor por de temp. convección

Limitar las ganancias solares

Favorecer la ventilación

Enfriamiento por evaporación

Enfriamiento por radiación

+ -

Acondicionamiento Asistido

Relación forma / energía

Inherente

Enviromental Tech

High - Tech

Regionalismo

Clasificación Climatopos

Existenciales

Ludotopos

Evanescentes

Material

Acero anodizado

Densidad

7850 Kg/m³

Elasticidad

200 GPa

Higroscopicidad

---

Plasticidad

---

Dilatación

1,20x10 C

Rigidez

---

Conductividad térmica

58 W/m.K

Coef. trns. termica K

5,88 W/(m².K)

Resistencia mecánica

20 Mpa

Clima de localización

Cfa: Subtropical sin estación seca

-50

-1

03 - LIGO Wavew Wall Análisis general Tipología

Es sistema de Wave Wall está conformado por perfiles de aluminio de 8”x4”x420” (20x10x1067cm), separados entre sí 4” (10cm), y ensamblados a través de una rotula a un parante cilíndrico que se encuentra agarrado a una estructura de reticulado amurada a la envolvente Sur. Este sistema es activado por el viento o por los huéspedes de LIGO a través de cuerdas o poleas, pudiendo generar un baile de elegantes patrones ondulantes o romper en el caos con una ráfaga de viento de 15nudos (27,80 Km/h). A este sistema lo consideramos de “Enviromental Tech”, más allá del empleo de materiales industrial, ya que su medio de activación no es a través de un software, sino por el viento o las personas que visitan LIGO. La envolvente del Wave Wall es un medio de hacer la ciencia visible, al mostrar las oscilaciones de los flujos de las masas de aire propias de la región de Nueva Orleans.

Charles Sowers transformo la envolvente Sur del Centro de Ciencias de la Educación de LIGO, ubica-do en Nueva Orleans, Luisiana, en una pared impulsada por el viento, lo que da como producto efectos de onda.

Si bien el Wave Wall fue pensado principalmente como una escultura que permite hacer visible a la ciencia, la misma va a generar una atmosfera climatopica al permitir en primer lugar, una menor ganancia solar en la envolvente sur al crear superficies sombreadas en la misma. En segundo lugar, parar en cierta medida las fuertes ráfagas de viento características de esta región, y evitar las infiltraciones de aire.

Wave Wall es una envolvente cinética activado por el viento compuesta por 122 tubos prismáticos de aluminio de 35 pie (10,67m) de alto acoplados magnéticamente entre sí para que se muevan al compas del viento. Wave Wall es una gran escultura de 8.500 pies² (789,70m²) basculante, que visualmente es pasivi-dad como una superficie plana, opaca y reflejante.

Envolvente Centro de Ciencias de la Educación

Análisis mofológico /// Tipología Formal - Visual Abierta Cerrada

Volumétrica Plana

Material Concreto o material

Transparente Opaca

Brillante Reflejante

Figurativa Superficial

Rol bioclimático /// Invierno Abstracto o visual

Limitar movimientos de aire del exterior

Favorecer las ganancias solares

Limitar infiltraciones de aire

Verano

Invierno - Verano

Reducir las transf. Desfasar las variaciones Limitar las ganancias solares periódicas de temp. de calor por convección

Favorecer la ventilación

Enfriamiento por evaporación

Enfriamiento por radiación

+ -

Acondicionamiento Asistido

Relación forma / energía

Inherente

Enviromental Tech

High - Tech

Regionalismo

Clasificación Climatopos

Existenciales

Ludotopos

Evanescentes

Material

Aluminio

Densidad

2700Kg/m³

Elasticidad

71 GPa

Higroscopicidad

---

Plasticidad

---

Dilatación

1,73x10 C

Rigidez

---

Conductividad térmica

80 a 230 W/m.K

Coef. trns. termica K

5,87 W/(m².K)

Resistencia mecánica

20 Mpa

Clima de localización

Cfa: Subtropical sin estación seca

-50

-1

04 - Duplex Boggiani Análisis general Tipología

La obra se encuentra en Asunción del Paraguay. Fue proyectada en el año 2005 por la arquitecta paraguaya Violeta Pérez y construida en el 2006 por gestión de la propia arquitecta. La obra se establece con una tipología de vivienda espejada, a fin de convertir un mismo terreno en dos posibilidades de vivienda. No obstante la arquitecta tomó la decisión de trabajar la fachada como una unidad, no diferenciando estas dos unidades mencionadas, sino como un todo integrado. La unica materialización de la división es el tabique medianero y el acceso a las mismas. El edificio presenta una envolvente compuesta, en parte tradicional y en parte innovadora en términos de investigación material. Se muestra una mutación tanto de los elementos del cerramiento como de la estructura, a fin de dotar de una situación liberadora en términos espaciales. El aporte innovador en este conjunto aparece en torno a la materialidad: ladrillo visto como mampostería con interesantes trabas y texturas, revoques en blanco, etc, cada material se expresa.

Envolvente Vivienda Unifamiliar espejada

Análisis mofológico /// Tipología Formal - Visual Volumétrica Plana

Material Concreto o material

Transparente Opaca

Abierta Cerrada

Brillante Reflejante

Figurativa Superficial

Rol bioclimático /// Invierno Abstracto o visual

Limitar movimientos de aire del exterior

Favorecer las ganancias solares

Limitar infiltraciones de aire

Verano

Invierno - Verano Desfasar las Reducir las transf. variaciones periódicas de calor por de temp. convección

Limitar las ganancias solares

Favorecer la ventilación

Enfriamiento por evaporación

Enfriamiento por radiación

+ -

Acondicionamiento Asistido

Relación forma / energía

Inherente

Enviromental Tech

High - Tech

Regionalismo

Clasificación Climatopos

Existenciales

Ludotopos

Evanescentes

Material

Hormigon

Densidad

2200 Kg/m³

Elasticidad

30 GPa

Higroscopicidad

---

Plasticidad

---

Dilatación

1,20x10 C

Rigidez

---

Conductividad térmica

1,40 W/m.K

Coef. trns. termica K

4,98 W/(m².K)

Resistencia mecánica

50 Mpa

Clima de localización

Cfa: Subtropical sin estación seca

-50

-1

06 - Fachada Homeostática Análisis general Tipología El estudio de Decker Yeadon Architects centra sus esfuerzos de diseño sobre cómo poder utilizar las tecnologías de materiales más vanguardistas, ofreciendo soluciones innovadoras. Este prototipo de sistema se pensó para ser aplicado en la envolvente de los edificios de oficina. En este se percibe una tipología formal - visual: cerrada; volumétrica o plana - opaca o transparente, depen-diendo de cómo sea la incidencia de la radiación solar sobre la envolvente; figurativa al estar dispuesta de forma de laberinto o de cerebro, como representación de un musculo que se auto sustenta solo; y reflejante, que se va a dar cuando se dilate. El prototipo de Decker Yeadon es conocido como “fachada homeostática”, en donde la homeostasis es el conjunto de procesos activos del organismo que tienden a mantener de manera relativamente estable las condiciones que permiten la vida, por medio de mecanismos compensatorios y de mecanismos anticipa-torios.

El elastómero dieléctrico son polímeros que condensan automáticamente la energía eléctrica del sol, en un proceso que les permite cambiar su estructura. Esto provoca mediante la dilatación, una disminución en la temperatura y la luz solar en el interior, y que ocurra el proceso inverso por medio de la contracción. Este movimiento sintonizado, se logra a través un “músculo” artificial compuesto por un elastómero dieléctrico envuelto sobre un centro de polímero flexible.

La fachada homeostática está compuesta por una lamina de elastómeros dieléctricos doblados en forma de libro y distribuida mediante un tejido laberíntico dentro de un doble vidriado hermético.

Peter Yeadon cuenta para la revista BIT de noviembre de 2012, que la expansión y contracción del elastómero produce que el centro flexible se doble, estando esto ayudado por un rollo en lo más alto del centro de polímero que asegura un suave movimiento mientras el elastómero se mueve. Las laminas contienen a su vez electrodos de plata en ambas caras que colabora al sistema reflejando y difun-diendo la luz, mientras distribuye cargas eléctricas a través del elastómero, causando su deformación. Este sistema genera, según Prieto, atmósferas climatópicas al crear espacios confortables para las necesidades fisiológicas humanas, controlando de manera precisa las ganancias térmicas solares teniendo en cuenta uno de los parámetros del tiempo meteorológico: temperatura atmosférica. Este dispositivo está pensado para que se active en función del tiempo meteorológico, en vez de los dispositivos que cotidianamente usamos para las protecciones salares en cada una de sus respectivas orientaciones que son diseñados teniendo en cuenta el clima.

Envolvente Oficina

Análisis mofológico /// Tipología Formal - Visual Abierta Cerrada

Volumétrica Plana

Material Concreto o material

Brillante Reflejante

Transparente Opaca

Figurativa Superficial

Rol bioclimático /// Invierno Abstracto o visual

Limitar movimientos de aire del exterior

Favorecer las ganancias solares

Limitar infiltraciones de aire

Verano

Invierno - Verano Desfasar las Reducir las transf. variaciones periódicas de calor por de temp. convección

Limitar las ganancias solares

Favorecer la ventilación

Enfriamiento por evaporación

Enfriamiento por radiación

+ -

Acondicionamiento Asistido

Relación forma / energía

Inherente

Enviromental Tech

High - Tech

Regionalismo

Clasificación Climatopos

Existenciales

Ludotopos

Evanescentes

Material

Platino

Densidad

10490 Kg/m³

Elasticidad

82,70 GPa

Higroscopicidad

---

Plasticidad

---

Dilatación

3x10 C

Rigidez

---

Conductividad térmica

406,10 W/m.K

Coef. trns. termica K

1,45 W/(m².K)

Resistencia mecánica

172 Mpa

Clima de localización

Cfa: Subtropical sin estación seca

-50

-1

09 - Dunas Amagansett Análisis general Tipología

Vivienda unifamiliar ubicada en un sector suburbano de NY, a 100 metros del mar. El paisaje se encuentra determinado principalmente por las corrientes de viento constante provenientes desde el mar, que crea dunas de arena y disipa olores de la flora local. En su lado oeste, la vivienda tiene una envolvente compuesta por parasoles verticales de tela. Esta se manifiesta como un plano semitransparente, con una textura muy ligera que pretende suavizar el paso del aire y la radiación. “La orientación de las lamas también admiten el sol de invierno durante la tarde, mientras que blo-quean el fuerte resplandor de la tarde de verano. Como beneficio terciario, las persianas proporcionan privacidad desde la calle. “ Tecnológicamente se disponen estructuras ligeras de aluminio, formando rectangulos que contienen las tiras de tela retorcida. Esta subestructura, está a su vez apoyada sobre las aberturas de la fachada posibilitando el control de su orientación. La atmosfera interior generada es un climatopos que se caracteriza por las variaciones del sol durante el día, aportando diferentes matices de luces y sombras.

Envolvente Vivienda Unifamiliar

Análisis mofológico /// Tipología Formal - Visual Volumétrica Plana

Material Concreto o material

Transparente Opaca

Abierta Cerrada

Figurativa Superficial

Brillante Reflejante

Rol bioclimático /// Invierno Abstracto o visual

Limitar movimientos de aire del exterior

Favorecer las ganancias solares

Limitar infiltraciones de aire

Verano

Invierno - Verano Desfasar las Reducir las transf. variaciones periódicas de calor por de temp. convección

Limitar las ganancias solares

Favorecer la ventilación

Enfriamiento por evaporación

Enfriamiento por radiación

+ -

Acondicionamiento Asistido

Relación forma / energía

Inherente

Enviromental Tech

High - Tech

Regionalismo

Clasificación Climatopos

Material Densidad Higroscopicidad Dilatación Conductividad térmica Resistencia mecánica

Existenciales

Ludotopos

Evanescentes

Tela ------0,033 W/m.K ---

Elasticidad

---

Plasticidad

---

Rigidez

---

Coef. trns. termica K

4,99 W/(m².K)

Clima de localización

Cfa: Subtropical sin estación seca

22 - Torre de los Vientos Análisis general Tipología La obra se encuentra en la ciudad de Yokohama, Región de Kantó, Prefectura de Kanagawa, Japón. La torre actualmente se encuentra demolida y se erigió en su momento como una escultura urbana en la década de los 80. La obra surge como la realización de la creencia de Toyo Ito en la tecnología y su rol vital en el futuro de la arquitectura.

Durante el día, el revestimiento de paneles de aluminio actúa como reflejante de la ciudad. Por la noche, la envolvente se establece como un elemento transparente con 12 anillos de neón que se iluminan mediante el impacto del viento; 1300 lámparas distribuidas en la superficie de dicha envolvente que se activan por el sonido del entorno, y otros 30 focos más en su base. Esto genera una heterogenei-dad de fachadas desde diversos puntos de vista, gracias a las variaciones temporales y a las ondas sonoras. Es por eso que se expresa en cierta forma como una desmaterialización de la envolvente y a su vez como la materialización visual del viento y del contexto. Ignasi de Solà-Morales utiliza esta obra como ejemplo de su concepto de “Arquitectura inmaterial”, en el cual expresa la intensión de los arquitectos de “desmaterializar” una obra en términos de ocultamiento de materialidad o incluso en lo que respecta a un cambio de roles de la tradicional dicotomía de lo reflejado – reflejante. La atmósfera que producía este edificio era lo que Eduardo Prieto reconoce como “Evanescente”, cambiante, nunca igual, que se desvanece en su propio entorno. En cuanto a la concepción bioclimática, al no ser habitable sino más bien una escultura urbana, se priorizaron las cuestiones formales visuales por sobre las de acondicionamiento.

Envolvente Torre

Análisis mofológico /// Tipología Formal - Visual Volumétrica Plana

Material Concreto o material

Brillante Reflejante

Transparente Opaca

Abierta Cerrada

Figurativa Superficial

Rol bioclimático /// Invierno Abstracto o visual

Limitar movimientos de aire del exterior

Favorecer las ganancias solares

Limitar infiltraciones de aire

Verano

Invierno - Verano Desfasar las Reducir las transf. variaciones periódicas de calor por de temp. convección

Limitar las ganancias solares

Favorecer la ventilación

Enfriamiento por evaporación

Enfriamiento por radiación

+ -

Acondicionamiento Asistido

Relación forma / energía

Inherente

Enviromental Tech

High - Tech

Regionalismo

Clasificación Climatopos

Existenciales

Ludotopos

Evanescentes

Material

Acero anodizado

Densidad

7850 Kg/m³

Elasticidad

200 GPa

Higroscopicidad

---

Plasticidad

---

Dilatación

1,20x10 C

Rigidez

---

Conductividad térmica

58 W/m.K

Coef. trns. termica K

5,88 W/(m².K)

Resistencia mecánica

20 Mpa

Clima de localización

Cfa: Subtropical sin estación seca

-50

-1

22 - Surry Hills Library and Community Center Análisis general Tipología

El edificio de la Biblioteca y el Centro Comunitario Surry Hills, proyectado por FJMT en 2005 y cons-truido en 2009, se encuentra ubicado en un lugar destacado del corazón de Surry Hills, que es un barrio del centro de la ciudad de Sydney, en donde la comunidad se caracteriza por su diversidad de edad, ingresos y antecedentes culturales. El sitio está muy limitado, midiendo tan sólo 25x28m y encuadernado en tres bordes de caminos: Crown Street, la calle principal de Surry Hills, al este y dos calles residenciales al sur y oeste. La envolvente Este de la biblioteca es una superficie plana conformada por 64 lamas verticales con un sistema de sensores que siguen la trayectoria del sol. Esto permite protegerse de la incidencia directa del sol y al mismo tiempo tener vistas al exterior, y entrada de luz natural.

Envolvente Biblioteca y Centro Comunitario

Análisis mofológico /// Tipología Formal - Visual Abierta Cerrada

Volumétrica Plana

Material Concreto o material

Transparente Opaca

Figurativa Superficial

Brillante Reflejante

Rol bioclimático /// Invierno Abstracto o visual

Limitar movimientos de aire del exterior

Favorecer las ganancias solares

Limitar infiltraciones de aire

Verano

Invierno - Verano Desfasar las Reducir las transf. variaciones periódicas de calor por de temp. convección

Limitar las ganancias solares

Favorecer la ventilación

Enfriamiento por evaporación

Enfriamiento por radiación

+ -

Acondicionamiento Asistido

Relación forma / energía

Inherente

Enviromental Tech

High - Tech

Regionalismo

Clasificación Climatopos

Existenciales

Ludotopos

Evanescentes

Material

Madera

Densidad

600 Kg/m³

Elasticidad

14 GPa

Higroscopicidad

---

Plasticidad

---

Dilatación

3,40x10 C

Rigidez

---

Conductividad térmica

0,13 W/m.K

Coef. trns. termica K

1,89 W/(m².K)

Resistencia mecánica

42,10 Mpa

Clima de localización

Cfa: Subtropical sin estación seca

-50

-1

24 -Sydney Law School Análisis general Tipología

El nuevo edificio de la facultad de leyes de Sídney está morfológicamente conformado por la yuxta-posición de ocho volúmenes prismáticos que contienen las actividades principales y un volumen irregular que sirve de torre de luz natural a la sala de lectura ubicada en subsuelo. La envolvente principal coopera con la percepción volumétrica del conjunto, se materializa mediante un muro cortina doble, que contiene parasoles de madera móviles en su interior. La idea es controlar la radiación solar a modo de control térmico y las visuales para no producir distracciones a los usuarios. La superposición de envolventes atiende al argumento que plantea el Arq. Baulina sobre las mem-branas multicapas. Mediante esta disposición tipo “sándwich” se pueden observar otros efectos percepti-vos importantes como la reflexión producida por la superposición del vidrio sobre la envolvente que genera la textura. Los parasoles de madera son controlados por los usuarios dentro de los recintos y esto produce modificaciones en la apariencia exterior, de carácter cambiante y dinámico. En este caso el objeto cinético se encuentra dentro de un compartimiento estanco y no sufre las inclemencias climáticas.

Envolvente Escuela

Análisis mofológico /// Tipología Formal - Visual Abierta Cerrada

Volumétrica Plana

Material Concreto o material

Brillante Reflejante

Transparente Opaca

Figurativa Superficial

Rol bioclimático /// Invierno Abstracto o visual

Limitar movimientos de aire del exterior

Favorecer las ganancias solares

Limitar infiltraciones de aire

Verano

Invierno - Verano Desfasar las Reducir las transf. variaciones periódicas de calor por de temp. convección

Limitar las ganancias solares

Favorecer la ventilación

Enfriamiento por evaporación

Enfriamiento por radiación

+ -

Acondicionamiento Asistido

Relación forma / energía

Inherente

Enviromental Tech

High - Tech

Regionalismo

Clasificación Climatopos

Existenciales

Ludotopos

Evanescentes

Material

Madera

Densidad

600 Kg/m³

Elasticidad

14 GPa

Higroscopicidad

---

Plasticidad

---

Dilatación

3,40x10 C

Rigidez

---

Conductividad térmica

0,13 W/m.K

Coef. trns. termica K

1,89 W/(m².K)

Resistencia mecánica

42,10 Mpa

Clima de localización

Cfa: Subtropical sin estación seca

-50

-1

4.5. Conclusiones Parciales

Tipo de Activación N°

Obras

Wind Veil

LIGO Wave Wall

Duplex Boggiani

Fachada Homeoestaticas

Dunas Amagansett

Torre de los vientos

Surry Hills Library and Community Center

Sydney Law School

Asistida

Inherente

Material d No cinética

Metal

Morfológicos/Tipología Forma/Visual N°

Obras

Wind Veil

LIGO Wave Wall

Duplex Boggiani

Fachada Homeoestaticas

Dunas Amagansett

Torre de los vientos

Surry Hills Library and Community Center

Sydney Law School

Abierta

Cerrada

Volumétrica

Plana

de la Envolvente Principal Plรกstico

Transparente

Madera

Opaca

Vidrio

Brillante

Agua

Reflejante

Tela

Figurativa

Hormigรณn

Superficial

Concreto o Material

Otros

Abstracto o Visual

Rol Bioclimático Invierno N°

Favorecer las Ganancias Solares

Obras

Wind Veil

LIGO Wave Wall

Duplex Boggiani

Fachada Homeoestaticas

Dunas Amagansett

Torre de los vientos

Surry Hills Library and Community Center

Sydney Law School

Limitar movimiento del aire del exterior

Acondicionamiento N°

Obras

Wind Veil

LIGO Wave Wall

Duplex Boggiani

Fachada Homeoestaticas

Dunas Amagansett

Torre de los vientos

Surry Hills Library and Community Center

Sydney Law School

Asistido

Inerente

Limitar infiltraciones de aire

Relación: High Tech

Invierno/Verano Reducir las transferencias de calor por convección

Desfasar las variaciones periódicas de temperatura

Forma / Energía Enviromental Tech

Regionalismo

Verano Limitar las ganancias solares

Favorecer la ventilación

Favorecer el enfriamiento por evaporación

Favorecer el enfriamiento por radiación

Atmósferas/ Clasificación Climatopos

Ludotopos

Existencial

Evanescente

Recopilados y tabulados los datos sobre los casos de envolventes elegidas para su análisis, se procedió a efectuar las conclusiones. La primera cuestión a resaltar, es que la mayoría de los casos utiliza envolventes con accionamiento inherente, que no requieren de sistemas electrónicos ni de los usuarios para su funcionamiento. Luego, si observamos lo que sucede con los materiales, predomina el uso del metal. En general, según las obras analizadas, la elección de este material está fundamentada en la necesidad de contar con materiales livianos y resistentes –tanto a los embates del tiempo meteorológico, como a los esfuerzos que requiere el accionamiento.

En lo que respecta al rol bioclimático, podemos observar una fuerte relación de las envolventes con lo referido al asoleamiento, tanto para favorecer las ganancias solares en invierno, como así también para limitarlas en verano. Esto guarda una directa conexión con la clasificación climática en la cual se encuentran las envolventes analizadas: al ser climas predominantemente cálidos y tener mayor variedad de temperatura en un mismo ciclo, es necesario limitar la incidencia de la luz solar en verano en los ambientes habitables para evitar su sobrecalentamiento. De igual manera, en invierno es necesario favorecer las ganancias solares para equilibrar las pérdidas de energía de los espacios. Estas generan enfriamiento en estos espacios y consiguen, por lo tanto, producir ambientes poco confortables para el desarrollo de las actividades que en ellos se realicen.

En lo que respecta a los datos morfológicos, entre las tipologías formales más comunes destaca la superficial. Esto podría entenderse desde una tradición constructiva mayormente ligada a la utilización de componentes en forma seriada, para lograr mayor dinamismo y rapidez a la hora de ejecutar una envolvente. Se deja de lado, entonces, la categoría figurativa, la cual requiere un desarrollo técnico y constructivo especializado y artesanal tanto estructural como morfológico, además de una incipiente complejidad formal. En las tipologías materiales la más común es la abstracta. Muchas veces puede relacionarse con el hecho de buscar una simplificación de las envolventes con la intencionalidad de no sobrecargar de contenido visual la sintaxis volumétrica.

Respecto de la ventilación, en los casos observados, no se ve favorecida en verano, debido a que al tratarse de envolventes que en su mayoría responden a controlar la radiación solar, es normal que su apertura se encargue de una de las dos funciones (siempre de acuerdo a las orientaciones). Se observa, también, que en ninguno de estos casos se asiste el enfriamiento por radiación.

Entre los parámetros de clasificación de las tipologías observamos que la cinética provoca una ruptura en la estructura binaria de clasificación, permitiendo la transformación visual de la envolvente. Las categorías que varían son: volumétrica – plana; abierta – cerrada; transparente – opaca; brillante – reflejante. De esta manera, entonces, una envolvente puede integrar ambas categorías a la vez.

Así como el accionamiento suele ser inherente, el acondicionamiento de los espacios resulta, en la mayoría de los casos estudiados, la opción ideal para dar respuesta a las necesidades de confort higrotérmico. Esto deviene, sin dudas, porque fue empleado como criterio de selección de las obras. La clasificación que mide la relación entre la forma y la administración de la energía resultó en que gran cantidad de casos ponen de manifiesto técnicas y procesos tradicionales, con materiales y tecnologías de avanzada, una transposición tecnológica que Prieto (2014) denomina Enviromental-Tech. Por ultimo, las distinciones atmosféricas arrojaron una gran incidencia de espacios donde la energía proveniente de los agentes externos determina las cualidades espaciales y perceptivas, es decir, de auténticos climatopos. La selección de coincidencias entre las propiedades morfológicas antagónicas en lo estático nos aporta criterios para la clasificación de las envolventes cinéticas inherentes.

Criterios de clasificación de las Envolventes Cinéticas Inherentes. (ECI) Luego de las conclusiones obtenidas del estudio de casos, pudimos establecer un criterio de clasificación particular para las Envolventes Cinéticas Inherentes (ECI). Sin caer en la materialización previa de un elemento o sistema, la idea de esta clasificación es tener una base conceptual para poder operar en términos de diseño y también en la formulación de una crítica para las mismas. Se procedió a realizar la siguiente clasificación:

Propias de las Envolventes Cinéticas Inherentes • Factor meteorológico 1) Precipitación 2) Viento 3) Radiación solar 4) Humedad (absoluta y relativa) del ambiente 5) Temperatura 6) Presión atmosférica

• Tipo de movimiento 1) Traslación 2) Rotación

• Percepciones coexistentes 1) Abierto / Cerrado 2) Volumétrico / Plano 3) Transparente / Opaco 4) Brillante / Reflejante 5) Figurativa / Superficial 6) Concreto / Abstracto

Propias de las Envolventes en general • Materialidad • Tecnología aplicada

PARTE 3 PROPUESTA

CAPÍTULO 5 EXPERIMENTACIÓN 5.1. Metodología Para la realización de la experimentación con el parámetro de clima, viento, se procederá a: • La selección de materiales que se encuentran en el mercado local para la creación de las “células cinéticas”;

• La medición de la velocidad del viento que genera una turbina simple con una anemómetro para calcular su presión de viento;

Anemómetro y turbina simple

Medida en escala 1/2 P1 a 50cm

P2 a 40cm

P3 a 30cm

P4 a 20cm

P5 a 10cm

Ángulo de ataque

0°

RPM

120,00

136,00

165,00

180,00

210,00

cm/minutos

54286,72

61524,95

74644,24

81430,08

95001,76

Km/h

32,57

36,91

44,79

48,86

57,00

m/s

9,05

10,25

12,44

13,57

15,83

13 - 30

V de ref. Santa Fe (m/s) Presión de viento 12,95 (Pa= n/m²)

14,67

17,80

19,42

22,66

kg/m²

1,50

1,82

1,98

2,31

1,32

• La construcción de un dispositivo para la realización del experimento, el cual está construido con un marco cuadrado de madera de MDF de 500mmx50mmx9mm atornillados con tornillos autoperforantes de punta aguja T4. En su parte posterior, el dispositivo se encuentra cubierto con papel tipo seda blanco, para captar la sombra arrojada por las “células cinéticas” en estado de reposo y en movimiento. Allí mismo, también se hizo un orificio para capturar el desplazamiento de las “células cinéticas” y en los laterales se hilvanó un tubo de alpaca de 3mm de diámetro que sirve de soporte para las “células cinéticas”;

• El uso de una cámara de 5mp de 2592x1944 píxeles que capture el movimiento lateral de las “células cinéticas”, para medir después su desplazamiento; • El uso de un cronómetro para contar el tiempo de oscilación de las “células cinéticas” a 10cn y 50cm de distancia del eje del dispositivo experimental;

• El uso de una lámpara bajo consumo de 11w de luz fría ubicada a 10cm y 50cm de distancia del eje del dispositivo experimental; • El uso de una cámara réflex Nikon D3200 con un lente Nikkor AF-S 18-55mm para capturar la sombra proyectada, ya sea en reposo o en movimiento a 10cm y 50cm de distancia del eje del dispositivo experimental, para realizar posteriormente el análisis de contraste y computarizar el porcentaje de sombra y de luz;

• La realización de 17 “células cinéticas” con diversas formas en escala 1:2, para observar la sombra proyectada en reposo y en movimiento y el tiempo y la cantidad de oscilaciones a 10cm y 50cm de distancia del eje del dispositivo experimental; y, por último,

• La anotación y tabulación de las respuestas a los estímulos observados. La dificultad que se presenta es el acceso a tecnología adecuada para llevar a cabo una experimentación con una mayor precisión.

5.2. Resultados Obtenidos A continuación se detalla una tabla con los estímulos observados a partir de la experimentación realizada.

Análisis Material 1

COBRE

BRONCE

COBRE

2,39

2,3

2,68

2,44

2,1

1,6

1,4

Foto de Arriba

12,86

10,53

6,3

10,69

5,2

4,78

3,13

Nº Prueba

Material

a 22,66 n/m² Tiempo de oscilación (seg)

a 12,95 n/m²

Distancia de aplicación a 22,66 n/m² Cantidad de oscilaciones a 12,95 n/m²

Axonométrica

a 0 n/m²

a 22,66 n/m² Fotos objeto Vista superior

Desplazamiento (cm)

a 12,95 n/m²

Desplazamiento (cm)

Sombra proyectada

Reposo

BRONCE

COBRE

BRONCE

COBRE

BRONCE

3,58

1,21

4,62

4,05

2,97

1,95

1°ra prueba 9,7

56,37 2°ra prueba No hubo reposo

2,87

No osciló.

1,66

2,22

1,44

1,17

1°ra prueba 37,53

57,56 2°ra prueba

1°ra prueba 20

120 2°ra prueba

No osciló.

1°ra prueba 9,7

102 2°ra prueba No hubo reposo

Foto de Arriba

11,22

5,87

7,14

5,25

2,87

2,86

3,86

6,4

6,98

14 Bis

COBRE

BRONCE

3,14

3,46

1,77

5,19

1,67

2,78

Foto de Arriba

5,4

8,15

2,8

2,96

3,87

0,46

Nº Prueba

Material

a 22,66 n/m²

Tiempo de oscilación (seg)

Distancia de aplicación

a 12,95 n/m²

Cantidad de oscilaciones

a 22,66 n/m²

a 12,95 n/m²

Axonométrica

a 0 n/m²

a 22,66 n/m²

Fotos objeto Desplazamiento (cm) Vista superior a 12,95 n/m²

Desplazamiento (cm)

Sombra proyectada

Reposo

15 Bis

Promedio

Máximo

BRONCE

3,78

6,56

56,37

1,21

1,82

8,46

57,56

1,17

14,06

120

15,36

102

Foto de Arriba

1,45

7,97

1,45

2,51

3,93

6,98

0,46

Mínimo

COBRE

BRONCE

COBRE

35,6%

40,43%

73,99%

39,87%

64,4%

59,57%

26,01%

60,13%

26,8%

22,8%

49,8%

13,5%

73,2%

77,2%

50,2%

86,5%

31,2%

38,2%

66,3%

19,8%

68,8%

61,8%

33,7%

80,2 %

Nº Prueba

Material

a 10 cm Sombra proyectada

Movimiento a 50 cm

a 0 n/m²

Reposo

% Sombra

% Luz

a 22,66 n/m²

Análisis de contraste

% Sombra

% Luz Preciòn de viento a 12,95 n/m²

% Sombra

% Luz

BRONCE

COBRE

BRONCE

COBRE

BRONCE

38,54%

18,26%

34,94%

44,33%

36,32%

32,63%

37,79%

61,46%

81,74%

65,06%

55,67%

63,68%

67,37%

62,21%

19,1%

15,1%

24,5%

38,0%

30,6%

27,0%

24,9%

80,9%

84,9%

75,5%

62,0%

69,4%

73,0%

75,1%

35,5%

16,8%

32,5%

43,8%

34,2%

31,9%

34,1%

64,5%

83,2%

67,5%

56,2%

65,8%

68,1%

65,9%

14 Bis

COBRE

BRONCE

COBRE

29,7%

45,41%

38,08%

33,38%

70,83%

54,59%

61,92%

66,62%

28,6%

34,8%

35,9%

34,2%

71,4%

65,2%

64,1%

65,8%

29,1%

41,5%

37,2%

33,6%

70,9%

58,5%

62,8%

66,4%

Nº Prueba

Material

a 10 cm Sombra proyectada

Movimiento a 50 cm

a 0 n/m²

Reposo

% Sombra

% Luz

a 22,66 n/m²

Análisis de contraste

% Sombra

% Luz Preciòn de viento a 12,95 n/m²

% Sombra

% Luz

15 Bis

BRONCE

35,6%

64,4%

Promedio

Máximo

Mínimo

40,43%

34,4%

73,99%

59,57%

65,6%

97,15%

26%

8,7%

26,8%

22,8%

25,7%

49,80%

73,2%

77,2%

74,3%

94,32%

50%

31,2%

38,2%

31,5%

66,28%

68,8%

61,8%

68,5%

95,52%

34%

5.3. Valoraciones y Factibilidad General Durante la experimentación se ensayaron con 17 células cinéticas para ver su tiempo y cantidad de oscilaciones, su desplazamiento, y los porcentajes de luz y de sombra que arrojaban. Estos ensayos se hicieron a una distancia de 10cm y a 50cm con respecto al eje del dispositivo experimental. Los materiales usados para hacerlas fueron el cobre y el bronce. De estas experimentaciones, la célula cinética que más tiempo estuvo en oscilación, tanto a una distancia de 10cm como de 50cm fue la N°11 de bronce con un tiempo de 56,37seg. y de 57,56seg, respectivamente. Esto se debe a la forma de rombo plegado con una directriz curva que permite el embalsamiento del viento haciendo que oscile casi de forma perpetua. La mayor cantidad de oscilaciones la va a tener la célula cinética antes mencionada, con 120 a 10cm y 102 a 50cm por las razones que ya se enunciaron. En cambio, la célula cinética que tuvo menor tiempo de oscilación a los 10cm es la N°15bis de bronce y a 50cm las N°6 de cobre, N°12 de cobre y la N° 15 de bronce. Esto se debe principalmente a que son formas más aerodinámicas que no permiten que se embolse el viento. Con respecto al desplazamiento a 10cm, con un velocidad de viento estimativo de 15,83m/s y una presión de viento de 22,66N/m², la célula cinética N°11 tuvo un movimiento de traslación de 18,30cm, siendo este el mayor, al igual que a los 50cm que se desplazo 12,13cm con una velocidad de viento estimativo de 9,05m/s y una presión de viento de 12,95N/m².

Los tiempos y cantidad de las oscilaciones van a depender principalmente del grado de aerodinámica que tenga la célula cinética, ya que al ser más aerodinámica va a tener menor movimiento. La célula cinética N°11, en el análisis de contraste, tiene una permeabilidad de la luz de 62,21% en reposo, 75,10% a 10cm y de 50% a 50cm, y genera una sombra en reposo de 37,79%, a 10cm 24,90% y a 50cm 50%. En el análisis de contraste, la célula cinética que permite el mayor paso de luz en reposo, a 10cm y a 50cm de distancia, con respecto al eje del dispositivo experimental, es la N°15 bis de bronce con 97,15%, 93,70%, 83,10%, respectivamente. Esto se debe a su forma afinada. La célula cinética que mayor porcentaje de sombra tiene es la N°3 de bronce con 73,99% en reposo, 49,80% a 10cm y 66,30% a 50cm. Con estos datos recabados podemos decir que la célula cinética más adecuada para la realización posterior del prototipo, si es que buscamos a la que tiene mayor movimiento, va a ser la N°11 que por cuestiones formales permite una mayor oscilación.

CAPÍTULO 6 PROTOTIPO En el prototipo trabajado, se propone una disposición de ejes horizontales perpendiculares a un plano circular cuyo eje de rotación se halla en el centro del mismo. Los ejes horizontales se ubican sobre el plano según las solicitaciones de la envolvente. La disposición de los mismos y la capacidad de rotación del plano circular hacen que las células cinéticas se trasladen en consecuencia al tiempo meteorológico con el objetivo de aportar un beneficio al ambiente interior. Ahora, el interrogante en cuestión, es cómo se ubican los ejes sobre el “plano rotor”. Para dar respuesta, es necesario establecer los parámetros adecuados que contemplen el control de flujos deseado según el espacio arquitectónico que se proponga. En el presente trabajo, se hicieron análisis de Simulación de Flujos y Simulación Estática con el software SolidWorks. Con estos análisis, se puede conocer la respuesta del prototipo ante los diferentes agentes que actúan sobre el mismo, así como también, se obtienen pautas precisas para el dimensionamiento de cada uno de los elementos que componen el dispositivo.

6.1. Consideraciones de Diseño Para la elaboración del prototipo es necesario combinar los estudios específicos y las evaluaciones previas sobre las células con un montaje apropiado cumpliendo con los requerimientos de la producción arquitectónica local. También así, al expandir la escala del objeto (trabajar con la envolvente como un conjunto de células) nos encontramos con los condicionantes propios que adquiere la disposición de los elementos en relación a su entorno, principalmente las orientaciones porque imponen el comportamiento meteorológico predominante. Ya que las células experimentales cuelgan de un eje horizontal, una premisa básica para la disposición de los ejes es su capacidad de trasladarse o rotar de manera inherente sobre otro soporte mayor. Esto permite una mayor flexibilidad y adaptación a las diferentes solicitaciones meteorológicas.

Simulación de flujos Presión de viento Los gráficos demuestran la presión superficial de acuerdo a la variación de velocidad del viento.

Presión en Superficie

101311,47 101316,73 101321,99 101327,26 101332,52 101337,78 101343,04 101348,30 101353,57 101358,83

101186,75 101238,93 101291,10 101343,28 101395,46 101447,63 101499,81 101551,99 101604,17 101656,34

Presión [Pa(N/m²]

Presión de calculo a 4,72m/s: 101325Pa

Presión de calculo a 5,56m/s: 101325Pa

10130,06 101314,28 101320,50 101326,72 101332,93 101339,15 101345,37 101351,59 101357,81 101364,03

101165,81 101225,30 101284,79 101344,28 101403,78 101463,27 101522,76 101582,25 101641,74 101701,23

Presión [Pa(N/m²]

Presión de calculo a 4,72m/s: 101325Pa

Presión de calculo a 5,56m/s: 101325Pa

Presión de calculo a 16,67m/s: 101325Pa

101307,08 101318,21 101329,34 101340,47 101351,61 101362,74 101373,87 101385,00 101396,14 101407,27

1011161,31 101258,52 101355,73 101452,95 101550,16 101647,37 101744,58 101841,79 101939,00 102036,22

Presión [Pa(N/m²]

Presión de calculo a 4,72m/s: 101325Pa

Presión de calculo a 5,56m/s: 101325Pa

Presión de calculo a 16,67m/s: 101325Pa

Presión [Pa(N/m²] Presión de calculo a 16,67m/s: 101325Pa

Trayectoria de flujo Se muestra la direcciรณn y sentido del viento con vectores en diferentes posiciones, previo y posterior al impacto.

Trayectoria de Flujo

6,556 5,828 5,099 4,371 3,642 2,914 2,185 1,457 0,728 0

5,505 4,893 4,281 3,670 3,058 2,446 1,835 1,223 0,612 0 Velocidad [m/s] Velocidad de calculo verano: 4,72m/s

Velocidad [m/s] Velocidad de calculo invierno: 5,56m/s

6,556 5,828 5,099 4,371 3,642 2,914 2,185 1,457 0,728 0

5,505 4,893 4,281 3,670 3,058 2,446 1,835 1,223 0,612 0 Velocidad [m/s] Velocidad de calculo verano: 4,72m/s

Velocidad [m/s] Velocidad de calculo invierno: 5,56m/s

6,556 5,828 5,099 4,371 3,642 2,914 2,185 1,457 0,728 0

5,505 4,893 4,281 3,670 3,058 2,446 1,835 1,223 0,612 0 Velocidad [m/s] Velocidad de calculo verano: 4,72m/s

Velocidad [m/s] Velocidad de calculo invierno: 5,56m/s

19,224 17,088 14,952 12,816 10,680 8,544 6,408 4,272 2,136 0 Velocidad [m/s] Velocidad de calculo26/02/2016: 16,6 7m/s

Grรกfico de superficie Se observa en corte la presiรณn y velocidad del viento en diferentes situaciones.

Grรกfico de Superficie

5,505 4,893 4,281 3,670 3,058 2,446 1,835 1,223 0,612 0

6,556 5,828 5,099 4,371 3,642 2,914 2,185 1,457 0,728 0

Velocidad [m/s]

Velocidad de calculo verano: 4,72m/s

Velocidad de calculo invierno: 5,56m/s

5,505 4,893 4,281 3,670 3,058 2,446 1,835 1,223 0,612 0

6,556 5,828 5,099 4,371 3,642 2,914 2,185 1,457 0,728 0

Velocidad [m/s]

Velocidad de calculo verano: 4,72m/s

Velocidad de calculo invierno: 5,56m/s

5,505 4,893 4,281 3,670 3,058 2,446 1,835 1,223 0,612 0

6,556 5,828 5,099 4,371 3,642 2,914 2,185 1,457 0,728 0

Velocidad [m/s]

Velocidad de calculo verano: 4,72m/s

Velocidad de calculo invierno: 5,56m/s

19,224 17,088 14,952 12,816 10,680 8,544 6,408 4,272 2,136 0 Velocidad [m/s] Velocidad de calculo 26/02/2016: 16,67m/s

Prototipo Tipo Parasol (Pa) Presiรณn en Superficie

Trayectoria de Flujo

Grรกfico de Superficie

Prototipo Tipo Pantalla (P) Presiรณn en Superficie

Trayectoria de Flujo

Grรกfico de Superficie

Simulaciรณn estรกtica En los presentes grรกficos se muestran las deformaciones de Von Mises y desplazamieto.

En el gráfico de Von Mises se aprecia un límite elástico muy por debajo del soportado por el material, en este caso una varilla roscada de acero de 4 mm de diámetro. Esto significa que con las cargas actuantes no se produciría corte en la misma. El gráfico de Desplazamiento expresa una flexión mínima para el caso, de no más de 7 mm efectuada por las siete cargas puntuales que representan las células, más el peso propio de la misma varilla.

6.2. Construcción Para la realización del prototipo es necesario: 1 placa de PVC de 2440mm x 1200 x 3mm 1 plancha de aluminio de 720mm x 1000mm x 0,4mm 1 varilla roscada de Ø10mm 5 varillas roscadas de Ø 4mm 4 tuercas para varilla roscada de Ø10mm 152 tuercas para varillas roscadas de Ø 4mm 4 Arandeas de 52 mm exterior y 30 mm interior 2 rodamientos GKL Bearings 6200 2RS 1 Taladro atornillador BOSCH de 14.4v 1 Mecha widia de 4mm 1 Martillo 1 Punta 1 Pomo de trabasil 1 Pinza 1 Regla de acero 84 Remaches de 3mm x 60mm 1 Remachadora

100

Se procede a cortar las planchas de PVC en la medida correspondiente según los planos del prototipo.

Con el taladro atornillador y una mecha de Widia de 4 mm se efectúa un orificio a 5 mm de distancia del vértice de la célula cuadrada de aluminio. Con una matriz cilíndrica de 80 mm de diámetro se procede a curvar la célula de aluminio, con eje en la diagonal imaginaria que se forma entre la unión de dos vértices opuestos (inclinando el cuadrado de almuninio 45°).

Se efectúan orificios en las secciones circulares de PVC con un taladro atornillador y una mecha de Widia de 4 mm. Los orificios se ubican a una distancia interna de 6 mm con respecto al perímetro de la sección con una separación de 30° entre cada uno con respecto del eje central, sin considerar perforaciones en los ángulos 0° y 180° (para que quepan los 10 orificios simétricamente dispuestos). En el eje central se ejecuta una perforación con una mecha de Widia de 10 mm para albergar la varilla rosacada de igual sección. Se realizan los cortes en las planchas de aluminio con el objetivo de extraer la cantidad necesaria de células cinéticas que se requieran con la medida estipulada. El corte se realiza mediante un elemento recto apoyado sobre la línea a seccionar y, con un movimiento oscilante se efectúa la incisión en el material.

Con rectángulos de Aluminio de 40 mm x 10 mm se construyen abrazaderas plegadas a la mitad, con una apertura de 5 mm para que ingrese la varilla roscada.

101

Se perforan las abrazaderas con el taladro atornillador y una mecha de Widia de 4 mm.

En seis (6) de las varillas roscadas se colocan siete (7) células cinéticas, y en las cuatro varillas restantes se colocan seis (6) células cinéticas, con el objetivo de intercalar visualmente unas con otras.

Se aplica Trabasil en las tuercas para provocar su estancamiento en la posición y evitar desplazamientos laterales. Se colocan las varillas de 4 mm en los orificios respectivos de las placas circulares de PVC, manteniendo la idea que mencionamos anteriormente de intercalar visualmente las células de las varillas anterior y posterior, y teniendo previamente colocada una tuerca en cada extremo, con una distancia acorde para permitir la penetración en la plancha de PVC. Se efectúa la rigidización de las varillas de 4 mm por medio de tuercas en los extremos salientes de las varillas. Se introduce el remache de 3mm x 60mm en los orificios de la abrazadera y de la célula cinética simultáneamente. Se aplica luego con una remachadora, permitiendo la rigidización de ambas piezas. A continuación, se hilvanan las células cinéticas con una distancia de 100 mm entre cada una de ellas. Hay que tener en cuenta que para no cometer errores es necesario enroscar primero una de las tuercas de soporte para luego, colocar la célula e ingresar la siguiente tuerca y poder rigidizar la misma en sentido transversal.

Se realizan dos orificios de 4 mm a las cuatro arandelas de forma equidistante y a 6,5 mm del extremo exterior. Se sitúa una arandela con las perforaciones en el lado interior del PVC. Se suelda una arandela a cada rodamiento, coincidiendo los ejes centrales de ambos.

Se coloca el rodamiento soldado a la arandela a la plancha del PVC por el lado exterior (siempre la arandela teniendo contacto con el PVC) y se lo remacha (con el remache del diámetro correspondiente) a la arandela interior previamente colocada.

102

Se coloca el eje de 10 mm en su respectiva posiciรณn en las planchas de PVC circulares.

Se aplica una tuerca en lado exterior de la varilla de 10 mm en contacto con el rodamiento para evitar desplazamiento y se aplica Trabasil para fijarla.

103

6.3. Concluciones Parciales Luego de la construcción del prototipo pudimos rescatar aspectos importantes para futuras consideraciones, a saber: - Las varillas donde se asientan las células, debería ser de una sección mayor para evitar deformaciones a largo plazo. -Las abrazaderas de sostén deberían poder ser industrializadas, ya que la fabricación manual de las mismas llevó mucho tiempo en proporción, por ejemplo, a la perforación y doblado de las células las cuales constituyen el elemento principal. -El dispositivo de captación de viento debería estar posicionado sobre un eje vertical para desligarse de las solicitaciones gravitacionales (que se producirían si el mismo se encontrara en horizontal) y, por medio de vínculos con engranajes, transmitir el esfuerzo para producir rotación en el plano que contiene a los ejes. -La reducción de la velocidad del viento cuando el dispositivo se encuentra en “modo pantalla” oscila entre un 20% y un 50% -La reducción de radiación solar cuando el dispositivo se encuentra en “modo parasol” y el sol se ubica en el cenit de verano (82°) se da por reflexión, entre un 35% y un 40%. En “modo pantalla” actúa de manera análoga cuando el sol es rasante. -Para la etapa de montaje podría pensarse en una alternativa a la vinculación por varillas roscadas y tuercas, ya que su colocación origina aumentos considerables del tiempo de construcción.

104

PARTE 4 CONCLUSIONES

105

CAPÍTULO 7 CONCLUSIÓN 7.1. Conclusión Todo lo estudiado hasta aquí permitió realizar diversas conclusiones enmarcadas tanto en conceptualizaciones morfológicas, como bioclimáticas, atmosféricas, y de factibilidad práctica.

Se estudiaron las envolventes en general para poder tomar sus características principales y así poder concluir con la formulación de un sistema de referencia para la idealización y construcción de las Envolventes Cinéticas Inherentes. • Las Envolventes Cinéticas Inherentes (ECI) no se pueden categorizar morfológicamente dentro de los sistemas binarios que se utilizan para las estáticas, ya que pueden trascender y pertenecer a varias clasificaciones al mismo tiempo. Tampoco podemos asegurar que el analisis inverso (aplicado a envolventes que cumplan con estos condicionantes) sea certero. Es decir, no todas las envolventes que se muevan, serán “ECIs”. Esto va a depender, fundamentalmente de la intencionalidad arquitectónica.

106

• La incorporación de dispositivos y procedimientos del arte cinético a la arquitectura podría ser una alternativa viable respecto de los sistemas actuales de acumulación de capas “mono funcionales” concebidas como tradicionalmente estáticas. • Todas las células cinéticas van a corresponder a la categorización morfológica de Concreto o Material según César Naselli (1977).

Propias de las Envolventes Cinéticas Inherentes • Factor meteorológico

• Ante un análisis de la relación forma/energía, este tipo de envolventes presenta una correspondencia directa con el accionamiento por medio de los fenómenos meteorológicos, clasificándolas por tal motivo dentro de la categoría de “Enviromental Tech”.

1) Precipitación 2) Viento

• Según la clasificación de las atmósferas que menciona Eduardo Prieto (2014), podemos decir que en su mayoría, las E.C.I. pertenecen a la categoría de “Climatopos” ya que proyectan “atmósferas para producir confort” a través del control de flujos energéticos provenientes del ambiente exterior.

3) Radiación solar

• La utilización de materiales locales en las E.C.I. permite equilibrar la rapidez, la simpleza compositiva y el bajo costo para su producción.

6) Presión atmosférica

4) Humedad (absoluta y relativa) del ambiente 5) Temperatura

• Tipo de movimiento • El arte cinético aporta riqueza morfológica desde lo perceptivo, distinguiéndose de lo tradicional. Se percibe la cuarta dimensión del objeto.

1) Traslación 2) Rotación

• Las E.C.I. podrían trascender el contexto geográfico, por su condición inherente de adaptabilidad al entorno.

• Percepciones coexistentes

• Las E.C.I. podrían colaborar al ahorro energético prescindiendo de los sistemas de acondicionamiento. Esto se debe a su rol bioclimático:

1) Abierto / Cerrado

• Favorecer la ventilación en verano;

3) Transparente / Opaco

• Limitar las ganancias solares en verano;

4) Brillante / Reflejante

• Limitar las infiltraciones de aire desde el exterior en invierno;

5) Figurativa / Superficial

• Limitar los movimientos de aire del exterior en invierno;

6) Concreto / Abstracto

• Favorecer las ganancias solares en invierno.

Propias de las Envolventes en general

• En términos materiales y proyectuales, es necesario estudiar los flujos de energía actuantes sobre las envolventes, prestando especial atención a las orientaciones. Tal análisis permitirá dimensionar las partes componentes. En nuestro caso, por ejemplo, el viento fue el factor determinante.

• Materialidad

• A través del Estudio de Casos, se formuló una clasificación para el entendimiento y la producción de E.C.I. con los conceptos y características propias de las mismas:

2) Volumétrico / Plano

• Tecnología aplicada Se cumplimentaron los objetivos planteados al inicio de la tesis, ya que permanentemente se puso en crisis la concepción de los distintos tipos de envolventes (ECI y estáticas) para poder llevar adelante los procesos de análisis y construcción. La investigación llevada a cabo hasta este punto, demostró que es factible adquirir materiales locales para la construcción del prototipo. Esto se debe a la dificultad de obtención de materiales compuestos como el caso de las denominadas “fachadas homeostáticas” las cuales reaccionan a la radiación solar; el costo de producción del platino en nuestra región haría casi imposible su aplicación. Podemos concluir entonces mediante lo estudiado y exhibido en la presente tesis, que la transferencia de dispositivos y procedimientos del arte cinético al diseño de las envolventes cinéticas inherentes, a partir de materiales locales, aporta innovación en términos morfológicos y técnicos al diseño arquitectónico de nuestra región.

107

7.2. Discusión para Futuros Trabajos Como aprendizaje y discusión para futuras investigaciones, queremos expresar algunas cuestiones trabajadas, como por ejemplo: • La utilización de materiales reciclados, como el polietileno tereftalato (PET). Esto aportaría una mayor conciencia ecológica además de aportar los beneficios que plantean las Envolventes Cinéticas Inherentes. • El uso de imanes de Neodimio para la creación de un sistema de activación por la radiación solar. Los imanes presentan características propias muy interesantes para el caso; un ejemplo es la desmagnetización, la cual podría generar movimiento en una célula a la que se le aplique calor, pudiendo así controlar por ejemplo el ingreso de radiación solar.

• La utilización de materiales autóctonos como la caña Tacuara podría ampliar el espectro de uso de las E.C.I., expandible a diversas tipologías edilicias. • Es muy conveniente partir siempre desde el material antes de formular una E.C.I. para no caer en incongruencias constructivas. • El trabajo con materiales reactivos a la humedad como el Cloruro de Cobalto podrían constituir una veta muy interesante a la hora de la construcción de E.C.I. ya que aportarían un rico juego de colores y una fácil lectura e interpretación de las condiciones del ambiente. Esto se origina gracias a sus propiedades de absorber humedad y cambiar de las tonalidades de los azules a los rosas.

108

BIBLIOGRAFÍA • ARGAN, Julio Carlos: “El arte moderno: Del Iluminismo a los movimientos contemporáneos”. Ed. Akal SA. Madrid, España. 1991 • AJMAT, Raúl: Seminario “El rol de la energía en la concepción y diseño del hábitat construido” DOCTORADO UNL FADU 2015. • BANHAM, Reyner. La arquitectura del entorno bien climatizado. Ediciones Infinito. Buenos Aires. 1975. • BAULINA, Alberto: “Envolventes” en Colección “30-60 cuaderno latinoamericano de arquitectura”. N°23. Ed. I+P. Córdoba. 2009. • BELGIAN BUILDING RESEARCH INSTITUTE – BBRI: “Source book for a better understanding of conceptual and operational aspects of active facades”. Bruselas, 2002. Disponible en http://www.bbri.be/activefacades/index2.htm • BERTONI, Griselda: “forma y materia: un mapa de la arquitectura latinoamericana contemporánea”. Edición UNL Santa Fe 2012. Pág. 21. • CAMOUS, Roger; WATSON, Donald: “El hábitat bioclimático”. Ed. Gustavo Gili. México. 1986. • DIEZ, Fernando (2010). Summa+ 110: Pieles: “Tensión superficial”. pag. 22-23. Editorial DONN. • ECO, Umberto: “La estructura ausente: Introducción a la semiótica”, Lumen, Barcelona, 1974. • “El arte del S. XX (1950-1990)”. Salvat. Barcelona, 1990. Tomo 2º. pág. 254 • FERNANDEZ DÍEZ, Pedro. Energía eólica, España 2004. • FOTMEYER, Russell; LINN, Charles D.: “Kinetic Architecture: Desings for active envelopes”. Edición Images Publishing Group. © The Images Publishing Group Pty Ltd 2014 ISBN 9781864704952. • GAUSA, Manuel y otros: “Diccionario Metápolis de Arquitectura Avanzada”. Ed. Actar Publishing. 2000. • GERARD DUROIZOI: “Diccionario del Arte del S. XX”. Ed. Akal. 1997 Págs. 30-31 • HERNÁNDEZ SOTO, Raymundo: “Tesis: El uso de aeroventiladores para la generación de electricidad en plataformas petroleras”. Pág. 28 a 31. • KALPAKJIAN, Serope – SCHMID, Steven R., “Manufactura, ingeniería y tecnología” Cuarta edición, Prentice Hall, México, 2002. • KHUN, Thomas: “La estructura de las revoluciones científicas”, FCE, México, 1971. • KOPPEN y STRAHLER: “Clasificación del clima. Tema 9: Clasificaciones climáticas. La componente zonal de los climas”. http://www.um.es/geograf/clima/tema09.pdf • MAXWELL, J.: “Un modelo para el diseño de investigación cualitativo” y “¿Qué hará para conducir la investigación?” en Qualitative Researche Design. An Interactive Approach, London, Sage Publications, 1996.

109

• MCKNIGHT, Tom L; Hess, Darrel (2000): “Climate Zones and Types”. Physical Geography: A Landscape Appreciation. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall. pp. 200-1. ISBN 0-13-020263-0. • MENDEZABAL, N.: “Los componentes del diseño flexible en la investigación cualitativa” en VASILACHIS DE GIALDINO, I. (Coordinadora): “Estrategias de investigación cualitativa”. Barcelona, Gedisa, 2009. • MERLINSKY, Gabriela María: “Agregando valor a los estudios de caso: reflexiones desde la trastienda de la investigación”. • MONKHOUSE, F. J.: “Diccionario de términos geográficos”. Barcelona: Oikos-tau editores, 1978, p. 94 • MORLEY, Arthur: “Resistencia de materiales”. Editorial Labor S.A Madrid-BarcelonaBuenos Aires 1930. • NASELLI, Cesar Augusto: Capítulo: “Morfología arquitectónica y actividades humanas” en “Summarios”. Ed. Summa. Buenos Aires. 1977. • NASELLI, Cesar Augusto: “La figuración de la envolvente arquitectónica”. Ed. Facultad de Arquitectura y Urbanismo de la Universidad Nacional de Córdoba. Córdoba. 1982. • PASINATO, Hugo Darío: “Fundamentos de mecánica de fluidos”. ed. UTN marzo 2008. • PASMAN, M. F. “Materiales de construcción” Cesarini Hermanos Editores, Buenos Aires, 1994. • PINILLA S., Álvaro: “Manual de Aplicación de la Energía Eólica”. Julio 1997. • POIRAZIS, H.: “Single and double skin. Glazed office buildings. Analyses of energy use and indoor climate”. Tesis Doctoral, Division of Energy and Building Design, Department of Architecture and Built Environment, Lund University, Faculty of Engineering, Lund, 2008. • PRIETO, Eduardo: “El clima como ideología: Determinismos en la arquitectura, de la Ilustración a la modernidad”. Temas y problemas de tecnología y ambiente. Energía y clima en la arq: técnicas, teorías, ideologías. Maestría en Arquitectura. • PRIETO, Eduardo: “La arquitectura de la ciudad global. Redes, no-lugares, naturaleza”. Capítulo XII: La sostenibilidad toma el mando. Editorial BIBLIOTECA NUEVA 2011. • PRIETO, Eduardo: “Máquinas o atmósferas: la estética de la energía en la arquitectura 1750-2000”, Madrid, 2014. Capítulos 6 - 7. • RESNICK, Robert y HALLIDAY, David: “Física. Parte 1”. Ed. CECSA. México. 1970. • RODRIGO, Vidal: “Arquitectura y Homeostasis: elementos para un diseño más humano”. 2004. Págs. 19 a 21. • SAMPERI, Roberto: “Metodología de la investigación”. Ed. McGraw-Hill. Colombia. 2003. • SAAVEDRA, Alfredo L.: “Revista BIT” 87 Noviembre 2012. Págs. 82 a 83. • SCRIBANO, A.: “La observación en el proceso de investigación social cualitativo”, Buenos Aires, Prometeo, 2008. • SEEL, M., Estética del aparecer, Katz, Barcelona, 2010 • STAKE, Roberto E.: “El arte de la investigación en el estudio de caso”, Capitulo I: El caso único. Saga Publications, Internacional Educational and Professional Publisher, Thousand Oaks, Londres, Nueva Delhi.

110

SITIOGRAFÍA • http://nedkahn.com • http://es.wikipedia.org/wiki/Fachada (v.18/05/2015) • UNDURRAGA, Felipe Álamos. Jueves, 19 de Abril de 2007 en • http://www.edicionesespeciales.elmercurio.com/destacadas/detalle/index.asp?idnoticia=0119042007021X1070026 (V. 16-04-15) • http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/780613/antiroom-ii-elena-chiavi-plus-ahmad-el-mad-plus-matteo-goldoni • http://www.archdaily.com/89270/kiefer-technic-showroom-ernst-giselbrecht-partner/ • http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-226760/lastorres-al-bahar-y-sus-fachadas-sensibles-por-aedas-architects • http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/782839/dunasamagansett-bates-masi-architects

• http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-251068/ se-completa-en-hamburgo-el-primer-edificio-del-mundoalimentado-energeticamente-por-algas • http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/773515/cloudseeding-modu

• http://www.archdaily.com.br/br/775696/estudantesespanhois-criam-material-que-pode-substituir-o-ar-condicionado

• http://www.archdaily.com/326747/q1-thyssenkrupp-quarter-essen-jswd-architekten-chaix-morel-et-associes/

• http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/780904/nuevablauhaus-kadawittfeldarchitektur

• http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/625401/breathbox-nas-architecture

• http://www.exploratorium.edu/publicspaces/projects/ wave-wall

• http://www.archdaily.com/109736/faculty-of-law-university-of-sydney-fjmt/

• http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-71008/fachadas-homeostaticas-para-edificios-verdes

• http://www.archdaily.com/57339/surry-hills-library-andcommunity-centre-fjmt/

• http://www.liftarchitects.com/air-flower/

• http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/02-277806/ oficinas-del-consejo-ch2-designinc

• http://inhabitat.com/penumbra-mesmerizing-kinetic-shading-system-brings-dull-facades-to-life/ • http://www.hoberman.com/portfolio/audenciaprovincial. php?projectname=Audiencia+Provincial • http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/761390/sducampus-kolding-henning-larsen-architects • http://charles-linn-zpxv.squarespace.com/a30vo7fh2m5vcui8ipmk9s27g4vng1 • http://esculturatla.blogspot.com.ar/2007/07/esculturacinetica.html • http://www.ecured.cu/Arte_cin%C3%A9tico http://www.amigosenkayak.com/climatologia/24-climatologia-vientos-formacion-sudestada-pampero-terral-virazon

111

IMÁGENES • Chimenea de viento de Hyderabad, Chimenea de viento, Masdar, Abu Dabi, Norman Foster Pakistán. Bernard Rudofsky

• Muro doble con aislante térmico http://panelespolyfan.com.ar/img/fotos/ParedDobleConLadrilloHueco.jpg

http://www.nanonewsnet.ru/files/users/u2999/Part-6/ r8.jpg http://cupcajondesastre.blogspot.com.ar/2013/04/elviento.html

• Ganancias solares (invierno) http://construirtv.com/manuales-de-arquitectura-bioclimatica/

• Casa Fanego.

• Agrupación de viviendas Sea Ranch, EE.UU.

Ficha técnica en PDF enviada por el mismo Sergio Fanego en 2010 para un trabajo práctico de investigación de la cátedra de TPA II Cátedra Cabrera. (2010)

https://pecarte.files.wordpress.com/2012/10/condominiun. png

• Quincho Tia Coral, Solano Benitez

http://www.arqhys.com/arquitectura/fotos/arquitectura/ Infiltracion-de-aire.gif

• Infiltración de aire

http://www.catalogodiseno.com/wp-content/ uploads/2016/02/gabinete-arquitectura-quincho-tia-coralcatalogodiseno-16.jpg

• Variaciones periódicas de temperatura (invierno y verano)

• R. Banham y F Dellegret, Envairomental Bublle, 1985

https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/736x/65/f7/c2/65f 7c26b2a55b683f7c81c2b6f96dd69.jpg

http://1.bp.blogspot.com/_tpF2_7rzFMU/Swh-0zDvucI/ AAAAAAAADCU/rdPrceRes14/s1600/Anatomyb4.jpg

• Ganancias solares (verano)

• Pabellon del vidrio, Toledo, Ohio. Usa, Sanaa

http://construirtv.com/manuales-de-arquitectura-bioclimatica/

http://tectonicablog.com/wp-content/uploads/2013/10/9 729516213_93b81d949f_b.jpg

• Favorecer la ventilación (verano)

• Cabaña de Heidegger, Selva Negra, Alemania

https://farfanarq.files.wordpress.com/2011/04/ventilaci_ncruzada.jpg

http://civilgeeks.com/wp-content/uploads/2012/04/ Caba%C3%B1a-de-Heidegger.jpg

• Enfriamiento por evaporación (verano)

• Diller + Scofidio, Blur Bullding, 2002

http://www.aquaclimas.com/public/images/sites/14-277. jpg?v=2014-01-30-19:44:19

http://www.mesimages.ch/images/expo02/fonds_ecran_ expo02/yv_blur_nuage.JPG

• Enfriamiento por radiación (verano)

• O.Eliasson, Your Atmospheric Colour Atlas, 2009

http://www.ctearquitectura.es/wp-content/ uploads/2014/03/Muro-trombe.jpg

http://s3-eu-west-1.amazonaws.com/olafureliasson.net/ objektimages_final/IMG_MDA113401_1600px.jpg

• Transferencias de calor

• Escultura cinética Standing Wave 1919-1920

https://curiosoando.com/wp-content/uploads/2014/04/ transferencia_termica.jpg

https://s-media-cache-ak0.pinimg.com/564x/4f/e8/bb/4fe 8bb9f1fc0c2ada393cb9ed201c941.jpg

• Fluido newtoniano

• Julio Le Parc Rombo azul 2015

http://www.omicrono.com/wp-content/uploads/2015/10/ agua.jpg

http://www.las2orillas.co/wp-content/uploads/2013/10/ DSC_8356.jpg

• Fluido no newtoniano

• Ned Kahn FIREFLY 2012

http://plantamedicinales.net/wp-content/616.jpg

http://nedkahn.com/wp-content/uploads/2012/10/Fireflyclose-up2_800-255.jpg

• Ley de Lavoisier o de conservación de la masa

• Ned Kahn Tipping Wall 2011 http://nedkahn.com/wp-content/uploads/2012/10/TippingWall-cafe1-800_255.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-7BLnBXKxgJQ/TyeD9aHLupI/ AAAAAAAAAFc/hXVQQzuyRdI/s1600/Ley+de+las+proporci ones+definidas.png

112

• Segunda ley de Newton http://1.bp.blogspot.com/-LAwadbcxTs4/VdlBePIodnI/ AAAAAAAAB9w/-8Tmj6mK7qc/s1600/ddddd.png

• Primer principio de la termodinámica https://elcalor.files.wordpress.com/2015/03/maquina_termica.png

• Segundo principio de la termodinámica https://lidiaconlaquimica.files.wordpress.com/2015/06/ entropia.png

• Patrones globales de circulación de aire http://www.amigosenkayak.com/images/stories/fotosweb/climatologia_temperatura_circulacion_general_de_la_ atmosfera.png

• Velocidad de viento según Fuerza Beaufort Elaboración propia, http://www.nauticahoy.com.ar/blog/wpcontent/uploads/2009/02/escala-beaufort.jpg http://content.answcdn.com/main/content/img/McGrawHill/boating/f0023-01.jpg

• Propiedades de los materiales http://www.areatecnologia.com/estructuras/imagenes/ materiales-construccion.jpg

• Adobe canela http://www.plataformaarquitectura.cl/cl/776406/el-adobede-canela/563b4dafe58ece91030000ea-el-adobe-de-canelafoto

• Ejemplo de arquitectura con tradición material. Viviendas Mugusgúm en Camerún. www.plataformaarquitectura.cl

• Casa Esmeraldina. Arq. Solano Benítez. Asunción, Paraguay. 2001. https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3f/ Casa_esmeraldina.jpg

• Plasticidad https://llavi1992.files.wordpress.com/2013/11/prueba-deplasticidad.jpg

• Elasticidad http://4.bp.blogspot.com/-W5iUKulmnic/Vekc9LI-oWI/ AAAAAAAAAFo/7IjklpKJ3EU/s1600/elastico.jpg

• Dureza Gráfico propio

• Ductilidad http://www.quimitube.com/wp-content/uploads/2012/11/ hilos-de-cobre-ductilidad.jpg

• Maleabilidad http://manualidadesnavidenas.net/wp-content/ uploads/2010/01/Laminas-aluminio.jpg

• Higroscopicidad http://www.juntasgandul.es/images/silicona-celular.jpg

• Muro de ladrillos Imagen propia

• Anemómetro y turbina simple Imagen propia

113

114

115