Arquitectura Bioclimática

Está comprobado que, por un lado, el consumo energético de los edificios corresponde al menos el 36% del consumo general de energía en el planeta y, por otro lado, la selección de materiales internos y externos de la edificación influye directamente en la generación o mitigación de la isla de calor en ciudades altamente pobladas.

Diversas posturas concuerdan que la arquitectura muchas veces está enmarcada únicamente en procesos estéticos, formales y funcionales alejados de realidades de confort interior, así como de gestión energética; procesos que forman parte integral de un objeto construido consciente con su entorno medioambiental y adaptado al usuario en la medida de un menor mantenimiento y consumo de energía para garantizar un confort interior adecuado.

Es bajo estas premisas donde la arquitectura bioclimática va ganando terreno desde hace ya varios años en el mundo y de forma reciente en nuestro contexto latinoamericano; misma que no es más que un proceso de diseño arquitectónico pasivo, por medio de procesos de comprobación técnica y científica que garantizan un resultado óptimo para mejorar las condiciones habitables del usuario sin perder de vista el carácter, estética y funcionalidad de una obra arquitectónica de calidad. El diseño bioclimático tiene como premisa sine qua non la adaptación al clima, en base a un conocimiento profundo de sus posibles beneficios y condicionantes, de tal forma que permite determinar estrategias de aprovechamiento o mitigación de las mismas, que se ven reflejadas en soluciones arquitectónicas que logran solventar de primera mano las necesidades de confort interior del usuario, así como también garantizar un menor consumo de recursos naturales en la medida de la correcta selección de materiales, que respondan a una conciencia ambiental coherente.

La base de la arquitectura bioclimática es y será siempre el usuario final, y no el cumplimiento de una certificación medioambiental, ya que es la única forma de garantizar que la arquitectura estará libre de vicios catalogados en el mundo como ¨green-washing¨; es decir aparentar ser sustentable o implementar sistemas no sostenibles en el tiempo, únicamente por temas de moda o marketing. – Arch-BIO

La arquitectura bioclimática no está alejada de la práctica tradicional de arquitectura, ya que gran parte de sus conceptos y procesos han sido impartidos en escuelas de arquitectura desde tiempos inmemorables. Incluso hoy, los fundamentos de la arquitectura bioclimática se basan en adaptaciones al clima presentes en arquitectura vernácula y tradicional del sitio. De esta forma es sorprendente ver que, una buena parte de las obras arquitectónicas enmarcadas en la era moderna, poseen condiciones adecuadas de confort interior, debido a que sus determinaciones espaciales y formales partían de una comprensión empírica de las condiciones del clima tales como: el movimiento solar, iluminación y la ventilación natural, de esta forma existen edificaciones que mantienen condiciones térmicas estables durante todo el día sin haber sido pensadas expresamente para ello. Por otro lado, la globalización e industrialización de procesos de construcción, han llevado a la arquitectura contemporánea a desconocer en gran medida estos procesos por medio de soluciones que satisfacen únicamente un carácter formal, espacial y estético. Sin embargo, de ello, es claro que el mundo precisa de dichas edificaciones y al mismo tiempo los usuarios que experimentan las ventajas directas e indirectas de dicha arquitectura, solicitan y promueven la misma en todos sus sentidos.

En Ecuador este concepto bioclimático se ha evidenciado en una pequeña porción de proyectos durante la última década, debido a que la mayoría de ellos han nacido a partir de una conciencia medioambiental del profesional o del cliente particular en pequeñas proporciones. Sin embargo, existe historia reciente de aplicación alentadora y se desarrolla en gran medida a las exigencias normativas que partieron en la ciudad de Quito, post HABITAT III desarrollado a finales de 2016, con el desarrollo y adaptación de procesos de certificación internacional al medio local, decantando en una ordenanza que posee requerimientos de carácter sustentables para proyectos que pretenden acceder a un incremento de edificabilidad; en zonas que fueron delimitadas en base a conceptos de desarrollo urbano sostenible, que van de la mano con la próxima puesta en marcha del Metro y un sistema de crecimiento y densificación alrededor de sus nodos de conexión. Por otro lado, y a partir de procesos similares la ciudad de Guayaquil lanzó normativas que van de la mano con la densificación sustentable e incentivos de carácter edificable a proyectos que posean cánones de eficiencia energética y criterios de adaptabilidad del medio construido al ambiente y sus condiciones. Finalmente, la aparición repentina de un evento catastrófico como es la crisis sanitaria provocada por el COVID-19, está marcando un precedente importante en las necesidades espaciales y de confort al interior de los espacios, debido a que por primera vez en muchos años el ser humano está obligado a pasar una gran parte de tiempo al interior de las viviendas, lo cual genera un proceso de experimentación de confort más allá de las horas de pernoctación y definitivamente ha provocado una necesidad imperiosa de espacios que posean una correcta adaptación al clima y garanticen un confort interior adecuado. Esto provocará en el mediano y largo plazo la implementación de arquitectura bioclimática en el medio de una forma exponencial, debido a las múltiples ventajas que esta representa a la hora de garantizar un ambiente adecuado y adaptado a esta nueva realidad.

Bajo dicho contexto, la empresa Arch-BIO (Architecture with a bioclimatic approach), líder y promotor en el mercado local de buenas prácticas de arquitectura bioclimática ha colaborado activamente en el perfeccionamiento de normas locales, así como también ha desarrollado una metodología de diseño bioclimático, propia que está adaptada al medio local. De la mano de los expertos Mauro Cepeda Ortiz, arquitecto máster en tecnología sustentable de la edificación y su socio Santiago Morales Flores, arquitecto máster en energías renovables y arquitectura; Arch-BIO logra consolidar su práctica profesional en ámbitos como diseño y construcción de edificaciones sustentables, consultoría bioclimática para más de 20 edificios Eco-eficienites y sustentables en el contexto nacional e internacional, así como también el impartir doctrinas de bioclimática en la academia, particularmente en la Universidad De Las Américas; les ha permitido implementar proyectos con altos estándares bioclimáticos, sin dejar de lado la experimentación y comprobación científica de cada una de sus estrategias de adaptación, a los diferentes climas donde sus proyectos se han desarrollado. Lo cual les ha permitido realizar publicaciones científicas que confirman la veracidad de sus procesos y permiten desarrollar conocimiento en el medio local.

Ahora bien, la práctica de diseño bioclimático coherente está enmarcada en procesos de carácter técnico-científico que aportan a la arquitectura, no solo desde la idea conceptual de sustentabilidad sino especialmente desde la comprobación numérica estimada del comportamiento y/o posibles resultados de las estrategias a ser implementadas en el proyecto. Este proceso es determinante a la hora de garantizar al usuario final un posible comportamiento adecuado de su edificación, no desde lo incierto de una teoría medioambiental sino desde lo real de estadísticas de comprobación, bajo escenarios promédiales que permiten visualizar posibles errores de aplicación, y además avalan un cambio de procesos en pro del cumplimiento necesario para el proyecto. Dentro de la comprobación están procesos de análisis y medición de temas como: el asoleamiento y radiación proyectada sobre todas las superficies de la edificación, lo cual permite evidenciar la cantidad de energía calorífica presente y su posible absorción por los materiales a ser utilizados; por otro lado, la iluminación interior medida en luxes, daylight factor o incandescencias, es primordial a la hora de avalar el tamaño y especificación de las ventanas y vidrios respectivamente; además la simulación de ventilación natural ya sea al exterior o interior del espacio construido permite tomar acciones concretas para mejorar el flujo por medio del correcto dimensionamiento y escogimiento de mecanismos en aperturas; finalmente la medición del confort térmico interior en base a la temperatura por hora dentro del espacio construido, determina con exactitud el comportamiento de la materialidad escogida así como también comprueba si la arquitectura propuesta en verdad es bioclimática o no. En el entorno internacional el uso de programas de simulación que logran analizar las edificaciones a dichos niveles, se consideran casi una ingeniería de la edificación y es una práctica habitual del proceso de diseño arquitectónico bioclimático; sin embargo de ello, la creciente corriente de arquitectos que poseen conocimientos en estos procesos y evaluaciones, está permitiendo que cada día sea más asequible y menos extraño sus servicios especializados en el medio local.

METODOLOGÍA DEL DISEÑO BIOCLIMÁTICO

La metodología del diseño bioclimático ha sido adaptada e implementada durante los últimos 4 años en el entorno ecuatoriano por la empresa Arch-BIO. La misma incorpora un proceso claro y especifico que cumple una relación directa a la par con el diseño arquitectónico, en el que establece una serie de procesos en las cuales se incluye: análisis, reconfiguración, optimización, decisión de estrategias y especificación a la hora de la incorporación en el proyecto final.

DESCRIPCIÓN DE LA METODOLOGÍA

Análisis del sitio – Análisis volumétrico

Se contempla de manera inicial y primordial el análisis donde se emplazará el proyecto arquitectónico. En esta etapa se procede a realizar un análisis técnico – científico bajo el cual se evalúan los datos climáticos tales como: temperatura, humedad, heliofanía, vientos, radiación, precipitación al igual que el análisis correspondiente a la escorrentía en base a la topografía, materialidad, acústica y finalmente la vegetación existente o endémica.

Esta serie de información se empata directamente con los estudios de la volumetría inicial en base al área de intervención, en donde se procede preliminarmente al análisis de los requerimientos técnicos del programa arquitectónico, así como de la geometría inicial, asoleamiento, radiación, iluminación, ventilación natural, acústica, vegetación entre otros.

Reconfiguración de la volumetría + Funciones

Con las métricas anteriormente obtenidas, se establece una reconfiguración de la volumetría y sus funciones en correlación con los datos y conclusiones técnicas evidenciadas. Luego de haber implementado las reconfiguraciones pertinentes, se ejecutan una nueva serie de análisis sobre la geometría optimizada en la cual se evalúan una vez más todos los estudios bioclimáticos, con el fin de avalar técnicamente las modificaciones sobre la volumetría.

Optimización de la edificación + Estrategias Medioambientales

Se plantea de manera preliminar estrategias medioambientales pasivas o activas, en relación con el diseño optimizado y requerimientos arquitectónicos, estableciendo al mismo tiempo criterios de costo beneficio, así como métricas de impacto. De igual forma se realiza evaluaciones bajo programas de simulación computacional especializados para la comprobación de los conceptos previamente establecidos. Con los resultados obtenidos se procede a la definición de las estrategias medioambientales activas y/o pasivas finales, enfocadas en los criterios de diseño bioclimático.

Proyecto Arquitectónico definitivo

La arquitectura final, al haberse enriquecido con las varias interacciones permite que su concepción técnica teórica se complemente directamente con las estrategias bioclimáticas planteadas, sin dejar de lado su carácter estético, funcional y formal, que prima en todo planteamiento arquitectónico, siendo así un beneficio directo tanto al usuario como al entorno construido y medioambiente. Sin embargo, esto no exime de una comprobación final en la que se incluye las estrategias que han sido incorporadas en el proyecto, mediante programas computacionales que permitan arrojar datos concluyentes que certifiquen el adecuado funcionamiento de las diversas estrategias pasivas y/o activas propuestas y adaptadas a la edificación. En resumen, se posee una serie de 13 interacciones en base a lo mencionado preliminarmente que van desde el análisis de sitio hasta la consecución del proyecto arquitectónico bioclimático definitivo.

Por: Mauro Cepeda Ortiz (MSc., Arq.) y Santiago Morales Flores (MSc., Arq.)