Eje Termico

Introducción

El clima es factor determinante en las decisiones tomadas a cerca de la vivienda, traduciendo la relación existente entre clima y arquitectura en la búsqueda de las condiciones óptimas de confort térmico. La tipología constructiva se encuentra definida más por las zonas climáticas que por las fronteras territoriales. En zonas cálido-húmedas, la arquitectura característica es ligera, muy ventilada, protegida en todas las direcciones de la radiación solar y sin inercia térmica de ningún tipo. Como parte de esta arquitectura, la cubierta ventilada presentase como el elemento constructivo más significativo, ya que por si sola define el espacio e indica que el edificio es habitable, ofreciendo protección contra la lluvia y el sol y creando un cobijo con un microclima particular. Este trabajo estudia los efectos térmicos en el espacio interior del edificio como consecuencia de las tipologías de cubiertas y sus diferentes materiales.

El hombre siempre buscó en la arquitectura una manera de protegerse, sea del sol o de la lluvia, sea del calor o del frío. Además, la creación de un local donde sea capaz de satisfacer sus necesidades, en la busca de confort térmico y desarrollo de sus actividades.

El clima es factor determinante en las decisiones tomadas a cerca de la vivienda, visto que los parámetros que actúan en cada situación hacen con que cada región tenga condiciones distintas de temperatura del aire, de radiación, de humedad relativa y de movimiento del aire.

Estos parámetros en combinaciones únicas definen las zonas climáticas, que poseen clasificaciones distintas de acuerdo con cada autor, siendo los más utilizados el de W. Köppen. Adoptando como criterio la relación entre clima y vegetación, determina cinco zonas climáticas básicas: tropical-lluviosa, seca, templada, boscosa-fría y polar.

Dentro de la clasificación de W. Köppen, este trabajo se especifica en estudiar el clima tropical-lluvioso, o cálido-húmedo, y su relación con la arquitectura.

Esta relación existente entre clima y arquitectura está explicada por Jean Dollfus en su muestrario de viviendas de todo el mundo en que afirma que el principal objetivo de las construcciones ha sido siempre la búsqueda de las condiciones óptimas de confort térmico. Según sus análisis, concluye que la tipología constructiva se encuentra definida más por las zonas climáticas que por las fronteras territoriales. Aunque existan variaciones, producto de particularidades de cada cultura o de disponibilidad de material, la forma de la vivienda autóctona nace de su relación con el entorno.

La proporción entre macizo y aberturas al exterior depende tanto de la psicología popular como del clima y de los materiales empleados.

Desde la antigüedad el hombre reconocía que la adaptación era un principio esencial en la arquitectura con el objetivo de alcanzar el confort térmico.

En las zonas cálido-húmedas, donde las temperaturas son altas, la radiación siempre intensa, las nubes y lluvias son frecuentes, y la humedad es constantemente alta: la arquitectura popular característica es ligera, muy ventilada, protegida en todas las direcciones de la radiación y sin inercia térmica de ningún tipo. En las regiones cálido-secas, las temperaturas son muy altas durante el día pero bajan bastante durante la noche. La radiación solar es directa y los vientos cargados de polvo son molestos, que hacen con que la arquitectura de este clima sea compacta, con escasas aberturas, muchas veces con gruesas paredes o subterráneas para obtener la máxima inercia térmica. Además utilizan el recurso del patio, protegido del sol, humedecido y refrescado con la presencia de agua.

En las regiones frías, con las temperaturas bajas durante todo el año, escasa radiación y precipitaciones frecuentes, la arquitectura autóctona es compacta, aislada y con pequeñas aberturas, con el objetivo de conservación de calor en su interior.

En climas templados, donde presentan acusados cambios de condiciones a lo largo del año, la arquitectura se hace más compleja, al tener que ser adaptable. La arquitectura popular siempre se ha visto obligada a incorporar soluciones y sistemas flexibles, que facilitan resolver los problemas de frío en invierno y de calor en verano, como sistemas de sombreamiento para días cálidos y aislamiento móviles para días fríos, aberturas practicables para permitir la ventilación, espacios intermedios entre interior y exterior para generar microclimas favorables, etc.

La arquitectura se modifica a fin de proporcionar al hombre las condiciones necesarias de confort. La consecuencia final de todas las consideraciones que pueden hacerse sobre el bienestar es que, en cualquier espacio arquitectónico se puede actuar, desde el inicio del diseño, sobre los parámetros ambientales que resultarán en el edificio. Es decir, la “arquitectura del ambiente”, en cual la persona receptora del mismo pasa a ser el primer factor a considerar. El trabajo se desarrolla en tres partes:

Parte I. El clima cálido-húmedo y su relación con el hombre

Parte II. Soluciones de diseño ambiental adoptadas en respuesta al clima

Parte III. Análisis térmico de la cubierta ventilada

Zona de Confort

Los efectos del medio ambiente inciden directamente sobre el hombre a través de los parámetros térmicos, acústicos y lumínicos. Sumado a estos, los factores de confort físico, biológico-fisiológico, sociológico y psicológico. El cuerpo humano puede absorberlos o percibir sus efectos, esforzándose para llegar a un punto de equilibrio, adaptándose a su entorno a punto que solamente requiera un mínimo de energía. Las condiciones bajo las cuales consigue este objetivo se definen como zona de confort. Dentro de los elementos físicos del entorno que tienen influencia sobre las personas, este trabajo se limita analizar uno de los elementos – la sensación térmica –, sin el cual no es posible satisfacer el confort.

Figura 8 - El hombre y la interacción con el medio ambiente.

El aire reúne tres de los cuatros parámetros que

condicionan la sensación térmica: su temperatura, humedad

(contenido de vapor de agua) y movimiento (velocidad).

Sumado a estos, la radiación solar, que juntos forman los

elementos principales que afectan la comodidad.

Los medios por los que el ser humano intercambia

calor con el ambiente físico pueden clasificarse en cuatro

procesos principales. A través de la radiación se estima que

el cuerpo humano pierde 40% de su calor. Pierde otros

40% por convección y conducción y,

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