00-energia y tecnologia de la construccion parte 1-2011-introduccion
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Guillermo Jos Jacobo
Herminia Mara Alas
Energa y
Tecnologa de la
Construccin Parte 1-2011
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ENERGAYTECNOLOGADELACONSTRUCCINParte12011.GuillermoJosJacobo&HerminiaMaraAlas. EdiFAU-UNNE 2/338
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ENERGAYTECNOLOGADELACONSTRUCCINParte12011.GuillermoJosJacobo&HerminiaMaraAlas. EdiFAU-UNNE 3/338
ISBN: 978-987-27086-5-8.-
Fecha de catalogacin: 02/XII/2011.-
Publicacin: Diciembre de 2011.-
Prohibida su reproduccin total y/o parcial, impresa y/o digital sin la correspondiente autorizacin
escrita de los autores. Material bibliogrfico adecuado para uso acadmico y/o en investigacin. Su
divulgacin acadmica y/o cientfica obliga a citar a la fuente y a los autores. Todos los Derechos
Reservados. Editado por los Autores. Hecho el depsito que proviene de la ley N 11.723.
ISBN: 978-987-27086-5-8.- Publicacin general sin referato. El contenido de este trabajo es exclusiva responsabilidad de los autores.- Reservados todos los derechos.- Jacobo, Guillermo Jos.- Energa y Tecnologa de la Construccin : Parte 1 2011 / Guillermo Jos Jacobo y Herminia Mara Alas.- 1a ed.. - ResistencIa: EDIFAU, 2011.- E-Book.- 1. Construccin. I. Alas, Herminia Mara II. Ttulo.- CDD 690.-
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ndice
Parte12011
Agradecimientos 7
Introduccin 9
I.MedioambienteyEnerga 41
II.HbitatConstruidoyEnerga 105
III.TecnologadelaConstruccinyEnerga 157
Anexos 293
Bibliografa 327
Parte22012
IV. ArquitecturayTecnologaversusEnerga
V.ArquitecturaInteligente
ArquitecturaEnergticamenteOptimizada
VI.ViviendayEnerga
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Agradecimientos
El presente trabajo es producto del esfuerzo realizado por el Estado
Argentino para financiar nuestros puestos de trabajo, como as tambin
nuestra formacin acadmica universitaria y nuestra especializacin
acadmico-profesional en los ltimos 25 aos. Nos sentimos agradecidos de
haber podido cumplir con las expectativas puestas en nosotros.
Adems, agradecemos el continuo apoyo de nuestras respectivas familias
y amigos: sin ellos tampoco hubiera sido posible la concrecin del mismo.
Por ltimo, agradecemos a los interesados en el tema Energa en la
Edificacin Arquitectnica, principalmente alumnos y colegas de la UNNE,
quienes con sus crticas y consultas permanentes, nos alentaron a profundizar
en la temtica.
Vale la pena continuar aportando, para beneficio de la universidad
pblica argentina. Nos encontramos a vuestra disposicin.
Debido a razones operativas, en el presente ao 2011 se publica la Parte
1, y en el 2012 se publicar la Parte 2.
Muchas gracias.-
LosAutores.
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Introduccin
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Este trabajo se encuentra enmarcado en los resultados alcanzados en los Proyectos de
Investigacin PI-747/2003, PI-013/2005, PI-042/2007 y PI-C001/2010 (este
ltimo se encuentra actualmente en ejecucin), todos acreditados ante la Secretara
General de Ciencia y Tcnica de la Universidad Nacional del Nordeste (sita en la ciudad
de Corrientes, Provincia de Corrientes, Repblica Argentina) y en el Programa de
Incentivos a los Investigadores de la Secretara de Polticas Universitarias del Ministerio
de Educacin, Ciencia y Tecnologa de la Nacin (Buenos Aires, Repblica Argentina). El
presente trabajo analiza la relacin entre el consumo de energa en la edificacin, su
tecnologa constructiva y el efecto sobre medioambiente.
Imgenes de diferentes obras de arquitectura y materiales de construccin, normales de observar en las ciudades de los siglos XX y XXI. Fuente: JACOBO, G., (2010).
Normalmente se observa en las ciudades y en centros urbanos las siguientes
imgenes relacionadas con el hbitat construido por el hombre y para el hombre. Sin
embargo, en muy pocas ocasiones se relacionan estas imgenes, como objetos protectores
de la vida, y tambin, para el desarrollo de la vida humana, que fue, es y ser construido
por el hombre como edificacin arquitectnica, que tiene implicancias y efectos sobre el
medioambiente planetario, el cual se encuentra seriamente daado, pero al mismo tiempo,
es el sustento de la vida sobre el planeta tierra.
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Nos encontramos terminando la primera dcada del Siglo XXI, paradjicamente
todava no se relaciona en toda su dimensin, que el hbitat construido afecta al hbitat
humano y al hbitat natural y planetario. Muchos consideran a esta situacin, como algo
propio de discusin terica solo de los mbitos acadmicos, y que no es un problema
general de todos los habitantes del planeta tierra. Este tipo de conocimiento negligente, o
de ignorancia consciente, se debe en gran medida a que el mbito acadmico no se ha
integrado a la realidad social, econmica, tecnolgica y cultural, en particular en esta
temtica. Sin embargo, debido a lo novedoso del tema, y tambin, de su divulgacin en los
mbitos internacionales, nacionales, regionales y locales, desde 1992 a la fecha solo
pasaron 20 aos, con la Conferencia Internacional de Rio de Janeiro sobre el
Medioambiente y el Desarrollo, (Ro de Janeiro, Brasil), cuando se escucharon las
primeras advertencias cientficas sobre los problemas del calentamiento global, sobre el
cambio climtico planetario y sobre el uso abusivo de los recursos naturales y la
degradacin masiva del medioambiente.
En la mayora de las publicaciones cientficas y periodsticas de los ltimos 10 aos,
solo se trato el problema planetario relacionndolo con el consumo masivo de recursos
naturales, en particular, con los combustibles fsiles, lo que lleva a pensar en los vehculos
automotores de combustin interna y sus emisiones gaseosas txicas. Sin embargo, en muy
pocos casos, se relacion los problemas medioambientales con la edificacin
arquitectnica, con el quehacer de la arquitectura y con el uso que le da el hombre al
hbitat construido, en este caso con el consumo de energa en la edificacin
arquitectnica, el cual depende del clima del sitio geogrfico donde se encuentre
implantado el objeto arquitectnico, que se magnifica continuamente con la demanda
continua de espacios habitables construidos.
Este consumo de recursos naturales y energa depende de los valores culturales de
cada grupo social, racial y nacional. En los inicios y primera parte del siglo XX se produjo
el fenmeno de incorporar a la energa elctrica como factor de vida en la edificacin
arquitectnica. Esta situacin se masific a nivel global a partir de mediados del siglo XX,
con una demanda y consumo irrestricto y masivo planetario en el campo de la edificacin
hasta nuestros das. A fines del siglo XX, ms precisamente desde la dcada de 1980 se
detectaron y emergieron las consecuencias negativas planetarias del consumo masivo de
energa y recursos naturales, por lo que se emprendieron alternativas de diseo y
tecnologas de bajo consumo energtico en todos los rdenes de la vida, incluyendo al
campo de la arquitectura.
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Luego de casi 40 aos de la primera crisis energtica internacional (1973-1974),
cuando el mundo industrial y consumista constat fehacientemente que el modo de vida
basado en la destruccin de los recursos naturales, y luego de 200 aos del proceso
continuo de Revolucin Industrial, no era ms sustentable en lo econmico primero, y
leugo en lo ecolgico. Situacin que continua, pero con la ventaja de un cambio de la
mentalidad y conciencia global sobre el tema de la sustentabilidad de la vida planetaria.
La arquitectura tiene un rol importante, para generar la vida, y tambin, por el estado
planetario actual, para perjudicarla. Por esto, se aborda esta compleja temtica de manera
sencilla para la mejor comprensin del amplio campo de lectores y como sntesis de los
trabajos de investigacin realizados y de la bibliografa consultada. La falta de conciencia
social y grupal sobre la temtica del presente trabajo, en la que se incluyen a los
profesionales de la construccin, es uno de los causales de que sigan ocurriendo todos los
problemas con todos sus efectos negativos, que tiene lugar en diferentes estadios de
responsabilidad social:
1 Incompetencia inconsciente: no se tiene conocimiento y no se es conciente que no se
sabe.
2 Incompetencia consciente: no se tiene conocimiento y se es conciente que no se sabe.
3 Competencia consciente: se tiene conocimiento, pero se toma consideracin a cada
paso a dar.
4 Competencia inconsciente: se tiene conocimiento de lo que se emprende, pero se lo
realiza espontneamente, sabiendo que no se perjudica a uno mismo ni a terceros.
El objetivo del presente trabajo es que pueda contribuir a alcanzar el cuarto nivel de
responsabilidad social con lo que se emprenda en el campo de la Arquitectura en el siglo
XXI. Solo leer, meditar y tomar conciencia de como se construye y como se debera
construir a la edificacin arquitectnica, situacin que se hace cada vez ms necesaria de
internalizar en el usuario de la edificacin arquitectnica, pues a nivel planetario, la
poblacin ha crecido, y adems, demanda ms superficie construida para habitar y
tambin ms energa para hacer habitable los edificios.
Vale comentar, que todos los esfuerzos (oficiales y privados) emprendidos en
Argentina para reducir el dficit habitacional, y al mismo tiempo, para mejorar la calidad
del hbitat se ven frenados por el crecimiento continuo de la poblacin, como lo ha
demostrado el ltimo Censo de Poblacin realizado en la Repblica Argentina en Octubre
de 2010, cuando la poblacin alcanz los 40 millones de habitantes de su territorio.
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La proyeccin para el ao 2050 es de 55 millones de personas para el mismo
territorio de Argentina, situacin similar en cuanto a proceso de crecimiento poblacional a
nivel mundial: en el ao 2050 alcanzar a 8.200 millones de personas (ver en las siguientes
imgenes):
Evolucindelapoblacinmundialurbanadesdeelao2000al2050.Fuente:PeridicoELCLARN(19/05/2001)&FUSSLER&JAMES(1999).
Evolucindelapoblacinmundialurbanadesdeelao2000al2050.Fuente:FUSSLER&JAMES(1999).
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ProyeccinyEstimacindelaPoblacindelaRepblicaArgentina.19502015.Fuente:INDEC,(2010).
En 1980, el 65,4% de la poblacin de Amrica Latina era urbana, viva en ciudades
de ms de 20.000 habitantes. Para el ao 2000 la poblacin urbana de Amrica Latina era
aproximadamente del 75,5%. Al ao 2010 se supera ampliamente el 80% de la poblacin
residiendo en reas urbanas, las cuales demandan y consumen energa y recursos naturales
en sus hbitats construidos. Segn Claude FUSSLER (1998): El mundo se vuelve ms
africano, ms asitico, ms hispano y mucho ms urbano, pues en 1950 una de cada tres
(33%) personas vivan en un centro urbano, en 1997 una de cada dos (50%) personas, y
en el ao 2025 sern dos de cada tres (75%) personas.
CENTRO URBANO 1950 1985 2000
Ciudad de Mxico 3.05 17.30 25.82
Sao Pablo 2.76 15.88 23.97
Buenos Aires 5.25 10.88 13.18
Ro de Janeiro 3.48 10.37 13.26
Lima 1.05 5.68 9.14
Bogota 0.70 4.49 6.53
Santiago 1.43 4.16 5.26
Caracas 0.68 3.74 5.03
Belo Horizonte 0.48 3.25 5.11
Guadalajara 0.43 2.77 4.11
Porto Alegre 0.67 2.74 4.02
Recife 0.83 2.74 3.65
TOTAL en millones 20.80 84.00 119.08
EvolucindelacantidaddepoblacinenlosprincipalescentrosurbanosenAmricaLatina,segndiferentesaos.Fuente:CELANO,J.&CATALDI,H.&JACOBO,G.,(2000).
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MEGACIUDADES:Losvaloressecorrespondenconlosaos1990y2000,enmillonesdepersonas
habitandopormegaciudad.Lapoblacindelasciudades
crecencontinuamenteytambinlademandade
espaciosconstruidosparahabitar,trabajar,vivir,
educar,etc.,queimplicatambinunademandacrecientedeenergay
recursosnaturalesparahacerloshabitablesporpartedelosusuarios.
Fuente:DANIELS,K.,(1999).
El crecimiento de la poblacin urbana mundial se encuentra relacionado
directamente con el crecimiento del consumo de recursos naturales, con la generacin de
residuos de toda ndole (que en su mayora ya no son degradables naturalmente) y con el
consumo de energa. Esta situacin no se ha modificado aunque se hayan producidos
eventos internacionales trascendentes, y se refleja en el continuo aumento del consumo del
petrleo y su precio, como materia prima generadora de todo el proceso industrial y
econmico mundial (ver en el siguiente grfico):
EvolucindelpreciointernacionaldelPetrleoenlosltimos25aos.Fuente:PlandeIntensificacindelAhorroylaEficienciaEnergtica.ConsejodeMinistrosdeEspaa.Marzo2011.
www.infopower.es
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Un caso a citar es la evolucin de la Repblica Popular China, actualmente el pas
mas poblado del planeta tierra, que al ao 1975 (en plena de la primera crisis internacional
de la energa) posea una poblacin mayoritariamente pobre y campesina. Sin embargo,
luego de los cambios polticos y socioeconmicos implementados en los ltimos 25 aos,
ha desarrollado una clase media de 300 millones de ciudadanos urbanos con una
capacidad econmica de consumo, que no tiene nada que envidiar a los de Norteamrica y
a los Europeos Occidentales (ver el siguiente grficos). Esta nueva clase media consumidora al
estilo occidental del siglo XXI, se asienta en zonas urbanas y devendr en mayores
crecimientos poblacionales y urbanos, no solo en China, sino en todos los pases asiticos
de alta poblacin, como India y Pakistn (ver el siguiente grfico).
Lapoblacinmundialalao2009.Sedestacaelcrecimientodela
poblacindelaRepblicaPopularChinaydeotrospasesasiticos,conrespectoalrestodelasotras
naciones.Fuente:www.geohive.com/earth/population1.aspx.
En Amrica Latina tampoco es una excepcin esta situacin, considerando que el
80% de la poblacin de los pases latinoamericanos ms desarrollados econmicamente
son urbanos: Brasil, Argentina, Mxico, Venezuela, Colombia, Chile, Uruguay, etc.
Similar situacin, crecimiento poblacional concentrado en reas urbanas, se verifica
tambin en Argentina, como lo describe la siguiente publicacin periodstica:
LA MAYORA VIVE EN ZONAS URBANAS
Fuente: http://www.26noticias.com.ar/en-el-centro-70151.html - Viernes, 11 de Julio de 2008.-
La poblacin argentina est distribuida de forma muy desequilibrada, ya que el 90%.vive en zonas
urbanas, segn inform el Ministerio del Interior.
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Lamayoradelapoblacinurbanamundialhabitaen
edificacionesarquitectnicasqueseencuentraexpuestaalasdiferentesinclemencias
climticasnaturales,comolaqueseilustraenlaimagen
delpronsticoclimticoparalaciudaddeCorrientes,
Argentina,paraelda05deEnerode2010alas17:00hs,
situacintpicadeveranoclidohumedo,con37Cde
temperaturadelaireysensacintrmicade43C.Fuente:JACOBO,G.,(2010).
En la imagen anterior se observa la situacin climtica registrada para un da tpico
de verano en las Ciudades de Corrientes y Resistencia, (Argentina): Martes, 05 de Enero
de 2010, 17:00 hs., segn registro meteorolgico realizado en el Aeropuerto de la Ciudad
de Corrientes y publicado en el Weather Chanel. Se observa una temperatura del aire
registrada es de 37 C, 43 C de Sensacin Trmica en el Aeropuerto (a 10 kms de la
ciudad de Corrientes, donde se encuentra la estacin metereolgica local), que implica que
en la ciudad de Corrientes dicha temperatura podras alcanzar un valor promedio de 40-
45 C debido al efecto de la falta de espacios verdes en el casco urbano. Dicho valor
urbano de la temperatura del aire, luego se amplifica por el factor constructivo de las
superficies exteriores de la edificacin existente, por lo que la temperatura del aire en la
capa lmite de aire, ubicada sobre el volumen de la edificacin (1 a 3 mm de la superficie
de la fachada o del techo) puede alcanzar un valor medio cercano a los 50 - 60 C
dependiendo de la rugosidad y el color de la superficie del volumen edificado, siendo esta
la magnitud de temperatura que luego fluir en forma de energa trmica a travs de la
envolvente constructiva perimetral de la edificacin. Este flujo de energa trmica
ingresante por la envolvente constructiva perimetral es el causante del calentamiento del
aire ubicado en los espacios interiores de la edificacin, que finalmente es la causante de la
sensacin psicofsica de falta de bienestar higrotrmica de los usuarios de los mismos, que
se denomina (vulgarmente y errneamente) como disconfort trmico, que se debera
describir como un dficit de bienestar psicofsico del usuario debido a condiciones
inadecuadas de habitabilidad higrotrmica.
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El fenmeno fsico de la transferencia de la energa, se ejemplifica en el siguiente
grfico, con el movimiento del flujo trmico en una pared externa, en este caso se observa
que el flujo trmico se mueve desde el interior al exterior, o sea un caso tpico de
invierno, con perdida de energa, que luego debe ser reemplazada con una inyeccin de
energa trmica en el espacio interior, por medio de la calefaccin, que es cuando se
produce el consumo de energa en la edificacin. Durante el perodo de verano sucede el
mismo fenmeno fsico, pero a la inversa, el flujo trmico se direcciona desde el exterior
ms caliente a los espacios interiores menos calientes, lo que se denomina, ganancia
trmica, e implica el uso de equipos electromecnicos para enfriar el aire calentado en
los espacios interiores (consumo de energa).
Imgenesilustrativasdelmovimientodel
flujotrmicoentreelespacioexteriordeledificioysus
espaciosinteriores,atravesandola
envolventeconstructiva.
Situacindinmicaycontinuadurantetodoeltiempodeexistenciadeun
edificio.Fuente:
www.finehomebuil
ding.com/pages/the
rmalbridging/(2010).
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Lo anteriormente comentado es un simple ejemplo del movimiento de la energa en
la edificacin que se manifiesta como flujo trmico, pues en la realidad se produce en
toda la envolvente constructiva perimetral (paredes, techos, ventanas, puertas, pisos, etc.),
e incluso entre los espacios interiores (entrepisos, tabiques y puertas interiores, etc.),
generndose as de manera simultnea en toda la edificacin existente, que son miles de
millones de objetos arquitectnicos a nivel mundial. Adems, este fenmeno de
transferencia de energa entre la edificacin y su entorno inmediato depende en gran
medida de su materialidad y de su tecnologa utilizada para su construccin, siendo este el
factor tecnolgico de diseo, para lo cual se utiliza al coeficiente de conductividad
trmica (), como factor de cuantificacin del proceso de transmisin de energa trmica,
pues el coeficiente es una caracterstica intrnseca de cada sustancia, que expresa la
magnitud de la capacidad de conducir el calor. En el Sistema Internacional de
Unidades (SI) se mide en vatio / metro kelvin (W/(m K)). El coeficiente expresa
la cantidad de calor que pasa a travs de la unidad de superficie de un material, de
extensin infinita, caras plano paralelas y de 1,00 m de espesor, cuando entre sus caras
se establece una diferencia de temperaturas igual a 1, en condiciones estacionarias. En
la siguiente tabla se observan los valores de de algunos materiales utilizados
usualmente en la construccin de edificios:
MATERIAL COEFICIENTE DE CONDUCTIVIDAD TRMICA (W / m K) Cobre 372,10 - 385,20
Aluminio 209,30
Bronce 116,00 186,00
Zinc 106,00 140,00
Hierro 80,20
Acero 68,00 98,00
Estao 64,00
Acero Inoxidable 14,00 16,00
Chapa metlica 1,14
Ladrillo 0,80
Vidrio 0,80
Mica 0,72
Ladrillo refractario 0,47 - 1,05
Aire 0,024
Amianto 0,04
Corcho 0,04 - 0,30
Fibra de vidrio 0,03 - 0,07
Poliuretano 0,018 - 0,025
Seobservaelvalorde,demayoramenor,dealgunosmaterialesdeconstruccin.Dependiendodelmaterialutilizado,mayoromenorserlacantidaddeenergatrmicaqueatravieselaenvolventeconstructivadebidoalfenmenofsicodeconduccindelaenerga.Encolorrojo,materialesindustrialesdeusonormalenlaedificacin,conaltosvaloresde.Encolorverde,materialesnaturalesconbajosvaloresde.Encolornaranjamaterialesindustrialesdeusonormalenedificacinconbajosvaloresde,perodealtatoxicidadparalasaludhumana.Fuente:www.knaufinsulation.de(2010).
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Con el coeficiente se puede determinar, durante el proceso de diseo, el valor de
U: coeficiente de transmitancia trmica, (antiguamente denominado K) y tambin, el
valor de R: resistencia trmica de la solucin tecnolgica adoptada. Ambos valores son
recprocos e inversos, a mayor U menor R y viceversa, que significa que a mayor flujo
energtico transmitido por conduccin por medio de un cerramiento perimetral
construido, menor ser la resistencia que opone dicha solucin tecnolgica al paso del flujo
energtico, que se manifiesta con calor y temperatura. Por esto, la importancia de su
consideracin como factor de diseo desde el punto de vista tecnolgico. U se expresa en
W / (m K), y significa la cantidad de energa que se transmite por segundo a travs de
un rea de un metro cuadrado de cerramiento perimetral (techo, entrepiso, muro, etc.),
generando una diferencia de temperatura de un grado Kelvin en ambas superficies
(interior y exterior) extremas del cerramiento. El recproco del coeficiente de
transmitancia trmica es la resistencia trmica "R", que se expresa en (m K) / W y es
un indicador clave para determinar la eficacia de la capacidad de aislamiento trmico.
Enelgrficoseobservantressolucionestecnolgicasconunmismomaterialaislanteydecerramiento,perosevariaronnicamentelosespesoresdelmaterial
aislanteparacadacaso.Elcasosuperior,conmenorespesordematerialaislanteposeeunvalorde
transmitanciatrmicasuperioralosotrosdoscasosinferioresyalmismotiempounacapacidadaislante(R)mnimaconrespectoalosotroscasos.
Elcasoinferiorconmayorespesordematerialaislanteposeeunvalordetransmitanciatrmicainferioralosotrosdoscasossuperioresyalmismotiempo
unacapacidadaislante(R)mximaconrespectoalosotroscasos.Enesteejemploseobservaquemodificandounavariabledediseo(espesordel
materialaislante),esposibleoptimizarelcomportamientoenergticodelcerramientoconstructivoperimetraldeunobjetoarquitectnico.
Fuente:www.knaufinsulation.de(2010).
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Sin embargo, este fenmeno fsico de transferencia de energa, es solo uno de los
causantes del consumo de energa y de recursos naturales en la edificacin arquitectnica.
El factor iluminacin de los espacios interiores es tambin generador de consumo
energtico, y tambin, el equipamiento que tenga dichos espacio, para su uso y
habitabilidad, etc. Evidentemente la arquitectura est muy comprometida para sustentar la
vida humana sobre el planeta, existiendo conceptos y herramientas de Diseo Tecnolgico
(eleccin y disposicin de los materiales de construccin) relacionados con la fsica de la
construccin, que posibilitan materializar edificios sustentables en el siglo XXI, que
implican un mnimo consumo energtico, con respecto a los edificios erigidos en el siglo
XX. Es un compromiso tico de cada profesional de utilizarlos en las etapas de diseo y
construccin, pero el usuario debe estar en conocimiento de los mismos, por lo que se
ejemplifican algunos casos de diseo tecnolgico segn conceptos de fsica aplicada en la
construccin, para obtener diferentes tipos de aislaciones termoacsticas, sin hacer uso de
energa elctrica como factor de climatizacin de los espacios interiores:
VENTILACINNATURALParamentoexternocontinuo:ventilacindebidoal"EfectoChimenea".Unacmaradeaireenmovimiento,entrelacapaexternaconjuntascerradasyelparamentointerior,secreaunpasoascendentedelairedebidoalefectochimenea.DESVENTAJAS: En fachadas de edificios existentes, donde no se contemplaron estasolucin en la etapa de diseo, se dificulta su materializacin: aberturas, salientes,obstculos sobre losedificiospuedenenefecto interrumpirelespesory laalturade lacmaradeaire,puessereduceelmovimientoascendentedelairedentrodelacmara.Eninviernoescontraproducenteel intensomovimientodelairedentrode lacmara,puespotenciaelmovimientodelflujotrmicodesdeelinteriordeledificiohaciaelexterior.Paramentoexternodiscontinuo(conjuntaabierta):ventilacinlocalizadasobrediferentespuntosdelafachadadebidoal"EfectoChimenea".Lafachadaventiladadiscontinua(conjuntasabiertasensucapaexterior)permiteresolverlasdiscontinuidadesvolumtricasdelasfachadasexistentes.VENTAJA:Lacirculacindeaireenunafachadaconjuntasabiertasesmsregular,debidoalaaccindelviento(calentamiento/enfriamientodelaire).
AISLACINTRMICAMaterializacindelefectoescudotrmicoVENTAJA:Enelverano, lafachadaventiladacreaun"escudotrmico"sobre lasuperficievertical perimetral del edificio, debido a la constante circulacin de aire ascendentedentro de la cmara, que impide que el flujo trmico se introduzca en los espaciosinterioresconmenorvalordetemperaturadelaire,generndoseasuncolchndeaireenmovimientocontinuo.
EFECTOINERCIATRMICALafachadaventiladamaterializamurosperimetralesconinerciatrmica,paraaprovecharlacapacidaddeacumulacindeenergatrmicadelasparedes.VENTAJAS:Enverano:desfasajede laondatrmica(elcalorpenetraenel interiorde loslocales,en forma reduciday con retrasoen tiempo, cuando la temperaturaexterioresmenor).Eninvierno:mayortiempodeenfriamientodelapared.
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REDUCCINDELOSPUENTESTRMICOSLafachadaventiladapuedematerializarunacorrectaaislacintrmicaysepuedeeliminarlas causas de patologas constructivas (condensacin y hongos en el interior de losambientes), causa de grietas y de desprendimiento de elementos constructivos de lafachada.
AISLACINACSTICAVENTAJAS: Efecto de la pared compuesta para la absorcin de los ruidos externos.Conformaunsistemaconstructivomulticapa,quepermiteunamayorabsorcindelruidoexterno.Permitelaaislacinacsticacontinuaaleliminarlospuentesacsticos.Proteccinantelasaccionesclimticasatmosfricas
PERMEABILIDADINTERNAVENTAJAS:Lafachadaventiladapermite latranspirabilidad(lahumedad interiorde losambientespuededifundirseenelexterior),manteniendo losmurosaislantessecosyencondicionesidealesparalaaislacinylaconservacin.
PROTECCINDELAGUAVENTAJAS:Elaguade lluvia,elhielo (granizoyhelada)y losgasescontenidosenelairesonlasprincipalescausasdedegradacindelasfachadasdelosedificios.Laproteccindeloamurosesunfactorimportanteparaelmantenimientodelosedificios.
Los citados conceptos de fsica de la construccin aplicados en el diseo
arquitectnico y tecnolgico, no son nuevos, pero si son implementables en todo tipo y
temtica de edificacin arquitectnica, como lo realizado en los siguientes ejemplos. Se
puede comentar un caso singular de Fachada Ventilada en la edificacin arquitectnica,
instrumentado por medio del diseo tecnolgico. Por supuesto, vale aclarar que es un
caso singular, pero que demuestra la viabilidad tcnica de materializarlo, segn las
circunstancias contextuales del sitio de implantacin (pas, clima, tecnologa y mano de
obra disponible, recursos econmicos, valores, etc.). Sin embargo, la materializacin
tecnolgica del ejemplo edilicio (ver en la siguiente pgina), no lo caracteriza por ser ecolgico,
sino por haber contemplado un aspecto del complejo problema de la sustentabilidad de la
edificacin: el aprovechamiento de la iluminacin natural y el mejoramiento de la
resistencia trmica de las fachadas para mejorar la performance del consumo energtico
del edificio, el cual tiene un objetivo comercial-productivo, por ser un edificio corporativo,
pero no habitacional-domstico. Vale el ejemplo como solucin tecnolgica ilustrativa del
factor energtico como factor de diseo, pero no como solucin masiva a imitar o
transferir para los millones de unidades de habitacionales, que tambin deberan ser
optimizadas en cuanto a su performance energtica y de consumo de recursos naturales,
que es lo que demanda actualmente y demandar la poblacin mundial (incluida
Argentina) en sus hbitats construidos. El edificio corporativo est colgado de su
estructura para limpiar de objetos opacos a las fachadas perimetrales vidriadas, que
impidan las visuales al exterior (sitio urbano preferencial de alta cotizacin inmobiliaria), y
tambin, la materializacin de la fachada vidriada aislante (trmica y acstica) por el
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efecto chimenea en la doble capa vidriada de la fachada. El control de la iluminacin
natural externa sobre los espacios interiores se obtiene por medio de la capa externa
vidriada tonalizada.
TORRECASTELAR.Arqs.RafaeldelaHoz,GerardoOlivaresyRafaeldelaHozCastanys.Madrid,Espaa,1986.Fuente:JACOBO,G.,(2006).
Otros caso interesante de comentar son dos edificios que tambin responden a
similares conceptos de fsica de la construccin. Vivienda unifamiliar en la Sierra de
Madrid, Espaa. Diseo y construccin totalmente bioclimtica, pues aplica masivamente
los principios de fusin de funciones de su envolvente constructiva, con el de atrio para
aprovechar las condiciones climticas del sitio, materializando estos conceptos con
madera y adobe. El diseo arquitectnico responde adecuadamente a la situacin
climtica del sitio de implantacin (templado-fro-seco con alto nivel de asoleamiento
anual).
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Se utiliza el efecto invernadero para generar calefaccin solar y ganancia trmica en
invierno, (la masa del edificio trabaja como un gran acumulador de energa solar), y
tambin el efecto chimenea en verano, sobre la fachada con asoleamiento directo. Este
edificio rene todas las caractersticas del bioclimatismo pasivo. Toda la tecnologa de la
construccin es autctona del sitio con bajo nivel de industrializacin, por lo que el
impacto ambiental de la obra es bajo.
VIVIENDAUNIFAMILIAR.SierradeMadrid,Espaa,1992.
Fuente:JACOBO,G.,(2004).
El edificio RWG HOCHHAUS, Ingenhon & Overdiek & Kahlen & Partners, en la
ciudad de Essen, Alemania, 1996. Uno de los edificios insignia y paradigmticos del High-
Tech-Inteligente-Bioclimtico, cuyos objetivos bsicos son la optimizacin de la gestin
del mismo, maximizar la productividad interna y minimizar su consumo energtico anual.
La imagen del mismo es de trascendencia internacional pues representa a la solidez de la
corporacin industrial propietaria, y adems, a la preocupacin por el medioambiente con
la aplicacin de los principios de Fusin de funciones de la fachada circular y su
volumetra con su diseo de planta circular y con la implementacin de paneles
industrializados prefabricados como solucin tecnolgica de avanzada que permite
respirar a los espacios interiores, materializando el principio de la piel activa.
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Se aplica el principio de la iluminacin y ventilacin natural controlada por medio
de los paneles de doble acristalamiento y cmara de aire interior con disposiciones tcnicas
de control de ingreso y salida del aire interior, segn la situacin climtica estacional,
gestionada por un sistema informtico integrado al edificio. Utilizacin masiva de
materiales de alto nivel de industrializacin, por lo que el impacto ambiental de la obra es
elevado y con alto costo ecolgico.
RWGHOCHHAUS.Ingenhon&Overdiek&Kahlen.Essen,Alemania,1996.
Fuente:JACOBO,G.,(2004).
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Los ejemplos arquitectnicos reales, antes comentados, aplican conceptos de fsica de
la construccin, pues se basan en una simple solucin tecnolgica denominada sistema
Trombe-Michel, comnmente conocida como muro Trombe, que se basa en una pared
orientada al sol, construida con materiales que tengan la capacidad de acumular calor
irradiado por el sol, bajo el efecto de masa trmica, como ser: piedra, hormign armado,
adobe, ladrillos macizos e inclusive agua. Estos ubicados en una placa separada con una
cmara de aire, de un pao externo de vidrio, y ventilaciones (superiores e inferiores)
conformando as un gran colector solar trmico en la fachada solar del edificio. Esta
solucin tecnolgica fue patentada por Edward S. Morse en 1881 como Colectores de
Aire (ver siguientes grficos):
DetallesdelColectordeAiredeEdwardS.Morse,patentadoen1881,basedelMuroTrombe.
Fuente:HUMM,O.,(1997).
En 1938 se construyo la primera vivienda familiar como prototipo de ensayo en escala
real, con 38 m2 de colectores de aire, en el Massachusetts Institute of Technologie (MIT),
que se combinaba con un tanque subterrneo de agua de 66 m3 como reserva y provisin
de agua caliente (ver grficos en la siguiente pgina). Sin embargo, durante la primera mitad del
siglo XX no fue utilizada masivamente en la Arquitectura, solo en algunos casos aislados en
los pases nrdicos escandinavos. A partir de la dcada de 1960, se internacionaliza su
aplicacin en la arquitectura, por medio de la difusin periodstica que tuvieron las casas
solares pasivas diseadas por el ingeniero Flix Trombe y el arquitecto Jacques Michel en
la localidad de Font-Romeu-Odeillo-Via, Francia.
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Debido al bajo costo internacional de la energa hasta 1973, cuando tuvo lugar la
primera crisis internacional de la energa con el embargo petrolero de los pases rabes
productores a los pases industrializados del primer mundo, se origina la primera
generacin masiva de edificaciones que incorporaban sistemas pasivos de climatizacin de
los espacios interiores, como la vivienda del Arq. Douglas Kelbaugh, en la ciudad de
Princenton, New Jersey, USA, 1973, para reducir evitar el consumo de energa a base de
combustibles fsiles. Desde 1974 se desarrollan soluciones tecnolgicas innovadoras para
aplicar en el diseo arquitectnico de manera de alcanzar consumos energticos mnimos y
evitar la dependencia de los combustibles fsiles como fuente de generar de energa para la
edificacin (ver siguientes grficos):
AplicacionesrealesdelMuroTrombeenlaprimerageneracindeedificacindebajoconsumoenergtico:(ArribaIzquierda)ViviendaexperimentaldelMIT,USA,1938.
(ArribaDerecha)ViviendadelArq.DouglasKelbaugh,Princenton,NewJersey,USA,1973.
(AbajoDerecha)CentroDeportivodeSki,Windham,Vermont,USA,1977.
Fuente:HUMM,O.,(1997).
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El concepto fsico de la solucin tecnolgica aplicada es la diferencia de densidad
entre el aire caliente y el aire fro, que provoca corrientes ascendentes de aire (chimenea
solar), que se potencian y direccionan con las vlvulas y ventanas que se ubiquen en la
fachada solar. Este movimiento de aire calentado naturalmente por el efecto invernadero
dentro de la cmara de aire, producen ventilaciones en los espacios interiores, pues
succionan el aire de otros ambientes hacia la cmara, generando una ventilacin natural
continua, sin necesidad de instalar equipos de electromecnicos que fuercen el movimiento
del aire.
EsquemadefuncionamientodelMuroTrombe,segncadaestacinclimticaextrema.Fuente:www.plataformaarquitectura.cl(2010).
Esta solucin tecnolgico-constructiva puede ser ejecutada por cualquiera con un
mnimo de conocimientos de la tcnica de construccin, siendo necesaria la direccin de
un especialista, para optimizar el rendimiento del mismo, pues depende de las
terminaciones, acabados y de los materiales usados (cristales y aislantes) su optimizacin
funcional. As se puede afirmar, que el Muro Trombe es un sistema pasivo de
climatizacin de espacios interiores basado en la captacin de la radiacin solar, no tiene
partes mviles y no necesita casi mantenimiento. As se potencia el uso gratuito de la
energa solar que recibe un muro y para convertirlo en un sencillo sistema de climatizacin
natural, para verano e invierno. Gestionado adecuadamente, entrega calor durante los
meses fros y permite una mejor ventilacin en los meses clidos a travs de una
ventilacin cruzada.
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Tecnolgicamente se resuelve el sistema con las siguientes partes constructivas de
simple implementacin en la edificacin arquitectnica:
1. Un muro interior de gran inercia trmica o de un material que refleje el calor, pero en
todo caso, siempre protegida con un aislante al interior.
2. Una lmina de vidrio lo ms espesa posible.
3. Un alero superior que proteja el espacio interior para que no caiga ningn cuerpo
extrao entre el muro interior y la lmina de vidrio.
4. Una cmara intermedia delimitado por el muro y el vidrio, que debido a la radiacin
solar tendr una temperatura mayor que el exterior e interior (efecto invernadero).
5. Orificios en los muros con sus respectivas vlvulas; dos superiores (interior y exterior)
y dos inferiores (interior y exterior).
PartesconstructivasdeunmuroTrombe.Fuente:www.plataformaarquitectura.cl(2010).
Como ejemplo de aplicacin del concepto del Muro Trombe en la edificacin
arquitectnica se puede citar a la planta de produccin y almacenaje de aceite de oliva
Almazara Olisur del Arq. Guillermo Hevia, ubicada en Fundo San Jos de Marchige,
Comuna La Estrella, VI Regin, Chile, 2008. Construida con materiales regionales (ver las
imgenes en la siguiente pgina).
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AplicacineneldiseoarquitectnicoyenlaconstruccindelconceptodelmuroTrombeenArquitectura:AlmazaraOlisur.Arq.Guillermo
Hevia.Chile.2008.Fuente:www.plataformaarquitectura.cl(2010).
Este tipo de solucin tecnolgica, que implica que el diseo arquitectnico del objeto
se encuentre en funcin del mismo concepto fsico, tiene por objetivo la no utilizacin de
energa basada en combustibles fsiles, para hacer un aprovechamiento intensivo del
recurso natural inacabable: la radiacin solar. El ejemplo de una vivienda solar con el
principio del muro Trombe para su climatizacin, con una forma acorde al funcionamiento
del mismo, y para aprovechar la iluminacin natural, ambos factores de diseo que
permiten el uso racional de la energa (ver en las imgenes de la siguiente pgina).
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EjemplodeaplicacindelMuroTrombeparalaclimatizacindeunaviviendaenMendoza,Argentina.Fuente:UI2IDEHABFAUUNLP,2009.http://es.wikipedia.org/wiki/Muro_Trombeyhttp://arquiecologia.com/
EsquemasconstructivosdefuncionamientofsicodelMuroTrombeaplicadosalaviviendasolardearriba.Fuente:www.baunetzwissen.de/standardartikel/FassadeTrombewand_1516733.html?source=nl(2011).
Una evolucin e innovacin tecnolgica de principios del siglo XXI, aplicado en
edificacin arquitectnica, basndose en el mismo concepto de fsica de la construccin
que materializ la solucin tcnica tipo muro Trombe, es la aislacin trmica
transparente, que fue desarrollada en Alemania en la ltima dcada del siglo XX y
conocida internacionalmente bajo las siglas TWD (Transparente WrmeDmung). La
solucin TWD funciona bajo el mismo concepto del muro Trombe, pero se hace ms
eficiente la produccin de aire caliente debido al efecto invernadero mltiple producido en
pequeos capilares de cristal ubicados horizontalmente en la cmara de aire intermedia,
que se caliente ms rpidamente y permite que el muro de material ubicado detrs pueda
absorber el flujo calrico generado, que luego ser entregado por conduccin al espacio
interior (en invierno se genera una calefaccin pasiva), mientras que en verano se produce
una corriente de aire caliente ascendente continuamente potenciada por las vlvulas de
entrada y salida de aire (ambas abiertas), impidiendo as que el flujo de energa trmica
alcance al muro de cerramiento interior en el verano. Si se incorporan exclusas al muro
interior, ubicadas en los sectores inferior y superior, es posible generar un movimiento de
aire en el espacio interior, pues la corriente de aire caliente ascendente en la cmara
intermedia succiona el aire interior, generndose as una ventilacin natural continua, sin
necesidad de consumir energa elctrica (ver imgenes en la siguiente pgina).
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Radiacin solar en invierno
Radiacin solar en verano
EvolucintecnolgicadelMuroTrombesegnconceptosdefsicadelaconstruccinaplicada:AislacinTrmicaTransparente(TWD):CentrodeEntrenamientoAeroespacialDLR,KlnPorz,Alemania.1999.
Fuente:JACOBO,G.,(2006)
En todos estos casos reales de diseo tecnolgico y arquitectnico concretados segn
principios de la fsica de construccin, se conjugan y compatibilizan los factores
energticos, climticos, iluminacin, etc., sera posible concretar esto en todos los objetos
arquitectnicos, nuevos y existentes?, en particular dentro del campo habitacional de la
vivienda, donde se congrega la mayor demanda de espacios construidos con condiciones
adecuadas de habitabilidad higrotrmica con sustentabilidad energtica.
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El aspecto ecolgico de la construccin, tambin debe ser optimizado para beneficio
del usuario, pues con los conceptos anteriormente explicado de arquitectura optimizada
energticamente desde el punto de vista higrotrmico, no se cubre toda la problemtica de
la sustentabilidad, pues la materializacin y mantenimiento tecnolgico de la edificacin,
tambin implica un costo energtico con efectos negativos planetarios, por lo que la
decisin de utilizar ciertos materiales y tecnologas constructivas tambin son primordiales
desde el punto de vista medioambiental. Es necesario definir el concepto de condiciones
adecuadas de habitabilidad higrotrmica con sustentabilidad energtica y ecolgica para
los usuarios, lo que depende del medioambiente, pues si contina calentamiento global, el
cuerpo de los seres humanos no podr adaptarse a dicha variacin de temperatura, pues el
organismo humano funciona correctamente segn las condiciones higrotrmicas de su
entorno inmediato. Los espacios arquitectnicos o ambientes construidos son los entornos
inmediatos que deben garantizar el desarrollo de la vida en los mismos, pero si no se
alcanzan las condiciones adecuadas, se recurre al uso de la energa elctrica en la mayora
de los casos, para crear las condiciones internas adecuadas de habitabilidad higrotrmica.
Sobre este tema fue publicado de manera simple y comprensible por cualquier lector en la
siguiente publicacin periodstica:
EL CUERPO DE LOS SERES HUMANOS NO PODR ADAPTARSE AL CALENTAMIENTO GLOBAL
Fuente: www.neomundo.com.ar - 16 de julio de 2010.
Si el calentamiento global del planeta sigue en aumento, dentro de 100 aos la combinacin de
temperatura y humedad tolerable para el ser humano volver inhabitables la mayor parte de las
regiones de la Tierra que hoy estn pobladas. Esta es la conclusin a la que llegaron investigadores de
la Universidad de Columbia (USA), y calculan que an si el aumento de temperatura es leve, muchas
comunidades se vern sometidas a niveles de calor sin precedentes. En general, se piensa que, a
medida que aumente la temperatura global y se acente el cambio climtico, el ser humano
simplemente se adaptar a estos cambios, modificando su estilo de vida. Sin embargo, el panorama no
es tan simple, sobre todo si te toman en consideracin no slo el aumento del calor, sino tambin la
humedad. As es como los de Columbia demostraron que tal adaptacin al calor no ser posible para
nuestros organismos. Ya se saba que, durante el verano, el factor con mayor incidencia sobre la
sensacin trmica es la humedad, porque sta afecta directamente a la capacidad de generacin de
sudor de la piel. Un cuerpo humano en estado de reposo genera alrededor de 100 watios de calor
metablico, que debe ser liberado (mediante el sudor u otros mecanismos biolgicos) para evitar que
el interior del cuerpo se caliente demasiado. Sin embargo, cuanto ms humedad hay, nuestro cuerpo
puede enfriarse menos, y se sufre el calor con mayor intensidad (aumenta la llamada sensacin
trmica). En trminos de mediciones, los cientficos dicen que la eliminacin del calor del interior del
cuerpo es posible slo si ste tiene una temperatura mayor que la temperatura de bulbo hmedo del
aire que lo rodea. Esta temperatura es la que seala un termmetro bajo sombra, con el bulbo
envuelto en una mecha de algodn hmedo bajo una corriente de aire. La corriente de aire se produce
artificialmente. Al evaporarse el agua, absorbe calor rebajando la temperatura. Cuanto menor sea la
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humedad relativa del ambiente, ms rpidamente se evaporar el agua que empapa el pao. Los
cientficos explican en un artculo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of
Sciences (PNAS), que los humanos mantenemos una temperatura corporal interior de unos 37 C, y de
alrededor de 35C en la superficie de la piel. Si la temperatura de bulbo hmedo es superior a los 35C
se puede producir una elevacin de la temperatura interior del cuerpo, conocida como hipertermia.
Para que esto no ocurra, la temperatura de bulbo hmedo debe ser de 30C o menor.
Se hace necesario que el aire que rodea al cuerpo humano en los espacios interiores
mantenga ciertas condiciones de temperatura, humedad y movimiento, para generar las
condiciones de habitabilidad higrotrmica, que fluctan dentro de un campo de bienestar
psicofsico del usurario. Esto se puede concretar con la proteccin constructiva de la
edificacin, con un diseo tecnolgico-constructivo-arquitectnico, caso contrario, de que
la edificacin arquitectnica no cumpla con su funcin bsica de proteccin al usuario ante
las inclemencias climticas, el mismo usuario debe establecer las condiciones de
habitabilidad, que lo realiza por medio del consumo de energa, incorporando a la
edificacin equipamientos e instalaciones electromecnicos para la climatizacin artificial,
que normalmente se denomina como situacin de confort interior, descripcin errnea
del Bienestar Psicofsico desde el punto de vista higrotrmico del usuario.
DiagramaBioclimaticocondiferenteszonasclimticas.Ladecolorverde:zonadeconfort,queenrealidadeselreadebienestarhigrotrmicodelusuario,dondedebenfluctuarcontinuamentelascondicioneshigrotrmicasadecuadasdelosespaciosinteriores.EnlospuntosrojossereflejalasituacinclimticadelNEA(clidohmedo).
Fuente:JACOBO,G.,(2010).
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En el grfico del diagrama bioclimtico (ver en la pgina anterior) se observa el
Diagrama Bioclimatico (ver explicacin en el ANEXO), con la incorporacin de diferentes
zonas climticas, la central de color verde con C, significa Zona de Confort (rea de
Bienestar Higrotrmico para el Usuario del espacio arquitectnico), por donde deben
fluctuar continuamente la condiciones higrotrmica adecuadas (temperatura, movimiento
y humedad relativa del aire interior) de los espacios interiores de la edificacin
arquitectnica. En cambio, se observa una lnea de cuadrados rojos, que corre sobre la
lnea del 70% de HR, desde los 26 C hasta los 34 C, atravesando las reas de zonas de
ventilacin y deshumidificacin, que se requieren como acciones para alcanzar el bienestar
higrotrmico por parte del usuario. Esta lnea se corresponde a las condiciones climticas
externas para el sitio geogrfico de implantacin de la Ciudad de Corrientes (Segn IRAM.
clima: Clido-Hmedo) de Argentina.
Evidentemente existe una diferencia notable entre la realidad climtica regional
(Segn IRAM: clido-hmedo en su sector oriental y clido-seco en el occidental), como
ejemplo de estudio de la presente, y lo que tericamente es deseable y recomendable para
los espacios interiores de la edificacin arquitectnica. La diferencia higrotrmica, entre la
situacin climtica externa y las condiciones higrotrmicas internas, solo es salvable con
la correcta construccin y diseo del objeto arquitectnico, lo que significa que la
materialidad tecnolgica de la envolvente perimetral del objeto arquitectnico debe
proteger y garantizar la habitabilidad higrotrmica de los espacios interiores para su uso y
desarrollo de la vida humana. En el caso que no se cumpla esta premisa y funcin bsica de
la arquitectura, proteccin higrotrmica al usuario, generalmente se implementa la
solucin ms prctica y puesta de moda por su facilidad de concrecin: incorporar energa
al objeto arquitectnico para hacerlo habitable desde el punto de vista higrotrmico, y as
poder alcanzar el bienestar psicofsico por parte del usuario de los espacios interiores. Esto
ltimo se realiza en la realidad cotidiana, sin o con poca conciencia de sus efectos sobre el
hbitat humano y el medioambiente planetario, por parte del usuario de los espacios
arquitectnicos (ambientes interiores), que no debera suceder, pues la envolvente
constructiva de la edificacin es la que debera proveer de la proteccin constante al
usuario de los espacios interiores ante las inclemencias y fluctuaciones diarias y
estacionales anuales del clima geogrfico. En el presente trabajo se tratar de analizar la
situacin antes descripta de generar las condiciones de habitabilidad higrotrmcias
adecuadas para mantener el bienestar psicofsico de los usuarios, y tambin, la relacin
con la tecnologa de la construccin aplicada en la Arquitectura, considerando tambin el
aspecto higiene y salud del usuario, a partir de la tecnologa de la construccin utilizada.
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ENERGAYTECNOLOGADELACONSTRUCCINParte12011.GuillermoJosJacobo&HerminiaMaraAlas. EdiFAU-UNNE 36/338
El siguiente grfico detalla, de manera general y esquemtica, la relacin existente
(actual, pasada y futura) entre la tecnologa de la construccin y el hbitat humano
construido con la energa y el medioambiente, que es el objetivo del presente trabajo, pues
la falta de conocimiento sobre esta relacin, junto con el crecimiento continuo de la
poblacin mundial, hace que el hbitat humano construido afecte directamente al
medioambiente:
Seobservarelingresodeenergaenunmurode
cerramiento,elcualdebemanteneruna
temperaturainterioradecuada(20C)antelasinclemenciasclimticas
externas(10C)yalmismotiempoelconsumo
dedichaenerga,lascualesinfluyensobreel
medioambiente.Fuente:GIERGA,M.,2009,www.argemauerziegel.de
Como sntesis se puede comentar, que el uso indiscriminado de energa en el hbitat
humano construido (edificacin arquitectnica) afecta de mltiples formas al mismo
usuario (la raza humana). Muchos interpretan que energa significa: iluminacin,
calefaccin, climatizacin, funcionamiento de artefactos domsticos, etc., sin embargo,
tiene una implicancia mayor, pues todos los productos, bienes y servicios que actualmente
se consumen y se usan, basan su creacin, produccin, generacin, materializacin,
implementacin, etc., en recursos naturales y en energa, que a la vez necesita recursos
naturales para su generacin, distribucin y consumo final. La siguiente publicacin
periodstica, puede ejemplificar los efectos de la palabra energa en relacin con la
especie humana:
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ENERGAYTECNOLOGADELACONSTRUCCINParte12011.GuillermoJosJacobo&HerminiaMaraAlas. EdiFAU-UNNE 37/338
ESTIMAN QUE EL AIRE CONTAMINADO CAUSA MS INFARTOS QUE LA COCANA
Fuente: www.docsalud.com 24/02/2011. Estudio publicado en The Lancet. La contaminacin del aire produce ms ataques al corazn que el consumo de cocana e implica un
riesgo cardaco tan alto como el alcohol, el caf y el esfuerzo fsico, informaron cientficos el jueves.
El sexo, la ira, el uso de marihuana y las infecciones respiratorias o torcicas tambin pueden disparar
ataques al corazn de diferente tenor, dijeron investigadores, pero la polucin del aire
particularmente por el trfico- es el mayor culpable. Los hallazgos, publicados en la revista The
Lancet, sugieren que factores como la contaminacin ambiental deberan tomarse ms seriamente
cuando se consideran los riesgos cardacos y deberan ponerse en contexto junto con peligros mayores
pero relativamente ms raros como el uso de drogas. Tim Nawrot, de la Universidad de Hasselt en
Blgica, quien dirigi el estudio, seal que espera que sus descubrimientos tambin alienten a los
especialistas a pensar con ms frecuencia sobre los riesgos de nivel poblacional. La Organizacin
Mundial de la Salud (OMS) describe a la contaminacin del aire como "un riesgo ambiental
importante para la salud" y estima que causa anualmente alrededor de 2 millones de muertes
prematuras en todo el mundo.
Evidentemente, la contaminacin ambiental, el agotamiento irreversible de los
recursos naturales no renovables, la destruccin de los ecosistemas, el calentamiento
global de la biosfera planetaria, etc., son algunos de los efectos negativos principales de un
sinnmero mayor de problemas que tienen a la especie humana, como causantes y
vctimas al mismo tiempo. La vida orgnica planetaria es la ms afectada, y la especie
dominante sobre el planta tierra, la raza humana, ha sido alertada en los ltimos 40 aos
sobre las consecuencias irreversibles y destructivas. Sin embargo, se ha emprendido poco
para rectificar el rumbo, como ejemplo se puede citar, que la causa comprobada del mayor
de estos desequilibrios es el consumo mundial irrestricto de combustibles fsiles,
situacin que se ha incrementado exponencialmente desde mediados del siglo XX,
continua as al ao 2011, aunque se presenten crisis internacionales y los pronsticos
especializados informan que esta es la tendencia hasta fines del siglo XXI. Vale entonces
preguntar: existir en 90 aos la civilizacin, tal como se la conoce actualmente?, es
viable esta forma de vida actual, independientemente del pas, la ideologa y los valores
culturales que la sustente?, es consciente la raza humana del uso de los recursos
naturales para sustentar su hbitat construido?
La matriz energtica mundial para producir energa en sus diferentes formas
(elctrica, mecnica, etc.), que se consume masivamente como energa final, y como,
soporte de la vida planetaria, se basa en un gran porcentaje en el consumo de combustibles
fsiles (petrleo, gas natural y carbn), en estos tambin se basa la arquitectura para
generar, materializar y mantener el hbitat humano construido de una poblacin en
constante crecimiento y demandante de hbitats construidos.
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ENERGAYTECNOLOGADELACONSTRUCCINParte12011.GuillermoJosJacobo&HerminiaMaraAlas. EdiFAU-UNNE 38/338
Como dato sobre el tema, vale comentar que en Argentina se consume el 50% de la
energa elctrica final en la edificacin arquitectnica, al ao 2009, segn entrevista
realizada a Jorge Czajkowski, Luis Antico y Amadeo Esposto (10/06/2009,
www.ggsalas.com.ar). Segn el Arq. Pablo Azqueta, especialista en aislacin trmica en la
edificacin (18/07/2011, www.ggsalas.com.ar/conferencia-online-de-pablo-azqueta-introduccion-a-la-ley-
13-059):
En Argentina se consume un 37% de la energa proveniente del gas natural y un 52% de la generacin
hidroelctrica. Esto tiene como buena noticia que no contaminamos tanto como los pases que tienen
una enorme demanda del carbn, y la mala noticia es que el costo del gas natural actualmente es muy
barato y uno de los fundamentos se basa en que las reservas del gas natural tienen un tiempo de
duracin aproximado de 6 aos. Por otra parte establece algunos datos relevantes al consumo de
energa de una vivienda:
* 39% de energa que consume una vivienda es para calefaccin y/o refrigeracin
* 32% de la energa que se consume en Argentina es para edificios residenciales, pblicos y
comerciales
Ambos datos tienen semejanza con los datos que tiene Mazria, quien sintetiza que el 50% de la
demanda total de energa en los Estados Unidos proviene de la construccin.
LA AISLACIN TRMICA, AL IGUAL QUE LA CALIDAD DE UNA CONSTRUCCIN, ES UNA INVERSIN Y NO
ES UN GASTO.
Esto lo muestra con un cociente que coloca en su numerador todos los costos y en el cociente la vida
til del edificio. En general uno podra decir que la vida til de una vivienda es de 50 aos, lo cual es
cierto aunque sea un argumento difcil de utilizar con un cliente.
A continuacin se muestra el consumo de energa de una vivienda media que es de 770 KWh/m ao.
Este dato me parece algo elevado para tomarlo como nivel medio, pero en todo caso difiere
notablemente de los 15 KWh/m ao que, por ejemplo, establece como lmite el certificado Passive
House en Europa.
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ENERGAYTECNOLOGADELACONSTRUCCINParte12011.GuillermoJosJacobo&HerminiaMaraAlas. EdiFAU-UNNE 39/338
ElconsumoirrestrictodecombustiblesfsilesdesdeeliniciodelperododenominadocomoRevolucinIndustrial,allevadoaladependenciadelmismoparagenerarenerga,queeselfactordesustentacindelacivilizacinyla
culturadelossiglosXXyXXI.Esteelevadoycontinuoconsumodecombustiblesfsilesnuncafueaminoradoaunquelospreciosrelativosdelosmismosseelevaroncontinuamente.
Fuente:www.spiegel.de(2011).
Vale citar al famoso escritor norteamericano, Alvin Toffler, quien describi esta
situacin mundial en 1980, en su internacionalmente famoso libro La Tercera Ola (1980),
y quien tambin predijo la forma de vida actual, a inicios del siglo XXI:
El 8 de agosto de 1960, un ingeniero qumico llamado Monroe Rathbone tom una decisin en su
despacho del edificio Plaza Rockefeller, en Mannhatan, New York, que los historiadores tomarn algn
da para simbolizar el inicio del fin de la de la segunda ola industrialista (basada en el consumo
irrestricto de energa barata). Pocos prestaron atencin a aquel da, cuando el ejecutivo de la Exxon
Corporation, adopt medidas para reducir los impuestos que Exxon pagaba a los pases productores de
petrleo. Su decisin, ignorada por la prensa occidental, cay como un rayo en los Gobiernos de esos
pases, ya que virtualmente todos sus ingresos procedan de los pagos realizados por las compaas
petroleras. A los pocos das, las dems Compaas petroleras haban seguido el ejemplo de Exxon. Un
mes despus, el 9 de setiembre de 1960, en la ciudad Bagdad, Irak, delegados de los pases ms
afectados se reunieron en consejo de emergencia y se constituyeron en Comit de los Estados
Exportadores de Petrleo. Durante 13 aos, las actividades de este comit, e incluso su nombre,
OPEP, permanecieron ignoradas, salvo en las pginas de publicaciones especializadas. Hasta 1973,
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cuando estall la guerra del Yom Kippur entre Israel y sus vecinos rabes. La Organizacin de Pases
Exportadores de Petrleo sali de las sombras, pues estrangul los suministros mundiales de
petrleo, hizo precipitar a toda la economa de la segunda ola industrial, demostrando que se
termin el perodo de consumo y derroche de la energa barata. La OPEP, aparte de cuadruplicar
sus ingresos, ACELER UNA REVOLUCIN TECNOLGICA.
Los cambios tecnolgicos vaticinados por Alvin Toffler hace 30 aos, son realidad al
2011, y tuvieron sus efectos sobre la tecnologa de la construccin de la arquitectura en
sus mltiples aspectos: obtener las materias primas necesarias para su fabricacin,
elaborar y producir los materiales de construccin, utilizarlos en obra segn alguna
tcnica predeterminada, mantener al objeto arquitectnico construido en funcionamiento
adecuado, eliminarlo y reciclarlos, as, abarcan desde la produccin, el consumo y la
conservacin de la energa, impactando de diferentes maneras en la calidad de vida
humana y en el medioambiente. Los cambios operados desde hace 40 aos en el mundo,
todava tienen lugar, desde el punto de vista cultural, que es representada desde diversas
escalas de valores, en diferentes paises, y sus representaciones diversas se implementan
por medio de tecnologas de todo tipo con efectos diversos y todava impredecibles. En el
caso del hbitat humano construido, los impactos fueron los costos, las calidades edilicias,
luego las formas de usos de los espacios arquitectnicos, todas acompaadas y
posibilitadas por la tecnologa de la construccin, la cual es definida claramente segn el
Prof. Ricardo Solanas (UBA, 1994):
La tecnologa es el estado en el que se encuentra el conocimiento aplicado acerca de una actividad. El
mayor invento del Siglo XIX fue la invensin del mtodo de inventar. La Educacin pasa a
convertirse entonces en la piedra angular del desarrollo tecnolgico y la capacitacin
especializada resulta un requisito ineludible para llevarlo a cabo exitosamente. A to largo de Ia
historia, Ia tecnica y la culturahan evolucionado siguiendo lneas paralelas, pero a distintos ritmos. En
el Renacimiento, el avance de la cultura fue de una magnitud extraordinaria y aventajo
substancialmente al de la tecnica. En el siglo XX se ha presentado el fenomeno inverso, con un
crecimiento exponencial de la tecnologia, al que la cultura ha tratado de seguirle el paso. Esto da
lugar a que al hombre le cueste mucho adaptarse a los adelantos tecnicos y siga pensando en base a
estructuras conceptuales perimidas. En distintas areas del conocimiento, suele generar una verdadera
obsolescencia hurnana en aquellas en que el ritmo de cambio es mas acelerado, que solo la education y
la capacitacion puede contribuir a superar. Es frecuente que los mas jovenes logren estar mejor
preparados que sus mayores para afrontar las sucesivo cambios. En un relato de Bateson un nio le
pregunta a su padre: Los padres saben siempre mas que los hijos?, y el padre le responde: Si;
entonces una nueva pregunta del nio: quien invent la maquina de vapor?, y el padre contesta:
James Watt; entonces el hijo replica: Porque no la invento el papa de James Watt?. El progreso
tecnologico esta ligado asi al desarrollo cultural, un proceso lento, que pone de manifiesto el
prolongado tiempo que al ser humano le Ileva absorber plenamente los cambios culturales y el
proceso escalonado en que tal asimilacion suele concretarse.
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ENERGAYTECNOLOGADELACONSTRUCCINParte12011.GuillermoJosJacobo&HerminiaMaraAlas. EdiFAU-UNNE 41/338
Ttulo:
EnergayTecnologadelaConstruccinParte12011Autores:
GuillermoJosJacobo1HerminiaMaraAlas2
Palabras claves:
EnergaArquitecturaTecnologaConstruccinMedioambiente
Contacto con los autores:
CtedraESTRUCTURASII
FacultaddeArquitecturayUrbanismo
UniversidadNacionaldelNordeste
AvenidaLasHerasN727
(3500)RESISTENCIA
ProvinciadelChaco
RepblicaArgentina
[email protected]@arq.unne.edu.ar
ISBN:
9789872708658
Publicacin:
Diciembre2011
1 Arquitecto-UNNE; Magster en Ciencias de la Construccin (Espaa); Master en Ciencias
Ingenieriles (Alemania); Profesor Titular-FAU-UNNE; Profesor-Investigador Invitado-FH-
Kln (Alemania); Investigador Categorizado 1-UNNE; Director de becarios de la SGCyT-
UNNE y de proyectos de investigacin acreditados por la UNNE; Co-Director de Becario del
CONICET; Par-Evaluador: ANPCyT-FONCYT-FONTAR-CONICET-CONEAU-UBA-UNNE.- 2 Arquitecta-UNNE; Magster en Gestin Ambiental-UNNE; Especialista en Docencia
Universitaria-UNNE; Maestrando en Maestra en Docencia Universitaria-UNNE; Jefe de
Trabajos Prcticos-FAU-UNNE; Investigadora Categora "3"-UNNE; Co-Directora de becarios
de la SGCyT-UNNE; Co-Directora de proyectos de investigacin acreditados por la UNNE.-
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