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A pesar de que los criterios a punto de ser expuestos sean importantes dentro de la Arquitectura Bioclimática, ésta también depende de las características del terreno,  Pues no será lo mismo construir en una playa a hacerlo en un desierto.

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Característica de una superficie para recibir calor o suministrarlo bajo variaciones cíclicas de temperatura.
Esta característica permitiría que durante el día la temperatura no aumente por ganancias solares. Y que en la noche evitaría la caída excesiva de temperatura

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Esta propiedad es sumamente importante, pues se requieren materiales que produzcan una demora entre el pico de la temperatura de la cara exterior y la interior del material.
Este puede causar un refrescamiento durante los límites de la temperatura exterior.
Dentro de éste ámbito resaltan la madera y la lana mineral, desgraciadamente dichas tampoco permiten un gran espesor. Por lo que sería ideal otros materiales como concreto, ladrillo, piedra y adobe.
Esta característica no es del todo necesaria en climas cálidos húmedos, debido a que las noches suelen ser igual de cálidas que los días

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Cantidad de radiación solar que se transmite a través de la envolvente de la construcción. La temperatura interior, el calentamiento de aire y otras superficies interiores dependen de la radiación solar transmitida

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Se trata de un valor usado para calcular el flujo de calor de la radiación.
Este valor combina la temperatura caliente del aire y la radiación solar incidente

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Los cuerpos pueden actuar tanto como emisores como receptores de radiación:
+ Las superficies metálicas son malas absorbentes
+ La superficie blanca teórica reflejaría todo
+ La superficie teórica negra absorbería todo
+ Superficies claras, pulidas y brillantes poseen alta reflexión (sin embargo, las superficies blancas remiten más el calor absorbido)

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Transferencia de energía calorífica entre un cuerpo y las superficies de su entorno.
La radiación solar consiste en la emisión de energía en forma de ondas electromagnéticas. De acuerdo a sus características y la temperatura de la superficie emisora.

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Transmisión de calor a través del movimiento de líquidos y gases.
El flujo de calor por convección existente entre el muro y el aire del exterior depende del intercambio de aire (ya sea por filtración o ventilación natural).
Todo el aire frío que entre a la vivienda del exterior deberá ser calentado hasta la temperatura de la habitación.

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Tiempo que tarda en fluir el calor almacenado en un muro o en una techumbre.
Es ventajosa para amortiguar las temperaturas extremas; por lo que los picos de las temperaturas exteriores no coinciden con las del muro.

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Deben considerarse varios factores, tales como: robustez de la tecnología utilizada, sencillez de la tecnología, accesibilidad a los artefactos, ergonomía, ubicación, facilidad de utilización, etc…
De este modo se asegura su funcionamiento, y su alta inercia energética.

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Correcta elección tecnológica, y correcto dimensionado de los artefactos

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Correcta elección tecnológica, y correcto dimensionado de los artefactos

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Este punto puede que no sea necesario en algunas ocasiones, dependiendo de la bondad del diseño obtenido y de las condiciones climatológicas del entorno .
El objetivo es en primer lugar, minimizar la potencia de los equipos que se deben incorporar en los edificios, y en segundo lugar, gestionarlos convenientemente en todo momento, con el fin de consumir la menor cantidad posible de energía.

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Diseño de las soluciones constructivas más adecuadas

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Diseño de las soluciones constructivas más adecuadas

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Finalmente se deben de diseñar todas las soluciones constructivas del edificio

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Una vez que ya se tiene una solución aproximada para el diseño del edificio, se debe empezar con un proceso de dimensionado general de todos sus espacios y componentes.

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Refinamiento progresivo de la tipología arquitectónica

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Refinamiento progresivo de la tipología arquitectónica

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Identificación de la tipología arquitectónica más adecuada

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Identificación de la tipología arquitectónica más adecuada

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El arquitecto debe proponer una determinada tipología arquitectónica, lo más acertada posible, con el objetivo de poder encajar los diferentes espacios, y elementos constitutivos del edificio a diseñar. En esta etapa deben incluirse necesidades psicológicas, emocionales y simbólicas, que se tengan.

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Obtención de los parámetros generales del edificio

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Obtención de los parámetros generales del edificio

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Estructura topológica y funcional del edificio.

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Sobre estos diagramas se grafía la variación de temperatura y humedad a lo largo de los días más representativos de cada estación térmica del año. Esta información sugiere las necesidades de ventilación, inercia térmica, aireación, calefacción, y deshumectación.
Esto proporciona  las características más importantes del edificio

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Obtención de la inclinación de la radiación solar

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Obtención de la inclinación de la radiación solar

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Calcular a diferentes horas del día la inclinación de la radiación solar, para las diferentes estaciones representativas del año. Es especialmente importante conocer la máxima y la mínima inclinación solar. Esta información da una idea de la estructura del edificio y de la estructura formal de la fachada.

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Se debe recabar la máxima información climatológica posible de un determinado lugar. Esta información debe recabar los vientos dominantes, la intensidad de la radiación solar, la variación térmica y humedad ambiental diaria, las horas de iluminación natural diaria, etc.

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Eficiencia energética
Lo cual consiste en una adecuada selección de aparatos y equipos.
Una vez incorporadas las estrategias pasivas y se ha realizado una adecuada selección de aparatos y equipos, se debe evaluar la incorporación e integración de sistemas de  energías renovables.

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Estrategias arquitectónicas para transferir calor (y fresco)

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Estrategias arquitectónicas para transferir calor (y fresco)

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Se debe elegir cuidadosamente tanto la tipología y estructura arquitectónica general del edificio.
Debido a la complejidad espacial de la mayoría de los edificios, no todas sus estancias tienen posibilidad de refrescarse o calentarse arquitectónicamente de forma natural por medio de las estrategias arquitectónicas descritas. Por ello se deben disponer estrategias arquitectónicas para transferir el calor (o el fresco) acumulado, a otras partes del edifico en las que no se haya podido obtener directamente de forma natural.

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Estrategias arquitectónicas para almacenar calor (y fresco)

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Estrategias arquitectónicas para almacenar calor (y fresco)

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La inercia térmica del edifico es un requisito fundamental, ya que, sin ella, el edificio necesitaría la ayuda de artefactos tecnológicos.
Elementos arquitectónicos (agua, tierra, residuos…) que aumentar al máximo la masa del edificio, al menor coste posible.
Una elevada inercia térmica permite obtener una temperatura siempre estable en el interior de los edificios, con independencia de las variaciones térmicas exteriores, y garantizar de este modo el bienestar de sus ocupantes

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Estrategias arquitectónicas para generar calor (y fresco)

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Estrategias arquitectónicas para generar calor (y fresco)

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Son estrategias que permiten que un edificio se caliente (o se refresque) sin necesidad de artefactos tecnológicos.
Muchas de estas estrategias son extremadamente económicas, ya que simplemente implican un cambio en la disposición de elementos arquitectónicos.

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Aplican directamente las nuevas tecnologías de aprovechamiento de las energías renovables, como la solar, la energía eólica o la biomasa.
Se da por sentado que un “edificio bioclimático” es aquel que se autorregula térmicamente, sin necesidad de equipos mecánicos, y tan sólo por medio de su estructura arquitectónica. Sin embargo, para lograr un verdadero edificio bioclimático deben tomarse las decisiones adecuadas, con el fin de lograr, tres objetivos fundamentales:
 Generación de calor (y fresco)
 Almacenamiento de calor (y fresco)
 Transferencia de calor (y fresco)

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Se fundamentan en el control de las variables climáticas en el interior de los edificios mediante el uso racional de las formas y de los materiales utilizados en arquitectura,

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Edificaciones que no sólo se preocupan de mantener buenos balances energéticos, sino también en adecuarse al medio en un sentido más extenso. Desde aquellas que se introducen en el paisaje, limitando el impacto visual de las construcciones, hasta aquellas otras que se preocupan por el mantenimiento de otros recursos naturales limitados,

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Edificios que sólo se preocupan de conseguir una alta eficiencia energética una vez construidos.
Se trataría de adecuar al máximo el balance energético del mismo, desde el diseño del edificio y desde su resolución técnica y constructiva, valorando las ganancias y pérdidas a las necesidades del confort climático, pero obviando toda otra serie de relaciones más complejas que se pueden establecer entre ambiente y arquitectura

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Edificios donde el balance energético global incluiría todo el proceso constructivo, desde la extracción de los materiales, su elaboración industrial, puesta en obra, uso, reciclaje y destrucción.
En este caso, el balance energético global y su equivalencia en contaminación ambiental llevaría a un análisis pormenorizado de los materiales de construcción, y, por tanto, a la utilización de aquellos menos costosos en términos energéticos.

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Hace uso eficiente de la energía, utilizar las energías alternativas y lograr la autosuficiencia.
Las etapas básicas del proceso de diseño son:

Recopilación y procesamiento de la información.

Diagnóstico.

Definición de estrategias de climatización.

Recomendaciones del Diseño.

Anteproyecto.

Evaluación térmica.

Toma de decisiones.

Proyecto definitivo.

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Su propuesta empieza definiendo los vínculos entre el medio edificado y su medio ambiente exterior.
El modelo de uso comprende las siguientes fases: Producción, Construcción, Funcionamiento y Recuperación. Considera al flujo de energía y materia en el medio edificado como un modelo de uso en el contexto de la vida útil del edificio.

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Tiene como objetivos el estudio de condiciones climatológicas, la recopilación concisa, identificación de restricciones y la definición de los esquemas especiales. Así como la definición de una propuesta energética.
- Anteproyecto: Tiene por objetivo la formulación y prueba de hipótesis de diseño y la generación de ideas. Como producto se deberá contar con una propuesta de diseño.
- Proyecto: Se deben elaborar planos, detalles y especificaciones.
- Evaluación Final: Análisis térmicos, de ventilación, lumínicos y estimación del uso de la energía para todos los propósitos.

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Este modelo permite trazar las características bioclimáticas de un sitio mediante la inserción en el climograma de valores de temperatura y humedad. Sugiere estrategias de diseño para resolver un proyecto de edificación a fin de mantenerlo en confort sin uso de energía adicional a la del sol, el viento, las temperaturas día - noche y la humedad ambiente.

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Para ello deberán realizarse los siguientes cálculos:
 Selección del sitio
 Orientación
 Determinación de sombras
 Forma de la casa
 Movimientos de aire
 Balance de temperatura interior

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Después de determinar los requerimientos, se deben buscar soluciones tecnológicas.

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La evaluación biológica debe basarse en las sensaciones humanas.

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Se analizan los datos anuales de radiación, efectos del viento; temperatura, humedad. Estos datos deberán ser adaptados al nivel habitable, y deben considerarse los efectos de las condiciones microclimáticas

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Con la invención de diversos artículos mecánicos y electrónicos se empezó a reemplazar la ventilación natural de las edificaciones por fachadas acristaladas, sin entradas de aire, cuyo interior es climatizado 100%,  esto genera una moda que vemos día a día tomar más fuerza.

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Paso del a través de las moléculas del material. Normalmente materiales con altas densidades presentan alta conductividad.
En los elementos constructivos, la transmisión del calor por transmitancia térmica. Esto es el flujo de calor que pasa a través del material en cuestión. El flujo del calor siempre será del de mayor temperatura al de menor.

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PRINCIPALES METODOLOGÍAS DEL DISEÑO BIOCLIMÁTICO

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PRINCIPALES METODOLOGÍAS DEL DISEÑO BIOCLIMÁTICO

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Desde la llegada de la revolución industrial en el siglo XVIII se puede observar que ya se empieza a generar una creciente problemática ambiental debido al alto contenido de Dióxido de Carbono (CO₂) que provocaron todos los inventos producidos durante la industrialización.

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Climatización

Inercia o masividad

Ventilación

Calentamiento o enfriamiento

Humidificación o deshumidificación

Iluminación

Natural

Artificial

Acústica

Acústica

Control de ruidos

Control de contaminantes

Aire

Suelo

Agua

Electromagnética

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Análisis y evaluación de los requerimientos de confort con respecto a la función de cada espacio, para lo que es necesario hacer tablas de índices de confort relacionadas con el programa  arquitectónico, horarios y usos del espacio

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Criterios básicos para la construcción de una vivienda bioclimática

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Criterios básicos para la construcción de una vivienda bioclimática

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Sistemas de captación solar pasiva.

Uso de energías renovables.

Masa térmica.

Sistemas de aislamiento y ventilación

Aprovechamiento climático del suelo.

Espacios tapón.

Creación de un equipo multidisciplinario.

Determinación de la ubicación adecuada.

Destacar la importancia del tratamiento exterior del edificio.

Diseñar cuidadosamente la forma del edificio.

Orientar el edificio en relación al movimiento aparente del sol.

Utilización de sistemas para el ahorro energético.

Sistemas evaporativos de refrigeración.

Diseño de sistemas de precalentamiento de agua mediante placas solares.

Ahorro de agua potable y aprovechamiento de aguas de lluvia

Galerías de ventilación controlada.

Sistemas vegetales hídricos reguladores de temperatura y humedad.

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Determina cuánta de la radiación incidida es absorbida y cuánta es reflejada.

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Permiten que los habitantes gocen sin importar la estación del año de una temperatura agradable y cómoda todo el tiempo.
A través de la arquitectura bioclimática esto no se logra invirtiendo en costosos sistemas de calefacción y refrigeración que consumen energía eléctrica o combustibles. En estos casos se emplearán techos altos con ventilas dispuestas de manera estratégica, materiales aislantes que evitarán que las ondas de calor o el aire gélido se cuelen al interior y se instalaran accesorios de protección como pérgolas, toldos y láminas de aislamiento que permiten que la temperatura interior se conserve estable un nivel adecuado sin importar si afuera hay calor o frío extremo

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Económicos: Ofrece espacios o construcciones de buena calidad y tiempo de vida considerable. Pese a que su costo de construcción sea mayor, dicho se amortiza con el ahorro de energía
Salud y confort. - Ofreciendo al usuario la posibilidad de habitar en espacios con dimensiones y características acordes a la vida en cada región y clima; de forma digna, sana y en pleno estado de bienestar o confort.
Eficiencia y productividad. - Con espacios idóneos para el desarrollo de actividades considerando los requerimientos de aire, iluminación y temperatura adecuados para que el ser humano se sienta bien y trabaje mejor. Beneficios Ecológicos. - Implementando sistemas limpios y ahorradores de consumo energético y disminuyendo la dependencia a la iluminación-ventilación artificial o haciendo un uso razonable de los recursos disponibles.

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Antiguamente ya se usaban construcciones con caracteristícas que beneficiaban al ocupante en cuanto a la temperatura de estas:
ventanales orientados al sur en las regiones de clima frío del hemisferio norte, el uso de ciertos materiales con determinadas propiedades térmicas, como la madera, la piedra o el adobe, el abrigo del suelo, el encalado en las casas mediterráneas para mantener el interior fresco en verano, la ubicación de los pueblos

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Características térmicas de materiales y procedimientos constructivos

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Características térmicas de materiales y procedimientos constructivos

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El diseño de un edificio tendrá en cuenta los materiales, sus efectos microambientales, larga durabilidad, flexibilidad y fácil mantenimiento.
El escoger los materiales adecuados es crucial en climas más extremos; en climas más templados se traduce en mejores condiciones de confort para el usuario

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Se refiere a la cantidad de energía necesaria para la elaboración de un producto. En este ámbito destacan: Adobe, arena como agregado, cenizas volantes.
Los materiales anteriormente descritos también ayudarían a preservar la imagen tradicional.

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Para la Arquitectura Bioclimática, se usan diferentes criterios, entre los que se encuentran:

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Para la Arquitectura Bioclimática, se usan diferentes criterios, entre los que se encuentran:

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Víctor Olgyay fue el precursor del bioclimatismo, él fue un arquitecto húngaro que vivió en Estados Unidos y murió en 1970. La arquitectura bioclimática se formaliza como una disciplina dentro de la arquitectura durante la década de 1950.

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“permite satisfacer nuestras necesidades actuales sin comprometer la capacidad de las generaciones futuras”

La Arquitectura Bioclimática se rige de 4 principios básicos:
+ Sustitución de fuentes no renovables por renovables
+ Elección de materiales con menor contenido energético, tanto en fabricación como en vida útil
+ Formas, tipologías edilicias y elementos constructivos que requieran menor cantidad de energía para ser construidos y acondicionados

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La reciente conciencia ambiental que se ha cobrado a raíz del cambio climático ha replanteado muchos de los principios sobre los cuáles se erigían ciertas disciplinas. Entre ellas la Arquitectura

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- Comodidad térmica
- Diseño a gusto del usuario, priorizando ilumnación natural
- Control de los niveles de CO₂ en los interiores
- Utilización de materiales de construcción no tóxicos
-Adaptación a las condiciones climáticas de su entorno.
- Conocimiento de los factores físico-geográficos del sitio en el que se contempla realizar la construcción, además de aspectos como el clima; temperatura, humedad, precipitación pluvial, radiación solar y vientos.
-Uso de resursos sutentables
-Involucra a toda la comunidad alrededor de la  construcción.

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Es la integración de construcciones al entorno, de una manera amigable y con el fin de alterar lo menos posible las condiciones naturales, garantizando la preservación de los ecosistemas existentes y evitando su contaminación.