Energia y Tecnologia de la Construccion Parte 1 2011 INTRODUCCION

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(1)Guillermo José Jacobo Herminia María Alías. Energía y Tecnología de la Construcción Parte 1-2011.

(2) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 2 / 338.

(3) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. ISBN:. EdiFAU-UNNE. 3 / 338. 978-987-27086-5-8.-. Fecha de catalogación: Publicación:. 02/XII/2011.-. Diciembre de 2011.-. Prohibida su reproducción total y/o parcial, impresa y/o digital sin la correspondiente autorización escrita de los autores. Material bibliográfico adecuado para uso académico y/o en investigación. Su divulgación académica y/o científica obliga a citar a la fuente y a los autores. Todos los Derechos Reservados. Editado por los ©Autores. Hecho el depósito que proviene de la ley Nº 11.723.. ISBN: 978-987-27086-5-8.Publicación general sin referato. El contenido de este trabajo es exclusiva responsabilidad de los autores.Reservados todos los derechos.Jacobo, Guillermo José.Energía y Tecnología de la Construcción : Parte 1 2011 / Guillermo José Jacobo y Herminia María Alías.- 1a ed.. - ResistencIa: EDIFAU, 2011.E-Book.1. Construcción. I. Alías, Herminia María II. Título.CDD 690.-.


(5) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. Índice Parte 1‐2011 Agradecimientos. 7. Introducción. 9. I. Medioambiente y Energía. 41. II. Hábitat Construido y Energía. 105. III. Tecnología de la Construcción y Energía. 157. Anexos. 293. Bibliografía. 327. Parte 2‐2012 IV. Arquitectura y Tecnología versus Energía V. Arquitectura Inteligente ó Arquitectura Energéticamente Optimizada. VI. Vivienda y Energía. 5 / 338.


(7) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 7 / 338. Agradecimientos El presente trabajo es producto del esfuerzo realizado por el Estado Argentino para financiar nuestros puestos de trabajo, como así también nuestra formación académica universitaria y nuestra especialización académico-profesional en los últimos 25 años. Nos sentimos agradecidos de haber podido cumplir con las expectativas puestas en nosotros. Además, agradecemos el continuo apoyo de nuestras respectivas familias y amigos: sin ellos tampoco hubiera sido posible la concreción del mismo. Por último, agradecemos a los interesados en el tema Energía en la Edificación Arquitectónica, principalmente alumnos y colegas de la UNNE, quienes con sus críticas y consultas permanentes, nos alentaron a profundizar en la temática. Vale la pena continuar aportando, para beneficio de la universidad pública argentina. Nos encontramos a vuestra disposición. Debido a razones operativas, en el presente año 2011 se publica la “Parte 1”, y en el 2012 se publicará la “Parte 2”. Muchas gracias.-. Los Autores..


(9) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. Introducción. EdiFAU-UNNE. 9 / 338.

(10) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 10 / 338. Este trabajo se encuentra enmarcado en los resultados alcanzados en los Proyectos de Investigación “PI-747/2003”, “PI-013/2005”, “PI-042/2007” y “PI-C001/2010 (este último se encuentra actualmente en ejecución), todos acreditados ante la Secretaría General de Ciencia y Técnica de la Universidad Nacional del Nordeste (sita en la ciudad de Corrientes, Provincia de Corrientes, República Argentina) y en el Programa de Incentivos a los Investigadores de la Secretaría de Políticas Universitarias del Ministerio de Educación, Ciencia y Tecnología de la Nación (Buenos Aires, República Argentina). El presente trabajo analiza la relación entre el consumo de energía en la edificación, su tecnología constructiva y el efecto sobre medioambiente.. Imágenes de diferentes obras de arquitectura y materiales de construcción, 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 imágenes relacionadas con el hábitat construido por el hombre y para el hombre. Sin embargo, en muy pocas ocasiones se relacionan estas imágenes, como objetos protectores de la vida, y también, para el desarrollo de la vida humana, que fue, es y será construido por el hombre como edificación arquitectónica, que tiene implicancias y efectos sobre el medioambiente planetario, el cual se encuentra seriamente dañado, pero al mismo tiempo, es el sustento de la vida sobre el planeta tierra..

(11) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 11 / 338. Nos encontramos terminando la primera década del Siglo XXI, paradójicamente todavía no se relaciona en toda su dimensión, que el hábitat construido afecta al hábitat humano y al hábitat natural y planetario. Muchos consideran a esta situación, como algo propio de discusión teórica solo de los ámbitos académicos, 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 ámbito académico no se ha integrado a la realidad social, económica, tecnológica y cultural, en particular en esta temática. Sin embargo, debido a lo novedoso del tema, y también, de su divulgación en los ámbitos internacionales, nacionales, regionales y locales, desde 1992 a la fecha solo pasaron 20 años, con la Conferencia Internacional de Rio de Janeiro sobre el Medioambiente y el Desarrollo, (Río de Janeiro, Brasil), cuando se escucharon las primeras advertencias científicas sobre los problemas del calentamiento global, sobre el cambio climático planetario y sobre el uso abusivo de los recursos naturales y la degradación masiva del medioambiente. En la mayoría de las publicaciones científicas y periodísticas de los últimos 10 años, solo se trato el problema planetario relacionándolo con el consumo masivo de recursos naturales, en particular, con los combustibles fósiles, lo que lleva a pensar en los vehículos automotores de combustión interna y sus emisiones gaseosas tóxicas. Sin embargo, en muy pocos casos, se relacionó los problemas medioambientales con la edificación arquitectónica, con el quehacer de la arquitectura y con el uso que le da el hombre al hábitat construido, en este caso con el consumo de energía en la edificación arquitectónica, el cual depende del clima del sitio geográfico donde se encuentre implantado el objeto arquitectónico, que se magnifica continuamente con la demanda continua de espacios habitables construidos. Este consumo de recursos naturales y energía depende de los valores culturales de cada grupo social, racial y nacional. En los inicios y primera parte del siglo XX se produjo el fenómeno de incorporar a la energía eléctrica como factor de vida en la edificación arquitectónica. Esta situación se masificó a nivel global a partir de mediados del siglo XX, con una demanda y consumo irrestricto y masivo planetario en el campo de la edificación hasta nuestros días. A fines del siglo XX, más precisamente desde la década de 1980 se detectaron y emergieron las consecuencias negativas planetarias del consumo masivo de energía y recursos naturales, por lo que se emprendieron alternativas de diseño y tecnologías de bajo consumo energético en todos los órdenes de la vida, incluyendo al campo de la arquitectura..

(12) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 12 / 338. Luego de casi 40 años de la primera crisis energética internacional (1973-1974), cuando el mundo industrial y consumista constató fehacientemente que el modo de vida basado en la destrucción de los recursos naturales, y luego de 200 años del proceso continuo de Revolución Industrial, no era más sustentable en lo económico primero, y leugo en lo ecológico. Situación 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 también, por el estado planetario actual, para perjudicarla. Por esto, se aborda esta compleja temática de manera sencilla para la mejor comprensión del amplio campo de lectores y como síntesis de los trabajos de investigación realizados y de la bibliografía consultada. La falta de conciencia social y grupal sobre la temática del presente trabajo, en la que se incluyen a los profesionales de la construcción, 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: 1º Incompetencia inconsciente: no se tiene conocimiento y no se es conciente que no se sabe. 2º Incompetencia consciente: no se tiene conocimiento y se es conciente que no se sabe. 3º Competencia consciente: se tiene conocimiento, pero se toma consideración a cada paso a dar. 4º Competencia inconsciente: se tiene conocimiento de lo que se emprende, pero se lo realiza espontáneamente, 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 debería construir a la edificación arquitectónica, situación que se hace cada vez más necesaria de internalizar en el usuario de la edificación arquitectónica, pues a nivel planetario, la población ha crecido, y además, demanda más superficie construida para habitar y también más energía para hacer habitable los edificios. Vale comentar, que todos los esfuerzos (oficiales y privados) emprendidos en Argentina para reducir el déficit habitacional, y al mismo tiempo, para mejorar la calidad del hábitat se ven frenados por el crecimiento continuo de la población, como lo ha demostrado el último Censo de Población realizado en la República Argentina en Octubre de 2010, cuando la población alcanzó los 40 millones de habitantes de su territorio..

(13) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 13 / 338. La proyección para el año 2050 es de 55 millones de personas para el mismo territorio de Argentina, situación similar en cuanto a proceso de crecimiento poblacional a nivel mundial: en el año 2050 alcanzará a 8.200 millones de personas (ver en las siguientes imágenes):. Evolución de la población mundial urbana desde el año 2000 al 2050. Fuente: Periódico “EL CLARÍN” (19/05/ 2001) & FUSSLER & JAMES (1999).. Evolución de la población mundial urbana desde el año 2000 al 2050. Fuente: FUSSLER & JAMES (1999)..

(14) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 14 / 338. Proyección y Estimación de la Población de la República Argentina. 1950‐2015. Fuente: INDEC, (2010).. En 1980, el 65,4% de la población de América Latina era “urbana”, vivía en ciudades de más de 20.000 habitantes. Para el año 2000 la población urbana de América Latina era aproximadamente del 75,5%. Al año 2010 se supera ampliamente el 80% de la población residiendo en áreas urbanas, las cuales demandan y consumen energía y recursos naturales en sus hábitats construidos. Según Claude FUSSLER (1998): “El mundo se vuelve más africano, más asiático, más hispano y mucho más urbano, pues en 1950 una de cada tres (33%) personas vivían en un centro urbano, en 1997 una de cada dos (50%) personas, y en el año 2025 serán dos de cada tres (75%) personas”. CENTRO URBANO. 1950. 1985. 2000. Ciudad de México. 3.05. 17.30. 25.82. Sao Pablo. 2.76. 15.88. 23.97. Buenos Aires. 5.25. 10.88. 13.18. Río 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. Evolución de la cantidad de población en los principales centros urbanos en América Latina, según diferentes años. Fuente: CELANO, J. & CATALDI, H. & JACOBO, G., (2000)..

(15) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 15 / 338. MEGA‐CIUDADES: Los valores se corresponden con los años 1990 y 2000, en millones de personas habitando por mega‐ciudad. La población de las ciudades crecen continuamente y también la demanda de espacios construidos para habitar, trabajar, vivir, educar, etc., que implica también una demanda creciente de energía y recursos naturales para hacerlos habitables por parte de los usuarios. Fuente: DANIELS, K., (1999).. El crecimiento de la población urbana mundial se encuentra relacionado directamente con el crecimiento del consumo de recursos naturales, con la generación de residuos de toda índole (que en su mayoría ya no son degradables naturalmente) y con el consumo de energía. Esta situación no se ha modificado aunque se hayan producidos eventos internacionales trascendentes, y se refleja en el continuo aumento del consumo del petróleo y su precio, como materia prima generadora de todo el proceso industrial y económico mundial (ver en el siguiente gráfico):. Evolución del precio internacional del Petróleo en los últimos 25 años. Fuente: Plan de Intensificación del Ahorro y la Eficiencia Energética. Consejo de Ministros de España. Marzo 2011. www.infopower.es.

(16) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 16 / 338. Un caso a citar es la evolución de la República Popular China, actualmente el país mas poblado del planeta tierra, que al año 1975 (en plena de la primera crisis internacional de la energía) poseía una población mayoritariamente pobre y campesina. Sin embargo, luego de los cambios políticos y socioeconómicos implementados en los últimos 25 años, ha desarrollado una “clase media” de 300 millones de ciudadanos urbanos con una capacidad económica de consumo, que no tiene nada que envidiar a los de Norteamérica y a los Europeos Occidentales (ver el siguiente gráficos). Esta nueva clase media consumidora al estilo occidental del siglo XXI, se asienta en zonas urbanas y devendrá en mayores crecimientos poblacionales y urbanos, no solo en China, sino en todos los países asiáticos de alta población, como India y Pakistán (ver el siguiente gráfico).. La población mundial al año 2009. Se destaca el crecimiento de la población de la República Popular China y de otros países asiáticos, con respecto al resto de las otras naciones. Fuente: www.geohive.com/earth/population1.aspx.‐. En América Latina tampoco es una excepción esta situación, considerando que el 80% de la población de los países latinoamericanos más desarrollados económicamente son “urbanos”: Brasil, Argentina, México, Venezuela, Colombia, Chile, Uruguay, etc. Similar situación, crecimiento poblacional concentrado en áreas urbanas, se verifica también en Argentina, como lo describe la siguiente publicación periodística: LA MAYORÍA VIVE EN ZONAS URBANAS Fuente: http://www.26noticias.com.ar/en-el-centro-70151.html - Viernes, 11 de Julio de 2008.-. “La población argentina está distribuida de forma muy desequilibrada, ya que el 90%.vive en zonas urbanas, según informó el Ministerio del Interior”..

(17) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 17 / 338. La mayoría de la población urbana mundial habita en edificaciones arquitectónicas que se encuentra expuesta a las diferentes inclemencias climáticas naturales, como la que se ilustra en la imagen del pronóstico climático para la ciudad de Corrientes, Argentina, para el día 05 de Enero de 2010 a las 17:00 hs, situación típica de verano cálido‐humedo, con 37º C de temperatura del aire y sensación térmica de 43º C. Fuente: JACOBO, G., (2010).‐. En la imagen anterior se observa la situación climática registrada para un día “típico de verano” en las Ciudades de Corrientes y Resistencia, (Argentina): Martes, 05 de Enero de 2010, 17:00 hs., según registro meteorológico realizado en el Aeropuerto de la Ciudad de Corrientes y publicado en el Weather Chanel. Se observa una temperatura del aire registrada es de 37º C, 43º C de Sensación Térmica en el Aeropuerto (a 10 kms de la ciudad de Corrientes, donde se encuentra la estación metereológica local), que implica que en la ciudad de Corrientes dicha temperatura podrías alcanzar un valor promedio de 4045º 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 edificación existente, por lo que la temperatura del aire en la “capa límite de aire”, ubicada sobre el volumen de la edificación (1 a 3 mm de la superficie de la fachada o del techo) puede alcanzar un valor medio cercano a los 50º - 60º C dependiendo de la rugosidad y el color de la superficie del volumen edificado, siendo esta la magnitud de temperatura que luego fluirá en forma de energía térmica a través de la envolvente constructiva perimetral de la edificación. Este flujo de energía térmica ingresante por la envolvente constructiva perimetral es el causante del calentamiento del aire ubicado en los espacios interiores de la edificación, que finalmente es la causante de la sensación psicofísica de falta de bienestar higrotérmica de los usuarios de los mismos, que se denomina (vulgarmente y erróneamente) como “disconfort térmico”, que se debería describir como un déficit de bienestar psicofísico del usuario debido a condiciones inadecuadas de habitabilidad higrotérmica..

(18) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 18 / 338. El fenómeno físico de la transferencia de la energía, se ejemplifica en el siguiente gráfico, con el movimiento del flujo térmico en una pared externa, en este caso se observa que el flujo térmico se “mueve” desde el interior al exterior, o sea un caso típico de “invierno”, con perdida de energía, que luego debe ser reemplazada con una inyección de energía térmica en el espacio interior, por medio de la calefacción, que es cuando se produce el consumo de energía en la edificación. Durante el período de verano sucede el mismo fenómeno físico, pero a la inversa, el flujo térmico se direcciona desde el exterior más caliente a los espacios interiores menos calientes, lo que se denomina, ganancia térmica, e implica el uso de equipos electromecánicos para “enfriar” el aire calentado en los espacios interiores (consumo de energía).. Imágenes ilustrativas del movimiento del flujo térmico entre el espacio exterior del edificio y sus espacios interiores, atravesando la envolvente constructiva. Situación dinámica y continua durante todo el tiempo de existencia de un edificio. Fuente: www.finehomebuil ding.com/pages/the rmal‐bridging/ (2010).‐.

(19) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 19 / 338. Lo anteriormente comentado es un simple ejemplo del “movimiento de la energía en la edificación que se manifiesta como flujo térmico”, 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.), generándose así de manera simultánea en toda la edificación existente, que son miles de millones de objetos arquitectónicos a nivel mundial. Además, este fenómeno de transferencia de energía entre la edificación y su entorno inmediato depende en gran medida de su materialidad y de su tecnología utilizada para su construcción, siendo este el “factor tecnológico de diseño”, para lo cual se utiliza al “coeficiente de conductividad térmica” (λ), como factor de cuantificación del proceso de transmisión de energía térmica, pues el coeficiente “λ” es una característica intrínseca 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 ºK)). El coeficiente “λ” expresa la “cantidad de calor que pasa a través de la unidad de superficie de un material, de extensión infinita, caras plano paralelas y de 1,00 m de espesor, cuando entre sus caras se establece una diferencia de temperaturas igual a 1º, en condiciones estacionarias”. En la siguiente tabla se observan los valores de. “λ” de algunos materiales utilizados. usualmente en la construcción de edificios: MATERIAL. COEFICIENTE DE CONDUCTIVIDAD TÉRMICA “λ” (W / m ºK). 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. Estaño. 64,00. Acero Inoxidable. 14,00 – 16,00. Chapa metálica. 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. Se observa el valor de “λ”, de mayor a menor, de algunos materiales de construcción. Dependiendo del material utilizado, mayor o menor será la cantidad de energía térmica que atraviese la envolvente constructiva debido al fenómeno físico de “conducción de la energía”. En color “rojo”, materiales industriales de uso normal en la edificación, con altos valores de “λ”. En color “verde”, materiales naturales con bajos valores de “λ”. En color “naranja” materiales industriales de uso normal en edificación con bajos valores de “λ”, pero de alta toxicidad para la salud humana. Fuente: www.knaufinsulation.de (2010).‐.

(20) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 20 / 338. Con el coeficiente “λ” se puede determinar, durante el proceso de diseño, el valor de “U”: “coeficiente de transmitancia térmica”, (antiguamente denominado “K”) y también, el valor de “R”: “resistencia térmica” de la solución tecnológica adoptada. Ambos valores son recíprocos e inversos, a mayor “U” menor “R” y viceversa, que significa que a mayor flujo energético transmitido por conducción por medio de un cerramiento perimetral construido, menor será la resistencia que opone dicha solución tecnológica al paso del flujo energético, que se manifiesta con calor y temperatura. Por esto, la importancia de su consideración como factor de diseño desde el punto de vista tecnológico. “U” se expresa en “W / (m² ºK)”, y significa la cantidad de energía que se transmite por segundo a través de un área 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 recíproco del coeficiente de transmitancia térmica es la resistencia térmica "R", que se expresa en “(m ºK) / W” y es un indicador clave para determinar la eficacia de la capacidad de aislamiento térmico.. En el gráfico se observan tres soluciones tecnológicas con un mismo material aislante y de cerramiento, pero se variaron únicamente los espesores del material aislante para cada caso. El caso superior, con menor espesor de material aislante posee un valor de transmitancia térmica superior a los otros dos casos inferiores y al mismo tiempo una capacidad aislante (R) mínima con respecto a los otros casos. El caso inferior con mayor espesor de material aislante posee un valor de transmitancia térmica inferior a los otros dos casos superiores y al mismo tiempo una capacidad aislante (R) máxima con respecto a los otros casos. En este ejemplo se observa que modificando una variable de diseño (espesor del material aislante), es posible optimizar el comportamiento energético del cerramiento constructivo perimetral de un objeto arquitectónico. Fuente: www.knaufinsulation.de (2010).‐.

(21) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 21 / 338. Sin embargo, este fenómeno físico de transferencia de energía, es solo uno de los causantes del consumo de energía y de recursos naturales en la edificación arquitectónica. El factor iluminación de los espacios interiores es también generador de consumo energético, y también, el equipamiento que tenga dichos espacio, para su uso y habitabilidad, etc. Evidentemente la arquitectura está muy comprometida para sustentar la vida humana sobre el planeta, existiendo conceptos y herramientas de Diseño Tecnológico (elección y disposición de los materiales de construcción) relacionados con la física de la construcción, que posibilitan materializar edificios sustentables en el siglo XXI, que implican un mínimo consumo energético, con respecto a los edificios erigidos en el siglo XX. Es un compromiso ético de cada profesional de utilizarlos en las etapas de diseño y construcción, pero el usuario debe estar en conocimiento de los mismos, por lo que se ejemplifican algunos casos de diseño tecnológico según conceptos de física aplicada en la construcción, para obtener diferentes tipos de aislaciones termoacústicas, sin hacer uso de energía eléctrica como factor de climatización de los espacios interiores: VENTILACIÓN NATURAL Paramento externo continuo: ventilación debido al "Efecto Chimenea". Una cámara de aire en movimiento, entre la capa externa con juntas cerradas y el paramento interior, se crea un paso ascendente del aire debido al efecto chimenea. DESVENTAJAS: En fachadas de edificios existentes, donde no se contemplaron esta solución en la etapa de diseño, se dificulta su materialización: aberturas, salientes, obstáculos sobre los edificios pueden en efecto interrumpir el espesor y la altura de la cámara de aire, pues se reduce el movimiento ascendente del aire dentro de la cámara. En invierno es contraproducente el intenso movimiento del aire dentro de la cámara, pues potencia el movimiento del flujo térmico desde el interior del edificio hacia el exterior. Paramento externo discontinuo (con junta abierta): ventilación localizada sobre diferentes puntos de la fachada debido al "Efecto Chimenea". La fachada ventilada discontinua (con juntas abiertas en su capa exterior) permite resolver las discontinuidades volumétricas de las fachadas existentes. VENTAJA: La circulación de aire en una fachada con juntas abiertas es más regular, debido a la acción del viento (calentamiento/enfriamiento del aire). AISLACIÓN TÉRMICA Materialización del efecto “escudo térmico” VENTAJA: En el verano, la fachada ventilada crea un "escudo térmico" sobre la superficie vertical perimetral del edificio, debido a la constante circulación de aire ascendente dentro de la cámara, que impide que el flujo térmico se introduzca en los espacios interiores con menor valor de temperatura del aire, generándose así un “colchón de aire en movimiento continuo”. EFECTO “INERCIA TÉRMICA” La fachada ventilada materializa muros perimetrales con inercia térmica, para aprovechar la capacidad de acumulación de energía térmica de las paredes. VENTAJAS: En verano: desfasaje de la onda térmica (el calor penetra en el interior de los locales, en forma reducida y con retraso en tiempo, cuando la temperatura exterior es menor). En invierno: mayor tiempo de enfriamiento de la pared..

(22) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 22 / 338. REDUCCIÓN DE LOS PUENTES TÉRMICOS La fachada ventilada puede materializar una correcta aislación térmica y se puede eliminar las causas de patologías constructivas (condensación y hongos en el interior de los ambientes), causa de grietas y de desprendimiento de elementos constructivos de la fachada. AISLACIÓN ACÚSTICA VENTAJAS: Efecto de la pared compuesta para la absorción de los ruidos externos. Conforma un sistema constructivo multicapa, que permite una mayor absorción del ruido externo. Permite la aislación acústica continua al eliminar los puentes acústicos. Protección ante las acciones climáticas atmosféricas PERMEABILIDAD INTERNA VENTAJAS: La fachada ventilada permite la “transpirabilidad” (la humedad interior de los ambientes puede difundirse en el exterior), manteniendo los muros aislantes secos y en condiciones ideales para la aislación y la conservación. PROTECCIÓN DEL AGUA VENTAJAS: El agua de lluvia, el hielo (granizo y helada) y los gases contenidos en el aire son las principales causas de degradación de las fachadas de los edificios. La protección de loa muros es un factor importante para el mantenimiento de los edificios.. Los citados conceptos de física de la construcción aplicados en el diseño arquitectónico y tecnológico, no son nuevos, pero si son implementables en todo tipo y temática de edificación arquitectónica, como lo realizado en los siguientes ejemplos. Se puede comentar un caso singular de “Fachada Ventilada” en la edificación arquitectónica, instrumentado por medio del “diseño tecnológico”. Por supuesto, vale aclarar que es un caso singular, pero que demuestra la viabilidad técnica de materializarlo, según las circunstancias contextuales del sitio de implantación (país, clima, tecnología y mano de obra disponible, recursos económicos, valores, etc.). Sin embargo, la materialización tecnológica del ejemplo edilicio (ver en la siguiente página), no lo caracteriza por ser ecológico, sino por haber contemplado un aspecto del complejo problema de la sustentabilidad de la edificación: el aprovechamiento de la iluminación natural y el mejoramiento de la resistencia térmica de las fachadas para mejorar la performance del consumo energético del edificio, el cual tiene un objetivo comercial-productivo, por ser un edificio corporativo, pero no habitacional-doméstico. Vale el ejemplo como solución tecnológica ilustrativa del factor energético como factor de diseño, pero no como solución masiva a imitar o transferir para los millones de unidades de habitacionales, que también deberían ser optimizadas en cuanto a su performance energética y de consumo de recursos naturales, que es lo que demanda actualmente y demandará la población mundial (incluida Argentina) en sus hábitats construidos. El edificio corporativo está “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 cotización inmobiliaria), y también, la materialización de la fachada vidriada aislante (térmica y acústica) por el.

(23) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 23 / 338. efecto chimenea en la doble capa vidriada de la fachada. El control de la iluminación natural externa sobre los espacios interiores se obtiene por medio de la capa externa vidriada tonalizada.. TORRE CASTELAR. Arqs. Rafael de la Hoz, Gerardo Olivares y Rafael de la Hoz Castanys. Madrid, España, 1986. Fuente: JACOBO, G., (2006).‐. Otros caso interesante de comentar son dos edificios que también responden a similares conceptos de física de la construcción. Vivienda unifamiliar en la Sierra de Madrid, España. Diseño y construcción totalmente bioclimática, pues aplica masivamente los principios de “fusión” de funciones de su envolvente constructiva, con el de “atrio” para aprovechar las condiciones climáticas del sitio, materializando estos conceptos con “madera” y “adobe”. El diseño arquitectónico responde adecuadamente a la situación climática del sitio de implantación (templado-frío-seco con alto nivel de asoleamiento anual)..

(24) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 24 / 338. Se utiliza el “efecto invernadero” para generar calefacción solar y ganancia térmica en invierno, (la masa del edificio trabaja como un gran acumulador de energía solar), y también el “efecto chimenea” en verano, sobre la fachada con asoleamiento directo. Este edificio reúne todas las características del “bioclimatismo pasivo”. Toda la tecnología de la construcción es autóctona del sitio con bajo nivel de industrialización, por lo que el impacto ambiental de la obra es bajo.. VIVIENDA UNIFAMILIAR. Sierra de Madrid, España, 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 paradigmáticos del “HighTech-Inteligente-Bioclimático”, cuyos objetivos básicos son la optimización de la gestión del mismo, maximizar la productividad interna y minimizar su consumo energético anual. La imagen del mismo es de trascendencia internacional pues representa a la solidez de la corporación industrial propietaria, y además, a la preocupación por el medioambiente con la aplicación de los principios de “Fusión” de funciones de la fachada circular y su volumetría con su diseño de planta circular y con la implementación de paneles industrializados prefabricados como solución tecnológica de avanzada que permite “respirar” a los espacios interiores, materializando el principio de la “piel activa”..

(25) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 25 / 338. Se aplica el principio de la “iluminación y ventilación natural controlada” por medio de los paneles de doble acristalamiento y cámara de aire interior con disposiciones técnicas de control de ingreso y salida del aire interior, según la situación climática estacional, gestionada por un sistema informático integrado al edificio. Utilización masiva de materiales de alto nivel de industrialización, por lo que el impacto ambiental de la obra es elevado y con alto costo ecológico.. RWG HOCHHAUS. Ingenhon & Overdiek & Kahlen. Essen, Alemania, 1996. Fuente: JACOBO, G., (2004)..

(26) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 26 / 338. Los ejemplos arquitectónicos reales, antes comentados, aplican conceptos de física de la construcción, pues se basan en una simple solución tecnológica denominada “sistema Trombe-Michel”, comúnmente 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 térmica, como ser: piedra, hormigón armado, adobe, ladrillos macizos e inclusive agua. Estos ubicados en una placa separada con una cámara de aire, de un paño externo de vidrio, y ventilaciones (superiores e inferiores) conformando así un gran colector solar térmico en la fachada solar del edificio. Esta solución tecnológica fue patentada por Edward S. Morse en 1881 como “Colectores de Aire” (ver siguientes gráficos):. Detalles del “Colector de Aire” de Edward S. Morse, patentado en 1881, base del “Muro Trombe”. 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 subterráneo de agua de 66 m3 como reserva y provisión de agua caliente (ver gráficos en la siguiente página). Sin embargo, durante la primera mitad del siglo XX no fue utilizada masivamente en la Arquitectura, solo en algunos casos aislados en los países nórdicos escandinavos. A partir de la década de 1960, se internacionaliza su aplicación en la arquitectura, por medio de la difusión periodística que tuvieron las casas solares pasivas diseñadas por el ingeniero Félix Trombe y el arquitecto Jacques Michel en la localidad de Font-Romeu-Odeillo-Via, Francia..

(27) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 27 / 338. Debido al bajo costo internacional de la “energía” hasta 1973, cuando tuvo lugar la primera crisis internacional de la energía con el embargo petrolero de los países árabes productores a los países industrializados del primer mundo, se origina la primera generación masiva de edificaciones que incorporaban sistemas pasivos de climatización 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 energía a base de combustibles fósiles. Desde 1974 se desarrollan soluciones tecnológicas innovadoras para aplicar en el diseño arquitectónico de manera de alcanzar consumos energéticos mínimos y evitar la dependencia de los combustibles fósiles como fuente de generar de energía para la edificación (ver siguientes gráficos):. Aplicaciones reales del Muro Trombe en la primera generación de “edificación de bajo consumo energético”: (Arriba Izquierda) Vivienda experimental del MIT, USA, 1938. (Arriba Derecha) Vivienda del Arq. Douglas Kelbaugh, Princenton, New Jersey, USA, 1973. (Abajo Derecha) Centro Deportivo de Ski, Windham, Vermont, USA, 1977. Fuente: HUMM, O., (1997)..

(28) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 28 / 338. El concepto físico de la solución tecnológica aplicada es la “diferencia de densidad entre el aire caliente y el aire frío, que provoca corrientes ascendentes de aire (chimenea solar), que se potencian y direccionan con las válvulas y ventanas que se ubiquen en la fachada solar”. Este movimiento de aire calentado naturalmente por el efecto invernadero dentro de la cámara de aire, producen ventilaciones en los espacios interiores, pues succionan el aire de otros ambientes hacia la cámara, generando una ventilación natural continua, sin necesidad de instalar equipos de electromecánicos que fuercen el movimiento del aire.. Esquema de funcionamiento del Muro Trombe, según cada estación climática extrema. Fuente: www.plataformaarquitectura.cl (2010).‐. Esta solución tecnológico-constructiva puede ser ejecutada por cualquiera con un mínimo de conocimientos de la técnica de construcción, siendo necesaria la dirección de un especialista, para optimizar el rendimiento del mismo, pues depende de las terminaciones, acabados y de los materiales usados (cristales y aislantes) su optimización funcional. Así se puede afirmar, que el “Muro Trombe” es un sistema pasivo de climatización de espacios interiores basado en la captación de la radiación solar, no tiene partes móviles y no necesita casi mantenimiento. Así se potencia el uso gratuito de la energía solar que recibe un muro y para convertirlo en un sencillo sistema de climatización natural, para verano e invierno. Gestionado adecuadamente, entrega calor durante los meses fríos y permite una mejor ventilación en los meses cálidos a través de una ventilación cruzada..

(29) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 29 / 338. Tecnológicamente se resuelve el sistema con las siguientes partes constructivas de simple implementación en la edificación arquitectónica: 1. Un muro interior de gran inercia térmica o de un material que refleje el calor, pero en todo caso, siempre protegida con un aislante al interior. 2. Una lámina de vidrio lo más espesa posible. 3. Un alero superior que proteja el espacio interior para que no caiga ningún cuerpo extraño entre el muro interior y la lámina de vidrio. 4. Una cámara intermedia delimitado por el muro y el vidrio, que debido a la radiación solar tendrá una temperatura mayor que el exterior e interior (efecto invernadero). 5. Orificios en los muros con sus respectivas válvulas; dos superiores (interior y exterior) y dos inferiores (interior y exterior).. Partes constructivas de un muro Trombe. Fuente: www.plataformaarquitectura.cl (2010).‐. Como ejemplo de aplicación del concepto del Muro Trombe en la edificación arquitectónica se puede citar a la planta de producción y almacenaje de aceite de oliva “Almazara Olisur” del Arq. Guillermo Hevia, ubicada en Fundo San José de Marchigüe, Comuna La Estrella, VI Región, Chile, 2008. Construida con materiales regionales (ver las imágenes en la siguiente página)..

(30) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 30 / 338. Aplicación en el diseño arquitectónico y en la construcción del concepto del muro Trombe en Arquitectura: “Almazara Olisur”. Arq. Guillermo Hevia. Chile. 2008. Fuente: www.plataformaarquitectura.cl (2010).‐. Este tipo de solución tecnológica, que implica que el diseño arquitectónico del objeto se encuentre en función del mismo concepto físico, tiene por objetivo la no utilización de energía basada en combustibles fósiles, para hacer un aprovechamiento intensivo del recurso natural inacabable: la radiación solar. El ejemplo de una vivienda solar con el principio del muro Trombe para su climatización, con una forma acorde al funcionamiento del mismo, y para aprovechar la iluminación natural, ambos factores de diseño que permiten el uso racional de la energía (ver en las imágenes de la siguiente página)..

(31) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 31 / 338. Ejemplo de aplicación del Muro Trombe para la climatización de una vivienda en Mendoza, Argentina.‐ Fuente: UI2‐IDEHAB‐FAU‐UNLP, 2009. http://es.wikipedia.org/wiki/Muro_Trombe y http://arquiecologia.com/. Esquemas constructivos de funcionamiento físico del Muro Trombe aplicados a la vivienda solar de arriba. Fuente: www.baunetzwissen.de/standardartikel/Fassade‐Trombewand_1516733.html?source=nl (2011).‐. Una evolución e innovación tecnológica de principios del siglo XXI, aplicado en edificación arquitectónica, basándose en el mismo concepto de física de la construcción que materializó la solución técnica tipo “muro Trombe”, es la “aislación térmica transparente”, que fue desarrollada en Alemania en la última década del siglo XX y conocida internacionalmente bajo las siglas “TWD” (Transparente WärmeDämung). La solución “TWD” funciona bajo el mismo concepto del “muro Trombe”, pero se hace más eficiente la producción de aire caliente debido al efecto invernadero múltiple producido en pequeños capilares de cristal ubicados horizontalmente en la cámara de aire intermedia, que se caliente más rápidamente y permite que el muro de material ubicado detrás pueda absorber el flujo calórico generado, que luego será entregado por conducción al espacio interior (en invierno se genera una calefacción pasiva), mientras que en verano se produce una corriente de aire caliente ascendente continuamente potenciada por las válvulas de entrada y salida de aire (ambas abiertas), impidiendo así que el flujo de energía térmica 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 cámara intermedia succiona el aire interior, generándose así una ventilación natural continua, sin necesidad de consumir energía eléctrica (ver imágenes en la siguiente página)..

(32) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 32 / 338. Radiación solar en invierno. Radiación solar en verano. Evolución tecnológica del Muro Trombe según conceptos de física de la construcción aplicada: Aislación Térmica Transparente (TWD): Centro de Entrenamiento Aeroespacial “DLR”, Köln‐Porz, Alemania. 1999. Fuente: JACOBO, G., (2006). En todos estos casos reales de diseño tecnológico y arquitectónico concretados según principios de la física de construcción, se conjugan y compatibilizan los factores energéticos, climáticos, iluminación, etc., ¿sería posible concretar esto en todos los objetos arquitectónicos, 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 higrotérmica con sustentabilidad energética..

(33) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 33 / 338. El aspecto ecológico de la construcción, también debe ser optimizado para beneficio del usuario, pues con los conceptos anteriormente explicado de arquitectura optimizada energéticamente desde el punto de vista higrotérmico, no se cubre toda la problemática de la sustentabilidad, pues la materialización y mantenimiento tecnológico de la edificación, también implica un costo energético con efectos negativos planetarios, por lo que la decisión de utilizar ciertos materiales y tecnologías constructivas también son primordiales desde el punto de vista medioambiental. Es necesario definir el concepto de “condiciones adecuadas de habitabilidad higrotérmica con sustentabilidad energética y ecológica para los usuarios”, lo que depende del medioambiente, pues si continúa calentamiento global, el cuerpo de los seres humanos no podrá adaptarse a dicha variación de temperatura, pues el organismo humano funciona correctamente según las condiciones higrotérmicas de su entorno inmediato. Los espacios arquitectónicos 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 energía eléctrica en la mayoría de los casos, para crear las condiciones internas adecuadas de habitabilidad higrotérmica. Sobre este tema fue publicado de manera simple y comprensible por cualquier lector en la siguiente publicación periodística: “EL CUERPO DE LOS SERES HUMANOS NO PODRÁ 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 años la combinación de temperatura y humedad tolerable para el ser humano volverá inhabitables la mayor parte de las regiones de la Tierra que hoy están pobladas. Esta es la conclusión a la que llegaron investigadores de la Universidad de Columbia (USA), y calculan que aún si el aumento de temperatura es leve, muchas comunidades se verán sometidas a niveles de calor sin precedentes. En general, se piensa que, a medida que aumente la temperatura global y se acentúe el cambio climático, el ser humano simplemente se adaptará a estos cambios, modificando su estilo de vida. Sin embargo, el panorama no es tan simple, sobre todo si te toman en consideración no sólo el aumento del calor, sino también la humedad. Así es como los de Columbia demostraron que tal adaptación al calor no será posible para nuestros organismos. Ya se sabía que, durante el verano, el factor con mayor incidencia sobre la sensación térmica es la humedad, porque ésta afecta directamente a la capacidad de generación de sudor de la piel. Un cuerpo humano en estado de reposo genera alrededor de 100 watios de calor metabólico, que debe ser liberado (mediante el sudor u otros mecanismos biológicos) para evitar que el interior del cuerpo se caliente demasiado. Sin embargo, cuanto más humedad hay, nuestro cuerpo puede enfriarse menos, y se sufre el calor con mayor intensidad (aumenta la llamada sensación térmica). En términos de mediciones, los científicos dicen que la eliminación del calor del interior del cuerpo es posible sólo si éste tiene una temperatura mayor que la temperatura de bulbo húmedo del aire que lo rodea. Esta temperatura es la que señala un termómetro bajo sombra, con el bulbo envuelto en una mecha de algodón húmedo 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.

(34) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 34 / 338. humedad relativa del ambiente, más rápidamente se evaporará el agua que empapa el paño. Los científicos explican en un artículo publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), que los humanos mantenemos una temperatura corporal interior de unos 37 ºC, y de alrededor de 35ºC en la superficie de la piel. Si la temperatura de bulbo húmedo es superior a los 35ºC se puede producir una elevación de la temperatura interior del cuerpo, conocida como hipertermia. Para que esto no ocurra, la temperatura de bulbo húmedo debe ser de 30ºC 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 higrotérmica, que fluctúan dentro de un campo de bienestar psicofísico del usurario. Esto se puede concretar con la protección constructiva de la edificación, con un diseño tecnológico-constructivo-arquitectónico, caso contrario, de que la edificación arquitectónica no cumpla con su función básica de protección al usuario ante las inclemencias climáticas, el mismo usuario debe establecer las condiciones de habitabilidad, que lo realiza por medio del consumo de energía, incorporando a la edificación equipamientos e instalaciones electromecánicos para la climatización artificial, que normalmente se denomina como “situación de confort interior”, descripción errónea del “Bienestar Psicofísico” desde el punto de vista higrotérmico del usuario.. “Diagrama Bioclimatico” con diferentes zonas climáticas. La de color verde: “zona de confort”, que en realidad es el “área de bienestar higrotérmico” del usuario, donde deben fluctuar continuamente las condiciones higrotérmicas adecuadas de los espacios interiores. En los puntos rojos se refleja la situación climática del NEA (cálido‐húmedo). Fuente: JACOBO, G., (2010).‐.

(35) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 35 / 338. En el gráfico del “diagrama bioclimático” (ver en la página anterior) se observa el “Diagrama Bioclimatico” (ver explicación en el ANEXO), con la incorporación de diferentes zonas climáticas, la central de color verde con “C”, significa “Zona de Confort” (Área de Bienestar Higrotérmico para el Usuario del espacio arquitectónico), por donde deben fluctuar continuamente la condiciones higrotérmica adecuadas (temperatura, movimiento y humedad relativa del aire interior) de los espacios interiores de la edificación arquitectónica. En cambio, se observa una línea de cuadrados rojos, que corre sobre la línea del 70% de HR, desde los 26º C hasta los 34º C, atravesando las áreas de zonas de ventilación y deshumidificación, que se requieren como acciones para alcanzar el bienestar higrotérmico por parte del usuario. Esta línea se corresponde a las condiciones climáticas externas para el sitio geográfico de implantación de la Ciudad de Corrientes (Según IRAM. clima: “Cálido-Húmedo”) de Argentina.. Evidentemente existe una diferencia notable entre la realidad climática regional (Según IRAM: cálido-húmedo en su sector oriental y cálido-seco en el occidental), como ejemplo de estudio de la presente, y lo que teóricamente es deseable y recomendable para los espacios interiores de la edificación arquitectónica. La diferencia higrotérmica, entre la situación climática externa y las condiciones higrotérmicas internas, solo es salvable con la correcta construcción y diseño del objeto arquitectónico, lo que significa que la materialidad tecnológica de la envolvente perimetral del objeto arquitectónico debe proteger y garantizar la habitabilidad higrotérmica de los espacios interiores para su uso y desarrollo de la vida humana. En el caso que no se cumpla esta premisa y función básica de la arquitectura, protección higrotérmica al usuario, generalmente se implementa la solución más práctica y puesta de moda por su facilidad de concreción: incorporar energía al objeto arquitectónico para hacerlo habitable desde el punto de vista higrotérmico, y así poder alcanzar el bienestar psicofísico por parte del usuario de los espacios interiores. Esto último se realiza en la realidad cotidiana, sin o con poca conciencia de sus efectos sobre el hábitat humano y el medioambiente planetario, por parte del usuario de los espacios arquitectónicos (ambientes interiores), que no debería suceder, pues la envolvente constructiva de la edificación es la que debería proveer de la protección constante al usuario de los espacios interiores ante las inclemencias y fluctuaciones diarias y estacionales anuales del clima geográfico. En el presente trabajo se tratará de analizar la situación antes descripta de generar las condiciones de habitabilidad higrotérmcias adecuadas para mantener el bienestar psicofísico de los usuarios, y también, la relación con la tecnología de la construcción aplicada en la Arquitectura, considerando también el aspecto higiene y salud del usuario, a partir de la tecnología de la construcción utilizada..

(36) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 36 / 338. El siguiente gráfico detalla, de manera general y esquemática, la relación existente (actual, pasada y futura) entre la tecnología de la construcción y el hábitat humano construido con la energía y el medioambiente, que es el objetivo del presente trabajo, pues la falta de conocimiento sobre esta relación, junto con el crecimiento continuo de la población mundial, hace que el hábitat humano construido afecte directamente al medioambiente:. Se observar el ingreso de energía en un muro de cerramiento, el cual debe mantener una temperatura interior adecuada (20º C) ante las inclemencias climáticas externas (‐10º C) y al mismo tiempo el consumo de dicha energía, las cuales influyen sobre el medioambiente. Fuente: GIERGA, M., 2009, www.argemauerziegel.de. Como síntesis se puede comentar, que el uso indiscriminado de energía en el hábitat humano construido (edificación arquitectónica) afecta de múltiples formas al mismo usuario (la raza humana). Muchos interpretan que energía significa: iluminación, calefacción, climatización, funcionamiento de artefactos domésticos, etc., sin embargo, tiene una implicancia mayor, pues todos los productos, bienes y servicios que actualmente se consumen y se usan, basan su creación, producción, generación, materialización, implementación, etc., en recursos naturales y en energía, que a la vez necesita recursos naturales para su generación, distribución y consumo final. La siguiente publicación periodística, puede ejemplificar los efectos de la palabra “energía” en relación con la especie humana:.

(37) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 37 / 338. ESTIMAN QUE EL AIRE CONTAMINADO CAUSA MÁS INFARTOS QUE LA COCAÍNA Fuente: www.docsalud.com 24/02/2011. Estudio publicado en The Lancet.. La contaminación del aire produce más ataques al corazón que el consumo de cocaína e implica un riesgo cardíaco tan alto como el alcohol, el café y el esfuerzo físico, informaron científicos el jueves. El sexo, la ira, el uso de marihuana y las infecciones respiratorias o torácicas también pueden disparar ataques al corazón de diferente tenor, dijeron investigadores, pero la polución del aire – particularmente por el tráfico- es el mayor culpable. Los hallazgos, publicados en la revista The Lancet, sugieren que factores como la contaminación ambiental deberían tomarse más seriamente cuando se consideran los riesgos cardíacos y deberían ponerse en contexto junto con peligros mayores pero relativamente más raros como el uso de drogas. Tim Nawrot, de la Universidad de Hasselt en Bélgica, quien dirigió el estudio, señaló que espera que sus descubrimientos también alienten a los especialistas a pensar con más frecuencia sobre los riesgos de nivel poblacional. La Organización Mundial de la Salud (OMS) describe a la contaminación 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 contaminación ambiental, el agotamiento irreversible de los recursos naturales no renovables, la destrucción de los ecosistemas, el calentamiento global de la biosfera planetaria, etc., son algunos de los efectos negativos principales de un sinnúmero mayor de problemas que tienen a la especie humana, como causantes y víctimas al mismo tiempo. La vida orgánica planetaria es la más afectada, y la especie dominante sobre el planta tierra, la raza humana, ha sido alertada en los últimos 40 años 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 fósiles”, situación que se ha incrementado exponencialmente desde mediados del siglo XX, continua así al año 2011, aunque se presenten crisis internacionales y los pronósticos especializados informan que esta es la tendencia hasta fines del siglo XXI. Vale entonces preguntar: ¿existirá en 90 años la civilización, tal como se la conoce actualmente?, ¿es viable esta forma de vida actual, independientemente del país, la ideología y los valores culturales que la sustente?, ¿es consciente la raza humana del uso de los recursos naturales para sustentar su hábitat construido? La matriz energética mundial para producir energía en sus diferentes formas (eléctrica, mecánica, etc.), que se consume masivamente como energía final, y como, soporte de la vida planetaria, se basa en un gran porcentaje en el consumo de combustibles fósiles (petróleo, gas natural y carbón), en estos también se basa la arquitectura para generar, materializar y mantener el hábitat humano construido de una población en constante crecimiento y demandante de hábitats construidos..

(38) EdiFAU-UNNE. ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. 38 / 338. Como dato sobre el tema, vale comentar que en Argentina se consume el 50% de la energía eléctrica final en la edificación arquitectónica, al año 2009, según entrevista realizada. a. Jorge. Czajkowski,. Luis. Antico. y. Amadeo. Esposto. (10/06/2009,. www.ggsalas.com.ar). Según el Arq. Pablo Azqueta, especialista en aislación térmica en la. edificación (18/07/2011, www.ggsalas.com.ar/conferencia-online-de-pablo-azqueta-introduccion-a-la-ley13-059):. En Argentina se consume un 37% de la energía proveniente del gas natural y un 52% de la generación hidroeléctrica. Esto tiene como buena noticia que no contaminamos tanto como los países que tienen una enorme demanda del carbón, 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 duración aproximado de 6 años. Por otra parte establece algunos datos relevantes al consumo de energía de una vivienda: * 39% de energía que consume una vivienda es para calefacción y/o refrigeración * 32% de la energía que se consume en Argentina es para edificios residenciales, públicos y comerciales Ambos datos tienen semejanza con los datos que tiene Mazria, quien sintetiza que el 50% de la demanda total de energía en los Estados Unidos proviene de la construcción. LA AISLACIÓN TÉRMICA, AL IGUAL QUE LA CALIDAD DE UNA CONSTRUCCIÓN, ES UNA INVERSIÓN 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 útil del edificio. En general uno podría decir que la vida útil de una vivienda es de 50 años, lo cual es cierto aunque sea un argumento difícil de utilizar con un cliente. A continuación se muestra el consumo de energía de una vivienda media que es de 770 KWh/m² año. Este dato me parece algo elevado para tomarlo como nivel medio, pero en todo caso difiere notablemente de los 15 KWh/m² año que, por ejemplo, establece como límite el certificado Passive House en Europa..

(39) ENERGÍA Y TECNOLOGÍA DE LA CONSTRUCCIÓN ‐ Parte 1‐2011. Guillermo José Jacobo & Herminia María Alías.. EdiFAU-UNNE. 39 / 338. El consumo irrestricto de combustibles fósiles desde el inicio del período denominado como “Revolución Industrial”, a llevado a la dependencia del mismo para generar energía, que es el factor de sustentación de la civilización y la cultura de los siglos XX y XXI. Este elevado y continuo consumo de combustibles fósiles nunca fue aminorado aunque los precios relativos de los mismos se elevaron continuamente. Fuente: www.spiegel.de (2011).. Vale citar al famoso escritor norteamericano, Alvin Toffler, quien describió esta situación mundial en 1980, en su internacionalmente famoso libro “La Tercera Ola” (1980), y quien también predijo la forma de vida actual, a inicios del siglo XXI: El 8 de agosto de 1960, un ingeniero químico llamado Monroe Rathbone tomó una decisión en su despacho del edificio Plaza Rockefeller, en Mannhatan, New York, que los historiadores tomarán algún día para simbolizar el inicio del fin de la de la segunda ola industrialista (basada en el consumo irrestricto de energía barata). Pocos prestaron atención a aquel día, cuando el ejecutivo de la Exxon Corporation, adoptó medidas para reducir los impuestos que Exxon pagaba a los países productores de petróleo. Su decisión, ignorada por la prensa occidental, cayó como un rayo en los Gobiernos de esos países, ya que virtualmente todos sus ingresos procedían de los pagos realizados por las compañías petroleras. A los pocos días, las demás Compañías petroleras habían seguido el ejemplo de Exxon. Un mes después, el 9 de setiembre de 1960, en la ciudad Bagdad, Irak, delegados de los países más afectados se reunieron en consejo de emergencia y se constituyeron en Comité de los Estados Exportadores de Petróleo. Durante 13 años, las actividades de este comité, e incluso su nombre, OPEP, permanecieron ignoradas, salvo en las páginas de publicaciones especializadas. Hasta 1973,.