Docsity-arquitectura-bioclimatica-1.pdf

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA Unidad Xochimilco

División de Ciencias y Artes para el diseño Maestría en Ciencias y Artes para el Diseño Área de concentración: Sustentabilidad ambiental

INCORPORACIÓN DE ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS EN EL DISEÑO DE VIVIENDA NUEVA EN EL D.F. El caso de San Andrés Totoltepec.

Idónea Comunicación de Resultados para obtener el grado de Maestría que presenta:

Arq. Andrés Dionisio Hernández Tutor: Dr. Arq. Alberto Cedeño Valdiviezo

México D.F. a 09 de septiembre de 2014  

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA METROPOLITANA Unidad Xochimilco

División de Ciencias y Artes para el diseño Maestría en Ciencias y Artes para el Diseño Área de concentración: Sustentabilidad ambiental

INCORPORACIÓN DE ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS EN EL DISEÑO DE VIVIENDA NUEVA EN EL D.F. El caso de San Andrés Totoltepec.

Idónea Comunicación de Resultados para obtener el grado de Maestría que presenta:

Arq. Andrés Dionisio Hernández Tutor: y Coordinador de Área: Dr. Arq. Alberto Cedeño Valdiviezo Lector: Dr. Pablo Torres Lima

México D.F. a 09 de septiembre de 2014  

CONTENIDO

INTRODUCCIÓN Planteamiento del problema………………………………………………… 1 Objetivo general……………………………………………………………… 2 Objetivos particulares………………………………………........................ 3 Justificación académica……………………………………………………... 4 Hipótesis……………………………………………………………………… 5 Preguntas de investigación…………………………………………………. 6 Marco metodológico…………………………………………………............ 7

1. CAPÍTULO MARCO TEÓRICO-CONCEPTUAL 1.1 El viejo paradigma científico…………………………………………………….. 8 1.2 Teoría de los Sistemas complejos……………………………………………….11 1.3 Crisis energética de la vivienda y cambio climático…………………………... 12 1.4 El diseño bioclimático…………………………………………………………….. 14

2. APORTACIÓN METODOLÓGICA DE DISEÑO BIOCLIMÁTICO 2.1 Referencias metodológicas……………………………………………………….19 2.2 Metodología de diseño bioclimático propuesta por el autor…………………..21 2.2.1 La región………………………………………………………………...21 2.2.2 Lo local…………………………………………………………………..21 2.2.3 Lo particular…………………………………………………………….22 2.2.4 El usuario………………………………………………………………..22 2.2.5 Horarios y uso de los espacios dela nueva vivienda………………23 2.2.6 Diagnóstico bioclimático………………………………………………23 2.2.7 Diseño y transformación arquitectónica……………………………..23

3. DEFINICIÓN DE ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA SAN ANDRÉS TOTOLTEPEC 3.1 La Cuenca del Valle de México…………………….…………………………….26 3.2 San Andrés Totoltepec…………………………………………………………..27 3.2.1 Análisis solar……………………………………………………………..30 3.2.2 Población, economía y cultura…………………………………………30 3.2.3 Importancia para la región……………………………………………..32 3.2.4 Descripción de la problemática actual………………………………..32 3.3 El predio…………………………………………………………………………….34 3.3.1 Análisis del recorrido solar………………………………………………35 3.3.2 Condicionantes de diseño………………………………………………36 3.3.3 Relación con el entorno inmediato…………………………………...36 3.4 El usuario……………………………………………………………………………37 3.4.1 Horarios y uso de los espacios de la nueva vivienda………………37 3.4.2

Caracterización térmica……………………………………………….38

3.5 Definición de estrategias bioclimáticas para San Andrés Totoltepec………41 3.5.1 Estrategias para invierno………………………………………………43 3.5.2

Estrategias para verano……………………………………………….44

4. INCORPORACIÓN DE ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS EN EL ESTUDIO DE CASO 4.1 Descripción general del proyecto para la nueva vivienda…………………….46 4.2 Especificaciones constructivas de la futura vivienda…………………............47 4.2.1 Estructura………………………………………………………………...47 4.2.2 Techos y entrepisos…………………………………………………….48 4.2.3 Pisos y muros……………………………………………………………48 4.3 Programa arquitectónico…………………………………………………………..48 4.4 Eco tecnologías…………………………………………………………………….48 4.4.1 Sistema de captación pluvial…………………………………………..48 4.4.2 Baño seco compostero…………………………………………………49 4.4.3 Humedal para el tratamiento de aguas grises……………………….49

4.5 Planimetría………………………………………………………………………….49

REFLEXIONES FINALES Y CONCLUSIONES…………………………………..50 FUTURAS LINEAS DE INVESTIGACIÓN………………………………………...53 BIBLIOGRAFÍA……………………………………………………………………....54 ANEXOS……………………………………………………………………………….55

AGRADECIMIENTOS

Hay tanto porque agradecer y aunque entiendo que sería imposible mencionar y agradecer a todos aquellos que de alguna u otra forma han tocado mi vida a lo largo de este tramo del camino, quiero dedicar este esfuerzo, primeramente a mis padres por su apoyo incondicional en todo momento y por haberme inculcado desde siempre el amor hacia la naturaleza. A Jali, mi hermosa compañera de vida por su gran apoyo y comprensión a lo largo de este proceso. A la memoria de mi entrañable mamá Juana, protectora incansable, hasta el último de sus días de plantas y animales. Y finalmente, a la memoria de todos aquellos seres que amorosamente ofrendan sus vidas para que nosotros podamos mantener la nuestra, en cuyo ejemplo, encuentro mi mejor razón de ser.

 

“Los geógrafos no cesan de recordar que en cada país, la inclinación del tejado es uno de los signos más seguros del clima” Gastón Bachelard

INTRODUCCIÓN I.

Planteamiento del problema En los últimos tiempos la humanidad ha venido experimentado una serie

de transformaciones; cuyo impacto, ha tenido repercusiones no solo sobre ella misma; sino sobre todo el planeta. Crisis monetarias, depredación de la naturaleza, desigualdad social, etc., son muchas de las razones por las cuales es necesario reflexionar. Si bien es cierto que el dinero es un medio necesario para subsistir dentro del sistema que impera en el mundo, el centrarse en esta sola actividad puede hacernos pasar por alto nuestros ideales más elevados tales como la libertad, el respeto a la vida y la dignidad. Algunos autores, al respecto,

opinan que con tales acciones estamos

llevando a nuestro mundo y a sus habitantes hacia su degeneración (Hughes, 1981, p. 100). Tragedias ecológicas se suceden unas a otras poniendo en peligro mucho más que nuestra propia integridad. Se trata de seres indefensos incapaces de defender sus hogares y sus familias. Ecosistemas completos están en riesgo de desaparecer en nombre de un progreso miope para el que todo tiene un precio. Los budistas consideran al respecto, que esto se debe a que tenemos hábitos muy arraigados que nos impiden darnos cuenta del daño que nos hacemos a nosotros mismos y por consiguiente del daño que les ocasionamos a los demás con nuestras acciones: ¡Pero qué difícil puede resultar volver la mirada hacia adentro! ¡Con qué facilidad nos dejamos dominar por nuestros viejos hábitos y nuestros comportamientos sólidamente anclados!

(Rimpoché, 1993, p. 59). Lo anterior es un tanto desagradable de leer; pero al mismo tiempo, integra una oportunidad inmejorable para cambiar la forma de miramos a nosotros mismos en relación a la vida que nos rodea.

1   

Por otro lado, hay autores que afirman que incluso las crisis son necesarias para cambiar patrones y conductas negativas (Kuhn, 1962, p. 30-31); resultado que se alcanza mediante la reflexión y el consenso social (Alfie, 2005, p. 164). Como resultado de toda esta oleada del pensamiento en el mundo, desde finales de los 60’s, se han venido gestando una serie de promulgaciones con la finalidad de invitar a los diferentes gobiernos del mundo a reflexionar y cuestionarse acerca de los límites de su propio desarrollo.1 Lo que vino después desencadenó una serie de acontecimientos, entre los que figuran la Declaración de Estocolmo de 1972, El informe Brundtland de 1987 y finalmente, la Carta de la tierra en el 2000 (SEMARNAT, 2007). Por otro lado, a pesar de los esfuerzos realizados por estas y otras organizaciones de protección ambiental en el mundo, la sostenibilidad aún tiene un largo camino por recorrer. En este sentido, dentro de la propia sociedad contemporánea se habla de un Green Design, de productos Eco Friendly o de certificaciones LEED para edificios verdes, pero no de la sostenibilidad con un enfoque integrador naturaleza-sociedad-cultura; sino como un mero recurso mercadológico, utilizado para referirse a una serie de productos que intentan colocarse en el gusto de la gente como parte de una moda dirigida solo a aquellos que pueden pagarla; aunque en la realidad no alcanzan a comprender dicha sostenibilidad en sus correctas dimensiones. Ante este panorama la vivienda, envolvente de la célula social, de acuerdo con algunos autores (Sangrador, 2008, p. 7), tiene una posición clave en la búsqueda de soluciones a algunos de los problemas medioambientales más importantes; ya que puede ser un semillero de grandes acciones desde su interior. Por este motivo, hoy es más evidente el contraste ideológico que llevó a la construcción de las primeras viviendas respecto a los modos de producción que se tienen en la actualidad. Algunos autores aseguran que esto se debió a que la                                                              1

  El  Club  de  Roma  creado  en  1968,  tenía  como  objetivo  principal  investigar  acerca  de  los  métodos  en  relación  a  los  límites  físicos  de  los  recursos  de  la  Tierra  y  el  rápido  crecimiento  de  la  producción  y  el  consumo. relación a los límites físicos de los recursos de la Tierra y el rápido crecimiento de la producción y  el consumo. 

2   

economía dejó de servir a las necesidades del hombre y se avocó a cumplir simplemente sus deseos (Pérez: 2003, p. 43); lo que tuvo implicaciones en el modo de concebir el medio ambiente construido; es decir, las ciudades. Lo anterior, pone de manifiesto que la vivienda está pasando de ser un elemento asociado con la protección y el refugio, a ser una muestra más de la ignorancia que se tiene con respecto al lugar que se habita. En consecuencia, la construcción de viviendas, en la actualidad, se va perfilando como una de las actividades con mayor impacto sobre el medio ambiente natural y generadora de una gran parte de los desechos y gases de efecto invernadero a nivel mundial. Prueba de ello es que al sumarse nuevos territorios a la creciente mancha urbana, así también se modifican dramáticamente los ecosistemas de estos territorios absorbidos; lo que finalmente altera el equilibrio socioecológico de dichas poblaciones. Estas últimas, al no contar con la planeación urbana necesaria se convierten paulatinamente en focos de contaminación debido a que gran parte de las viviendas que ahí se encuentran, dejan a cielo abierto o dirigen sus desechos hacia las laderas de los ríos y barrancas, produciéndose así condiciones adecuadas para la proliferación de enfermedades y colocando en situación de vulnerabilidad a las familias locales. Más allá del escenario tan sombrío que acabamos de presentar, México se distingue por ser un jardín multicultural que integra un amplio repertorio tipológico de formas y maneras de convivencia entre vivienda y naturaleza, mismas que responden a los climas y a las necesidades locales de sus habitantes. La literatura existente muestra además un creciente interés por parte de diversos investigadores a dirigir sus esfuerzos hacia la conservación de este patrimonio (Prieto, 1978, 2008; Zárate, 2009; Ríos, 1991; entre otros), dentro del cual, el uso de la tierra como material de construcción ha permitido una mejor integración de las viviendas en sus diferentes contextos climáticos.

3   

Debido a la creciente aparición de viviendas en zonas de recuperación ecológica como en el caso de San Andrés Totoltepec (Sánchez y Alvarado, 2000), los cambios de uso de suelo que acompañan al desarrollo urbano subsecuente la utilización de materiales y técnicas constructivas incompatibles, trae como consecuencia un bajo nivel de habitabilidad de las viviendas y por consiguiente, como en el caso del confort térmico; un aumento en el consumo de energía eléctrica por concepto de climatización Por otra parte, la incorporación de estos materiales en los procesos de construcción local, que además de modificar secuencialmente el significado y la función de estos en contraste con los autóctonos (Boils, 1987, p. 60); hacen de ello, la causa principal del elevado consumo energético en el mundo y uno de los factores principales que propician la acumulación de calor en la atmósfera; dando lugar a lo que se conoce como inversión térmica o efecto invernado (INECC, 2012). Ante tal situación, la incorporación de estrategias bioclimáticas en el proceso de producción de cualquier edificación, como la vivienda, permite la generación de espacios más habitables. Como ya lo han comentado otros investigadores, la utilización de dichas estrategias no es una novedad, puesto que resultan de la aplicación de nuevos términos a viejos conceptos constructivos2; es decir, técnicas de construcción antiguas que se basan en la aplicación del conocimiento del clima local para integrar un conjunto de criterios de diseño arquitectónico. Una característica muy importante de las estrategias antes mencionadas es que pueden aplicarse indistintamente, a cualquier edificación o grupo de estos y adaptarse a las condiciones climáticas locales de cada

rincón del mundo (Monroy, 2001, p.

170). De acuerdo con lo anterior, algunos autores, comentan que es importante aplicar, preferentemente, estas estrategias en el ámbito de la vivienda por su extensión y participación en la problemática medioambiental en el mundo (Camous y Watson, 1983, p.11).                                                              2 Tomado del documento que lleva por nombre “La arquitectura bioclimática: términos nuevos, conceptos antiguos”. Introducción al diseño de espacios desde la óptica medioambiental. Publicado por Antonio Baño Nieva. Depto. De Arquitectura de la Universidad de Alcalá de Henares de Madrid.

4   

Es importante mencionar que como una práctica de reciente adscripción en la currícula escolar, ésta disciplina va ganando poco a poco terreno dentro de algunas instituciones de educación superior en nuestro país como la UAM Azcapotzalco, el Instituto de Ingeniería de la UNAM y la Universidad de Colima. Fuera de ello, las nuevas prácticas profesionales en nuestro país aún se encuentran lejos de contemplar la realización de estudios similares que analicen las variables climáticas para la obtención de criterios de diseño arquitectónico medioambiental; tanto para la integración de viviendas nuevas como ya consolidadas en suelo de conservación ecológica como lo es San Andrés Totoltepec (Sánchez y Alvarado, 2000, p. 89).

II.

Objetivo general Definir e incorporar en el diseño de una vivienda nueva, las estrategias de

diseño bioclimático, adecuadas para el contexto climático que presenta la localidad de San Andrés Totoltepec.

III.

Objetivos particulares

1. Determinar cuáles son las partes que conforman un diagnóstico bioclimático y porqué es importante realizarlo previo a la etapa de diseño de cualquier vivienda. 2. Determinar cuáles son las estrategias de diseño bioclimático existentes y como se clasifican. 3. Determinar, cuáles son estrategias bioclimáticas que corresponden a las características climáticas de la zona de estudio. 4. Aplicar las estrategias obtenidas a un caso de estudio en San Andrés Totoltepec.

IV.

Justificación académica Las metodologías existentes para lograr la habitabilidad de una vivienda,

requieren de información que generalmente no está disponible o no está al 5   

alcance de los desarrolladores inmobiliarios en nuestro país; y por tanto, resultan de poca utilidad práctica. En este sentido, la presente investigación pretende ofrecer una alternativa metodológica accesible a cualquier desarrollador de vivienda, interesado en utilizar estrategias bioclimáticas que orienten su ejercicio hacia la sostenibilidad. Debido al tiempo tan limitado disponible para la realización de esta investigación, solo se desarrollará la parte de la metodología bioclimática que permite la obtención de las estrategias bioclimáticas necesarias para el confort térmico de la vivienda en verano e invierno.

V.

Hipótesis La incorporación de estrategias bioclimáticas en el diseño de vivienda

nueva en San Andrés Totoltepec, permitirá elevar el nivel de habitabilidad de estas viviendas, contribuyendo a mantener sus niveles de confort térmico a lo largo de todo el año.

VI.

Preguntas de investigación

1. ¿Cuáles son las partes que conforman un diagnóstico bioclimático y porqué es importante realizarlo previo a la etapa de diseño de cualquier vivienda? 2. ¿Cuáles son las estrategias bioclimáticas más importantes y cómo se clasifican? 3. ¿Cuáles son las estrategias bioclimáticas que corresponden a las características climáticas de la zona de estudio?

VII.

Marco metodológico La realización de cualquier proyecto de investigación implica un constante

esfuerzo, la mayoría de las veces más intelectual que físico; es por ello que existen valiosas herramientas metodológicas que permiten la correcta elaboración de este tipo de proyectos. 6   

Cabe destacar que para el desarrollo de la presente investigación se adoptaron dos herramientas principalmente. La primera de ellas fue el texto de Francisco Lizcano Fernández (1994), “Acerca de los contenidos y las partes de un proyecto de investigación”. El segundo es de ellos es, “Investigación cualitativa: miradas desde el trabajo social”, de Nilsa Burgos Ortiz, publicado en 2011.

7   

1. MARCO TEÓRICO – CONCEPTUAL 1.1 El viejo paradigma científico Para comenzar a hablar acerca del viejo paradigma es necesario primero definir lo que es un paradigma en términos generales, y para ello me apoyaré en uno de los pioneros en el tema de las transformaciones de la ciencia en el mundo occidental. Para Thomas Kuhn, todos aquellos logros que ha tenido la ciencia y que han sido ampliamente aceptados por los científicos en el mundo como herramientas para solucionar múltiples problemas son a lo que puede considerarse como un paradigma (Kuhn, 1971, p. 14). En este sentido, debo aclarar que cuando hago alusión al término, “viejo paradigma”, me estoy refiriendo a hábitos de vida abusivos con la naturaleza y de origen antropogénico producto de lo que algunos señalan como el paradigma mecanicista (Capra, 1998, p. 37). Así pues, es importante señalar que con la llegada del siglo XX, ha sido cada vez más común escuchar hablar de paradigmas; incluso se habla de aquellos que sobrepasan los confines de la ciencia como tal; es decir, de paradigmas sociales, culturales e incluso de nuevos paradigmas. Lo cierto es que desde mucho tiempo atrás, los paradigmas no solo han formado parte de nuestras vidas; incluso, las han transformado. De acuerdo con lo antes señalado, el siglo XX se caracteriza por la llegada de la física cuántica (Capra, 1998, p. 27); pero además porque trajo consigo una nueva forma de mirar y relacionarse con el mundo; dentro del cual, las viejas estructuras se resisten al cambio, lo que puso de manifiesto el surgimiento de una nueva ciencia capaz de integrar no solo el campo de su propia experiencia; sino que además, propone con base en esta experiencia, la construcción de un enfoque diferente dirigido al despertar de la conciencia como parte de una solución global. Estas viejas estructuras, de acuerdo con lo que acabamos de mencionar, encierran un fuerte temor al cambio y por lo tanto, el deseo irracional de continuar

8   

en lo que algunos llaman zona de confort; es decir, una postura o espacio personal conformada por maneras de actuar y proceder que dan seguridad y comodidad a las personas en muchos aspectos de sus vidas (Forés, Sánchez y Sancho, 2014). Al respecto, existe un sin número de ejemplos; entre los cuales y quizá de los más representativos debido a las temáticas que involucran es que muchos gobiernos, en su búsqueda obsesiva por optimizar los mercados3, brindan concesiones a grandes empresas que una vez instaladas participan fuertemente de la degradación de la biodiversidad local en términos medioambientales, sociales y culturales; modificando y dejando en el olvido la grandeza originaria de estos territorios (García, 2006, p. 59). Es importante señalar, que debido a esta ésta y otras actitudes de abuso por parte del hombre hacia la naturaleza, la sociedad moderna se han perfilado como la responsable directa de una gran parte de los problemas que conforman la crisis planetaria que se advierte cotidianamente (Capra, 1998, p. 27). Como pudo apreciarse en el párrafo anterior, tal parece que el viejo paradigma asume que la crisis medioambiental que se vive en nuestros días, es de lo más común. Esto sin embargo, constituye un gran error, pues si tomamos en cuenta que la industria de la construcción; si bien ha ayudado a fortalecer el desarrollo económico, social y cultural de los países en el mundo, también ha propiciado la generación de millones de toneladas de residuos contaminantes que día con día, encuentran un depósito final en suelos de conservación ecológica o en los océanos; esto último de acuerdo con la Rainforest Alliance en 2011. Así, hasta hace poco más de un siglo, esta industria de la construcción era el reflejo de las necesidades de adaptación de las comunidades humanas a su entorno. Este mismo periodo de tiempo, pero hacia adelante, es notable observar cómo han cambiado las cosas, pues los intereses a los que responde dicha industria se oponen contundentemente a la conservación de los recursos del                                                              3 Kisimira Díaz Machado y Zenaida López Borges. La globalización neoliberal y el medio ambiente (2006). Ponencia presentada en la Conferencia Internacional “La obra de Carlos Marx y los Desafíos del Siglo XXI: La Habana, Cuba. Años 2008, 2006, 2004 y 2003.

9   

planeta. Dicho de otra manera, la necesidad de contar con un refugio para protegerse de las inclemencias de la naturaleza, fue sustituida paulatinamente por el deseo de poseer un objeto distinguido, capaz de despertar la admiración de quien lo observa. Esta admiración por los objetos resulta de un afán exhibicionista, como lo llaman algunos y refiere a una conducta habitual entre profesionales que comparten el mismo interés por exhibir sus obras en revistas o anuarios de diseño y arquitectura. (Lavigne, Conferencia Magistral en cita de González, Dania 2003). Lo anterior refiere al viejo paradigma, pues como argumenta Kuhn (1971), se sustenta en reglas y modelos compartidos entre los integrantes de una misma comunidad científica o profesional (Kuhn, 1971, p. 38). En secuencia de ideas, con la llegada de la revolución industrial, la producción edilicia fue en aumento y la utilización de materiales de construcción más duraderos marcó la ruta hacia un “progreso prometedor” que para entonces, con el arribo acelerado de personas a los centros de trabajo, puso de manifiesto la necesidad de contar con materiales de construcción que respondieran a estas nuevas condiciones de vida. Ante tal situación, el ritmo de vida que prevaleció desde entonces en las grandes urbes fue cada vez más agobiante y la necesidad de contar con un lugar para vivir aún más. Con esta y otras acciones, el viejo paradigma contribuyó atinadamente; nuevos materiales, mayor capacidad de producción

y

procesos

constructivos

más

eficaces

que

redujeron

considerablemente los tiempos de ejecución en obra. Resta agregar que aunque dicha contribución de la ciencia fue ampliamente aceptada en muchos sectores de la industria, brindando soluciones a las necesidades del momento; por otro lado, integra una de las mayores fuentes de contaminación y consumo de energía en el mundo. (Cita de González, D en Cedeño, 2010, p. 101).

10   

1.2 Sistemas complejos Como sabemos, el mundo contemporáneo enfrenta una serie de problemas tanto económicos, sociales y medioambientales; siendo estos últimos de una importancia tal, que de no atenderse oportunamente, se verá directamente afectada la vida de los seres que habitamos este planeta. Esta problemática medioambiental se debe a diversos factores, tales como la implantación de un modelo económico neoliberal, al crecimiento acelerado de la población mundial, a la incapacidad natural de nuestro planeta para dar abasto a las necesidades de esta creciente población y a una crisis de percepción del mundo (Capra, 1998, p. 26); entre otros. Si bien, esta percepción del mundo se ha caracterizado, desde siglos atrás, por la capacidad de los científicos para explicar, reduciendo al mínimo los fenómenos que observaban, hoy es claro que dicha capacidad está siendo rebasada por la complejidad de estos fenómenos. Por esta razón, el enfoque propuesto para el análisis del problema planteado en el presente trabajo de investigación es el enfoque desde los sistemas complejos; ya que gracias a éste es posible estudiar la problemática a la que se enfrentan aquellos ecosistemas que han sufrido los embates de tan abusiva apropiación hecha por el hombre (Leff, 1986, p. 6). De acuerdo con estas líneas, el enfoque de los sistemas complejos, en ideas de García (2006), tiene su origen en el punto donde se intersectan diversos fenómenos de la realidad, aspectos tanto físicos, biológicos, sociales, económicos y políticos; cuya interrelación integra la columna vertebral de un sistema que opera como una totalidad organizada. Una de las características más sobresalientes de un sistema complejo se encuentra el hecho de que un sistema no está definido en el arranque de la investigación. Esto quiere decir, que toda persona interesada en estudiar y responder a las preguntas que se plantea respecto de un fenómeno observado, no podrá apreciar directamente la realidad que observa; a menos que tenga 11   

previamente alguna experiencia en relación a dicho fenómeno. En este sentido, García (2006), afirma que dichos fenómenos tienen calidad de observables y que estos representan a su vez, la información obtenida a partir de la interpretación de las experiencias vividas. Con lo anterior, la implantación de un modelo económico neoliberal en países con características como el nuestro, trae como consecuencia diferentes tipos de experiencia. Mientras que para algunos representa la posibilidad de aumentar sus niveles de producción y utilidad mercantil, para otros en cambio, representa un alto grado de marginación social, desigualdad económica y deterioro medioambiental.

1.3 Crisis energética de la vivienda y cambio climático De acuerdo con lo anterior, la crisis energética de la vivienda que se vive en países con características y niveles de desarrollo similares a los de México, responde a que el modelo económico establecido globalmente ha propiciado entre otros fenómenos, la producción a gran escala de materiales industrializados, la promoción en la utilización de estos materiales y técnicas constructivas, muchas veces de mayor impacto ambiental en comparación con los métodos tradicionales. Lo anterior, ha supeditado las necesidades de abrigo de miles de familias en estos países, a lo que el mercado de materias primas para la construcción y el sector inmobiliario puede ofrecerles; ofrecimientos regidos en definitiva por las leyes mercantiles de la oferta y la demanda; lo que deja de lado las necesidades básicas de habitabilidad de dicho sector productivo. En este punto, vale la pena hacer una pequeña pausa para analizar los efectos que ha traído consigo el desarrollo de una industria de la construcción en México; desarrollo que ha generado en la actualidad en una fuerte dependencia económica y tecnológica sobre un recurso no-renovable como el petróleo (Pacheco: 2012, cap. 1), en diferentes sectores como en el sector doméstico que en 2006 según fuentes oficiales, alcanzó un consumo energético del 18.7% respecto al consumo total del país en ese mismo año (SENER, 2007).

12   

Como se comentó en líneas anteriores, la crisis de la vivienda integra además una serie de factores que dan cuerpo a la actual crisis de los asentamientos humanos (Tudela, 1982, p. 9), y por consiguiente, a contribuir con el cambio climático. Por un lado, la explotación irracional de los recursos forestales limita el uso de estos para la construcción tradicional de viviendas y por el otro, debido a la utilización de materiales industrializados se pone en juego el nivel de confort de dichas construcciones, generando con ello un aumento en el consumo de la energía que requieren tanto en su etapa constructiva como a lo largo de su vida útil. Algunos autores argumentan (Rappaport, 1972), que es de suma importancia hacer coincidir cualquier ejercicio de diseño arquitectónico o ingenieril, sin importar su escala, con la realidad en la que este se desarrolla. Aunque la intención es tratar de destacar la riqueza constructiva que encierran las expresiones culturales de los pueblos, vale la pena comentar que es importante, desde el punto de vista de la sostenibilidad, conocer la situación actual de las ciudades para así plantear soluciones lógicas y reales a las necesidades que en ellas se originan. Como puede apreciarse, aún no se sabe hasta qué punto las viviendas futuras tendrán que construirse a partir de técnicas y materiales tradicionales, lo que sí puede anticiparse es que como México es un compendio de tecnología tradicional en su conjunto, desde la perspectiva que ofrece el diseño hacia la sostenibilidad será necesario retomar los aspectos que mejor se adecúen a los requerimientos actuales del país, promover acciones integrales que permitan mejorar la salud de las localidades y gestionar el uso responsable de los recursos que se utilizan generando estrategias e instrumentos legales que permitan la regulación en el uso de estos. Por lo que respecta al cambio climático, mucho se ha hablado en relación al origen y demás factores que integran dicho cambio en la atmosfera de nuestro planeta (SAGARPA, 2012); sin embargo, es importante reconocer la importancia 13   

que tienen las acciones de parte nuestra para contrarrestar este fenómeno. Algunos especialistas aseguran que conforme la situación avanza se va haciendo un círculo vicioso entre el aumento en la producción de contaminantes y los requerimientos de energía para restablecer las necesidades de habitabilidad de las construcciones. Así mismo se habla de una pérdida de confort térmico en los edificios, en especial las viviendas; lo que implicará un aumento en el consumo de energía para satisfacer sus requerimientos de climatización mecánica (Macedo, 2005, p. 87). Como quiera que se vea el asunto, las implicaciones son exponencialmente importantes pues una cosa lleva a la otra; es decir, de continuar el mismo ritmo de consumo energético a expensas de fuentes fósiles disponibles, aumentará también la cantidad de gases de efecto invernadero (GEI), y por ende la incapacidad del planeta para desalojar tal cantidad de calor producido y encapsulado en la atmósfera.

1.4 Diseño bioclimático El diseño bioclimático como podrá apreciarse a continuación es un término cuya utilización se atribuye por primera vez a Víctor Olgyay en los años 50´s para aludir a la interpretación bioclimática que debe tener la arquitectura a fin de considerar los efectos del clima sobre la salud de las personas4. Este término se compone a su vez de dos palabras, Bios que significa vida y clima; es decir, el conjunto de fenómenos meteorológicos que caracterizan el estado medio de la atmósfera en un punto específico de la superficie de la tierra (Fuentes: 2000). Por otra parte, este clima refiere además a uno de los aspectos más importantes en el diseño bioclimático, es decir, a la latitud o inclinación del sol respecto de un punto geográfico (Tudela, 1982, p. 19). De las anteriores se integra bioclima, término que hace alusión al efecto conjugado de los elementos climatológicos que caracterizan un punto geográfico y que influyen determinantemente en la sensación de bienestar higrotérmico                                                              4

 Apartado VI del prefacio de la edición 2010 de la obra de Víctor Olgyay Design with Climate. 

14   

(Morillón, 2004, p. 11); es decir, el confort de una persona en relación a la temperatura y humedad del aire. En orden de ideas, uno de los objetivos primordiales perseguidos en la construcción de las primeras viviendas fue lograr el cobijo y la protección frente a los elementos de la naturaleza; es decir, el confort. Después de muchos siglos sabemos

que

este

confort;

ya

sea

higrotérmico,

lumínico,

acústico

o

electromagnético, atiende a las distintas facetas de lo que hoy que se conoce con el nombre de habitabilidad5; entendida como el conjunto de condiciones físicas y no físicas que hacen de la vivienda un lugar apropiado para el desarrollo de la vida de las personas y de sus capacidades. Hoy, gracias a la labor de diversos investigadores en el campo de la arquitectura tradicional, se sabe que el diseño bioclimático, tiene su antecesor más directo en la Arquitectura vernácula; cuyo conocimiento del clima y de las afectaciones que puede provocar en las personas, provienen de la experiencia acumulada a través de muchas generaciones, lo que constituye también una gran herencia cultural y la principal razón de ser de muchos pueblos en el mundo. Como se comentó inicialmente, unos de los primeros en orientar sus esfuerzos a comprender la relación entre la arquitectura y el clima fueron los hermanos Olgyay, especialmente Víctor (1963); quien estableció a través de diversos niveles de análisis, cuáles son los elementos medioambientales que inciden de manera directa en la productividad y salud de las personas (Olgyay, 1963, p.14). El trabajo realizado por Olgyay ha sido de gran importancia tanto para la época en que se presentó como para los tiempos que vivimos; sin embargo, compartiendo la opinión que tienen algunos autores al respecto (Izard, 1983, p. 14), me atrevo a considerar que el trabajo que este autor presenta persigue                                                              5

  Las condiciones físicas y no físicas aquí referidas forman parte de los factores que integran la definición de calidad de la vivienda en términos de habitabilidad según el trabajo expuesto por la arquitecta Olga Ceballos Ramos en el Coloquio 2009 “Renovación, rehabilitación o expansión urbana del Instituto Javeriano de Vivienda y Urbanismo celebrado en Bogotá, Colombia del 9 al 11 de Noviembre de 2009. 

15   

establecer las condiciones de trabajo ideales en el marco de un sistema productivo, por lo que la necesidad de realizar una interpretación bioclimática como la que se menciona

en la obra cumbre de dicho autor6, requiere ser

extendida a otros ámbitos de trascendencia como la vivienda. Otro de los trabajos más importantes y alusivos al tema del confort es sin lugar a dudas, “Ecodiseño” de Fernando Tudela (1982). En dicho trabajo se describen los elementos más importantes que conforman el confort; tales como los relativos al clima, al cuerpo humano y a la edificación. Lamentablemente como en el caso anterior, el autor dirige su atención hacia el desarrollo de las capacidades productivas; más que hacia las necesidades de bienestar de los habitantes de una vivienda. Con lo anterior no pretendo realizar una descripción desdeñosa de las metodologías de diseño bioclimático existentes; sino enfatizar mi necesidad personal por dirigir el esfuerzo del presente trabajo hacia los elementos que conforman el confort o bienestar de los usuarios en términos de la vivienda7. En contraste, autores como Evans y De Schiller (1988), o Brenda y Robert Vale (2001), adoptan el tema del confort desde la óptica de la vivienda. El primero de ellos lo hace desde la práctica del diseño Bioambiental (Evans y De Schiller, 1988, p. 8), considerando que las condicionantes medioambientales del entorno influyen de manera decisiva en la sensación de bienestar de una persona y que esta sensación refuerza no solo las capacidades para el trabajo, sino las capacidades físicas y mentales relacionadas con el disfrute, la convivencia y el descanso. Desde la óptica de estos autores, el cuerpo humano funciona como un sistema que requiere de la conservación de su equilibrio térmico para mantenerse en buen funcionamiento.                                                              6

  Design with Climate, 1963.    Si  el  lector  quisiera  analizar  cronológicamente  el  conjunto  de  los  trabajos  realizados  desde  sus  inicios,  sugiero  consultar  el  libro:  Arquitectura  y  confort  térmico.  Teoría,  cálculo  y  ejercicios    de  Juan  Raymundo  Mayorga Cervantes, editado por Plaza y Valdez.  7

16   

Para Brenda y Robert Vale (2001), por su parte, la vivienda bioclimática es aquella que funciona de manera independiente de cualquier fuente de alimentación externa; excepto de aquellas que provienen de su entorno inmediato. Al desligarse la vivienda de los principales servicios (agua, gas, electricidad, alcantarillado), se puede tener acceso a la energía que proviene del sol, del viento y de la lluvia para autoabastecerse y procesar sus propios desechos. Los autores de la casa autosuficiente nos comparten un poco de su experiencia en el uso de la tecnología alternativa en la vivienda y a través de soluciones prácticas basadas en cálculos duros nos dicen que es más fácil ahorrar energía que producirla y que la implementación de dicha tecnología en nuestros hogares puede volverse un buen hábito de vida que nos permita aprovechar y conservar la energía existente. En el ámbito mexicano, desde la década de 19508, cada vez más especialistas y centros de investigación superior se han ido sumando al análisis y solución de los problemas medioambientales. Tal es el caso de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM), la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM), la Universidad de Colima (UCOL), la Universidad Autónoma de Baja California (UABC). El diseño bioclimático se caracteriza por la utilización de diversos elementos constructivos, propios de la edificación, mismos que permiten de manera fácil y eficiente la captación, control, almacenamiento, trasferencia o bloqueo de la energía. Estos elementos o sistemas se dividen de manera general en activos, pasivos e híbridos. A partir de los conceptos analizados anteriormente y la aportación teórica que nos ofrece cada uno de los autores en sus diferentes disciplinas; el presente trabajo pretender brindar una aportación metodológica con fines de aplicación práctica y académica, encaminada a reforzar el surgimiento de un nuevo

                                                             8

 Para mayores referencias véase el texto de David Morillón Gálvez: Atlas del bioclima de México, 2004. 

17   

paradigma arquitectónico a través del uso de nuevos términos y la re significación de viejos conceptos.

18   

2. APORTACIÓN METODOLÓGICA DE DISEÑO BIOCLIMÁTICO 2.1 Referencias metodológicas La

presente

aportación

metodológica

se

caracteriza

por

ser

predominantemente bibliográfica; a pesar de ello, fue necesario recopilar datos en campo, tanto para conocer los aspectos más importantes de la localidad analizada como del predio; además de los datos para la obtención del confort térmico de los usuarios (sensación y preferencia térmica). Esta metodología comprende cuatro fases o unidades de investigación, cada una de las cuáles consta a su vez de varios elementos propios. Se observa posteriormente

una

etapa

dedicada

para

la

construcción

del

proyecto

arquitectónico, momento que por lo general representa el final del ciclo conceptual del proyecto. En caso contrario, deviene otra etapa para la evaluación del mismo con la intención de ajustar, retroalimentar y redefinir las estrategias bioclimáticas planteadas. La razón principal por la que esta metodología se estructuró en unidades de investigación, corresponde con lo que Rolando García (2006), llama en su teoría de sistemas complejos como unidades o niveles de procesos; cada una de las cuales, integra el conjunto de relaciones simultáneas que tienen lugar al interior del objeto de estudio; en este caso, el diseño bioclimático. En el caso de la primera de las unidades de investigación o análisis medioambiental; debido a que en mi opinión representa el marco dentro del cual se inscribe el objeto arquitectónico, requiere ser analizada desde una perspectiva amplia como la que brinda la teoría antes señalada. En secuencia de ideas, los procesos de primer nivel integran aquellas afectaciones al medio físico inmediato provocadas por la inserción de un objeto arquitectónico, sin importar su tipología edificatoria.

19   

Los procesos de segundo nivel por su parte, son todas aquellas modificaciones en el sistema productivo local, ya sea en el ámbito inmobiliario, comercial, industrial, habitacional que dieron origen a los procesos anteriores. El último de estos procesos corresponde a la transformación de planes y políticas que tocan regiones como la que hoy se analiza; es decir, planes de desarrollo a nivel nacional o regional, la implantación de políticas económicas incompatibles con estas regiones, cambios en el uso del suelo, etc. Lo anterior nos ofrece un panorama más amplio; dentro del cual es posible transformar

el

objeto

arquitectónico

para

reducir

con

ello,

el

impacto

medioambiental de su presencia en zonas de importancia ecológica como San Andrés Totoltepec (Sánchez y Alvarado, 2000, p.89). Por otro lado, para la clasificación climática regional y local se utilizó como parámetro de análisis la clasificación de Köppen-García (1964). Esta clasificación, aunque se utiliza con fines agrícolas principalmente, permite una buena aproximación al clima de cualquier punto de la República Mexicana a partir de conocer los valores de temperatura y humedad. Para atender al análisis particular se utilizó el método de adecuación bioclimática de los arquitectos Fuentes-Figueroa adaptado por King (1994), a fin de establecer una correspondencia entre el clima de una localidad con alguno de los nueve bioclimas propuestos en la metodología de estos autores. De la metodología de David Morillón Gálvez del Instituto de Ingeniería de la UNAM (Fuentes: 2000), se adoptó la capacidad de retroalimentar la estructura de la metodología y abrir con ello, la posibilidad a la redefinición de las estrategias bioclimáticas. De la metodología de Fuentes (2000), de la UAM Azcapotzalco se retomó el concepto de la evaluación de la experiencia del usuario antes mencionada, misma que llevó como se menciona en al caso anterior a la redefinición de las estrategias bioclimáticas. 20   

Por otro lado, la utilización del método de F.M Camia permitió evaluar el desfase de la onda térmica de un muro a partir de calcular de manera simple algunos datos fáciles de obtener como el espesor del elemento en cuestión, la conductividad térmica del material y el calor de la masa del material.

2.2

Metodología general de diseño bioclimático propuesta por

el autor Como podrá apreciarse a continuación, cada una de estas unidades comprende la observación desde tres niveles diferentes; la primera de ellas se realiza desde una óptica regional. En ella se analizan los aspectos más representativos que enmarcan al fenómeno de estudio; en este caso, la vivienda. El segundo nivel representa un acercamiento al entorno inmediato de la vivienda; es decir, a conocer sus características naturales como el clima, sus recursos naturales. De igual manera es adentrarse un poco en la situación urbana de la localidad, su problemática social, los modos de vida de las personas, sus tradiciones, las viviendas, etc. La tercera de las unidades de análisis responde a los aspectos particulares e inmediatos en torno al objeto de estudio, que para el caso del presente trabajo, corresponde al análisis del predio que se va a intervenir; tales como la orografía, la vegetación existente, colindancias, etc.

2.2.1 La región En este apartado se presentan los aspectos más relevantes desde la óptica general; es decir, la ubicación de la población de estudio con respecto a la región a la que pertenece; además de sus características medioambientales particulares como el tipo de clima de acuerdo con la clasificación de Köppen-García. 2.2.2 Lo local Aquí se abordan algunos aspectos como la ubicación de la localidad que se va a estudiar, los aspectos más relevantes del medio físico como la flora y fauna, la hidrología, la tipología climática según la clasificación de Köppen-García;

21   

además de una primera aproximación al análisis del recorrido solar en la localidad para conocer la relación de las construcciones existentes con el movimiento aparente del sol mediante la elaboración de algunas gráficas solares. Lo anterior, en tres épocas importantes del año; es decir, los equinoccios y los solsticios de verano e invierno. Por otra parte, se analiza de manera general lo concerniente a los aspectos poblacionales más representativos, la economía, la importancia que tiene la localidad estudiada para la región a la que se adscribe, su problemática urbana y medioambiental y por último, la tecnología local constructiva y que en dado caso puede resultar más apropiada.

2.2.3 Lo particular Aquí se define la ubicación geográfica del predio propuesto para la materialización del objeto de transformación; es decir la vivienda; además de conocer el medio físico, la flora y fauna, el tipo de clima según el sistema de clasificación bioclimática de Fuentes-Figueroa, adaptado por King (1994). En este punto de la metodología se realiza además un segundo análisis del movimiento del sol, ahora más detallado y con vistas hacia un análisis de la incidencia de los rayos solares al interior de un volumen propuesto; el cual tenderá a modificarse a fin de lograr la calidad y cantidad de iluminación natural requerido en las diferentes épocas climáticas del año, verano e invierno. Por otro lado, será necesario analizar el objeto arquitectónico en función de sus colindancias más próximas y definir las posibles condicionantes de diseño que pueden afectar la posible propuesta arquitectónica.

2.2.4 El usuario Esta unidad refiere al análisis de los aspectos más representativos acerca del usuario o usuarios a quienes va dirigido el proyecto arquitectónico. Aquí se precisan además algunos de los aspectos más importantes relacionados con la vida de las personas tales como su edad, sexo, ocupación, nivel académico, lugar de origen (en el caso de ser extranjero), tipo de actividad física que realizan. Por otro lado, es necesario realizar una descripción somera de los hábitos alimenticios 22   

de las personas para determinar la correspondencia entre los alimentos que consumen con sus necesidades calóricas y los requerimientos térmicos de la nueva vivienda. En este sentido, se hace necesario realizar un análisis de las características constructivas generales de los espacios que habitualmente se utilizan

dentro de la vivienda, a fin de complementar esta correspondencia y

comparar los resultados obtenidos con el tipo de vivienda que ha de diseñarse.

2.2.5 Horarios y uso de los espacios de la nueva vivienda Aquí se señalan los horarios de uso de los diferentes espacios que componen el objeto de transformación. Así mismo, el

presente apartado se

enriquece con el análisis del calor metabólico que produce el usuario de acuerdo con las actividades que realiza; con el fin de establecer los requerimientos de dispersión o ganancias de calor metabólico de estos futuros locales construidos.

2.2.6 Diagnóstico bioclimático En esta unidad se contrastarán los resultados obtenidos en las dos unidades anteriores para obtener por un lado, una caracterización climática de la zona de estudio y por el otro, los requerimientos de confort del usuario en relación con el clima antes mencionado. Como producto de este ejercicio, podrán definirse a continuación las estrategias bioclimáticas necesarias que el objeto de transformación requiere.

2.2.7 Diseño y transformación arquitectónica En esta unidad se analizan los aspectos referentes al diseño como parte del proceso de transformación del objeto de estudio. Se observan aquí las diferentes etapas de este proceso; tales como la tipología edificatoria del inmueble que ha de proyectarse. Otro elemento importante dentro de este nivel de análisis es el anteproyecto arquitectónico puesto que da cuenta de la forma de la edificación, la funcionalidad de los espacios, su estética, la descripción de los elementos

23   

constructivos utilizados, la tecnología más apropiada y adaptable9. Finalmente, es aquí donde se incorporan las estrategias bioclimáticas al conjunto de soluciones constructivas del proyecto para transformar desde el comienzo, un objeto de estudio u objeto de transformación de la realidad. Posteriormente, es necesario realizar una evaluación de los diferentes eslabones que conforman dicha cadena de diseño para después llevar el proyecto a la materialización. Estos son tanto la factibilidad económica, ambiental, energética, de acondicionamiento bioclimático, legal, social, etc. Llegado este punto, sobreviene la realización de los documentos constructivos definitivos que llevarán a la etapa subsecuente del proyecto; es decir a la construcción y posterior evaluación de la experiencia directa de los usuarios en términos de confort. Esta etapa es determinante pues abre o no la posibilidad a ajustes en el diagnóstico bioclimático. A continuación se muestra de manera gráfica la metodología de diseño bioclimático antes descrita.

                                                             9 La Arquitectura Bioclimática implica el diseño integral del conjunto de edificios y su entorno, con soluciones apropiadas y adaptables a las condiciones climáticas del lugar. Martín Hernández, M. Propuesta para el Concurso de 25 Viviendas Bioclimáticas en Tenerife, 1995. http://editorial.cda.ulpgc.es/ambiente/(diseño bioclimático

24   

Figura 1 Metodología general de diseño bioclimático propuesta por el autor..

                25   

3. DEFINICIÓN DE ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA LA LOCALIDAD DE SAN ANDRÉS TOTOLTEPEC 3.1 La Cuenca del Valle de México Localizada a 19°20’ latitud Norte y 99°05’ de longitud Oeste, la Cuenca del Valle de México es una cuenca de tipo endorreica10; es decir, un espacio geográfico delimitado por múltiples formaciones montañosas; mismas que permiten el escurrimiento, hacia ríos y lagos, de la precipitación pluvial que en ella se acumula. A 2,240 metros sobre el nivel del mar, la Cuenca del Valle de México, que en adelante llamaremos CVM, comprende una extensión territorial aproximada de 9,560km2 y abarca parte del Edo de México, la parte sur del estado de Hidalgo, el sureste del Tlaxcala y gran parte del Distrito Federal (ver figura 2).

| Figura 2. Extensión de la Cuenca Del Valle de México, fuente: www.semarnat.gob.mx.

                                                             10

Área geográfica donde las aguas bajan de las montañas para llegar a un lago y no son vertidas a otro río, lago o mar.

26   

Por su latitud, nuestro país se ve influenciado por diferentes masas de aire a lo largo de todo el año. En invierno, los vientos son polares y provienen de la parte norte del continente; mientras que en verano son tropicales pues provienen tanto del Océano Pacífico, del Mar Caribe y del Golfo de México (SMA, 2008, p. 12). En la CVM podemos encontrar tres subtipos diferentes de clima; es decir, templado semiseco en el noreste, templado subhúmedo en el centro y semifrío subhúmedo en las regiones altas11. Estas variaciones climáticas se deben principalmente a las diferentes alturas que hay a lo largo del territorio e influyen además sobre las condiciones meteorológicas de toda la cuenca. De acuerdo con el sistema de clasificación climática de Köppen estos climas pertenecen al grupo C; es decir, son templados y dan una idea general de las condiciones climáticas en la región analizada. Otro de los aspectos más sobresalientes de la CVM, es que por sus características medioambientales es utilizada como Unidad de Monitoreo Ambiental, es decir, como punto de referencia para la medición del impacto medioambiental de otras regiones de nuestro país. Por otra parte; dada la altura a la que se encuentra

esta cuenca, los procesos de combustión de los

automotores son menos eficientes, produciendo una mayor cantidad de contaminación en la atmósfera (SMA, 2008, p. 10-11).

3.2 San Andrés Totoltepec Con 1,500 hectáreas de superficie, según fuentes oficiales (Sánchez y Alvarado, 2000, p. 89); esta localidad se ubica en la delegación Tlalpan, en el Km. 21.8 de la carretera México-Cuernavaca. Colinda al suroeste con el Colegio Militar, al este con Tlalpuente y al norte con San Pedro Mártir (ver anexo 1.1). Por otro lado, SAT se encuentra en una parte de la cordillera neovolcánica que conforma el límite sur de la cuenca del Valle de México12. En este sentido, el suelo sobre el que descansa esta población se caracteriza por su                                                              11 12

Inventario de Emisiones de la ZMVM, 2010.  INEGI, Atlas Cartográfico de la Ciudad de México y Área Conurbada 

27   

suelo rocoso; lo que lo hace apropiado para la extracción de materiales de construcción tales como la piedra brasa; pero inapropiado para la instalación de líneas de drenaje público. Lo anterior, constituye un factor importante que modifica el clima de la zona, dando pie a variaciones térmicas dentro del territorio. Para el análisis de estas variaciones se contrastaron los datos obtenidos de fuentes oficiales13  con los datos normalizados de la estación meteorológica 9020, Desviación Alta al Pedregal. Lo anterior mostró de acuerdo con el sistema de clasificación climática de Köppen-García (1964), que la delegación Tlalpan se divide en cinco sub climas menores; de los cuales, el que corresponde a SAT es de tipo C(w2), es decir, Templado subhúmedo con lluvias en verano, de mayor humedad (ver anexos 1.2 y 1.3). De igual manera, estas fuentes refieren que la temperatura más alta se alcanza en Mayo con 21°C, la más baja en Enero con 11°C. Se presenta además una oscilación térmica más pronunciada durante los meses invernales. La precipitación pluvial es de 1,448mm anuales y los vientos dominantes provienen de la parte norponiente del D.F. Por su parte, los datos normalizados de la estación 9020, del periodo registrado que va de 1981 a 2010 mostraron que efectivamente, Mayo es el mes con mayor temperatura del año con 31.6°C, Enero el más frío con 1.4°C. Sin embargo, la oscilación térmica durante los meses más fríos es muy similar respecto al análisis anterior en el mismo periodo (ver anexo 1.4). La precipitación pluvial analizada también mostró algunas variaciones, pasando de 1,448mm a 1, 045.90mm de lluvia al año. Las variantes térmicas observadas tanto en referentes oficiales como en los datos normalizados del Sistema Meteorológico Nacional, responden a que además de la altura y a la densidad urbana, la presencia de vegetación es un factor de regulación climática importante para la localidad. Las referencias climáticas anteriores comparten algunos elementos tales                                                              13

INEGI. Carta de Climas, 1:1,000 000

28   

como la tipología climática; o bien, en términos de Köppen-García la clave o tipo; es decir, la “C”, que se asigna para los climas templados. Otro elemento similar en el análisis de ambas fuentes es la duración de la temporada de lluvia y de secas; la primera de Mayo a Octubre y la segunda de Noviembre a Abril. El suelo de SAT se caracteriza por ser predominantemente rocoso. En él destacan numerosas estructuras volcánicas que dan un toque singular al panorama local. La altura máxima es de 3,930 metros y corresponde al Cerro de la Cruz del Marqués, la opuesta es de 2,260 metros y se localiza a la altura del anillo Periférico y el Viaducto Tlalpan. Históricamente esta localidad ha sufrido una serie de modificaciones tanto en la composición, distribución y conservación de su flora y fauna nativas; debidas entre varios factores, a cambios en el uso de suelo. Esto provocó tanto la introducción de nuevas especies de animales y plantas en la región como un incremento en el nivel de depredación a causa del crecimiento de la mancha urbana. La vegetación natural que sobrevive en zonas altas, como San Buenaventura o el Mirador del Valle, son por mencionar algunas: el Quercus Rugosa o encino, el Pinus Montezumae o pino común. La capa herbácea está compuesta principalmente por gramíneas amacolladas o "zacates", siendo las especies más comunes la Fetusca Spp, la Fetusca Amplissima, Alchemila Procumbens y la Muhlenbergia Spp. La fauna por su parte, también presenta alteraciones, mismas que han llevado a la extinción de especies importantes como víboras y gavilanes, generando un desequilibrio ecológico y ocasionando graves daños en la restante actividad agrícola. En el caso de las especies animales que aún se conservan, el Parque Ecológico de la Ciudad de México cuenta actualmente con Sylvilagus Floridamus y Sylvilagus Cunilaris, conejos y liebres comunes, murciélagos de la familia Phyllostomatidae, Vespertilionidae y Molossidae.

29   

3.2.1 Análisis solar Para la realización de este primer análisis solar se utilizó un recurso informático de libre circulación en la web14 para calcular tanto la posición del sol como la duración del día. Los periodos analizados fueron para el caso de verano e invierno los solsticios; es decir, el 21 de Junio y el 21 de Diciembre de 2013 respectivamente (ver anexos 1.5 al 1.10). Lo anterior permitió conocer la altura, la inclinación del sol y el azimut. Este último se define como el ángulo medido verticalmente entre el sol y un punto en el horizonte. La altitud es 0º en la salida y puesta del sol, mientras que el máximo se presenta al medio día. Entre otros aspectos, a través de este ejercicio pudo determinarse la entrada de la luz del sol hacia el interior de un local, apoyando sí mismo al diseño de las posibles protecciones solares para algunos vanos acristalados.

3.2.2 Población, Economía y Cultura De acuerdo la literatura existente, los primeros habitantes de SAT eran de origen Tepaneca y provenían de una de las siete tribus nahuatlacas que según se sabe, llegaron a la Cuenca del Valle de México poco después que el pueblo Chichimeca (Xocohuetzin, 2005, p. 18), durante el gobierno de Xolotl, cerca del año de 1168 D.C.15 El nombre de la población fue adoptado como tal en honor al Santo patrono del pueblo; San Andrés apóstol (ver figura 3). Totoltepec, por su parte, proviene de la tradición prehispánica y proviene del náhuatl “totolin” que significa guajolote o ave silvestre y tepec; lugar (Xocohuetzin, 2005, p. 7). Cabe destacar que tras un periodo de reestructuración geopolítica por parte de la corona española en el siglo XVII (Xocohuetzin, Óp. Cit. p. 20), aparecieron las primeras haciendas y con ello una nueva etapa de desarrollo en múltiples actividades como la agricultura.

                                                             14 15

http://www.sunearthtools.com  http://pueblosoriginarios.com 

30   

Figura 3 Iglesia de San Andrés Apóstol, Pueblo de San Andrés Totoltepec, 2013, archivo personal.

Posteriormente, con el cierre de las fábricas, la crisis agraria y la expropiación de las tierra comunales; la situación económica en la localidad comenzó a transformarse; dando como resultado que la naciente crisis económica fuera la razón principal de la lotificación y venta de las tierras de cultivo a manos de particulares. La lengua materna de la región era el náhuatl, por lo que no es raro escuchar, aún en nuestros días, personas de avanzada edad hablando en su lengua original. De acuerdo con algunos estudios relativos a la historia del pueblo del cerro de los guajolotes, resalta el estado hegemónico que guarda la cultura de este pueblo debido principalmente, a la introducción de distintos modelos de vida urbana dentro de la misma localidad y que se traduce en la modificación de los hábitos de vida de la población, así como en la búsqueda de distintas formas de representación política que finalmente, son el reflejo de una dinámica social que 31   

pretende reforzar el sentido de pertenencia y de identidad regional de las personas. Como estrategia importante para la conservación de la identidad de los habitantes del pueblo de SAT, las tradiciones juegan un papel muy importante porque ayudan a refrescar la memoria colectiva y a reforzar el sentido de pertenencia al sitio. Los comités u organizaciones barriales; por su parte, tienen la función de mantener viva esta memoria a través de fiestas y celebraciones como la de San Andrés Apóstol que se celebra todos los años el día 30 de Noviembre.

3.2.3 Importancia para la región Las características medioambientales de San Andrés Totoltepec ejercen una influencia considerable sobre la Zona Metropolitana de Valle de México, debido al papel coadyuvante que tiene esta localidad en la preservación de los recursos naturales como el agua, el suelo y el aire. Gracias a la porosidad del suelo, el sistema hidrológico de la zona; cuya extensión va más allá de los límites delegacionales participa del 70% de la recarga de los mantos acuíferos de la ciudad de México (Sánchez y Alvarado, 2000, p. 88), y abastece de agua potable no solo a la localidad de San Andrés Totoltepec, sino a gran parte del territorio de Tlalpan en su conjunto; esto con una participación del 98% del suministro de agua potable comparado con el 2% que aporta el sistema Cutzamala.

3.2.4 Descripción de la problemática actual Tras las reformas económicas implementadas por el gobierno de la capital a finales de 1970, San Andrés Totoltepec vivió una transformación radical en muchos aspectos. En primer término, la debilitada producción agrícola de la localidad generó un cambio de actitud de la población ante la crisis. Una minoría de esta intentó reactivar, infructíferamente, las actividades agrícolas; mientras que el otro se vio orillado a lotificar y vender su patrimonio. 32   

Mientras que para algunos esta situación representó la posibilidad de contar con un pedacito de tierra tras el sismo de 1985, para otros representó un alivio a su situación económica. Medioambientalmente hablando esto propició el avance de la mancha urbana hacia estos territorios y con ello, a la aparición de diferentes fenómenos que han llevado a SAT a ser lo que es en la actualidad. En este sentido, basta mencionar la llegada del mercado inmobiliario a la localidad, lo que llevó a la especulación mercantil respecto al precio de la tierra, al inicio de un interminable periodo de degradación medioambiental, a la notable reducción de la zona forestal, entre otros (Domínguez, 2005, p.7). Uno de los aspectos más significativos que han llevado a transformar tan radicalmente la vida en San Andrés Totoltepec ha sido la precaria planeación de su crecimiento pues como señalan fuentes oficiales, la zona analizada presenta dificultades para uso urbano; sobre todo para la introducción de vialidades y redes de servicios por los altos costos económicos y ambientales que implica su construcción. Como podrá observarse, esto ha llevado a una desigualdad en el suministro tanto de agua potable, drenaje y alcantarillado; lo que ha generado con el paso del tiempo irregularidad y una precaria dispersión de asentamientos humanos en la localidad. El incremento en el número de viviendas ha generado a su vez una problemática mayor, pues de acuerdo con fuentes oficiales, la vivienda unifamiliar autoconstruida, que es la tipología predomínate en la localidad, integra el 89% del total (PDU, San Andrés Totoltepec, 2002, p. 42). De igual manera, tanto la imagen urbana como la calidad de la vivienda se vieron fuertemente afectadas debido a la sustitución de materiales y técnicas constructivas típicas de la región; tales como el uso de la tierra cruda para la fabricación de adobe (ver anexo 1.11). A pesar de que aún pueden observarse una gran cantidad de viviendas hechas con este material (ver anexo 1.12), la modernidad trajo para SAT una amplia gama de materiales industriales tales como el concreto, el acero y el 33   

vidrio, por mencionar algunos. Estos materiales, como sabemos, aunque responden a las demandas de una sociedad en crecimiento, carecen de las propiedades necesarias que permiten la adaptación de las viviendas al contexto climático de la región. Esta situación trajo como consecuencia que todas aquellas edificaciones realizadas a partir de estos nuevos criterios constructivos, tuvieran un nivel más bajo de habitabilidad en relación a las construidas de modo tradicional (ver anexo 1.13). Por otro lado, a pesar del impacto visual que representó la utilización de estos materiales y procedimientos constructivos en la imagen urbana de la localidad, en el momento en que estas nuevas viviendas fueron concebidas de modo distinto al tradicional, involucran un mayor consumo de energía para estabilizar sus requerimientos térmicos. Finalmente, es necesario mencionar que debido al aumento acelerado de viviendas y a las condiciones que estas guardan respecto a la carencia de líneas de drenaje, es cosa común que muchas de estas viviendas descarguen sus aguas negras hacia los cauces naturales existentes; es decir, hacia los cauces de ríos y barrancas cuya importante función durante el temporal, es la de permitir la recarga de los mantos acuíferos (ver anexo 1.14).

3.3 El predio El predio propuesto para la realización del presente trabajo de investigación pertenece de la familia Fuentes Vargas y se ubica en la calle de Prolongación de Pino s/n, en la Colonia Divisadero en el pueblo de San Andrés Totoltepec correspondiente a la delegación Tlalpan, México D.F (ver anexo 1.15). Cuenta con una superficie aproximada de 200m2 y se localiza entre las coordenadas geográficas 19°15' Norte y 99°9' Oeste; a una altura de 2,424m sobre el nivel del mar. El suelo en el predio se caracteriza por ser una mezcla de sedimentos de roca extrusiva con tepetate poco arcilloso a poca distancia de profundidad (ver anexo 1.16). Puede observarse además, una pendiente natural hacia la parte 34   

Nor-poniente de la propiedad que va del 5 al 7%. La vegetación

se compone principalmente de algunos tepozanes

(Buddleia cordata Kunth), que crecen de manera natural en el terreno, así como de un capulín maduro (prunnus capuli o prunus serótina), que pervive casi al ingreso del predio.

3.3.1 Análisis del recorrido solar Los periodos analizados para el presente ejercicio fueron los solsticios, es decir, el 21 de Junio y el 21 de Diciembre y los equinoccios, 21 de Marzo y 22 de Septiembre de 2013. En este sentido, se utilizaron diversos recursos informáticos para modelar del recorrido solar en el predio. En primer lugar se utilizó la plataforma de sunearthtools.com para modelar una carta solar estereográfica sobre una imagen satelital directamente sobre el predio, esto permitió una lectura directa de la posición del sol, muy útil para el estudio del espacio abierto. Posteriormente se realizaron algunas gráficas equidistantes, con ayuda de AutoCAD 2012 para conocer, de manera más precisa, la influencia de los rayos solares sobre la volumetría propuesta. Finalmente, se utilizó el software SketchUp de Google para la simulación 3D del volumen antes mencionado bajo la dinámica de este recorrido solar; cabe notar que no se ha querido dar ninguna textura específica al modelo que pudiera comprometer la propuesta bioclimática de la envolvente (ver anexos 1.17 al 1.24 y anexo 6). Las sombras proyectadas indican la parte del volumen que aprovecha mejor la orientación del sol. Mediante la interpretación de las gráficas solares, tanto equidistante como estereográfica; como con ayuda del modelo solar realizado para tal efecto, pudieron definirse algunas estrategias importantes de diseño; tales como la mejor ubicación del emplazamiento, la inclinación de los techos, la localización de cada uno de los espacios de la vivienda, la orientación y el tamaño de sus ventanas.

35   

Se definió además la necesidad de algunos aleros; lo que en conjunto con lo antes mencionado, prevé un mejor y racionalizado aprovechamiento de la energía.

3.3.2 Condicionantes de diseño La parte Sur-oriente del predio se ve afectada por la construcción vecina, misma que debido a su altura, proyecta sombras desde las primeras horas de la mañana (ver anexos 1.25 al 1.27). Los arrastres que se generan dentro de este predio, producto de la ligera pendiente, casi del 7% hacen ahora pensar que debe considerarse la altura del desplante de la nueva construcción para evitar problemas futuros de humedad o inundaciones.

3.3.3 Relación con el entorno inmediato El predio se encuentra bien comunicado con el resto de la zona metropolitana gracias que tiene cercanía con la avenida de los Insurgentes hacia el Sur y con la carretera México-Cuernavaca al oriente. Esto le confiere un fácil acceso y movilidad de personas hacia sus centros de trabajo por medio de autobuses que van y vienen por estas importantes arterias. Al Sur del predio se encuentra la calle Pino, al Norte y poniente del mismo existen aún zonas de cultivo que paulatinamente se han ido urbanizando con el paso del tiempo. Es importante retomar, como se dijo en otro momento, que debido a las características orográficas de la localidad, se aprecia la ausencia de redes de drenaje y agua potable, por lo que muchas de las viviendas alrededor cuentan con fosa séptica o se abastecen de agua limpia a través de instalaciones informales con mangueras que corren desde muchos metros o solicitando el suministro con pipa. La zona cuenta además con encarpetado asfaltico, un modesto alumbrado público y electricidad; sin embargo, es común encontrar viviendas en estado precario (ver anexo 1.28).

36   

3.4 El usuario El presente ejercicio pretende incorporarse a la intención de la familia Fuentes Vargas de construir su vivienda. El núcleo familiar en cuestión se compone de la Sra. Cecilia Vargas de 30 años de edad, Sr. Alejandro Fuentes de 40, y su recién nacida, Citlalli (ver anexo 1.29). La vida de la familia es sencilla y tranquila. El sr. Alejandro Fuentes es pedagogo de formación y aunque no ejerce su profesión, se dedica a realizar diversas actividades para sustentar las necesidades económicas de su familia; tales como atender un negocio familiar en Tepoztlán Morelos; entre otras. La Sra. Cecilia Vargas trabaja por su cuenta y estudia actualmente en la Universidad Nacional Autónoma de México en la facultad de Filosofía y Letras; entre ambos padres se encargan del cuidado de su pequeña hija. La inquietud de la pareja por construir una vivienda de tales características surgió por el interés de ambas personas en estos temas.

3.4.1 Horarios y uso de los espacios de la futura vivienda La utilización de los espacios está sujeta a diversos momentos del día; en este sentido, se observa lo siguiente:

TABLA DE HORARIOS Y USOS DEL ESPACIO PERIODO

LOCAL

ÁREA  PROPUESTA (M²)

ALTURA DEL  LOCAL (M)

ACTIVIDAD

DESCRIPCIÓN DE LA ACTIVIDAD

Mañana

Regadera (baño completo) Cocina Comedor, desayunador

7.80 7.72 14.17

2.45 3.00 3.00

Aseo personal Preparación de alimentos Alimentación

De pie: Trabajo ligero, principalmente con los brazos De pie: trabajo ligero que incluya algún desplazamiento Sentado, movimiento moderado de los brazos y tronco 

Tarde

Cocina Comedor Sala

7.72 14.17 15.90

3.00 3.00 4.00

Preparación de alimentos De pie: trabajo ligero que incluya algún desplazamiento Alimentación Sentado, movimiento moderado de los brazos y tronco  Estar y convivir Sentado: movimiento moderado de brazos, tronco y piernas. 

Recámara principal

15.60

3.00

Dormir y descansar

Recámara secundaria

9.60

2.50

Dormir y descansar

Noche

Actividad física reducida al mínimo posible: Metabolismo  basal Actividad física reducida al mínimo posible: Metabolismo basal

DISPERSIÓN  METABÓLICA  (W) 160 a 190 190 a 230 130 a 160 190 a 230 130 a 160 160 a 190 75 75

Tabla 1 Relación de horarios y usos una vivienda. Elaboración propia con datos de Tudela 1982.

Como puede apreciarse en la tabla anterior, el calor metabólico del individuo depende tanto de la alimentación como de la actividad realizada por este. Así, los espacios diseñados deben ser capaces de favorecer el equilibrio térmico de un organismo en su contexto y al mismo tiempo ayudar a reducir la 37   

oscilación térmica que se produce entre el clima interior y exterior (para ampliar mejor la información véase el anexo 1. 30).

3.4.2 Caracterización térmica Existen distintos métodos para la determinación del confort térmico en las personas; cada uno de los cuales, tienen sus propios límites de sensación y preferencia térmica; en función del lugar del planeta del que se trate y sus habitantes (Olgyay, 1963, p. 16-18). Para la determinación del confort térmico de los usuarios en la presente investigación, se avaluó la sensación de incomodidad y preferencia térmica (Mayorga, 2012, p. 15), de ambos adultos; con lo cual fue posible establecer los inferior y superior de confort térmico de ambas personas. Posteriormente, mediante la interpretación de una carta psicométrica elaborada para el clima de la Ciudad de México, fue posible comparar los requerimientos de climatización pasiva obtenidos mediante el desarrollo de la metodología propuesta en la presente investigación; obteniendo como resultado que efectivamente, en ambos casos los requerimientos de confort térmico corresponden con las estrategias bioclimáticas que arroja la carta antes mencionada (ver figura 4).

38   

Figura 4 Carta psicométrica para la Ciudad de México, elaboración propia Climate Consultant 5.4 

Por otro lado, se analizaron las características constructivas más importantes de la vivienda que habitan actualmente, dentro de la misma localidad, tales como el tipo de materiales de construcción utilizados, espesores de muro, alturas interiores, el número y el área total de superficies acristaladas, la orientación de la vivienda, algunos de los aspectos más generales acerca de la alimentación de las personas; así como su nivel de actividad física habitual. De igual manera, con ayuda de un termo higrómetro digital o data logger se realizó un muestreo de la temperatura ambiente en el interior de estos espacios construidos con respecto a la capacidad de respuesta térmica de los usuarios; es decir de la sensación de frío, calor o bienestar de estas personas. (Ver anexos 1.31 al 1.33).

39   

Se pidió a los usuarios que vistieran ropa ligera; es decir, playera y pantalón de mezclilla en ambos casos, y que realizaran sus actividades domésticas habituales, pudiendo determinar con ello, el momento del día y noche en que sintieran incomodidad ya sea por el calor o frío. Se solicitó a ambas personas que expresaran el momento en que la temperatura ambiente dentro de la habitación fuera caliente o fría para ellos y así, poder contrastar después estos resultados con el registro de la temperatura exterior y conocer un poco más a detalle el comportamiento térmico de la envolvente de su vivienda. En este sentido, tanto la Sra. Cecilia como el Sr. Alejandro Fuentes expresaron sentir incomodidad (sensación térmica), fuera del rango de entre los 21 y los 26°C. Como podrá apreciarse en la tabla siguiente, el equilibrio térmico del local analizado se ve afectado debido a la baja inercia térmica del material utilizado para su construcción. La oscilación térmica promedio entre los valores, interiores y exteriores registrados da cuenta del grado de exposición de las personas al frío o al calor; así como de la ineficiente respuesta térmica de la envolvente en un clima como el de San Andrés Totoltepec.

Oscilación térmica de las temperaturas registradas dentro y fuera de la vivienda analizada Oscilación térmica prom. entre ambas Δ (°C) Δ promedio interior (°C) Δ promedio exterior (°C) 19.2 18.4 0.8

Tabla 2 Relación de temperaturas en el interior de un local construido, elaboración propia.

Los datos de la tabla 3, muestran en color verde la temperatura de confort en el interior del local analizado; sin embargo, cabe destacar nuevamente, que los materiales de construcción utilizados para la envolvente tiene una transmitancia térmica de 2.83W/m²K, por lo que el tiempo necesario para restablecer el equilibrio térmico al ser de 4 horas (Véase anexo 1.34), resulta insuficiente en comparación con materiales como la tierra cruda que pueden alcanzar hasta un desfase de diez a doce horas dependiendo de su espesor (ver anexo 1.35). 40   

Análisis térmico de la vivienda Número de cuartos de que consta la vivienda: 20 Local analizado: Recámara Altura de piso a techo del local (m): 2.25 Ventanas: Cantidad si 2 Orientación: Sur y Poniente

M² totales de ventana:

4.2

Temperatura de confort

Fecha 26/05/2013 27/05/2013

28/05/2013

29/05/2013

30/05/2013

31/05/2013

Hora 12:30 00:00 07:20 12:10 00:00 06:00 12:12 00:00 06:30 12:00 00:30 06:33 12:40 00:15 06:12 12:03 00:00

Δ interior (°C) 20.0 18.1 16.3 19.4 18.5 16.4 19.3 19.9 17.3 21.5 20.3 18.1 22.0 20.3 17.7 22.0 19.8

Δ exterior (°C) 20.7 15.8 13.4 19.9 17.6 14.2 20.5 18.7 15.3 23.7 18.7 15.8 23.9 18.0 14.9 22.6 18.9

Hr interior (% )

Hr exterior (% )

Agradecemos su buena disposición para proporcionarnos la información requerida y le aseguramos que una vez utilizada será destruida.

Tabla 3 Relación de temperaturas en el interior de un local construido, fuente: Elaboración propia.

3.5 Definición de estrategias bioclimáticas para San Andrés Totoltepec Como se ha comentado en líneas anteriores, la utilización de estrategias bioclimáticas, además de ser apropiada para cualquier tipo de edificación, puede ser además muy importante para localidades como San Andrés Totoltepec donde se observa un notable desarrollo horizontal de vivienda unifamiliar; lo que representa una constante exposición de estas viviendas a los efectos climáticos (Camous y Watson, 1983, p.11).

Al realizar el análisis de la carta psicométrica correspondiente se puede 41   

observar que la selección de estrategias bioclimáticas subsecuente en este trabajo es muy similar a la que arroja el software. Esta plataforma de trabajo; sin embargo, requiere de una compilación de datos que no está disponible para la localidad estudiada, razón por la cual es indispensable contar con una metodología alterna que permita obtener resultados palpables. Esta carta proporciona un panorama de información útil sin llegar al detalle; así pues, podemos tener una idea de los rangos de temperatura y humedad entre los que se encuentra la zona de confort para la Ciudad de México, las horas de confort en la parte superior del cuadro donde se aprecian también las estrategias para invierno (número 1 tanto en el cuadro como en el diagrama psicométrico). Entre los datos valiosos que arroja este programa se encuentra con el número 11, lo que gracias a la metodología propuesta se reconoce como la ganancia solar directa por medio de muros de alta masividad térmica a lo largo del año. Lo que concuerda con el planteamiento metodológico obtenido. De esta forma es posible comparar los resultados tanto de una como de otra propuesta; aunque para fortuna de este trabajo de investigación, esta última tiene la capacidad de llegar un poco más al detalle de diseño bioclimático. La incorporación de dichas estrategias en la vivienda se realiza con el fin de aprovechar las transferencias naturales de energía que tienen lugar entre la edificación y el entorno inmediato, capaces de producir confort. De acuerdo con la etapa de diagnóstico anterior, la selección de estrategias bioclimáticas obedeció a dos principios fundamentales; es decir, favorecer las ganancias térmicas en invierno y evitarlas durante el verano; de tal forma que los criterios de diseño obtenidos mediante la realización de dicho diagnóstico puedan responder a las exigencias climáticas necesarias a lo largo de todo el año, haciendo hincapié en la época invernal, ayudando a reducir las pérdidas de calor desde el interior hacia el exterior de estos futuros espacios y permitan reducir además las infiltraciones de aire frío desde el exterior de la vivienda.

42   

3.5.1 Estrategias bioclimáticas para invierno (ver anexo 2) Objetivo Reducir la exposición de la vivienda a los vientos fríos  del norte optimizando el flujo de este por medio de la  forma.

Elemento

Descripción

Orientación

Techos

Plano con ligera  pendiente a inclinado.

Sureste a Nor‐poniente

Elemento

Descripción

Altura interior de piso a  techo (m)

Objetivo

Entrepisos

Plano

2.30 a 2.50

Conservar el calor en el interior de los espacios  construidos.

Local

Actividad

localización

Sala, comedor y  recámaras

Estar, dormir y convivir Poniente, Sur‐poniente

Circulaciones, cuartos  Aseo personal y servicios  de servicio o lavado,  Norte, Nor‐poniente de la vivienda cocinas y baños

Altura interior de piso  Horário de uso a techo (m) 2.30 a 2.50

Vespertino y  nocturno

2.30 a 2.50

Diurno

Objetivo Generar  ganancias  térmicas  Generar zonas  de protección  ante los  vientos fríos  del norte.

Tabla 4 Estrategias bioclimáticas para invierno. Elaboración propia. 

  Objetivo Observaciones Estrategia De ser necesario deben colocarse aleros en esta fachada,  Orientación de la  Generar ganancia térmica y lumínica a lo largo del  siempre y cuando exista riesgo de sobrecalentamiento  fachada más larga de la  día, especialmente en invierno. interior capaz de estropear pisos de madera, muebles;  vivienda hacia el sur Colocar porticos o  vestíbulos

Generar espacio de transición entre el exterior y  el interior ayuda a reducir la entrada de aire a la  vivienda, sobre todo por las noches.

Disposición de  Ganancia térmica directa por las mañanas. Ideal  Fachada sur: Colocar partesoles y louvers  siempre y  ventanas en la parte  para calentar de forma pasiva recámaras y zonas  cuando exista riesgo de sobrecalentamiento interior. alta de muros de ducha. Invernadero adosado a  Apropiados para alojar estancias de juego y conviviencia.  Aprovechar el calentamiento solar pasivo. la vivienda orientado  Evitar utilizar como dormitorios o cocinas. hacia el sur Ideal para calentar de forma pasiva espacios como  recámaras, dormitorios y zonas de descanso en los que  Ganancia térmica indirecta por las tardes. Muros colectores el organismo reduce su producción de calor metabólico  hasta 75W.

Tabla 5 Estrategias bioclimáticas para invierno, fuente; elaboración propia. 

     

43   

 

3.5.2 Estrategias bioclimáticas para verano (ver anexo 3)

Estrategia Ventilación cruzada Enfriamiento por  evaporación Colores y texturas de  baja reflectancia

Objetivo Renovar y refrescar el aire caliente acumulado en  el interior de un espacio construido.

Observaciones Por encima de los ocupantes.

Espejos de agua localizados en la parte baja de ventilas  bajas. Pavimentos permeables que permitan la  infiltración del agua de lluvia al subsuelo y su posible  Reducir y evitar los destellos hacia el interior de  Colocar partesoles o louvers  siempre y cuando exista  un espacio. riesgo de sobrecalentamiento interior por destello.

Refrescar de forma pasiva el aire caliente de  un  espacio construido.

Tabla 6 Estrategias bioclimáticas para verano. Para ampliar mejor la información ver anexos del 40 al 45. Elaboración  propia.

Haciendo un comparativo entre la cantidad de estrategias planteadas, para los distintos periodos del año, el lector podrá darse cuenta que en un clima como el de la localidad de San Andrés Totoltepec, tienen mayor peso aquellas destinadas al calentamiento y conservación de la energía calorífica en el interior de las viviendas, a pesar de ello, podemos estar hablando de un clima mucho más suave en contraste con climas extremosos del norte de la república mexicana.

44   

Figura 5 Metodología de diseño bioclimático para San Andrés Totoltepec. Propuesta del autor.

45   

4. INCORPORACIÓN DE ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS EN

EL ESTUDIO DE CASO 4.1

Descripción general del proyecto para la nueva

vivienda El presente anteproyecto responde a la iniciativa de la familia Fuentes Vargas de satisfacer sus necesidades de tener una vivienda; con el cual se pretende construir de una vivienda experimental bioclimática en la colonia Divisadero del pueblo de San Andrés Totoltepec en la Delegación Tlalpan. El predio propuesto para la realización del presente proyecto de vivienda pertenece al Sr. Alejandro Fuentes y a su esposa la Sra. Cecilia Vargas. Este se encuentra ubicado en la calle Prolongación de Pino S/n. Col. Divisadero, Pueblo de San Andrés Totoltepec, Del. Tlalpan, México D.F (ver figura 6).

Figura 6 Predio de la familia Fuentes Vargas, imagen extraída de Google Earth, 2014. 

46   

El terreno antes mencionado es de forma regular y presenta las siguientes dimensiones: 

Al Nor-oriente tiene una longitud de 19.86m.



Al Oriente 10.87m



Al Poniente 10.83.



Al Sur 19.60m

De acuerdo con el reglamento de construcción para el Distrito Federal, esta obra forma parte del grupo “B”; es decir, edificaciones comunes destinadas a viviendas, oficinas, locales comerciales, hoteles y construcciones comerciales e industriales no incluidas en el grupo “A”. El estado actual del predio en el que se pretende construir el proyecto se encuentra libre de construcción alguna; cuenta con algunos árboles jóvenes entre los que se encuentran un tepozán (Buddleja cordata), y un capulín (Prunus salicifolia). La zona en la que se localiza el predio no cuenta con muchos de los servicios urbanos necesarios y el suministro de energía eléctrica, agua y otros se realiza de manera irregular. Por otro lado, debido a lo accidentado del relieve de San Andrés Totoltepec y a que este se distingue por ser de piedra volcánica, principalmente; no existen líneas de drenaje y se hace aún más difícil el abasto de estos servicios. Por lo anterior y gracias al interés que manifiesta la familia en torno a los temas de protección medioambiental fue posible elaborar una propuesta de vivienda de tipo experimental que cumpliera con las exigencias climáticas de la localidad y que participara en el rescate y la preservación de las técnicas tradicionales de construcción más representativas.

4.2

Especificaciones constructivas de la futura vivienda

4.2.1 Estructura El sistema estructural está conformado principalmente por contrafuertes de piedra y muros de carga de tierra cruda de 40cms de espesor (ver plano CEC-01 Y 02 en anexo de planimetría). 47   

4.2.2 Techos y entrepisos En techos planos se tiene considerada la fabricación de losas de concreto armado de 8cms de espesor, colada con cimbra aparente; terminado a la cal en su lecho interior. Para el caso de los techos inclinados se utilizará triplay tipo marinero de 12mm colocado sobre vigas de madera a cada 70cm de separación a eje de cada pieza y terminado con impermeabilizante asfaltico de aplicación al calor traslapado de forma descendente. Para los entrepisos se propone utilizar triplay tipo marinero de 12mm sobre vigas de madera de 9 X 19cm a cada 70cms de separación a eje de cada pieza, zoclo de madera asentado con pegamento de contacto. 4.2.3 Pisos y muros En pisos de sala, comedor y cocina se utilizarán piezas de cuarterón de barro cocido de 40 X 40cm sobre firmes de concreto armado de 8.00cm de espesor. En baños se colocará loseta cerámica de 30 X 30cm sobre losa de concreto armado de 8cm de espesor. Recámaras: piso de madera sobre vigas de madera de 9 X 19cm. Para la fabricación de los muros se utilizará la técnica de barro colado (según mezcla aprobada), de 40cms de espesor con acabado de malla de gallinero y mezcla de mortero-arena proporción 5:1 y terminado con pintura a la cal.

4.3

Programa arquitectónico

(Ver anexo 4)

4.4

Eco tecnologías

(Ver anexo 5) 4.4.1 Sistema de captación pluvial A base de tuberías de PVC de 4”, tapón de malla de poro medio para interceptar hojas y

objetos mayores a 1”, sedimentador de partículas

suspendidas, filtro de carbón activado y pulido final del agua por medio de sistema electrónico para purificación de agua a base de ozono Marca H2 Ozoni, modelo pd-1001. 48   

4.4.2 Baño seco compostero Doble cámara de composteo, tasa separadora de fibra de vidrio y depósito para residuos líquidos. 4.4.3 Humedal para el tratamiento de aguas grises

4.5

Planimetría

(Ver anexo 7)

49   

REFLEXIONES FINALES Y CONCLUSIONES Desde el comienzo de la presente investigación, una de las premisas más importantes planteadas fue la necesidad de contar con una metodología de fácil aplicación que permitiera definir a partir de los datos climáticos disponibles en México, las estrategias bioclimáticas necesarias para su incorporación en el diseño de viviendas en zonas del D.F. como San Andrés Totoltepec. De igual manera, pudo determinarse a través de la revisión del material bibliográfico existente que las partes que conforman un diagnóstico bioclimático son las diferentes unidades de análisis medioambiental y del usuario; así como las unidades de diagnóstico y transformación. Por otra parte, pudieron determinarse cuales son las estrategias de diseño bioclimático más importantes y su clasificación nominal; es decir, sistemas pasivos, activo y algunas de sus características más representativas. Después de estos dos años de trabajo hubo grandes e inesperadas experiencias tales como el viaje a Barcelona para realizar una estancia de investigación. Tuve la oportunidad de conocer aspectos muy interesantes de la vida catalana, de su arquitectura y de cómo enfrentan los elementos climáticos a través de su trabajo hacia la sostenibilidad. Después de ya varios años de incursionar en el oficio de arquitecto, con su respectiva buena dosis de adrenalina, he podido darme cuenta de las necesidades que tenemos en cuanto a técnicas e instrumentos que permitan, claro a los interesados en estos temas, enfrentar el reto que plantea la sostenibilidad o sustentabilidad como un paradigma emergente. Para algunos es hablar en otro lenguaje, para otros es no contar con la información necesaria y confiable para bordar la integración de la protección ambiental desde la óptica del arquitecto. Junto a todo esto, se encuentra una carencia que lleva ya varias décadas desde que las estaciones meteorológicas han dejado de funcionar, lo que ha producido a la fecha, datos insuficientes como el caso de la humedad relativa, la dirección y la velocidad de los vientos, etc.

50   

Esta situación me ha llevado a investigar un poco más la manera de integrar un método de diseño arquitectónico que funcione con los datos de las fuentes de información existentes. En el camino hacia esta metodología me he topado con el trabajo de diversos autores que si bien tratan de llenar una carencia epistemológica, terminan generando una laguna de la misma magnitud con planteamientos tan complejos. Situación que como decía algún texto por ahí, hacen hasta lo imposible por someter la naturaleza de las cosas en sus complejos modelos matemáticos. Y no están peleados el uno con el otro, desde mi punto de vista, simplemente que como humanos que somos tratamos de explicar hasta lo inexplicable. La construcción del hábitat humano como un microsistema dentro del gran ecosistema

planetario

implica

luego

de

esta

experiencia

una

gran

responsabilidad y deseo de actuar. Me doy cuenta que gracias al trabajo de observadores de otros tiempos, y al conocimiento acumulado en el campo de la construcción, hoy es posible realizar un tratamiento más amable que compagine arquitectura y naturaleza. Recuerdo con simpatía las palabras de Gastón Bachelard diciendo que la inclinación del tejado es uno de los signos más seguros del clima, y en verdad lo es, puesto que las variables climáticas en su conjunto son la piedra angular sobre la que debe cimentarse el ejercicio profesional de cualquier arquitecto o constructor. Luego de haber obtenido los elementos necesarios para integrar la metodología aquí planteada, encuentro alentador que la incorporación de estrategias bioclimáticas en el diseño de nuevas viviendas en zonas de recuperación ecológica del D. F. como San Andrés Totoltepec hace posible elevar el nivel de habitabilidad de estas, contribuyendo además a mejorar la calidad de vida de los ocupantes y reducir el consumo de la energía necesario para restablecer sus niveles de confort. El alcance del presente trabajo permitió establecer estrategias de diseño arquitectónico a partir de la incorporación de sistemas pasivos para lograr el 51   

confort térmico de la vivienda; sin embargo, debido a la envergadura que el confort plantea, me queda clara la necesidad de abordar esta problemática desde la óptica multidisciplinaria. Como se comentó en algún momento la complejidad de los problemas medioambientales, al estar lejos de ser estáticos y reducibles requieren ser analizados a partir de un enfoque sistémico. En adaptación de la ideas de García lo que hoy puede observarse en San Andrés Totoltepec es el resultado de diferentes procesos históricos que responden en primer lugar a cambios en el modelo económico de la época, seguido por modificaciones en el sistema productivo local; lo que llevó a los terratenientes a la venta de sus propiedades. La crisis de la vivienda observada en la localidad responde a una transformación en el modelo productivo de vivienda que trajo como consecuencia alteraciones en el medio natural. A partir de conocer la problemática que vive la localidad estudiada, pude darme cuenta que a pesar de contar con los elementos necesarios para reducir el impacto generado por la repuesta del viejo paradigma, el modelo productivo vigente se ha mantenido estático y miope ante la realidad que se vive. Si bien es cierto que los materiales suministrados en los depósitos de la zona

han generado un impacto negativo en el medio natural y artificial, la

integración de estos materiales en la tradición constructiva local puede hacer posible una respuesta favorable de las nuevas viviendas al clima que corresponde.

52   

FUTURAS LINEAS DE INVESTIGACIÓN Más que una futuras líneas de investigación, las inquietudes que más eco hace en mi cabeza son la forma de incorporar los resultados obtenidos en el presente trabajo para conformar un manual de diseño bioclimático que pueda ser utilizado por personas no especializadas y que siguiendo con el hilo conductor que este posgrado supuso, pueda ser utilizado como un material de consulta diferentes niveles. Por otro lado, mi sed de constructor me pone ante la necesidad de experimentar con diferentes tipos de agregados para generar maneras alternas de construcción y estabilización de la tierra cruda para ser utilizada en la construcción.  

53   

BIBLIOGRAFÍA Alfie, M. 2005, Democracia y Desafío Medioambiental en México: Riesgos, Retos y Opciones en la Nueva Era de la Globalización, México, Ediciones Pomares. Bachelard, G. 1957, La poética del espacio, México Fondo de Cultura Económica. Batailon y Riviere, 1979, México, SEP. Bazán, L. 2013, Reseña del libro de Nilsa M. Burgos Ortiz, Investigación cualitativa: miradas desde el Trabajo Social. Buenos Aires, Espacio, 2011. Revista Abordajes. Año 2013, volumen 1, Número 1, 1er. Semestre. Universidad Nacional de la Rioja, España. Boils, M. 1987, Vivienda campesina, México. UAM-X. Burgos, N. 2011. Investigación cualitativa: miradas desde el trabajo social, Buenos Aires, Espacio Editorial, 1a edición. Camous y Watson. 1983. El hábitat bioclimático. Barcelona, Gustavo Gili. Capra, F. 1998. La trama de la vida, Barcelona, Anagrama. Cedeño, A. 2010. Materiales bioclimáticos. Revista de la Facultad de Arquitectura de la Universidad Católica de Colombia, vol. 12. Chávez, J. 2005. Gaceta oficial de la Universidad Autónoma de Guadalajara. Evans y de Schiller, 1991, Diseño Bioambiental y arquitectura solar”, FADU, Argentina. Fuentes, V. 2005, Arquitectura bioclimática, México, UAM-Azcapotzalco. Fuentes; Figueroa. 1990. Criterios de adecuación bioclimática en la Arquitectura, México. UAM Azcapotzalco. García, E. 1964. Modificaciones al sistema de clasificación climática de Köppen, (para adaptarlo a las condiciones de la República Mexicana). México D.F. offset. Larios. García, R. 1986. Sistemas Complejos, Conceptos, método y fundamentación epistemológica de la investigación interdisciplinaria. Barcelona, Gedisa Editorial. González, D. (s.f.), Desarrollo sustentable y medio ambiente construido. González, Darío, 2007. Polarización regional entre Puebla y Tlaxcala, La influencia de la industria automotriz, UAM-X, México D.F., Cap. II: Impacto de los

procesos industriales en el territorio. González, M. en Ríos Vicente (coord.). 1991. Vivienda rural y producción, México. UAM-X. Hernández, R. Márquez, L. 1983, Cartilla de pruebas de campo para la selección de tierras en la fabricación de adobes, México, CONESCAL. Hughes, J. 1981. La ecología de las civilizaciones antiguas, México, Fondo de Cultura Económica. Izard, J. 1983. Arquitectura Bioclimática, México, Gustavo Gili. King, D. 1994. Acondicionamiento Bioclimático, México, Universidad Autónoma Metropolitana. Kuhn, T. 1971. La estructura de las revoluciones científicas, México, Fondo de Cultura Económica, 1era reimpresión de la 2ª. Edición. Lavigne, P., 2003, Conferencia Magistral, Proceeding XX PLEA. Leff, E. 2000. Los problemas del conocimiento y la perspectiva ambiental del desarrollo, México, Siglo XXI editores. 2ª. Edición. Lizcano, F. 1994. Acerca de los contenidos y las partes de un proyecto de investigación. Texto extraído de la ponencia leída en el 11° taller MexicanoCubano sobre la formación del historiador, celebrado en la Habana, Cuba entre el 28 de Marzo y el 1° de abril de 1994. Macedo, J., 2005. Medidas de mitigación y adaptación del sector vivienda, México, Universidad Veracruzana. Mayora, Monroy, M. 2001. Claves del diseño bioclimático. Revista BASA, N°23. Mayorga, J. 2012, Arquitectura y Confort térmico, teoría, cálculo y ejercicios, México, Plaza y Valdés. Morillón, D. 1990, Tesis de grado de maestría, México, Universidad de Colima. _______, D. 2002. Introducción a los sistemas pasivos de enfriamiento. México. UNAM. _______, D. 2004, Atlas del bioclima de México, México, I.I., UNAM. Olgyay, V. 1963. Design with climate. New Jersey. Princeton University press. Owen, C. & Dovey, K. 1996, Fields of sustainable architecture, The journal of architecture, volume 13, N° 1, School of Architecture and design, University of

Tasman, Melbourne, Australia, 2008. Oxford. G. B., Pacheco J. 2012, Avances de tesis doctoral, La transición de los procesos tecnológicos energéticos en la autoproducción de vivienda, México, UAM Xochimilco. Pérez, F. 2003, Lo material y lo inmaterial en el arte-diseño contemporáneo, México, UAM Xochimilco. Quijano, J. 2012, Arquitectura y Administración: temas de frontera, México Trillas. Prieto, B. 2008, Construir con adobe, México, Trillas. Rappaport, A. 1972, Casa, Forma y Cultura, Colección Arquitectura y crítica, España, GC. Rimpoche, S. 2006, El libro tibetano de la vida y la muerte, España, Urano. Rosen, A. 2002, El proceso de descampesinación en San Andrés Totoltepec, México, Escuela Nacional de Antropología e Historia, Sandoval, C. 2002, Investigación cualitativa, programa de especialización en teoría, métodos y técnicas de investigación social, Bogotá, Colombia, ARFO Editores e Impresores Ltda. Sangrador, J. 2008. La familia, célula vital de la sociedad. La Revue du REDIF, vol. 1. Tudela, F. 1982, Eco diseño, México, UAM- Xochimilco. Vale, Robert y Brenda, 2001, La casa autosuficiente, España, Tursen Hermann Blume Ediciones. Xocohuetzin, A.2005, Pobre, campesino y de origen Tepaneca: Disputa por la tierra en San Andrés Totoltepec, un pueblo urbano. México, Escuela Nacional de Antropología e Historia. Zárate, Gerardo 2009, La arquitectura de la vivienda vernácula, México, Plaza y Valdés.

Referencias especiales consultadas

SECTUR, SEDESOL, INFONAVIT. 1994. Vivienda campesina en México. México, 2ª edición.

Referencias electrónicas consultadas

Baño, A. La arquitectura bioclimática: términos nuevos, conceptos antiguos. Introducción al diseño de espacios desde la óptica medioambiental. Publicado por. El Depto. De Arquitectura de la Universidad de Alcalá de Henares de Madrid, consultado

y

disponible

en: 

https://portal.uah.es/portal/page/portal/epd2_asignaturas/asig253021/informacion_ academica/Introducci%F3n%20a%20la%20construcci%F3n%20sostenible%20I.pd f Castorena, G. y Figueroa, A. 2009. Respuesta bioclimática de la Arquitectura Colonial Religiosa en México. Revista especializada “Ometeca Jornal” de la Universidad Estatal de Pennsylvania, vol. XIII, consultado y disponible en: http://www.ometeca.org/HTML/conf2005/Castorena.htm Coloquio INJAVIU 2009. Renovación, rehabilitación o expansión urbana: Elementos para el debate en el contexto iberoamericano. Bogotá, 9,10 y 11 de Noviembre

de

2009,

consultado

el

16/06/2014

y

disponible

en:

http://www.javeriana.edu.co/arquidis/injaviu/coloquio/ Díaz, K y López, Z. Conferencia Internacional La obra de Carlos Marx y los desafíos

del

Siglo

XXI,

consultado

el

14/01/2013

y

disponible

en: 

http://www.nodo50.org/cubasigloXXI/congreso06/conf3_diaz.pdf Forés, Sánchez y Sancho (2014), Salir de la zona de confort, artículo publicado por la Universidad de Barcelona, consultado el 2/06/2014 y disponible en: http://www.tendenciaspedagogicas.com/Articulos/2014_23_15.pdf Gaceta Oficial del Distrito Federal, 2002, consultado el día 8/02/2014 y disponible en: http://www.paot.org.mx/centro/gaceta/2002/agosto_27_116.pdf Ghalioun, B.

Globalización, deculturación y crisis de identidad, consultado el

26/11/2012

y

disponible

en:

http://www.cidob.es/Castellano/Publicaciones/Afers/afers.html González, D. 2010, El diseño bioclimático en el mundo de hoy, Facultad de Arquitectura,

ISPJAE,

consultado

el

25/02/2014

y

disponible

en:

http://www.bvsde.paho.org/arquitectura/anexos/anexo5.2.pdf INECC. 2012. Inversión térmica, consultado el 31/01/2014 y disponible en: http://www.inecc.gob.mx/calaire-informacion-basica/553-calaire-inv-termica Ochoa, J.M. 1999. La vegetación como instrumento para el control microclimático, consultado

el

22/02/2014

y

disponible

en:

http://www.tdx.cat/bitstream/handle/10803/6124/05JMot05de12.pdf?sequence=5 Pueblos originarios de América, sección de biografías, consultado el 8/02/2014 y disponible en: http://pueblosoriginarios.com/biografias/xolotl.html# Rainforest Alliance. 2011. Guía de Buenas Prácticas para Turismo Sostenible en Ecosistemas Marino-Costeros. Empresas de Alojamiento, consultado el 9/06/2014 y

disponible

en:

http://www.rainforest-alliance.org/sites/default/files/site-

documents/tourism/documents/marino_costera_es.pdf SAGARPA. 2012. SAGARPA y el cambio climático ¿Qué es el cambio climático o calentamiento

global?

consultado

y

disponible

en:

http://www.sagarpa.gob.mx/desarrolloRural/Documents/cambioclimatico/QUEES_ CAMBIO_CLIMATICO.pdf Sánchez, Ma. De Lourdes y Alvarado Ángel. 2000. Programas de Desarrollo regional sustentable, el caso de San Andrés Totoltepec (1999-2001), consultado y disponible en: http://132.248.9.34/hevila/MundosigloXXI/2006/no4/9.pdf SECRETARIA DEL MEDIO AMBIENTE. 2006. Inventario de Emisiones de Contaminantes en la ZMVM, consultado el 13/05/2013 y disponible en: http://www.sma.df.gob.mx ________________________________ 2008, Informe Climatológico Ambiental de la Cuenca del Valle de México, consultado el 25 /02/2014 y disponible en:

http://www.sma.df.gob.mx _________________________________ 2010. Inventario de Emisiones de la zona metropolitana del Valle de México, consultado el 17/01/2013 y disponible en: http://www.sma.df.gob.mx/sma/links/download/biblioteca/inventarios_emisiones20 10/IEcriterio10_.pdf SEMARNAT. 2007. Carta de la tierra. Consultado el 17/02/2014 y disponible en: http://biblioteca.semarnat.gob.mx/janium/Documentos/Cecadesu/Libros/202455.pd f SENER, 2007, Balance Nacional de Energía, consultado el 15/07/12013 y disponible en: http://sener.gob.mx/res/PE_y_DT/pub/Balance_2007.pdf SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL. 2010. Normales Climatológicas del Distrito

Federal.

Consultado

el

22/02/14

y

disponible

en:

http://smn.cna.gob.mx/index.php?option=com_content&view=article&id=179&tmpl= component SUBGERENCIA DE INFORMACIÓN GEOGRÁFICA DEL AGUA (SIGA). 2013, consultado

el

15/04/2014

y

disponible

http://siga.cna.gob.mx/SIGA/Regionales/Valle_Mexico/Regionxiii/imagenes/Image2.gif

en:

ANEXOS

3. DEFINICIÓN DE ESTRATEGIAS BIOCLIMÁTICAS PARA LA LOCALIDAD DE SAN ANDRÉS TOTOLTEPEC San Andrés Totoltepec Anexo 1.1 Vista panorámica de San Andrés Totoltepec. Imagen extraída de Google Earth, 2014.    

San Andrés Totoltepec Anexo 1.2 Distribución de los climas en Tlalpan. Fuente: Elaboración propia con datos del INEGI, 1996.

 

San Andrés Totoltepec Anexo 1.3 Estaciones meteorológicas en Tlalpan. Fuente: Elaboración propia con datos del CONAGUA.

 

San Andrés Totoltepec Anexo 1.4 Climograma de la estación de referencia. Fuente: Elaboración propia con datos del SMN, 2013.

Análisis solar Anexo 1.5 Análisis solar de San Andrés Totoltepec, 21 de Julio de 2013. Fuente: sunearthtools.com.

  Análisis solar  Fecha: Cord. Geo:  19.2519459, ‐99.1572503  Ubicación: San Andrés Totoltepec, Tlalpan, México D.F. Hora 05:59:44 06:00:00 07:00:00 08:00:00 09:00:00 10:00:00 11:00:00 12:00:00 13:00:00 14:00:00 15:00:00 16:00:00 17:00:00 18:00:00 19:00:00 19:17:20

Elevación ‐0.833 ‐0.78 12.26 25.64 39.24 52.97 66.71 80.1 83.48 70.6 56.88 43.14 29.49 16.04 2.89 ‐0.833

21/06/2013

Azimut 64.76 64.78 69.19 72.56 75.01 76.31 75.27 63.29 310.91 286.06 283.63 284.48 286.65 289.75 293.84 295.24

Análisis solar Anexo 1.6 Máscara estereográfica del recorrido del sol sobre imagen de Google Earth para San Andrés Totoltepec el día 21 de Julio de 2013. Fuente: sunearthtools.com  

Análisis solar Anexo 1.7 Gráfica estereográfica para San Andrés Totoltepec para el día 21 de Julio de 2013. Fuente: sunearthtools.com

Análisis solar Anexo 1.8 Análisis solar de San Andrés Totoltepec, 21 de Diciembre de 2013. Fuente: sunearthtools.com

Análisis solar  Fecha: Cord. Geo: 19.2519459, ‐99.1572503 Ubicación: San Andrés Totoltepec, Tlalpan, México D.F. Hora Elevación 07:05:47 ‐0.833 08:00:00 10.56 09:00:00 22.42 10:00:00 33 11:00:00 41.44 12:00:00 46.47 13:00:00 46.88 14:00:00 42.54 15:00:00 34.57 16:00:00 24.27 17:00:00 12.58 18:00:00 0.05 18:04:08 ‐0.833

21/12/2013

Azimut 114.6 119.58 126.86 136.81 150.49 168.33 188.41 206.83 221.21 231.71 239.36 245.06 245.4

Análisis solar Anexo 1.9 Máscara estereográfica del recorrido del sol sobre imagen de Google Earth para San Andrés Totoltepec el día 21 de Diciembre de 2013. Fuente: sunearthtools.com

Análisis solar Anexo 1.10 Gráfica estereográfica de San Andrés Totoltepec para el día 21 de Diciembre de 2013. Fuente: sunearthtools.com

Descripción de la problemática actual Anexo 1.11 Sustitución de materiales y técnicas constructivas tradicionales en San Andrés Totoltepec. Archivo personal.

Descripción de la problemática actual Anexo 1.12 La vivienda tradicional en San Andrés Totoltepec y sus protagonistas. Archivo personal.

Descripción de la problemática actual Anexo 1.13 Proliferación y predominio de materiales industriales en la nueva vivienda en San Andrés Totoltepec. Archivo personal.

Descripción de la problemática actual Anexo 1.14 Cauces de ríos en la localidad de San Andrés Totoltepec. Archivo personal.

El predio Anexo 1.15 Predio de la familia Fuentes-Vargas. Imagen extraída de Google Earth, 2014.  

 

El predio Anexo 1.16 Composición del suelo en el predio. Archivo personal.  

 

El predio Anexo 1.17 Máscara estereográfica de San Andrés Totoltepec para el día 21 de Junio de 2013 12pm (solsticio de verano). El símbolo redondo con el triángulo azul representa la localización del predio en el mapa, el círculo amarillo representa la posición del sol sobre la trayectoria de la temporada con sus respectivas horas. Fuente: sunearthtools.com

 

El predio Anexo 1.18 Máscara estereográfica de San Andrés Totoltepec para el día 21 de Diciembre de 2013 12pm (solsticio de invierno). El símbolo redondo con el triángulo azul representa la localización del predio en el mapa, el círculo amarillo representa la posición del sol sobre la trayectoria de la temporada con sus respectivas horas. Fuente: sunearthtools.com

 

El predio Anexo 1.19 Máscara estereográfica de San Andrés Totoltepec para el día 21 de Marzo de 2013 12pm (equinoccio de primavera). El símbolo redondo con el triángulo azul representa la localización del predio en el mapa, el círculo amarillo representa la posición del sol sobre la trayectoria de la temporada con sus respectivas horas. Fuente: sunearthtools.com

 

El predio Anexo 1.20 Máscara estereográfica de San Andrés Totoltepec para el día 22 de Septiembre de 2013 12pm (equinoccio de otoño). El símbolo redondo con el triángulo azul representa la localización del predio en el mapa, el círculo amarillo representa la posición del sol sobre la trayectoria de la temporada con sus respectivas horas. Fuente: sunearthtools.com

 

El predio Anexo 1.21 Modelado del recorrido del sol para de San Andrés Totoltepec sobre el modelo de vivienda propuesto (solsticio de verano, 21 de Junio, 12 del día). Fuente, elaboración propia con datos del Servicio Meteorológico Nacional, 2014

El predio Anexo 1.22 Modelado del recorrido del sol para de San Andrés Totoltepec sobre el modelo de vivienda propuesto (solsticio de invierno, 21 de Diciembre, 12 del día). Fuente, elaboración propia con datos del Servicio Meteorológico Nacional, 2014

El predio Anexo 1.23 Modelado del recorrido del sol para de San Andrés Totoltepec sobre el modelo de vivienda propuesto (equinoccio de primavera, 21 de Marzo, 12 del día). Nótese que existen ligeras variaciones en las sombras con respecto a las fechas anteriores. Fuente: elaboración propia con datos del Servicio Meteorológico Nacional, 2014.

El predio Anexo 1.24 Modelado del recorrido del sol para de San Andrés Totoltepec sobre el modelo de vivienda propuesto (equinoccio de otoño, 22 de Septiembre, 12 del día). Nótese que existen ligeras variaciones en las sombras con respecto a las fechas anteriores. Fuente: elaboración propia con datos del Servicio Meteorológico Nacional, 2014.

Condicionantes de diseño Anexo 1.25 Condicionantes de diseño arquitectónico en el predio. Archivo personal.

Condicionantes de diseño Anexo 1.26 La construcción que se aprecia al fondo de la imagen condiciona desde un principio el emplazamiento de la nueva edificación; de manera que como se aprecia en la imagen inferior, la sombra que proyecta desde las primeras horas de la mañana obliga al diseño a considerar éste aspecto como condicionante importante. Archivo personal.

Condicionantes de diseño Anexo 1.27 En la imagen siguiente puede apreciarse que la construcción colindante con la porción sur del predio; se encuentra elevada cerca de 1m por arriba del nivel de terreno en el predio. La nueva vivienda debe considerar este aspecto para evitar inundaciones y excesos de humedad en su interior. Archivo personal.

Relación con el entorno inmediato Anexo 1.28 De lado derecho de la imagen se aprecia parte de una vivienda de bajos ingresos en estado precario. Archivo personal.  

                 

El usuario Anexo 1.29 El núcleo familiar (de izquierda a derecha), en cuestión se compone del Sr. Alejandro Fuentes de 40 años de edad, de la Sra. Cecilia Vargas de 30 años de edad y su recién nacida, Citlalli. La persona al otro extremo de la imagen es una amistad en común entre la familia y el autor del presente trabajo. Archivo personal.

El usuario Anexo 1.30 Tabla de dispersión metabólica de un individuo. Extraída de Tudela 1982, Ecodiseño.

DISPERSIÓN METABÓLICA DEL INDIVIDUO EN FUNCIÓN DE LA ACTIVIDAD QUE REALIZA ACTIVIDAD

DISPERSIÓN  METABÓLICA (W)

Inactividad Actividad física reducida al mínimo posible: Metabolismo  Sentado inactivo

75 120

Trabajo ligero Sentado, movimiento moderado de los brazos y tronco  Sentado: movimiento moderado de brazos, tronco y piernas.  De pie: Trabajo ligero, principalmente con los brazos

130 a 160 160 a 190 160 a 190

Sentado: movimiento intenso de brazos, tronco y piernas. De pie: trabajo ligero que incluya algún desplazamiento De pie: trabajo moderado con desplazamiento. De pie: Levantamiento y transporte moderado de peso

190 a 230 190 a 230 220 a 290 290 a 400

Trabajo moderado

Trabajo intenso De pie: Levantamiento y acarreo intermitente de grandes  pesos Trabajo físico constante e intenso.

430 a 600 600 a 700

El usuario Anexo 1.31 Resumen de datos del proyecto. Fuente: Elaboración propia con datos del Sistema Meteorológico Nacional en 2013.

 

PROYECTO DE VIVIENDA BIOCLIMÁTICA LOCALIZACIÓN FÍSICA DEL PREDIO Prol. de Pino s/n Col. Divisadero,  San  Andrés Totoltepec, Del. Tlalpan SUPERFICIE DEL TERRENO: 200m² LOCALIZACIÓN GEOGRÁFICA DEL PREDIO LATITUD: 19°15'N LONGITUD: 99°9'O ALTITUD: 2,424 msm ANALISIS CLIMÁTICO °C TEMPERATURA DEL MES MÁS CÁLIDO 31.6 TEMPERATURA DEL MES MÁS FRÍO 1.4 OSCILACIÓN TÉRMICA 15.0 PRECIPITACIÓN PLUVIAL TOTAL 1045.9 KOPPEN‐GARCÍA C(w2)

Mayo Enero     mm/año

Templado subhúmedo con lluvias en verano, de mayor humedad

El usuario Anexo 1.32 Termohigrómetro utilizado para la medición de la sensación y la preferencia térmica de los usuarios de la vivienda. Archivo personal.

El usuario Anexo 1.33 Levantamiento de información para la determinación del confort térmico de la vivienda. Archivo personal. Determinación del confort térmico del usuario Para llenado interno del despacho Proyecto

Fuentes-Vargas

Fecha:

14/03/2014

Localización del proyecto:

Prol. de Pino s/n Col. Divisadero, San Andrés Totoltepec, Del. Tlalpan.

 

La siguiente información es necesaria para conocer, a partir de algunos de sus hábitos de vida, los requerimientos térmicos de su vivienda; en caso de no conocer la información que se solicita omita responder. Para el usuario Información personal Usuario 1 Nombre: AlejandroFuentes Ocupación: Trabajador independiente Edad: 40 Sexo: masculino Peso (kg): 78 Estatura (m): 1.95 Temperatura corporal al despertar: Temperatura corporal a mitad de su jornada laboral(sea cual sea): Temperatura corporal antes de irse a dormir: Usuario 2 Cecilia Vargas Nombre: Estudiante y ama de casa Ocupación: Edad: 30 Sexo: femenino Peso (kg): 53 Estatura (m): 1.62 Temperatura corporal al despertar: Temperatura corporal a mitad de su jornada laboral(sea cual sea): Temperatura corporal antes de irse a dormir:

°C °C °C

°C °C °C

El confort de la vivienda 9.- En la actualidad, usted ¿Vive en casa o departamento? Casa 10.- ¿Cuantos metros cuadrados tiene su vivienda aproximadamente? (m²) 20 11.- ¿Qué altura tienen los techos de su vivienda? (m) 2.25 De acuerdo a su experiencia ¿Cuáles son los espacios de su casa que siente que se enfrían o se calientan 12.- demasiado? Toda la casa, es un solo cuarto. 13.- ¿Conoce los materiales que fueron utilizados para la construcción de su vivienda? Si 14.- De ser así, conoce de qué estan hechas las siguientes pasrtes de su casa: a. Piso o entre piso: Cemento b. Losa o techo: Cemento c. Muros (en caso de ser tabique, de qué tipo, arena o gris, rojo, recocido, etc): Tabique gris d. Espesor de los muros (cms.) 12 e. Aplanados (mortero-arena, yeso,etc): Aplanado interior de cemento, no conozco el espesor

Alimentación 15.- Rellene con la información requerida, indicando la frecuencia de consumo de los siguientes alimentos en la siguiente tabla: Alimentos a. Carnes rojas b. Aves c. Pescados y mariscos d. Embutidos e. Pescados y mariscos f. Frutas y verduras g. Lácteos h. Refrescos i. Dulces j. Chocolate k. Cereales l. Huevo ll. Pasteles o pan dulce m. Pastas o. Comida chatarra p. Otro (cuál)

Diario

Veces a la semana 1 1 1

Una vez a la quincena Una vez al mes

1 1 5 4 1 1 1 1 3 2 2

1 1

Nunca

El usuario Anexo 1.34 Cálculo del desfase de la onda térmica de un muro de tabique gris común de 12cms con aplanado de 1mm. ytong.es

 

El usuario Anexo 1.35 Cálculo del desfase de la onda térmica de un muro de adobe de 40cms de espesor con aplanado de mortero de 1mm por ambas caras. ytong.es       

ANEXO 2 Estrategias bioclimáticas para Invierno Inclinación de los techos

Configuración compacta de la vivienda

Altura mínima en entrepisos

Emplazamiento correcto de la vivienda en el predio (recargado hacia la parte de mayor aprovechamiento de los primeros rayos del sol matutino)

Designación de espacios de protección térmica en la vivienda

Orientación de la fachada más larga hacia el Sur

Colocar pórticos y vestíbulos de protección térmica

Disposición de ventanas en la parte alta de muros para generar ganancia térmica matutina

Invernadero adosado a la vivienda orientado hacia el Sur

Ganancia térmica vespertina sobre muros colectores

ANEXO 3 Estrategias bioclimáticas para verano Sistema de ventilación cruzada por arriba de los ocupantes

Sistema de enfriamiento por evaporación

Colores, texturas de baja reflectancia y protecciones solares

ANEXO 4 Programa arquitectónico

ANEXO 5 Eco tecnologías. Calentador solar. Archivo personal.

Sistema de captación pluvial. Archivo personal.

Baño seco compostero. En esta foto se aprecia la tasa separadora y una etapa de la construcción de éste. En la siguiente se observan las cámaras del baño seco compostero ya incorporadas a una vivienda terminada. Archivo personal.

Trampa de grasa para la separación de las aguas jabonosas y grasas de cocina. Archivo personal.

Humedal de flujo horizontal sub superficial para tratamiento de aguas grises. Archivo personal.

Memoria de cálculo del humedal  

Figura 1. Ejemplo de construcción de un humedal sub-superficial horizontal. Fuente: Google, 2014.

 

 

Datos para el cálculo del Humedal Volumen promedio de aguas residuales (Q)= 2*150/1000= 0.3m3 / d Concentración promedio de DBO5 Contribución de DBO5 = 40g DBO5 /pe.d Concentración DBO5 = 40*1.000/2= 20 mg/l Promedio de eliminación en fosa séptica de 30%, entonces la concentración del afluente es de = 14 mg/l Concentración de DBO5 en el efluente seria= 30 mg/l KDBO= Promedio de 0.15 m/d para humedal de flujo horizontal Ah= Qd (Ln Ci- Ln Ce)/ KDBO Ah= 0.3 (Ln 14- Ln 30)/ 0.15 Ah=0.3 (0.77)/ 0.15 Ah= 1.54 m Ah= Área de superficie

Qd= Nivel promedio de flujo diario de desechos (m3/d) Ci= Concentración de DBO5 EN EL AFLUENTE (mg/l) Ce= concentración de DBO5 en el efluente (mg/l) KDBO= Constante de velocidad (m/d)

Dimensiones finales Largo 1.54m Ancho 1.20m Profundidad 0.55m

Lecho filtrante Se recomienda que el sustrato en la parte efluente y afluente sea entre 40 a 80 mm de diámetro con el fin de minimizar obstrucciones. Y en la zona de tratamiento de 5 a 20 mm Nota: Es importante impermeabilizar toda la zona donde se encontrara el humedal para evitar el contacto directo del suelo con las aguas grises. Se recomienda mezclar el suelo del sitio con cemento para disminuir la permeabilidad.

GROSOR

k>10¯6m/S: k>10¯7m/S: k>10¯8m/S: k>10¯9m/S:

PERMEABILIDAD DE SUELOS DE ACUERDO CON SU GROSOR CARACTERÍSTICAS El suelo es demasiado impermeable debiendose impermeabilizar los humedales. Puede ocurrir filtración, pero no la suficiente como para evitar que lo humedales dejen de estar anegados. Los humedales se llenerán de forma natural. No hay riesgo de contaminación de las aguas subterraneas.

Tabla 1. Permeabilidad de suelos dependiendo de su grosor.

ANEXO 6 Obtención de la gráfica solar ortogonal y estereográfica para el análisis del recorrido solar sobre el predio. Fuente, elaboración propia con apoyo del programa AutoCAD.

ANEXO 7 Planimetría