La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

AGRADECIMIENTOS: A mi esposa, por su comprensión, su entusiasmo y las fuerzas que me dio a lo largo de dos años.

A mi familia que me brindó su ánimo y con quienes siempre conté.

A mis compañeros, que me brindaron su amistad y confianza.

A mi director de tesis, quien tuvo la paciencia para asesorarme a través de las dificultades de la investigación.

A mis asesores, quienes siempre me atendieron y me orientaron con sus sugerencias en las revisiones del proyecto.

A CONACYT, por aceptarme como becario.

A la coordinación de Maestría.

A la Dirección de la Facultad de Arquitectura y Diseño y a todo el personal por su amabilidad.

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

DEDICO A: Isabel y Elisa

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Índice: INTRODUCCION

01

CAPITULO 1 CONCEPTOS Y TEORIA 1.1 Arquitectura Bioclimática 1.2 Aberturas y elementos del clima 1.2.1 Ventilación 1.2.2 Radiación 1.3 Tradición constructiva 1.4 Dispositivos bioclimáticos 1.5 Celosías 1.6 Investigaciones similares

07 10 12 15 18 21 24

CAPITULO 2 LA ESTRATEGIA 2.1 Método 2.2 Estrategia 2.3 Selección de la muestra 2.4 El Sitio 2.5 Módulos experimentales 2.6 Instrumentos y equipo para el experimento

27 27 28 30 31 35

CAPITULO 3 EL EXPERIMENTO 3.1 Caracterización de las celosías 3.2 Calibración de los equipos 3.3 Conversión 3.4 Medición de Radiación 3.5 Medición de Viento

39 41 42 45 47

CAPITULO 4 ANÁLISIS DE RESULTADOS 4.1 Análisis de Radiación 4.1.1 Primer periodo Junio 2006 4.1.2 Segundo periodo Febrero 2007 4.2 Análisis de Ventilación 4.2.1 Primer periodo Junio 2006 4.2.2 Segundo periodo Febrero 2007 4.2.3 Eficiencia relativa

51 52 59 67 67 71 74

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

CAPITULO 5 CONCLUSIONES 5.1 Discusión de Resultados 5.2 Conclusiones 5.3 Nuevas Preguntas de Investigación BIBLIOGRAFÍA

78 80 81 83

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

RESUMEN

ABSTRACT In energetic interchange to that

En el intercambio energético al que constantemente se encuentran expuestos los edificios, se identifican las aberturas como las zonas de la envolvente donde este intercambio entre el interior y el clima exterior es más intenso, por lo que se han implementado diversos dispositivos, que de acuerdo al clima local, ayudan a controlar

constantly are exposed the buildings, the openings are identified like the zones of the surrounding

where

this

interchange

between the interior and the outer climate is more intense, reason why diverse devices have been implemented, that according to the local climate, help to control the incident factors.

los factores incidentes. Dentro de la línea de Investigación

Within the line of

Research of the

de La Tradición Constructiva donde este

Constructive Tradition where this project

proyecto se inscribe, se analizan los

registers, the devices implemented in the

dispositivos que se han implementado en la

region of the subhumid Tropic are analyzed

región del

with

finalidad

Trópico subhúmedo con la de

conocer

su

desempeño

the

sido

The

utilizada

of

knowing

their

environmental performance.

ambiental. La celosía tradicional (jarana) ha

purpose

traditional

lattice

window

(jarana) has been used locally like an

localmente como un

element integrated to the surrounding, and

elemento integrado a la envolvente, y se

it is identified like a device that provides

identifica

shade and allows ventilation. In this

como

un

dispositivo

que

proporciona sombra y permite ventilación.

document a methodology is described and

En este documento se describe y

applied, to evaluate and to know the

aplica una metodología para evaluar y

relation between the performance of the

conocer la relación entre el desempeño del

device. as a solar reducer of radiation -

dispositivo como mitigador de radiación

ventilation dispenser, and the efficiency

solar -dosificador de ventilación, y la

that it can grant their variants as far as

eficiencia que le pueden otorgar las

density

variantes más utilizadas en cuanto a densidad de la pantalla.

of

the

screen.

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Introducción La arquitectura bioclimática, que se ha llegado a considerar en nuestros días una especie de gurú, que nos conduce por la buena senda de la construcción de espacios para que el hombre se pueda desarrollar más plenamente, nos dicta las consideraciones que como arquitectos debemos tomar para que el resultado de nuestros diseños sea una solución óptima tanto para usuarios como para el entorno. Así, se plantea que una concepción bioclimática permite en las edificaciones un equilibrio entre dos factores: el uso energético racional, mediante la aplicación de medios pasivos, híbridos y activos de control; y la calidad en el confort de los espacios arquitectónicos. Al repasar las teorías que el bioclimatismo adopta para determinar los lineamientos que se deben seguir en la búsqueda del bienestar termo fisiológico que experimentarán los habitantes de una construcción; y compararlo con las soluciones que por siglos se han implementado por el hombre en diversos puntos del planeta, para satisfacer su necesidad de refugio y de guarecerse de las inclemencias del clima, nos damos cuenta que el avance tecnológico y científico, y el desarrollo de las mismas técnicas de construcción, nos hizo apartarnos de las soluciones ya encontradas y comprobadas, y que hasta hoy, que se agudizan las crisis energéticas y los costos de vida son más elevados, volteamos a los orígenes para tratar de solventar la emergencia que viene. Es así que la presente investigación es una mirada hacia atrás, aunque no muy distante, sobre la tradición constructiva de la región, y en específico la del estado de Colima. Con ello se pretende dar un aporte al conjunto de conocimientos que se han estado generando en esa línea de investigación. Las investigaciones que se han llevado y se llevan acabo en lo que a tradición constructiva se refiere, además de enriquecer el conocimiento tiene un aporte importante a la axiología y a la teoría de la arquitectura, pues permite, a través de la sistematización del análisis de los dispositivos y mecanismos que empíricamente han sido concebidos, revalidar su eficiencia y en lo posible mejorarlos para que el proceso de adaptación continúe.

1

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Uno de esos dispositivos, que ha seguido vigente hasta nuestros días es la celosía, que con sus variantes, se ha situado como un elemento importante en la tradición constructiva y en la comunicación ambiental de algunas de las edificaciones de la región. Actualmente el elemento se sigue utilizando, en muchas de las veces como imitación de los dispositivos presentes en la tradición constructiva de la región, o en otras tradiciones, pero sin un análisis conciente de sus funciones, lo que origina una aplicación ineficiente o semieficiente de sus propiedades como filtro ambiental. El análisis del dispositivo, nos permitie tener una mejor certeza de su funcionamiento en el clima del trópico-subhúmedo. La Revisión del estado del arte reporta algunos experimentos sobre dispositivos similares que se han aplicado en otras condiciones climáticas, y cuyo objetivo es también ayudar al confort de los usuarios de los espacios. Todo sistema o dispositivo tiene un propósito, por lo que al evaluar su funcionamiento como instrumento para alcanzarlo sabremos si se justifica su existencia o presencia, en función del motivo para el que fue concebido, y si se comprueba su funcionamiento, cuando no se tiene la certeza del origen o concepción del elemento analizado y se hace una hipótesis sobre la cuestión. Dentro de la Tradición Constructiva de la región del Trópico subhúmedo del estado de Colima, se pueden observar varios tipos de celosías, pero para este análisis se consideró a la que, por su mayor presencia, podría ser de mayor interés para la Línea de Generación y Aplicación de Conocimiento a la que se adhiere este trabajo de investigación. Esta celosía es la conocida con el nombre de jarana. Considerando que la jarana es el dispositivo-unidad de análisis de esta investigación, y que se presumía su función como tal pero no se conocía con certeza, fue necesario enfocarnos en la evaluación de su hipotético funcionamiento como dispositivo de control por lo que se definió como objeto de estudio:

La eficiencia de la celosía (jarana) como dispositivo de control ambiental pasivo en la Tradición Constructiva del Trópico Sub-húmedo (TCTSH) del estado de Colima.

2

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Los parámetros a considerar para determinar la eficiencia del dispositivo, se desprenden de la relación existente entre las principales funciones a considerar en este estudio: la admisión de viento y la obstrucción de la radiación solar. Haciendo una observación general en las comunidades rurales, y en específico en las edificaciones que guardan características de la tradición constructiva, se identificaron diversos tipos de celosías, tanto las de origen tradicional como en versiones prefabricadas contemporáneas, y otros que pretendían serlo pues se observó una intención muy informal que no llegaba a constituir un elemento, por lo que se descartaron de la caracterización, del mismo modo que las prefabricadas por no corresponder al sistema constructivo estudiado. De las celosías tradicionales, el tipo que se identificó con características más definidas y que se reproduce en varias construcciones es el llamado jarana, Ver fig. 1, el cual consiste en una geometría a base de triángulos; los elementos que la conforman (adobes, ladrillos o losetas) se apoyan por un costado en forma transversal al vano y oblicuos al eje del muro y en la parte superior de los triángulos se suelen colocar otros tabiques en forma horizontal (a soga) a manera de cerramiento, figurando un castillo de naipes. Esta jarana se presenta más comúnmente en una forma horizontal, es decir en una sola línea, pero para efecto de la investigación y como tipo representativo, se consideró como unidad de análisis a la celosía que desarrolla un plano, hecha con tabiques de adobe, ladrillo rojo recocido o losetas de barro conocida popularmente como jarana, que se utiliza en la TCTSH del estado de Colima.

fig. 1 Jarana Fuente: Armando Alcántara

3

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Por ser el área en la que se inscribe este proyecto de investigación, el análisis del dispositivo se hizo desde un enfoque Bioclimático dentro de la línea de investigación de la Tradición Constructiva

TRÓPICO SUB-HÚMEDO

TRADICIÓN CONSTRUCTIVA

DISPOSITIVOS BIOCLIMÁTICOS

4

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Para dar cauce a la investigación, se elaboraron preguntas, que nos dieran la pauta para lograr respuestas que comprobaran la hipótesis planteada. Así, se hicieron las siguientes preguntas de investigación:

¿Cómo se comporta la jarana ante las incidencias de la radiación solar y del viento? ¿Cómo se afecta el comportamiento de las jaranas cuando se varía la interrelación de elementos admisión de ventilación y obstrucción solar?

Y para obtener las respuestas, se estableció el siguiente objetivo general y algunos particulares:

Como objetivo general: Caracterizar y evaluar el comportamiento de la jarana de la TCTSH, como un elemento que permite ventilación y como mitigador de la radiación solar.

Y como objetivos particulares: Identificar y caracterizar la jarana Identificar como se afecta el comportamiento de la jarana variando la interrelación como dispositivo que restringe la radiación y permite la ventilación. Determinar la variabilidad de velocidad de los flujos de viento al pasar a través de las jaranas Determinar el bloqueo de radiación al

interior, por influencia de las

jaranas. Conocer las características particulares de las jaranas, que permitan implementarlas en la actualidad como estrategia de control ambiental pasivo. Determinar las ventajas climáticas de la jarana para mejorar el desempeño ambiental del edificio.

5

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Al inicio del presente trabajo, se planteó una hipótesis con la que se daría respuesta a las preguntas de investigación y en esta se dice que: alrededor del mundo se han utilizado diversos tipos de celosías, cuyas características han sido determinadas como cualquier elemento de comunicación ambiental de la arquitectura, como una manifestación que han hecho los habitantes de cada latitud buscando la adecuación de su entorno. Y en cada ejemplo que, es posible observar una correspondencia a las condiciones ambientales. Es por esto, que como hipótesis, se presumió que la celosía utilizada en la tradición constructiva en el trópico sub-húmedo, ha sido una adaptación exitosa a las condiciones del clima local y ante las incidencias del sol y el viento, tienen un comportamiento eficiente que permite mitigar los efectos de la radiación solar, y dotar de la ventilación necesaria a las áreas interiores. Cuando las celosías se forjan con elementos que proporcionan una menor densidad al área que cubre, se incrementa la eficiencia del dispositivo en la relación de dotación de ventilación y mitigación de la radiación.

6

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

CAPITULO 1 CONCEPTOS Y TEORIA 1.1 Arquitectura Bioclimática “La Arquitectura Bioclimática, el enfoque Bioclimático de la arquitectura es […] una vuelta a la naturaleza y a la realidad; es una reconsideración de la relación del hombre con el medio ambiente; es una recuperación, a través de la historia y de la cultura, de las constantes y valores arquitectónicos que han estado siempre presentes y han sido patrimonio de la Arquitectura y de la ciudad de los hombres.”1

Por la propia naturaleza de sobrevivencia que nos caracteriza a los humanos, podemos intuir que desde la época de los primeros “homo sapiens” la mente primitiva ya buscaba el confort ante cualquier condición climática, procurándose abrigo en el clima frío, y en el cálido, la sombra y su frescura. Su adaptación era por los medios que la propia naturaleza le brindaba, utilizando los materiales que tenía a mano, dictando las primeras técnicas para protegerse de las inclemencias del tiempo. El uso esos materiales le permitió conocer sus propiedades y características, las cuales aprovecho y fue evolucionando en las soluciones que le aportaban. “La arquitectura vernácula ha demostrado a través del tiempo su eficacia en ciudades y edificios de diferentes climas y culturas. Para la Grecia clásica, la arquitectura solar era común tanto para clases acomodadas como para las clases obreras, la práctica era usual que primero consideraran la orientación de la ciudad y posteriormente la de los edificios y habitaciones.”2

La llamada arquitectura tradicional es producto de la experiencia que ha caracterizado al hombre desde sus primeros tiempos, y que se ha transmitido a través de las generaciones ganando o reforzando experiencia. Esta es la fuente del diseño bioclimático, ya que manifiesta la adaptación de cada núcleo de individuos a su entorno.

1 2

Gonzalez Sandino Rafael, López de Asiain Jaime, Análisis Bioclimático de la Arquitectura, pp. 8 Elías López, Pablo Tesis de Maestría, El corredor en la vivienda tradicional de la ciudad de colima. Universidad de Colima pp. 73-74

7

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

En el pasado todo lo concerniente a la preocupación bioclimática era el fruto de una larga experiencia, que muchas de las veces tomaba un carácter rutinario. Sin embargo, desde la antigüedad habían sido dictadas algunas reglas que guiaban a la disposición de los edificios con respecto al clima, como es el caso de Vitruvio en su obra de Los diez libros de la Arquitectura: “Los edificios particulares estarán bien dispuestos si desde el principio se han tenido en cuenta la orientación y el clima en que se van a construir, porque está fuera de duda que habrán de ser diferentes las edificaciones que se hagan en Egipto de las que se efectúen en España; distintas las que se hagan en Pontos de las que se efectúen en Roma; ya que estas diferencias dependen siempre de las de los países, puesto que una parte de la tierra está bajo la influencia inmediata de su proximidad al Sol, otra por su distancia de él y…”3

En la actualidad los medios mecánicos que se utilizan en gran cantidad para llevar confort térmico a los usuarios de los edificios, significan un gran gasto energético a nivel global, además de la contaminación que emana en el proceso de producción de cada tipo de energía. Este movimiento de la arquitectura bioclimática no es más que el regreso a los orígenes de lo que la arquitectura debe ser, y los arquitectos de hoy se deben preocupar porque sus creaciones además de proveer de confort termofisiológico a los usuarios, permita un ahorro energético y a su vez, guarde una relación armónica con su entorno. En la elaboración del proyecto bioclimático se toman en cuenta cierto número de elementos y estos se dividen en: elementos climáticos y microclimáticos del lugar, elementos del paraje, elementos del medio ambiente urbano y los elementos arquitectónicos. Los factores climáticos determinan desde el inicio las orientaciones conceptuales y de diseño que el proyecto tendrá en sus diferentes fases. (Tabla 1) En el caso de la jarana, se reconoce un elemento adaptado a la arquitectura de ese tiempo, concebida o adaptada para funcionar como dispositivo de comunicación con el entorno, y que se fue adoptando como elemento recurrente de la envolvente en los incipientes proyectos o ideas de vivienda.

3

Vitruvio, Libro Sexto, Capitulo 1

8

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Síntesis de las consideraciones a tratar por elementos del clima Elementos del clima

Principales fases del proyecto a que conciernen

Sol: régimen horario, repartición de las radiaciones directas y difusas Régimen de las potencias recibidas

Elección de las orientaciones de fachadas “captadoras” Proporción de vidrieras o de invernaderos

Temperatura: regímenes de las variaciones diarias y estacionarias

Elección del orden de prelación de la inercia interior (es decir del sistema de construcción: pesado, ligero) Orientación de las demás fachadas. Dimensión de los vanos Partición interior

Viento: sector de velocidad, en relación con los demás parámetros sol, humedad y temperatura) Tabla 14

La jarana como dispositivo pasivo de control climático, es un elemento primigenio del bioclimatismo empírico, creado en la época donde todavía no llegaban los servicios modernos o alguna teoría, que fomentara un uso científico de tal elemento. Toda producción constructiva se regía por la experiencia de años de convivencia con el clima de la localidad y la optimización de su uso, buscando el bienestar o el confort de los usuarios de los espacios, todo era adaptación. “Cuando se trata de dotar a una vivienda de condiciones de comodidad acordes con una buena calidad de vida, como es el caso de un adecuado manejo de la temperatura, nos vamos muchas veces por el camino difícil y oneroso de las tecnologías complejas cuando existen sencillos sistemas que pueden proporcionar los resultados esperados, sin mayores complicaciones”5

La temperatura del aire, la radiación, la humedad y la velocidad del aire son los parámetros sobre los que influye la acción conjunta del sol y el viento, provocándoles una variación microclimática, y la conjunción de todos ellos a su vez influyen sobre las condiciones y el comportamiento de los edificios situados en algún microclima específico, y a 4

5

Izard Jean-Louis, Guyot Alain, Arquitectura Bioclimática pp 71 http://www.imcyc.com/revista/2000/mayo2000/confort termico3.htm

9

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

su vez define la sensación de comodidad de las personas, por lo que es necesario considerar sus interrelaciones en cada análisis microclimático.

1.2 Aberturas y elementos del clima Existe una fuerte relación entre las aberturas y los elementos del clima, que se puede definir en el concepto de comunicación ambiental (entre el interior y el exterior), y la correspondencia de esa comunicación es la que determinará el tipo de abertura y orientación, pues en cada región se deben hacer diferentes consideraciones. En el caso del trópico sub.-húmedo, se da la condición de buscar una ventilación constante para deshumidificar el ambiente y principalmente enfriar la piel, a la vez que también se procura la protección contra la radiación solar.

1.2.1 Ventilación

A lo largo de la tradición, el hombre ha sabido como protegerse del viento e inclusive ha sabido sacar ventaja del mismo, como se demuestra en el trópico, que se explota el más mínimo desplazamiento de la masa de aire para generar ventilación interior. Aunque la renovación de aire nos abastece de aire puro que necesitamos para respirar, en términos de confort no nos ayuda en casi nada, pues lo importante es sentir el flujo del aire sobre nuestros cuerpos para propiciar, en caso necesario, el enfriamiento evaporativo de la piel. Cuando, en las regiones calidas, se trata de obtener confort el viento es un factor determinante, que se usa como estrategia de control bioclimático creando flujos convectivos, que regulan la cantidad de humedad y la calidad del aire. En el caso de la celosía, estos flujos son libres y no son regulables a placer, por lo que sus características deben responder desde su concepción a un volumen o velocidad de viento determinada. Se consideran dos efectos del viento sobre el hombre: de acción mecánica, en que se integran la velocidad media, la turbulencia y la frecuencia de rebasamiento de un umbral en 10

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

función de la actividad; y de acción térmica, en que se aceleran los intercambios de calor por convección entre la superficie de la piel y el medio ambiente, y por evaporación del sudor. Tres razones son consideradas al menos para ventilar los locales habitados, y estas son: el mantener las condiciones de higiene que ante cualquier condición climática se debe asegurar, el aporte al confort térmico con que contribuye, junto con el resto de factores y el enfriamiento de las estructuras internas por efecto del intercambio térmico entre el aire y las paredes del edificio; definitivamente por las condiciones del clima del trópico sub-húmedo, la celosía vino a aportar estas cualidades a la envolvente de los edificios. Tudela menciona que “la aireación en espacios interiores depende, en cada caso concreto, del diseño de las aberturas,”6 refiriéndose a las entradas de aire, aunque hace una observación sobre la importancia de la abertura de salida, pues las considera en la práctica más críticas, ya que estas permitirán el flujo del viento.

“Cuando en un clima cálido húmedo se desea utilizar el efecto refrescante de la aireación interna es útil recordar que la máxima velocidad se consigue cuando el flujo se estrecha. Es pues preferible diseñar una entrada pequeña y una gran salida que una entrada amplia y una salida estrecha. En este último caso, el incremento de velocidad se producirá en el exterior sin ningún beneficio para el usuario. La ampliación de la abertura de salida mejorará la aireación interna, mientras que la ampliación de la abertura de entrada puede reducir la velocidad de promedio del aire en el ámbito interno.”7

Por la proporción que muestra la celosía de la TCTSH se puede decir que esta cumple con esta premisa de estrechez, aunque tal vez habría que observar en que forma se ubica la salida en cada caso. En condiciones de ventilación cruzada, se considera que la máxima presión se obtiene cuando el viento llega perpendicular a la abertura y para una dirección de 45° se reduce esta presión en un 50%. Sin embargo para esta condición de incidencia a 45°, Givoni encontró que la velocidad media del aire interior aumenta, esto por una mayor velocidad que existe a lo

6 7

Tudela Fernando, Ecodiseño pp.214 Id.

11

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

largo de la fachada de barlovento que a crea una sombra de viento más ancha y aumenta la presión negativa (succión).8 Cuando se trata de ventilación unilateral, y las aberturas se encuentran en un solo muro, existe una reducción considerable del gradiente de presión, donde incluso Givoni establece una diferencia del 250% a favor de la ventilación cruzada. En el diseño de la ventilación, los tipos y formas de ventanas son un factor muy importante; en términos generales se considera a las aberturas horizontales, más eficientes que las cuadradas o verticales. En este sentido se puede intuir como otra adaptación y observación del funcionamiento más eficiente del elemento, el que la celosía de la TCTSH se presente en la mayoría de los casos con esa forma horizontal. En el uso de algunos accesorios de ventanas, tales como celosías, persianas, aleros, partesoles, pantallas, etc., algunos autores mencionan que frecuentemente ocurren efectos nocivos en la eficiencia de la ventilación, pues estos son diseñados generalmente como dispositivos de control solar, lluvia, privacidad visual o seguridad y casi nunca para el control del flujo del aire, en este sentido la celosía de la TCTSH se puede contemplar en un apartado por sus características de integración a la envolvente y no como un accesorio de ventana, lo que sucede con más frecuencia en las construcciones más contemporáneas o en las ventanas que no han sido concebidas con la premisa de adaptación al entorno o analizadas con parámetros bioclimáticos.

1.2.2 Radiación

El sol ha captado la atención del hombre desde los comienzos de la civilización y a través de todas las épocas. Aunque de origen la atención fue con un sentido mágico-religioso, siempre se le ha hecho la connotación como el gran regente de la vida en el planeta tierra. Existen vestigios tan antiguos como el mismo hombre que corroboran esto, en las culturas prehispánicas es evidente como la vida transcurría y se basaba en el astro y sus ciclos, ya que estos incluso determinaban el trazo de las ciudades y construcciones.

8

García Chavez José-Fuentes Freixanet Victor, Arquitectura Bioclimática yEnergía Solar pp.107

12

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

“En la India, el Sol personificado como Surya era un dios hindú, considerado maléfico por los drávidas del sur y benévolo por los munda de las zonas centrales. Los babilonios eran adoradores del Sol, y en la antigua Persia la adoración del Sol formaba parte del elaborado culto a Mitra, que más tarde se extendió por todo el Imperio romano. Los egipcios de la antigüedad adoraban a Ra, dios del Sol. La diosa del Sol, Amaterasu, es la deidad más elevada del panteón sintoísta y tutelar de la casa imperial japonesa”.9

En Europa se pueden observar los monumentos dólmicos, dispuestos en forma circular llamados henges. Ver fig. 2

fig 2.- Henges Fuente: Internet

Cuando el hombre empezó a habitar los espacios cubiertos que le proporcionaban el abrigo contra las inclemencias del tiempo, empezó a notar que también necesitaba una dosis del ambiente exterior en esos espacios, como la misma iluminación solar, que le permitiera realizar actividades intramuros sin exponerse a los climas tan inclementes que existen en algunos puntos del planeta. Las diferentes culturas que han habitado la diversidad de regiones de la tierra han implementado, en la medida de sus posibilidades técnicas y de adaptación, variedad de dispositivos, colocados en las envolventes del hábitat, que permiten aprovechar la iluminación natural, y estos han ido evolucionando hasta alcanzar en algunos casos altos niveles de eficiencia.

“La luz visible es simplemente una forma de radiación con una longitud de onda entre 380 y 780 nm, y el ojo discrimina entre las diferentes longitudes de onda en este rango por medio de la sensación del color”10

9

Biblioteca de Consulta Microsoft ® Encarta ® 2005

10

Oborne David J. Ergonomía en Acción pp. 302

13

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Las dimensiones de las aberturas o huecos para permitir el paso de luz, aunque en algunos casos se han remitido al concepto estilístico imperante, regularmente se han supeditado a las necesidades combinadas de ventilación y de la cantidad de luz requerida, y estas necesidades a su vez, son dictadas por una suficiencia para el desarrollo de las actividades propias del espacio.

“La luz es una energía radiante evaluada visualmente. El espectro completo de la energía radiante (electromagnética) consta de ondas de energía radiante cuya longitud varía de 1/! Millar de millones a 100 millones de metros. Esta gama tan espectacular incluye rayos cósmicos, rayos gamma, rayos x, rayos ultravioletas, el espectro visible, rayos infrarrojos, radar, FM, TV y ondas de radio;”11

La correspondencia entre el aprovechamiento que se haga de la luz natural a través de los dispositivos y el correcto y cómodo desarrollo de la actividad en cuanto a infiltración de la radiación es lo que nos dictará si existe confort, y por consiguiente si el dispositivo es eficiente. El sol al reflejarse en el exterior sobre el terreno o sobre otros edificios, significa un importante aporte de energía que penetra por las aberturas, esto sin haber incidencia de radiación solar directa, y que en última instancia incide en el estado energético del ambiente interior. “Sobre los cerramientos de cualquier edificio, constantemente están incidiendo radiaciones procedentes del entorno, a la vez que sus propias superficies emiten radiación. En el caso de que se den aportes directos de energía solar, sus valores superan en uno o dos órdenes de magnitud, y en cuanto a densidad energética, a los del resto de intercambios radiantes. En estas circunstancias, parte de la radiación solar penetra directamente al interior por las aberturas y otra parte, absorbida en paredes y cubiertas, calienta estos elementos constructivos.”12

11 12

McCormick, Ernest J. Ergonomía pp. 281 Serra Rafael, Arquitectura y clima pp.33

14

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Al incidir la radiación solar sobre algún elemento constructivo, suceden varios fenómenos, pues una parte de la misma es reflejada, otra absorbida provocando el calentamiento del elemento, y a su vez esta radiación absorbida es re radiada tanto hacia el exterior como al interior. La suma de estos comportamientos es llamada radiación incidente. La longitud de onda de la radiación incidente y el ángulo de incidencia son los que determinarán el comportamiento radiante de cualquier elemento constructivo. En el caso del trópico sub húmedo, existe una fuerte presencia o influencia de la radiación solar en la vida de los habitantes, necesitan cubrirse de los rayos directos del sol y de los efectos de radiación por el calor tan intenso, pero a la vez, como se comento anteriormente, también el clima reclama cierta apertura para captar y permitir la ventilación de los refugios, estas características reclaman un equilibrio en la implementación de los sistemas o dispositivos apropiados.

1.3 Tradición Constructiva La arquitectura a través de la historia, se ha ido rigiendo en base a la relación del hombre en armonía con la naturaleza y sus ciclos, aunque en la época contemporánea estas premisas se han ido olvidando con el soporte de la tecnología y sus pseudo adaptaciones ante cualquier situación. Es tiempo de volver la vista hacia la implementación de esos principios de interacción con los elementos naturales y que el futuro sea vivir y trabajar con la naturaleza y mas bien que contra ella. Las soluciones tradicionales en la arquitectura deben irse desarrollando en orden al progreso de la humanidad, así los aportes de la ciencia nos deben ayudar a comprender las soluciones creativas que por centurias sociedades tradicionales desarrollaron para hacer uso de las energías naturales.

Influencias en la arquitectura de Colima “Colima en los siglos XVII y XVIII se convirtió en un verdadero crisol de razas; etnias representativas de todas las placas continentales estaban presentes en esta tierra. A la población de americanos originales, que había poblado durante siglos esas tierras, se unieron,

15

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

aunque en menor cantidad, los europeos. Esto ocurrió siendo aún joven el siglo XVII, hacia la mitad de este siglo se inició la importación de africanos, si bien estos grupos llegaron a este lugar en contra de su voluntad, con carácter de esclavos, cuando recuperaron la libertad ya eran parte de esta tierra. El último contingente en arribar a Colima fue el de los asiáticos insulares, en su mayoría filipinos, grupo que si bien fue el último y menos numeroso, tuvo también una significativa presencia en el estado.”13

Las influencias en la arquitectura de Colima se pueden resumir de la siguiente manera: La base de la influencia mesoamericana en la arquitectura de Colima son las culturas de occidente, la ibérica impuesta a través de la conquista por los españoles, y posteriormente ya en el siglo XIX existió otra influencia europea que fue representada por un grupo de alemanes. El arribo de la Nao de la china a las costas hizo posible el aporte malayo, y finalmente también hubo un aporte norafricano, que fue poco documentado.14

“Tal parece, arquitectónicamente hablando, que somos el resultado de un padre criollo y una madre mestiza hija de Criollo e indígena, habitando la casa materna, misma que era frecuentemente visitada por negros y filipinos, de aquí la incertidumbre de nuestro origen arquitectónico.”15

En el estado se pueden identificar tres regiones y se puede decir que en cada una de ellas se desarrollo en base a los materiales disponibles, diferentes tecnologías, así, en la costa la técnica más desarrollada es a base de cubiertas de fibra vegetal y apoyos de madera dura en rollo, mientras que en la zona de valles y lomeríos se identifican sistemas híbridos de mampostería y apoyos aislados con cubiertas de teja, y por último en la montaña se muestra una técnica a base de madera trabada y cubiertas de tejamanil. “La transmisión de tecnologías depende no solo de su conocimiento, sino de su aplicabilidad en función de su costo, las herramientas, la producción y distribución de los materiales con procesamiento intensivo, se concentró durante mucho tiempo en el medio urbano, aunque la 13

Gómez Amador, Adolfo; Alcántara Lomelí, Armando Atlas de la Tradición Constructiva de Colima. Universidad de Colima. En conclusión. pp. 14 14 Id. 15 Alcántara Lomelí, Armando Tesis Doctoral: Adecuación al medio ambiente de la arquitectura del Siglo XVIII en la Antigua Provincia de Colima. UNAM, 2001 pp. 5

16

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

mayor parte de la materia prima se encontraba también en el medio rural. En la misma proporción que el aislamiento de los centros urbanos de Colima impidió la importación de los repertorios formales que se producían en el centro del país, en el medio rural las dificultades de la comunicación impedían la importación de las tecnologías y esquemas que se estaban produciendo en los centros urbanos del valle de Colima. Los ejemplos que se produjeron en ambos casos fueron escasos, tuvieron altos costos y solo respondieron la necesidad de generar una presencia de carácter simbólico.”16

Diferencias en la arquitectura de Colima En colima se han producido dos tipos de arquitectura, que se pueden diferenciar en base a su organización, desarrollo e integración. Ambos en respuesta a los grupos que los originaron, en principio está la originada por grupos emigrados de distintos puntos que tenían el factor geográfico común de su condición tropical, con una organización urbana más aislada y con un concepto de refugio basado en el árbol (palapa, bajareque, carrizo,fibras vegetales) y también está la de origen europeo con un concepto de vivienda tipo cueva, donde se implementa la mampostería y la piedra y la organización urbana es contigua. La primera se desarrollo en las zonas rurales de la región, mientras que la segunda tuvo su auge en los centros urbanos. En el caso de la arquitectura de origen europeo se fue dando una adaptación de sus funciones y evolvente para con el ambiente, y se le fue dando un carácter regional característico con diversos elementos que le ayudaban a esa adaptación.

“En las zonas cálido-húmedas, las temperaturas, aunque altas, son más moderadas y más constantes que en las desérticas. Las nubes y la lluvia son frecuentes, sobre todo durante una parte del año, con lo que la radiación, siempre intensa, es mucho más difusa que en el caso anterior y la humedad es constantemente alta.”17

Las ventanas o vanos en el trópico subhúmedo cumplen la función de proveer a los espacios de ventilación, pues la circulación de aire es primordial en esta latitud para que el usuario tenga un confort termofisiológico. 16

Gómez Amador, Adolfo; Alcántara Lomelí, Armando Atlas de la Tradición Constructiva de Colima. Universidad de Colima. En conclusión. pp. 14

17

Serra Rafael, Arquitectura y clima pp.8

17

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

En las edificaciones tradicionales del trópico subhúmedo con envolvente tejida, se procuraba dejar intercisios de cierto tamaño, con la finalidad de funcionar como celosía y filtrar el deslumbramiento ocasionado por los rayos del sol. Ver fig.3

fig. 3.- Muro tejido en casa tradicional del trópico subhúmedo Fuente: Armando Alcántara

El elemento jarana se desarrollo en la zona de valles y lomeríos como un dispositivo de control climático donde las construcciones fueron hechas de adobe y cubierta de teja. Ver fig. 4

Fig. 4.- Jaranas en viviendas rurales

Fuente: Armando Alcántara (izq.) Autor (der.)

1.4 Dispositivos Bioclimáticos

La utilización de los dispositivos de control ambiental se evoca desde la simple acción de guarecernos bajo la sombra de un árbol para evadir la radiación directa del sol y sentir frescura; con este sentido es que se han implementado diversas alternativas en las edificaciones.

18

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Desde la época del hombre primitivo, este buscaba que los accesos a sus refugios (cuevas, cavernas) tuvieran una orientación tal que fueran frescas en verano y cálidas en invierno; a través de la observación de la declinación solar, fue como se dio cuenta del funcionamiento que se guardaba a lo largo de las estaciones, y cuando empezó a manipular el entorno para crear sus propios refugios tomo ventaja de esas observaciones e implemento dispositivos que le brindaban la protección que anteriormente solo una cueva le brindaba.

“Aleros, toldos, celosías, paneles, etcétera, elementos fijos y móviles fueron desarrollados y usados, a lo largo de la historia, como sistemas de control de la incidencia de los rayos solares en la arquitectura de las diversas regiones del mundo, de acuerdo con sus condiciones climatológicas particulares.”18

En la Roma clásica se utilizaban los lonarios tensados para cubrir amplias áreas de la incidencia solar, como en el caso del coliseo. En la antigua China y Japón se implementaron grandes aleros y grandes circulaciones porticadas en respuesta a situaciones climatológicas, y al interior muros y celosías móviles a base de madera y papel de arroz. A diferencia de las anteriores en India y el Medio Oriente las celosías se concibieron como un elemento fijo para el control visual y en función de su trama, de control solar.19 Los dispositivos se pueden agrupar en función de su posición respecto a los planos que definen el espacio arquitectónico en: horizontales, verticales o mixtos. Están los horizontales, como el alero, volado o voladizo, que se refieren a cualquier elemento que sobresale del paramento vertical o fachada. Estos se construyen con fines de protección, tanto de la fachada como de los andadores y banquetas, ya sea para proteger del sol o de la lluvia. El alero también puede ser un elemento independiente a manera de cornisa (alero de mesilla) o en la parte superior de las ventanas. Este elemento casi siempre es macizo u opaco, sin embargo, en la actualidad se utiliza tipo pérgola, rejilla, elemento perforado o traslúcido. Está también el pórtico o portal, que se llama al espacio o galería cubierta, sostenida por arcadas o columnas, ubicado a lo largo de una fachada. 18 19

Rodríguez Viqueira Manuel, Introducción al Diseño Bioclimático pp. 68 Id

19

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Repisa. Se refiere a los elementos volados a manera de ménsula. Como dispositivo de control solar son elementos horizontales ubicados dentro del claro de la ventana. En general estas repisas se utilizan como dispositivos de iluminación natural, ya que se reflejan los rayos solares hacia el plafón. Persiana (horizontal). Dispositivo formado por tablillas o elementos horizontales que permite el paso de la luz y el aire pero no del sol. Las persianas pueden ser exteriores o interiores y fijas o giratorias en su eje horizontal. Faldón. En realidad se llama faldón a la vertiente triangular de ciertos tejados, limitada por dos limas y el alero. En la actualidad definimos como faldón a cualquier elemento vertical que pende del extremo de un alero o volado. Puede ser macizo, tipo persiana o celosía. Pantalla. Elemento o superficie que sirve para obstruir los rayos solares. Es un elemento vertical colocado frente a la ventana, pero a diferencia del faldón no está unida al alero, aunque puede estar suspendida de él. También puede ser maciza, tipo persiana o celosía. Pérgola. Viguería o enrejado abierto a manera de techumbre, generalmente asociada con vegetación de enredaderas o trepadoras. En la actualidad este concepto se emplea ampliamente con pergolados tipo persiana o rejilla. Toldo. Cubierta fija o plegable fabricada con lona u otro tipo de tela. Tiene la ventaja de poder ser translúcida, por lo que se puede controlar el nivel de iluminación. Techo escudo. Doble techumbre con el espacio interior o cámara de aire ventilada. Tiene por objeto sombrear la totalidad de la techumbre y así evitar la ganancia térmica por radiación solar. Verticales: Partesol. Elemento vertical saledizo de la fachada que bloquea los rayos solares. Puede estar colocado perpendicularmente u oblicuo con respecto a la fachada, y también puede ser parte de ella o un elemento separado. Persiana (vertical). Dispositivo formado por tablillas verticales que permite el paso de la luz y del aire pero no del sol. Las persianas pueden ser exteriores o interiores y fijas o giratorias en su eje vertical. Muro doble. Doble muro con el espacio interior o cámara de aire ventilada. Tiene por objeto sombrear la totalidad del muro y así evitar la ganancia térmica por radiación solar.

20

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Combinación: Marco. Dispositivo de control solar formado por la combinación de alero, repisón, y partesoles, de tal manera que el perímetro del vano esta rodeado por voladizos y saledizos. Remetimiento de ventanas. Remetimiento que se hace del acristalamiento para que quede protegido del sol (como dispositivo de iluminación suele tener paramentos abocinados) Cambio de orientación de ventanas. En ocasiones, cuando la orientación de la fachada es inadecuada es conveniente cambiar la orientación de las ventanas. Contraventanas. Contraventanas ciegas, tipo persiana o celosía. Pueden ser de hoja completa o seccionada; y también pueden ser exteriores o interiores. Celosía. Combinación de persianas horizontales y verticales, o cualquier otro entramado usado como protección solar (y visual). Dependiendo de la región y el clima imperante, será el tipo de entramado que se utilizará, infra La particularidad de la jarana consiste en que no guarda una geometría ortogonal y tampoco hay una repetición en el sentido vertical. En el siguiente apartado se verán más específicamente las características de algunas celosías. Otros elementos no arquitectónicos: Cortinas y persianas interiores. Que ofrecen bajo control térmico ante la radiación, esto es debido a que suelen preceder a una superficie acristalada, que favorece una ganancia térmica y poca perdida de calor. Vegetación. Esta depende de la elección que se haga de la especie a utilizar

1.5 Celosías

Existen diferentes tipos de celosías en cuanto a su forma y material, estos se determinan en cada región del mundo ya sea por la cultura o por las habilidades del que la forja. Sus medidas dependen básicamente de la abertura donde se pondrán, que esta a su vez influida por el clima local. Al margen de esas diferencias, estas son generalmente concebidas para solventar las necesidades ambientales de los espacios internos, como originar cruces de ventilación, control de radiación solar y de humedad. 21

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

En cuestión social, permite la comunicación visual al exterior con cierta privacidad y permite el contacto auditivo. Los diferentes tipos, permiten que exista movimiento de aire a su través y proporcionan sombra con mayor o menor grado de privacidad.

“En España y la India el empleo de ligeras celosías permite el paso de la brisa refrescante hacia el interior de la vivienda y juega un papel muy similar al de los porches en zonas mas occidentales.”20

En la arquitectura islámica se utilizan los huecos en los muros como elementos dosificadores que ayudan a la envolvente de la edificación a funcionar como diafragma selectivo en su interacción con los factores del clima.

“El equipo mas interesante de los huecos es la “celosía”, especie de enrejado de listones hábilmente trenzados con pequeños orificios que permiten filtrar la radiación solar a la vez que reciben una luz suficiente y aseguran la vista hacia el exterior, y que disminuyen la presión del viento a la vez que se benefician de una ventilación.”21

En el desierto la ventilación no es una estrategia usual en el verano, porque la temperatura del aire es más alta que la del interior, pero existen algunos dispositivos pasivos para proveer confort. En la arquitectura islámica se implementa un cantiliver en las fachadas con celosías de madera llamado mashrabiyya, que disminuye en forma dramática el brillo excesivo del exterior y permite el flujo del viento que va más alto y está más frío. El rawshan, un dispositivo utilizado en la India, ha demostrado su eficiencia como filtro de radiación solar y difusor de la luz diurna, variando su rendimiento en proporción a su geometría y a la densidad de pantalla. Ver fig. 5

20 21

Olgyay Víctor, Arquitectura y Clima pp. 94 Izard Jean-Louis, Guyot Alain, Arquitectura Bioclimática pp. 144

22

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

fig.

5.-

Rawshan,

Fuente:

Encyclopedia of

Vernacular Architecture of the World

En Nepal dentro del estilo llamado newar se utilizan vanos con celosías de madera llamados tikijhya para permitir la entrada de luz, estas forman parte de un conjunto de aberturas con alto simbolismo. En las casas tradicionales del sur de Silawesi en Indonesia, sucede algo muy similar a lo que pasa en algunas casas tradicionales rurales de la región del trópico subhúmedo, pues en forma similar a como se utilizan acá los carrizos, allá se construyen los muros de bambú dejando intersticios entre un poste y otro a manera de celosía, para permitir la ventilación e iluminación de la vivienda. Y por supuesto está la jarana, previamente descrita, que se inscribe en un clima caluroso donde al igual que en otras regiones su función como elemento que proporciona ventilación, se describe como un dispositivo de importante función.

23

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

1.6 Investigaciones similares

Existen muy pocos estudios sobre celosías, y en específico sobre el desempeño ambiental de la jarana no se ha hecho ningún análisis. Se localizaron algunos experimentos y estudios sobre elementos similares alrededor del mundo donde se analizan algunas características de estos a través de varios métodos.

E. Aljofi hizo pruebas en laboratorio para medir la potencialidad de la luz del sol reflejada a través de la pantalla que compone al "rawshan" nombre hindú que se da a un tipo de celosía, usada en la India y los países árabes. A través de paneles fotovoltaicos determino como se comportaba la luz reflejada del sol al interior de un modelo a través de celosías con diferente geometría y concluyó en que la luz tenía una mayor concentración al centro de la pantalla y que las características de tamaño de los huecos y el espesor tenían un efecto proporcional, es decir a mayor espesor y tamaño de celdas mayor la reflectancia hacia el interior. E.M.Okba menciona como en zonas calientes del norte de África y Sur de Asia es común encontrar celosías de madera o mármol utilizadas para reducir la radiación solar y el deslumbramiento al interior mientras se deja pasar la brisa para que refresque el interior. En el análisis que hace sobre elementos de la evolvente en un caso de estudio en Egipto, evalúa las características de los elementos que pueden funcionar como estrategias de control pasivo de temperatura, y a través de simulaciones, determina como estas estrategias se pueden optimizar ajustando la relación entre la orientación y la forma de los edificios. Oosthuizen, a través de estudios experimentales y matemáticos, ha investigado la ganancia de calor a través de las ventanas considerando un dispositivo de sombreado como lo es la persiana veneciana. D.C. Ávila, realizó un análisis sobre modelos a escala de elementos de sombreado, ventanas y materiales simulando el clima cálido, con el objeto de estudiar el aprovechamiento de la luz natural. Nos dice que el aprovechamiento de luz en forma cenital es muy favorable sobre una superficie horizontal, pero con los inconvenientes de la incidencia solar directa e 24

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

intensa en verano y el ángulo tan bajo en invierno, mientras que cuando se utiliza el recurso de la luz lateral, es más regulable la difusión de esta y se puede ajustar, dependiendo de la tarea visual que se va a desempeñar en el espacio.. Jean-Paul Bourdier, examinó las aberturas en forma de triangulo y las celosías que formaban con esta figura las viviendas de las villas de Tokolor al norte de Senegal, comprobando como la configuración de las mismas está determinada por aspectos religiosos. Rivero Murillo, Patricio. Identifica elementos de la tradición constructiva de Guayaquil, Ecuador, que tienen funciones bioclimáticas y genera estrategias de aplicación para hacer una simulación del comportamiento termal de una construcción hecha con materiales modernos. Gómez-Muñoz Víctor M. y Porta-Gándara Miguel Ángel, proponen un método para analizar las ganancias solares en la región noroeste de México y como se pueden mitigar utilizando técnicas pasivas. F. Garde, H. Boyer, J. C. Gatina, realizaron un estudio en las viviendas tradicionales de una isla tropical, mediante un software que medía el comportamiento termal y de flujo de aire, en componentes como techos, paredes y ventanas, para estimar la influencia de algunas soluciones técnicas pasivas. A. Zain-Ahmed, K. Sopian, M. Y. H. Othman, A. A. M Sayigh and P. N. Surendran, realizaron un estudio comparativo de ahorro de energía mediante el uso de la luz natural en diseños solares pasivos como ventanas, y la relación que guardaba el tamaño de las mismas, para generar estrategias eficientes de aprovechamiento de luz de día. P. Pfrommer, K. J. Lomas Chr. Kupke , escribieron un nuevo modelo de calculo térmico para dispositivos de sombreado, para poder determinar los factores de radiación solar y la efectividad del sombreado en forma mensual o anual. Este programa esta diseñado para un amplio rango de dispositivos de sombreado, fue hecho con el propósito de medir la protección que pueden brindar las persianas tipo venecianas en nuevos edificios y poder hacer los ajustes antes de empezar la construcción. Se han localizado diversos análisis de transferencia térmica en ventanas acristaladas con persianas o dispositivos mecánicos de sombreado, que se realizan a través de simuladores o métodos numéricos.

25

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Respecto a proyectos de investigación acerca de la tradición constructiva y dispositivos pasivos de control ambiental en la región: A. Gómez y A. Alcántara quienes encabezan la línea de investigación de la que se desprende el tema de estudio, nos dicen que el diseño de la ventana en el trópico sub-húmedo no solo depende de lo ergonómico, sino también funciona como un mecanismo de ventilación para optimizar la separación del aire frío y aire caliente, haciendo un movimiento convectivo más eficiente para los habitantes del espacio interior Algunas investigaciones más cercanas en cuanto a territorio y evaluación de dispositivos realizadas en esta facultad en el programa de maestría son: Erika Alejandra Alvarado Cabral Tesis de Maestría: La Ventana en la Arquitectura Tradicional de Colima. 2003, donde hace una caracterización del repertorio de ventanas de la arquitectura tradicional del centro de Colima y comprueba que estas tienen la característica de ser un elemento de transición hacia el ambiente inmediato, y su función como elemento de ventilación tiene un gran significado, esto por la condición del clima tropical donde la circulación del aire es importante en la búsqueda del confort termofisiológico. Pablo David Elías López, Tesis de Maestría: El corredor en la Vivienda Tradicional de la Ciudad de Colima. 2003, hace la caracterización y medición del corredor tradicional en las casas del centro de la ciudad de Colima y concluye que este dispositivo si tiene un aporte importante en la mitigación del efecto del calor hacia las habitaciones, pero que sus rangos de eficiencia estarán dictados por sus características, como orientación, ancho, alto, medida de aberturas y material de la cubierta. Maria del Mar Varela Ferrer, Tesis de Maestría: El patio como regulador bioclimático dentro de la vivienda tradicional en Guadalajara.2003, establece dos periodos de medición del clima en patios de casas tradicionales en Guadalajara, y comprueba como este funciona como un amortiguador térmico para la vivienda, pues se registraron diferencias significativas en las mediciones comparativas, e igualmente como amortiguador hídrico en la época seca calurosa debido a la presencia de vegetación.

26

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

CAPITULO 2 LA ESTRATEGIA 2.1 Método

El método implementado para realizar esta investigación fue de tipo comparativo, donde el grupo de comparación se integro con módulos construidos ex profeso en los que fue posible controlar algunas variables. Fue en estos módulos donde se instaló y evaluó la unidad de análisis, arrojando un resultado con validez para las condiciones establecidas de lugar, temporada y variables controladas.

2.2 Estrategia

Calibración

Incidencia de sol y viento Módulo 1

Dataloger Módulo 2

Toma de lecturas

Anemómetro Análisis de las lecturas de radiación y ventilación

Módulo 3

Módulo Testigo

Interpretación

conclusiones

fig 6.- Gráfica de la estrategia metodológica

Esta estrategia se implemento en el ciclo de un año, y la etapa de monitoreo se realizó a lo largo de una semana en cada uno de los dos periodos de análisis: en el más crítico del año de acuerdo al clima local, o sea en la temporada cálida húmeda que abarca los meses de Junio,

27

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

Julio, Agosto y Septiembre, y en el periodo considerado como el más benévolo, la temporada semitemplada seca que abarca los meses de Diciembre, Enero y Febrero. Se contrastaron las mediciones entre cada módulo y entre cada periodo, para poder determinar las velocidades de viento y la cantidad de radiación para cada unidad de análisis. A continuación se describe en forma pormenorizada el procedimiento utilizado en la investigación.

2.3 Selección de la muestra En la zona del trópico subhúmedo se han utilizado diversos tipos de celosías, algunas con sentido formal-geométrico, otras sin la menor intención formal, aunque probablemente con alguna función. En el desarrollo de esta investigación y durante el periodo de observación y localización de las unidades de análisis se pudo comprobar la preponderancia y uso generalizado en la región que tiene un tipo de celosía especifico llamada jarana. Para poder reproducir las celosías se hizo una caracterización previa con la que se pudo observar y levantar la configuración de las mismas. Ver fig. 7

28

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

fig. 7.- Levantamientos que se realizaron para hacer la caracterización de la jarana.

Esta caracterización, dio la pauta para saber si se seguía algún patrón en cuanto a ángulos y la forma en que se van uniendo los elementos cuando se forja la celosía. Se hicieron visitas de campo a las zonas rurales aledañas a la ciudad de Colima, donde se identificaron y registraron varias jaranas, las que presentaban características similares entre ellas, y se diferenciaban solo por la dimensión de los elementos con los que se forjaron dichas celosías. Y de acuerdo a la configuración geométrica que presentan, se pudo observar que el ángulo de inclinación que tienen los triángulos, se sujeta a la medida de los elementos que los componen, pues cada uno de estos conforma uno de sus lados. Por lo tanto se pudo determinar que la proporción de cada jarana despende de los elementos que la componen, siendo los tabiques de ladrillo rojo recocido, las losetas de barro y los tabiques de adobe los más utilizados en la región, estos últimos, según otros estudios, son los de origen más antiguo.

29

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

2.4 El Sitio

El experimento se llevó a cabo dentro de las instalaciones de la Universidad de Colima que se ubican en el municipio de Coquimatlán, en un área que se localiza en el extremo norte del mismo campus y que corresponde a la Facultad de Arquitectura y Diseño. La ausencia de edificios, árboles o elementos que pudiesen interferir, fue un aspecto importante para la elección de la zona de experimentación, además de la disponibilidad de energía para los instrumentos y la dimensión del espacio.

AREA DONDE SE COLOCARON LOS MODULOS

fig 8.- Localización del sitio en el Campus Universitario de Coquimatlán

30

La Celosía de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo La Jarana como Dispositivo de Control Ambiental

2.5 Módulos Experimentales Los módulos donde se colocaron las celosías son estructuras de planta cuadrada con medidas de 1.22 m por lado, por 2.44 de alto, (medida sujeta a la hoja estándar de panel 1.22 x 2.44) construidas con panel semiestructural de dos pulgadas, de alambre de acero con núcleo de poliestireno (panel W) y aplanados con mortero de cemento, que se desplantaron sobre firme de 6 cm. Ver fig. 9 y 10 El módulo base se conforma por dos hojas de panel desplantadas en el firme de forma vertical y paralelas entre si, con una separación de 1.22 m. y se cierran en la parte superior con media hoja de panel, lo que generó un marco de 1.22 de espesor con vista oriente-poniente.

fig 9.- Proceso de construcción de módulos experimentales

31

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

fig 10.- Forjado de celosías en módulos.

En la abertura poniente se construyó un muro de ladrillo rojo a soga hasta la altura de 1 metro, y se hizo un cerramiento a la altura de dos metros con panel aplanado con mortero, con lo que se originó un vano de un metro de altura, que es donde se colocaron las celosías. En la abertura oriente el marco permaneció intacto, pues funcionó como acceso al módulo, para la implementación de los dispositivos de registro, y en la medición de ventilación, como salida del viento. Se construyeron 4 módulos, en tres de ellos se colocaron las celosías y en uno se dejó el vano, funcionando como testigo o control. Ver fig. 11

fig 11.- Módulos terminados y listos para el experimento.

32

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Al término de esta etapa de construcción se obtuvieron 4 módulos de idéntico tamaño y orientación, alineados con un mismo frente. La diferencia se obtuvo en la utilización de elementos constructivos de diferente tamaño en la forja de cada celosía, obteniendo pantallas de diferente densidad y espesor. Ver fig 12

fig 12. Alzados de los módulos experimentales

La decisión de la orientación de los módulos obedeció a buscar el espacio más despejado y con más distancia libre respecto al sitio, lo que a su vez estaba influido por la disposición de los edificios del campus. Otro factor que también se consideró, fue el de procurar a las celosías la orientación más crítica respecto a los patrones de ventilación dominante22 y a tener la posibilidad de recibir en ambos periodos de medición la radiación directa a través de las celosías en algún momento del día. Los elementos con que se forjaron las celosías, son identificados como de mayor utilización para la construcción de las jaranas en la región, y estos son el tabique de ladrillo rojo, la loseta de barro y el adobe de tierra, que con sus características particulares de dimensión, configuran cada celosía o pantalla.

22

Estando el municipio de Coquimatlán, emplazado en la zona de valles y lomeríos del estado de Colima, está regido por las diferencias térmicas entre el océano y el continente, lo que origina vientos dominantes de sur a norte durante día y a la inversa por la noche.

33

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

fig 13. Elementos constructivos con se forjaron las jaranas.

Así, se designaron números a cada celosía para su posterior identificación en el análisis. Se ordenaron del 1 al 4 desde el modulo testigo que carece de celosía, al que presenta la celosía con mayor densidad.

Por lo que se identifican como sigue: 1-

Módulo Testigo (sin celosía)

2-

Módulo con celosía hecha con loseta

3-

Módulo con celosía hecha con ladrillo rojo

4-

Módulo con celosía hecha con adobe de tierra

34

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

2.6 Instrumentos y equipo para el experimento: Data logger (HOBO) Mecanismo electrónico termopar fabricado por la compañía ONSET, que fue utilizado para hacer las mediciones de temperatura en los módulos experimentales. fig 14.- Hobo Termopar

Características técnicas: Rangos de medición: Temperatura: 20° a 70° C HR: 25% a 95% por intervalos > a 10 segundos Intensidad de Luz: 2 a 600 piescandela (lumen/pie2) rango de respuesta del sensor de luz: aprox. 480 a 600 nm Resolución:

Temperatura: +0.7° a 21° C HR: +5% en el rango de 5° a 50° C Intensidad de Luz: +2piescandela,+20% de lectura

Rangos de operación: -20° a 70° C, 0 a 95% de humedad relativa Dimensiones/Peso:

68 x 48 x 19 mm. / 29 gms.

Las características de este aparato lo hacen muy práctico y fácil de usar, por lo que han sido los principales instrumentos de medición utilizados en los experimentos realizados en la institución. Para las mediciones de radiación se requirió registrar la temperatura de globo, por lo que se utilizó el datalogger en una modalidad modificada, donde se se colocó el sensor al interior de una pelota de ping pong pintada de negro mate, unida al datalogger por medio de un tuvo de plástico de unos 3 centímetros y las juntas selladas, lo que lo capacitó para tomar la temperatura de globo. (fig 15) fig. 15. Termopar con adaptación para medir temperatura de globo .

35

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Anemómetro unidireccional de hélice SKYWATCH Fun Este anemómetro fue utilizado para medir las velocidades de viento en los módulos experimentales.

fig 16.- anemómetro unidireccional

Características técnicas: Caja:

Policarbonato

Energía:

Baterías de Litio 250’000 mediciones

Escala de medición: Exhibe en décimas hasta 99.9 y luego en unidades Velocidad máxima

Más de 200 km/h

de medidas:

60 m/s 125 mph 115 nudos

Dimensiones:

38 x 88 x 10 mm.

Peso:

28 gramos

Precisión:

+ 3% desde -30° a 70° C

Estos aparatos son esencialmente de lectura directa, pues tienen una pantalla LCD para tal propósito, pero para poder hacer registros programados en periodos relativamente largos estos se modificaron. Se adaptó con una conexión a una tarjeta que le permite alimentación eléctrica y comunicación con un Hobo, con el cual fue posible programar las mediciones y obtener datos a intervalos fijos.

36

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Concentrador de viento:

Este concentrador se construyó con láminas de macocel, las que se pegaron con cinta adhesiva metalizada para darle una mayor resistencia, y se forraron con plástico para evitar su deterioro por la lluvia, que fue un elemento previsto a contrarrestar en el primer periodo de medición. Estos elementos se sustentaron al interior de los módulos, con una base de madera y se fijaron con alambres para darles rigidez y evitar que se movieran.

fig 17.- concentrador de viento

Este concentrador se diseñó con forma de una pirámide truncada y que se basa en la idea de llevar a un área menor lo captado en una mayor, como un embudo. Este concentrador se construyo con un área de captación de 1 m. por lado y enseguida se fue cerrando con un ángulo de 45° hasta llegar a un área de salida de 20 x 20 cms.

Fig. 18.- Especificaciones del concentrador de viento

37

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Lámina metálica como captador de radiación

Para las mediciones de radiación se utilizó una lámina de acero, calibre 22, de 1 metro cuadrado de área, la cual se colocó al interior del módulo experimental como un plano paralelo al que formaban las celosías, y así funcionara como captador de la radiación que lograba pasar, y a su vez transmitirla al datalogger con sensor de cuerpo negro.

fig 19.- lámina metálica

38

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

CAPITULO 3 EL EXPERIMENTO 3.1 Caracterización de las celosías

Para hacer los análisis y las correlaciones entre los registros de la medición y las características de cada celosía, al terminar la construcción de éstas, se hicieron los levantamientos físicos de cada una de ellas en cuanto a sus variables geométricas: porcentaje de vano, espesor e intersticios.23

1

2

3

4

fg. 20.- Celosias numeradas CARACTERISTICAS DE CELOSIAS MODULO

2

3

4

% VANO

71%

52%

39%

% SÓLIDO

29%

48%

61%

ESPESOR

0.115m

0.13m

0.275m

INTERSTICIO

0.018m2

0.025m2

0.047m2

Tabla 2.- Características físicas de las celosías, el módulo 1 o testigo se mantiene como vano total.

23

Se llamará intersticio a cada espacio vacío que queda confinado por los elementos sólidos de la pantalla, en el caso de la jarana al pequeño vano triangular que queda entre tres elementos que forjan la celosía. Se considera al vano a la suma de las áreas de los intersticios. El espesor se determina por la longitud transversal de la celosía que ocupa hacia adentro del módulo a partir del plano exterior del mismo.

39

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Intersticios

fig 21.- Configuración de los intersticios generados por los elementos que forjan cada celosía

Cada una de estas características fue considerada en el análisis de los datos que arrojaron las mediciones, pues al ser un experimento de comparación, cada diferencia entre los elementos fue importante.

40

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

3.2 Calibración de los equipos

Antes de iniciar la etapa de medición se calibraron los equipos que se utilizarían para el registro de las lecturas. Así, se tomaron mediciones de flujo de viento constante con los anemómetros en un lapso de 24 horas con registros a cada 5 minutos, para lo que se colocaron los 4 anemómetros a la misma distancia y en un flujo directo de un ventilador del tipo vertical, y los datalogger con sensor para temperatura de globo se colocaron a una misma distancia del techo y con una separación de 20 cm entre ellos, y se programaron a cada 5 minutos por 24 horas (ver fig 22)

fig 22.- Calibración de los equipos.

Estos registros se hicieron en un cuarto donde no existieron influencias externas de viento o de temperatura que pudieran influir de forma parcial en algún aparato. En el caso de los equipos utilizados solo en los anemómetros se hizo un pequeño ajuste en los valores de las lecturas, por lo que al momento de vaciar los primeros registros del experimento, a cada valor se le multiplicó por un número específico para cada anemómetro al que se le llamó factor de calibración. Los registros de temperatura de los datalogger fueron leídas directamente en grados centígrados, por lo que los resultados de cada periodo se pudieron analizar casi de inmediato, sin hacer más ajustes. 41

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Los anemómetros unidireccionales, están conectados a unas tarjetas y a su vez a dataloggers que permiten hacer el registro de datos a través del programa Boxcar Pro que es el que utilizan los datalogger para su programación y extracción de información. Los registros que se extraen de las lecturas de los anemómetros se manifiestan en voltios, y aunque las tarjetas cuentan con tablas de conversión a metros por segundo, la información en éstas no fue muy explícita, por lo que se optó por hacer una conversión con ayuda de un anemómetro de filamento de lectura directa.

3.3 Conversión Con ayuda de un ventilador se expusieron simultáneamente, tanto el anemómetro unidireccional conectado a una computadora para poder leer en directo, como el de filamento de lectura directa, también unidireccional. Se tomaron dos lecturas a tres distancias diferentes y se hizo la correlación para obtener una formula para hacer la conversión. Conversion 2

y = -4.6722x + 14.139x - 0.4697

6 5

m/s

4 3 2 1 0 0

0.1

0.2

0.3 volts

Gráfica 1.- Conversión de voltios a metros por segundo.

42

0.4

0.5

0.6

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Para obtener las velocidades reales que se registraron en los módulos con ayuda de los concentradores, se hizo una calibración de los mismos, para lo que se utilizaron dos anemómetros del mismo tipo usado en el experimento, pero en esta ocasión en el modo de lectura directa; uno se colocó en el concentrador y el segundo se colocó al frente pero no en la misma dirección del primero, y de este modo obtener la velocidad del viento antes de entrar y después de pasar a través del concentrador. El segundo anemómetro se suspendió con la ayuda de alambre delgado para darle un sustento firme al anemómetro y a la vez evitar bloqueos hacia el concentrador. (ver fig. 23)

fig 23.- Colocación de anemómetros para calibrar el concentrador.

Se eligió un sitio donde la configuración de los edificios genera una corriente en un solo sentido y tener la certeza de estar midiendo en forma unidireccional. Se hicieron 10 registros y se compararon en la hoja de cálculo, se hizo la gráfica y se obtuvo el coeficiente de correlación.

43

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Correlación de Velocidades de Anemometros con y sin concentrador

Tabla 3

1.8 y = 0.5554x 2 - 1.2668x + 1.3897 R2 = 0.8351

1.6 1.4 1.2 Anemometro

Anemómetro Concentrador m/s m/s 0.7 1.1 0.6 1.2 1.5 2.4 0.7 1.2 1.2 2.0 0.8 1.4 1.4 2.1 0.8 1.9 0.9 2.0 0.6 1.4 0.7 1.4 0.9 1.6 COEF. CORR 0.87536527

1.0

Correlacion de Velocidades en m/s

0.8

Polinómica (Correlacion de Velocidades en m/s)

0.6 0.4 0.2 0.0 0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

Concentrador

Gráfica 2.- Calibración de concentrador de viento

La fórmula obtenida se aplicó a los registros ya convertidos en m/s en la primera conversión y se obtuvieron las velocidades reales del viento que pasó a través de los concentradores.

44

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

3.4 Medición de Radiación El primer periodo de medición del experimento re realizó en la primera quincena de Junio de 2006, El segundo periodo de medición se realizó en el mes de Febrero de 2007, en ambos se utilizó un procedimiento idéntico. Con la medición de la radiación, utilizando la lámina metálica como captador y registrándose en los datalogger con sensor de cuerpo negro colocados en al anverso. Ver fig.24 y 25 Los datalogger fueron colocados uno en cada módulo y programados a intervalos de 30min.

Planta

Sección fig 24.- Esquema de la colocación del datalogger y lámina en el módulo

45

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

fig 25.- Vista de la colocación de datalogger entre lámina y panel aislante antes de su integración al modulo experimental (izquierda) y disposición final del sistema de registro de temperatura (derecha),.

Al interior del módulo se colocó una hoja de panel semiestructural a una distancia de 60 cm. desde el paño exterior de la celosía, que aparte de servir de soporte y protección para el aparato y para la lámina captadora, que funcionó como aislante térmico hacia la exposición solar del oriente, para poder registrar solo los flujos de radiación que llegaban a través de la celosía. La lámina captadora se colgó con ménsulas a la altura del cerramiento de los vanos que contenían las celosías, y al estar colgada del panel, ésta también se mantuvo a una distancia constante del plano exterior en cada módulo. Esta disposición de los elementos de medición obedeció a tres factores: primero que el aislante del panel que también funcionaba como estructura soportante del sistema en si, proporcionara un espacio interior con la única abertura que era la celosía; segundo, que la lámina, al estar empatada con la extensión de la celosía, recibiera la proporción de radiación permitida por el área total de la pantalla, y tercero que el sensor de cuerpo negro no recibiera la radiación directa, sino que la captara de la irradiada por la lámina metálica.

46

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

3.5 Medición de viento En la última semana de Junio de 2006, se colocaron los captadores de viento para empezar a medir el flujo de viento a través de las celosías esto en forma similar a las láminas. El segundo periodo de medición se realizó en el mes de Febrero de 2007, con idéntico procedimiento. Los anemómetros se programaron a intervalos de 5 minutos por tres días, (27,28 y 29). Ver fig.26

Protector de viento anemómetro

captador

Sección fig 26.- Esquema de la colocación del concentrador en el módulo

47

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

En la medición de viento se utilizó un dispositivo al que se le denominó concentrador de viento, y cuya función es captar el volumen total de viento que pasa a través de la celosía y concentrarlo de tal modo que un anemómetro pueda hacer el registro del evento. La utilización de este concentrador se propuso con el objetivo de evitar lecturas de flujo directo o de obstrucción de la misma ventilación, con lo que se obtendrían lecturas de un sólo punto de la celosía, o no se registrarían si estuviera frente a algún elemento sólido, de otro modo se tendrían que haber utilizado varios anemómetros para poder medir el viento en el resto del área de la celosía. Ver fig 27

Obstrucción

Flujo directo

fig 27.- Disposición de las celosías y las situaciones respecto al flujo de viento y la colocación de los anemómetros.

En forma similar a la lámina utilizada en la medición de radiación, el concentrador se colocó al interior del módulo justo frente a las celosías, separado apenas 10 cms. y soportado en una base que fue fijada al piso. En el extremo de la salida del flujo de viento se colocó el anemómetro unidireccional. Durante la medición de viento se movió el panel que servía como aislante en la medición de radiación, hasta el extremo del módulo, y para permitir el flujo libre del viento a través del sistema colocado se removió el poliestireno, que actuó como aislante en las mediciones de radiación. En esta ocasión el panel también funcionó como protección para los equipos y como soporte para un elemento de bloqueo, que fijado justo detrás del anemómetro, le permite por su forma dejar que el viento que viene a través de la celosía fluya sin obstáculo, pero a la vez obstruye el que pudiera venir del lado opuesto. Ver fig 28

48

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

fig.28.- Colocación de anemómetro en concentrador y disposición de los elementos utilizados para la medición de viento y de bloqueo.

49

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

CAPITULO 4 ANALISIS DE RESULTADOS Una vez obtenidos los registros en la etapa de experimento, se procedió a hacer el análisis de las incidencias de radiación y ventilación en las celosías, dividiendo este por cada factor y por cada periodo. Se analizó el primer periodo de radiación y enseguida se contrastó con el segundo periodo, y de igual forma se procedió con el análisis de ventilación. Conforme a la convención mencionada en capítulos anteriores, se estableció la nomenclatura de cada módulo por medio de números, iniciando en orden ascendente respecto al porcentaje de vano que tenía cada celosía. Al módulo testigo sin celosía y por lo tanto con 100% de vano se le llamó 1; el número 2 es el que su celosía esta hecha con loseta de barro y que tiene menos densidad que el resto de las celosías, módulo 3 es el que su celosía fue forjada con ladrillo rojo recocido y por último se le nombra 4 al módulo cuya celosía fue construida con adobes de tierra compactada y que tiene la mayor densidad.

50

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

4.1 Análisis de Radiación Gráfica Solar Se ubicaron y superpusieron los módulos en fotografía aérea para aplicar sobre estos la gráfica solar correspondiente y determinar las horas en que las pantallas reciben la radiación directa y empiezan a actuar como dispositivo de sombreado. Ver fig. 19 Para el primer periodo el horario de incidencia directa sobre las celosías es de las 12.00 hrs. a las 19:00 hrs. Para el segundo periodo el horario de incidencia directa sobre las celosías es de las 13:45 hrs. a las 17:45 hrs.

fig. 29.- Gráfica Solar

51

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

4.1.1 Primer periodo Junio 2006

Durante la primera quincena de Junio se programaron y colocaron los dataloggers con sensor de cuerpo negro, obteniendo datos de una semana, los cuales se vaciaron a una hoja de cálculo para el análisis. Primeramente se graficó el total de la semana para ver el comportamiento general de cada celosía respecto al resto y al testigo. Posteriormente se hizo una comparación de tres días, con el objeto de dar mayor resolución a la gráfica.

ºc

36.5 35.5 34.5 33.5 32.5 31.5 30.5 29.5 28.5 27.5 26.5 25.5 24.5 23.5

06/12/06 00:00:00.0 06/12/06 02:30:00.0 06/12/06 05:00:00.0 06/12/06 07:30:00.0 06/12/06 10:00:00.0 06/12/06 12:30:00.0 06/12/06 15:00:00.0 06/12/06 17:30:00.0 06/12/06 20:00:00.0 06/12/06 22:30:00.0 06/13/06 01:00:00.0 06/13/06 03:30:00.0 06/13/06 06:00:00.0 06/13/06 08:30:00.0 06/13/06 11:00:00.0 06/13/06 13:30:00.0 06/13/06 16:00:00.0 06/13/06 18:30:00.0 06/13/06 21:00:00.0 06/13/06 23:30:00.0 06/14/06 02:00:00.0 06/14/06 04:30:00.0 06/14/06 07:00:00.0 06/14/06 09:30:00.0 06/14/06 12:00:00.0 06/14/06 14:30:00.0 06/14/06 17:00:00.0 06/14/06 19:30:00.0 06/14/06 22:00:00.0 06/15/06 00:30:00.0 06/15/06 03:00:00.0 06/15/06 05:30:00.0 06/15/06 08:00:00.0 06/15/06 10:30:00.0 06/15/06 13:00:00.0 06/15/06 15:30:00.0 06/15/06 18:00:00.0 06/15/06 20:30:00.0 06/15/06 23:00:00.0 06/16/06 01:30:00.0 06/16/06 04:00:00.0 06/16/06 06:30:00.0 06/16/06 09:00:00.0 06/16/06 11:30:00.0 06/16/06 14:00:00.0 06/16/06 16:30:00.0 06/16/06 19:00:00.0 06/16/06 21:30:00.0 06/17/06 00:00:00.0

12,13,14,15,16 Junio

HORAS

1

2

3

4

Gráfica 3.- Registro de 5 días

Como se puede apreciar en las gráficas 3 y 4, por consecuencia de los dispositivos colocados en los módulos 2, 3, y 4 estos registraron temperaturas por debajo del que no tenia, (modulo 1) aunque la diferencia no es muy grande, así mismo se observó que el

52

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

comportamiento entre las celosías de los módulos 2 y 3 es muy similar, siendo la del módulo 4 la que se distingue con una diferencia más significativa.

HORAS

1

2

3

06/14/06 22:00:00.0

06/14/06 19:30:00.0

06/14/06 17:00:00.0

06/14/06 14:30:00.0

06/14/06 12:00:00.0

06/14/06 09:30:00.0

06/14/06 07:00:00.0

06/14/06 04:30:00.0

06/14/06 02:00:00.0

06/13/06 23:30:00.0

06/13/06 21:00:00.0

06/13/06 18:30:00.0

06/13/06 16:00:00.0

06/13/06 13:30:00.0

06/13/06 11:00:00.0

06/13/06 08:30:00.0

06/13/06 06:00:00.0

06/13/06 03:30:00.0

06/13/06 01:00:00.0

06/12/06 22:30:00.0

06/12/06 20:00:00.0

06/12/06 17:30:00.0

06/12/06 15:00:00.0

06/12/06 12:30:00.0

06/12/06 10:00:00.0

06/12/06 07:30:00.0

06/12/06 05:00:00.0

06/12/06 02:30:00.0

ºc

36.5 35.5 34.5 33.5 32.5 31.5 30.5 29.5 28.5 27.5 26.5 25.5 24.5 23.5

06/12/06 00:00:00.0

9,10,11 Junio

4

Gráfica 4.- Registro de 3 días. Entre las líneas punteadas se observan las horas de incidencia solar en la celosía, de 12:00 hrs. a 19:00 hrs.

Enseguida se hizo la comparación de cada módulo con celosía, contra el módulo testigo, también con tres días, para poder observar cual es el comportamiento particular de cada ejemplo.

53

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Módulo 1 - Módulo 2

HORAS

1

06/14/06 22:00:00.0

06/14/06 19:30:00.0

06/14/06 17:00:00.0

06/14/06 14:30:00.0

06/14/06 12:00:00.0

06/14/06 09:30:00.0

06/14/06 07:00:00.0

06/14/06 04:30:00.0

06/14/06 02:00:00.0

06/13/06 23:30:00.0

06/13/06 21:00:00.0

06/13/06 18:30:00.0

06/13/06 16:00:00.0

06/13/06 13:30:00.0

06/13/06 11:00:00.0

06/13/06 08:30:00.0

06/13/06 06:00:00.0

06/13/06 03:30:00.0

06/13/06 01:00:00.0

06/12/06 22:30:00.0

06/12/06 20:00:00.0

06/12/06 17:30:00.0

06/12/06 15:00:00.0

06/12/06 12:30:00.0

06/12/06 10:00:00.0

06/12/06 07:30:00.0

06/12/06 05:00:00.0

06/12/06 02:30:00.0

06/12/06 00:00:00.0

ºc

36.5 35.5 34.5 33.5 32.5 31.5 30.5 29.5 28.5 27.5 26.5 25.5 24.5 23.5

2

Gráfica 5.- Comparación entre el módulo 1 (testigo) y el módulo 2.

Se puede observar en la gráfica que las temperaturas del módulo 2 apenas van por debajo de las del testigo en las horas de incidencia solar directa, y que al atardecer, la celosía provoca que se disipe en forma mas lenta el calor, hasta llegar al amanecer donde se equilibran y parten prácticamente desde la misma temperatura.

54

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

HORAS

1

06/15/06 00:30:00.0

06/14/06 22:00:00.0

06/14/06 19:30:00.0

06/14/06 17:00:00.0

06/14/06 14:30:00.0

06/14/06 12:00:00.0

06/14/06 09:30:00.0

06/14/06 07:00:00.0

06/14/06 04:30:00.0

06/14/06 02:00:00.0

06/13/06 23:30:00.0

06/13/06 21:00:00.0

06/13/06 18:30:00.0

06/13/06 16:00:00.0

06/13/06 13:30:00.0

06/13/06 11:00:00.0

06/13/06 08:30:00.0

06/13/06 06:00:00.0

06/13/06 03:30:00.0

06/13/06 01:00:00.0

06/12/06 22:30:00.0

06/12/06 20:00:00.0

06/12/06 17:30:00.0

06/12/06 15:00:00.0

06/12/06 12:30:00.0

06/12/06 10:00:00.0

06/12/06 07:30:00.0

06/12/06 05:00:00.0

06/12/06 02:30:00.0

ºc

36.5 35.5 34.5 33.5 32.5 31.5 30.5 29.5 28.5 27.5 26.5 25.5 24.5 23.5

06/12/06 00:00:00.0

Módulo 1 - Módulo 3

3

Gráfica 6.- Comparación entre el módulo 1 (testigo) y el módulo 3.

En el módulo 3 sucede algo similar al módulo 2, pero en este se acentúa un retraso térmico a lo largo del día. En este caso el material puede ser un factor que influya en el retraso térmico, pues en esta celosía respecto a la del módulo 2 tiene más masa y tarda más en disipar el calor. Este retraso se invierte en cuanto a ganancia y perdida en los puntos donde alcanzan a cruzarse las líneas, esto es, al amanecer cuando el calor captado por la lámina del módulo 1 empieza a subir la temperatura en forma más acelerada, mientras que la del módulo 3 va mas lenta y empieza a retrasar, y en la tarde cuando empieza a caer el sol y el módulo testigo disipa el calor casi de inmediato, mientras que en el módulo 2 la temperatura también baja, pero con el retraso que lleva durante el día.

55

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

HORAS

1

06/14/06 22:00:00.0

06/14/06 19:30:00.0

06/14/06 17:00:00.0

06/14/06 14:30:00.0

06/14/06 12:00:00.0

06/14/06 09:30:00.0

06/14/06 07:00:00.0

06/14/06 04:30:00.0

06/14/06 02:00:00.0

06/13/06 23:30:00.0

06/13/06 21:00:00.0

06/13/06 18:30:00.0

06/13/06 16:00:00.0

06/13/06 13:30:00.0

06/13/06 11:00:00.0

06/13/06 08:30:00.0

06/13/06 06:00:00.0

06/13/06 03:30:00.0

06/13/06 01:00:00.0

06/12/06 22:30:00.0

06/12/06 20:00:00.0

06/12/06 17:30:00.0

06/12/06 15:00:00.0

06/12/06 12:30:00.0

06/12/06 10:00:00.0

06/12/06 07:30:00.0

06/12/06 05:00:00.0

06/12/06 02:30:00.0

ºc

36.5 35.5 34.5 33.5 32.5 31.5 30.5 29.5 28.5 27.5 26.5 25.5 24.5 23.5

06/12/06 00:00:00.0

Módulo 1 - Módulo 4

4

Gráfica 7.- Comparación entre el módulo 1 (testigo) y el módulo 4.

Al observar la gráfica en forma general, es notable como existe una diferencia mas marcada de temperaturas que en los otros módulos, sobretodo en las horas de incidencia directa donde la diferencia entre este módulo 4 y el testigo se acentúa, hasta que llega el atardecer y las temperaturas se empiezan a traslapar hasta el amanecer en que se empiezan a distanciar nuevamente.

Con los datos obtenidos de una semana, se hicieron tablas donde se colocaron las temperaturas máximas y mínimas por cada día y por cada módulo, y también el promedio de cada módulo en el periodo.

56

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

MODULO 1 DIA 1 2 3 4 5

MAXIMA 36.57° 35.27° 35.7° 35.70 37.00

MODULO 3 DIA 1 2 3 4 5

MAXIMA 35.70 34.85 34.43 34.85 35.70

MINIMA 24.79 24.79 25.56 24.79 24.79

MODULO 2 DIA 1 2 3 4 5

MAXIMA 36.13 34.85 34.43 34.43 35.70

MINIMA 24.79 24.79 25.56 25.17 24.79

MODULO 4 DIA 1 2 3 4 5

MAXIMA 35.27 34.01 33.17 33.59 34.85

°C

°C

°C MINIMA 24.79 24.79 25.56 24.79 24.79 °C MINIMA 24.40 24.01 25.17 24.79 24.79

PROMEDIOS DE MAXIMAS Y MINIMAS

°C MODULO 1 2 3 4

MAXIMA 36.35 35.11 35.11 34.18

MINIMA 24.94 24.94 25.02 24.63

Tabla 3.- Temperaturas máximas y mínimas de un periodo de 5 días y sus promedios.

Así, con la comparación de los módulos con celosía contra el módulo testigo, se hicieron las siguientes observaciones: Módulo 2 Para temperatura máxima se observó una diferencia de -1.24°C; en la mínima no se registra diferencia. Módulo 3 Para temperatura máxima se observó una diferencia de -1.24°C, en la mínima la diferencia es de 0.08°C. Módulo 4 Para temperatura máxima se observó una diferencia de -2.17°C, en la mínima la diferencia es de -0.31°C. En la comparación de temperaturas máximas que corresponden a horarios entre las 14:00 y las 15:00 horas, los módulos con celosía más abierta (2 y 3) registraron una diferencia mas pequeña respecto del módulo 1 (testigo) que la que se registró en el módulo de celosía mas densa (4); en las temperaturas mínimas, la diferencia es casi nula. 57

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Temperaturas Diurnas Temperaturas Diurnas promedio 3 dias B1

35 34 33 32 31 30

ºC 29 28 27 26 25 24

HORAS

1

06/09/06 18:00:00.0

06/09/06 16:30:00.0

06/09/06 15:00:00.0

06/09/06 13:30:00.0

06/09/06 12:00:00.0

06/09/06 10:30:00.0

06/09/06 09:00:00.0

06/09/06 07:30:00.0

Incidencia solar en celosías 06/09/06 06:00:00.0

23

2

3

4

Gráfica 8.- Temperaturas promedio de 3 días desde el amanecer hasta el anochecer.

Al hacer la observación solo de las horas diurnas, se notan con más detalle las diferencias que cada módulo registró, por lo que se graficó el promedio de las temperaturas diurnas de tres días. Aproximadamente a la 7:30 de la mañana empieza a ascender la temperatura y aunque hasta el medio día se reciben los rayos directos sobre las celosías, se nota que las líneas de temperatura se van separando hasta llegar a las horas de incidencia, (alrededor de las 12:00 hrs.) donde mantienen un margen similar hasta llegar a las temperaturas máximas. A las 4:30 las temperaturas registran un ligero salto (B1), que al parecer indica el momento en el que la sombra de las celosías ya no es total y se reciben directamente los rayos en la lámina en el caso de los módulos 2, 3 y 4 (con celosía), y en el 1 (testigo), podría coincidir cuando el rayo solar alcanza la altura del sensor de cuerpo negro e intensifica la temperatura.

58

ºc 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 02/14/07 00:00:00.0 02/14/07 02:30:00.0 02/14/07 05:00:00.0 02/14/07 07:30:00.0 02/14/07 10:00:00.0 02/14/07 12:30:00.0 02/14/07 15:00:00.0 02/14/07 17:30:00.0 02/14/07 20:00:00.0 02/14/07 22:30:00.0 02/15/07 01:00:00.0 02/15/07 03:30:00.0 02/15/07 06:00:00.0 02/15/07 08:30:00.0 02/15/07 11:00:00.0 02/15/07 13:30:00.0 02/15/07 16:00:00.0 02/15/07 18:30:00.0 02/15/07 21:00:00.0 02/15/07 23:30:00.0 02/16/07 02:00:00.0 02/16/07 04:30:00.0 02/16/07 07:00:00.0 02/16/07 09:30:00.0 02/16/07 12:00:00.0 02/16/07 14:30:00.0 02/16/07 17:00:00.0 02/16/07 19:30:00.0 02/16/07 22:00:00.0 02/17/07 00:30:00.0 02/17/07 03:00:00.0 02/17/07 05:30:00.0 02/17/07 08:00:00.0 02/17/07 10:30:00.0 02/17/07 13:00:00.0 02/17/07 15:30:00.0 02/17/07 18:00:00.0 02/17/07 20:30:00.0 02/17/07 23:00:00.0 02/18/07 01:30:00.0 02/18/07 04:00:00.0 02/18/07 06:30:00.0 02/18/07 09:00:00.0 02/18/07 11:30:00.0 02/18/07 14:00:00.0 02/18/07 16:30:00.0 02/18/07 19:00:00.0 02/18/07 21:30:00.0 02/19/07 00:00:00.0

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Después de ese evento la temperatura sigue bajando manteniendo casi las mismas

diferencias, hasta que estas se estrechan al ir anocheciendo.

4.1.2 Segundo periodo Febrero 2007

Durante el mes de Febrero se programaron y colocaron los dataloggers con sensor de

cuerpo negro, e igual que se hizo con los datos del mes de Junio, estos se obtuvieron por una

semana, y se vaciaron a una hoja de cálculo para el análisis. Al igual que los datos de Junio se graficó el total de la semana para ver el

comportamiento general de cada pantalla respecto al resto y al testigo y posteriormente se hizo

una comparación de tres días.

14,15,16,17,18 Febrero

HORAS

1

Gráfica 9.- Registro de temperaturas de 5 días.

59

2

3

4

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Al estar registrando las temperaturas en la época de invierno, estas, en general, fueron más bajas que en el primer periodo, pero la influencia de las celosías tuvo un efecto similar a la de verano, registrándose temperaturas mas bajas en los módulos con celosía que el testigo. Con valores muy similares para los módulos 2 y 3, y con diferencia mas acentuada para el módulo 4.

06/14/06 22:00:00.0

06/14/06 19:30:00.0

06/14/06 17:00:00.0

06/14/06 14:30:00.0

06/14/06 12:00:00.0

06/14/06 09:30:00.0

06/14/06 07:00:00.0

06/14/06 04:30:00.0

06/14/06 02:00:00.0

06/13/06 23:30:00.0

06/13/06 21:00:00.0

06/13/06 18:30:00.0

06/13/06 16:00:00.0

06/13/06 13:30:00.0

06/13/06 11:00:00.0

06/13/06 08:30:00.0

06/13/06 06:00:00.0

06/13/06 03:30:00.0

06/13/06 01:00:00.0

06/12/06 22:30:00.0

06/12/06 20:00:00.0

06/12/06 17:30:00.0

06/12/06 15:00:00.0

06/12/06 12:30:00.0

06/12/06 10:00:00.0

06/12/06 07:30:00.0

06/12/06 05:00:00.0

06/12/06 02:30:00.0

33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 ºc 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12

06/12/06 00:00:00.0

14,15,16 Febrero

HORAS

1

2

3

4

Gráfica 10.- Registro de 3 días. Entre las líneas punteadas se observan las horas de incidencia solar en la celosía, de 13:45 hrs. a 17:45 hrs.

Con los registros de este periodo también se comparó con tres días de cada módulo con celosía, contra el módulo testigo, para poder observar cual es el comportamiento particular de cada ejemplo.

60

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Módulo 1 - Módulo 2 33 31 29 27 25 23

HORAS

1

06/14/06 22:00:00.0

06/14/06 19:30:00.0

06/14/06 17:00:00.0

06/14/06 14:30:00.0

06/14/06 12:00:00.0

06/14/06 09:30:00.0

06/14/06 07:00:00.0

06/14/06 04:30:00.0

06/14/06 02:00:00.0

06/13/06 23:30:00.0

06/13/06 21:00:00.0

06/13/06 18:30: 00.0

06/13/06 16:00:00.0

06/13/06 13:30:00.0

06/13/06 11:00:00.0

06/13/06 08:30:00.0

06/13/06 06:00:00.0

06/13/06 03:30:00.0

06/13/06 01:00:00.0

06/12/06 22:30:00.0

06/12/06 20:00:00.0

06/12/06 17:30:00.0

06/12/06 15:00:00.0

06/12/06 12:30:00.0

06/12/06 10:00:00.0

06/12/06 07:30:00.0

06/12/06 05:00:00.0

06/12/06 02:30:00.0

19 17 15 13 11

06/12/06 00:00:00.0

ºc 21

2

Gráfica 11.- Comparación entre el módulo 1 (testigo) y el módulo 2.

Al igual que sucede en el primer periodo se puede observar en la gráfica que las temperaturas del módulo 2 apenas van por debajo de las del testigo en las horas de incidencia solar directa, y que al atardecer, la pantalla provoca que se disipe en forma mas lenta el calor, hasta llegar al amanecer donde se equilibran y parten prácticamente desde la misma temperatura. En este periodo, el margen entre las temperaturas de los módulos comparados es más estrecho que el registrado en el primer periodo.

61

ºc 33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11

62

HORAS

06/14/06 22:00:00.0

06/14/06 19:30:00.0

06/14/06 17:00:00.0

06/14/06 14:30:00.0

06/14/06 12:00:00.0

06/14/06 09:30:00.0

06/14/06 07:00:00.0

06/14/06 04:30:00.0

06/14/06 02:00:00.0

06/13/06 23:30:00.0

06/13/06 21:00:00.0

06/13/06 18:30:00.0

06/13/06 16:00:00.0

06/13/06 13:30:00.0

06/13/06 11:00:00.0

06/13/06 08:30:00.0

06/13/06 06:00:00.0

06/13/06 03:30:00.0

06/13/06 01:00:00.0

06/12/06 22:30:00.0

06/12/06 20:00:00.0

06/12/06 17:30:00.0

06/12/06 15:00:00.0

06/12/06 12:30:00.0

06/12/06 10:00:00.0

06/12/06 07:30:00.0

06/12/06 05:00:00.0

06/12/06 02:30:00.0

06/12/06 00:00:00.0

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Módulo 1 - Módulo 3

1

se estrecha el margen entre las temperaturas de módulo con celosía y el módulo testigo. 3

Gráfica 12.- Comparación entre el módulo 1 (testigo) y el módulo 3.

Aquí se repite el retraso térmico pero se atenúa respecto al primer periodo, igualmente

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

HORAS

1

06/14/06 22:00:00.0

06/14/06 19:30:00.0

06/14/06 17:00:00.0

06/14/06 14:30:00.0

06/14/06 12:00:00.0

06/14/06 09:30:00.0

06/14/06 07:00:00.0

06/14/06 04:30:00.0

06/14/06 02:00:00.0

06/13/06 23:30:00.0

06/13/06 21:00:00.0

06/13/06 18:30:00.0

06/13/06 16:00:00.0

06/13/06 13:30:00.0

06/13/06 11:00:00.0

06/13/06 08:30:00.0

06/13/06 06:00:00.0

06/13/06 03:30:00.0

06/13/06 01:00:00.0

06/12/06 22:30:00.0

06/12/06 20:00:00.0

06/12/06 17:30:00.0

06/12/06 15:00:00.0

06/12/06 12:30:00.0

06/12/06 10:00:00.0

06/12/06 07:30:00.0

06/12/06 05:00:00.0

06/12/06 02:30:00.0

ºc

06/12/06 00:00:00.0

Módulo 1 - Módulo 4 33 31 29 27 25 23 21 19 17 15 13 11

4

Gráfica 13.- Comparación entre el módulo 1 (testigo) y el módulo 4.

Al igual que en el primer periodo la diferencia del módulo 4 respecto al testigo es más notable que los restantes, pero en contraste con el primer periodo, la diferencia por debajo del módulo testigo no se mantiene tan constante, sino que por la mañana se mantienen prácticamente iguales, hasta el medio día en que se diferencia para mantenerse con temperaturas por abajo del testigo hasta el atardecer, cuando empiezan a descender las temperaturas y otra vez se iguala con el testigo, hasta que más noche, y aun en descenso, gráficamente se puede ver el traslape y como el módulo con celosía se mantiene ahora por arriba de lo registrado por el módulo testigo, hasta el amanecer, en que otra vez se igualan.

Con los datos obtenidos de una semana, se hicieron tablas donde se colocaron las temperaturas máximas y mínimas por cada día y por cada módulo, y también el promedio de cada módulo en el periodo.

63

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

MODULO 1 DIA 1 2 3 4 5

MAXIMA 31.93 30.31 30.31 31.93 34.01

MODULO 3 DIA 1 2 3 4 5

MAXIMA 31.12 29.90 29.50 31.12 33.17

MINIMA 12.93 14.85 12.16 13.32 15.23

MODULO 2 DIA 1 2 3 4 5

MAXIMA 31.12 29.50 29.50 30.71 33.17

MINIMA 13.32 15.23 12.93 14.09 15.62

MODULO 4 DIA 1 2 3 4 5

MAXIMA 30.31 29.10 28.70 30.31 32.34

°C

°C

°C MINIMA 12.93 15.23 12.55 13.70 15.62 °C MINIMA 12.93 15.23 12.93 13.70 15.62

PROMEDIOS DE MAXIMAS Y MINIMAS

°C MODULO 1 2 3 4

MAXIMA 31.70 30.80 30.96 30.15

MINIMA 13.70 14.01 14.24 14.08

Tabla 5.-

Así, con la comparación de los módulos con celosía contra el módulo testigo, se hicieron las siguientes observaciones: Módulo 2 Para temperatura máxima se observó una diferencia de -0.90°C, en la mínima la diferencia es de 0.31°C. Módulo 3 Para temperatura máxima se observó una diferencia de -0.74°C, en la mínima la diferencia es de 0.54°C. Módulo 4 Para temperatura máxima se observó una diferencia de -1.75°C, en la mínima la diferencia es de 0.38°C. En la comparación de temperaturas máximas que corresponden a horarios entre las 14:00 y las 15:00 horas, los módulos con pantalla más abierta (2 y 3) registraron una diferencia mas pequeña respecto del módulo 1 (testigo) que la que se registró en el módulo de

64

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

celosía mas densa (4); en las temperaturas mínimas, se observa que las celosías influyen para mantener una temperatura ligeramente por arriba de las mínimas exteriores.

Temperaturas Diurnas Temperaturas Diurnas promedio 3 dias

HORAS

1

06/09/06 18:00:00.0

06/09/06 16:30:00.0

06/09/06 15:00:00.0

06/09/06 13:30:00.0

06/09/06 12:00:00.0

06/09/06 10:30:00.0

06/09/06 09:00:00.0

06/09/06 07:30:00.0

incidencia solar en celosías

06/09/06 06:00:00.0

ºC

B2

31 29.5 28 26.5 25 23.5 22 20.5 19 17.5 16 14.5 13

2

3

4

Gráfica 14.- Temperaturas promedio de 3 días desde el amanecer hasta el anochecer.

En el segundo periodo también se hizo la comparación de temperaturas diurnas con el promedio de tres días para conocer cual es el comportamiento que tienen las celosías en las horas de sol. En este periodo la oscilación térmica fue mayor que en el primer periodo, registrándose máximas promedio de 31.7°C y mínimas de hasta 13.7°C. Al amanecer, entre 7:00 y 7:30 hrs. los 4 módulos se encontraban en el punto de temperaturas mínimas, pero de inmediato con la ascensión del sol empezaron a incrementar temperatura de la misma forma que sucedió en la primera medición, pero en ésta se distingue que el margen entre los módulos es muy estrecho, hasta aproximadamente las 11:00 hrs. en que empieza a haber más diferencia, sin embargo no es tan notoria como en el primer periodo; 65

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

así con esa diferencia continua hasta llegar a las máximas y después de empezar a descender la temperatura. En la tarde justo antes de ocultarse el sol, en el módulo 1 se observa un brinco (B2), lo que no sucede en los módulos con celosía, lo que indica el momento en el que por la declinación solar, las celosías sombrean con los elementos inclinados y el módulo testigo recibe en el vano de lleno los últimos rayos solares. Después de ese evento la temperatura sigue bajando y las diferencias entre los módulos se vuelven a estrechar.

66

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

4.2 Análisis de Ventilación

4.2.1 Primer periodo Junio 2006

Durante la segunda quincena de Junio se programaron y colocaron los anemómetros en los captadores y estos a su vez en los módulos, donde se obtuvieron datos de una semana y se vaciaron a una hoja de cálculo para el análisis. Los registros de la ventilación, aunque se programaron de forma idéntica a los de la radiación, esto es, usando parámetros de tiempos puntuales para cada módulo, para registrar instantes del periodo medido, debido a la naturaleza del comportamiento del viento, y que este no fue una variable controlada para el experimento, el análisis de comparación se realizó con los promedios de las mediciones obtenidas.

Promedios de velocidades de viento 1er periodo 0.8 0.698571496 0.7 0.57993516

0.6 0.501814728 0.5 m/s 0.4

0.390653033

0.3 0.2 0.1 0

1

2

3

4

Gráfica 15.- Promedios de Velocidad.

En el primer periodo los promedios de los módulos con celosía, indican que de forma contraria a lo se supone por las características de las pantallas, los registros indicaron que de la celosía mas densa a la menos densa, las velocidades decrecen. 67

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

En orden decreciente, los módulos registraron estas velocidades promedio: Módulo 1-0.69 m/s, Módulo 4 -- 0.57 m/s, Módulo 3 -- 0.50 m/s, Módulo 2 -- 0.39 m/s. Estos promedios de velocidad se compararon contra las características de las pantallas, para identificar las tendencias.

Se realizó la correlación de los promedios de velocidad de los módulos con celosías en la hoja de cálculo y se graficaron con las líneas de tendencia

Velocidad promedio ----- % de vano 0.60

y = -0.5637x + 0.7911 R2 = 0.9996

4

0.39, 0.57

0.55

3

m/s

0.50

0.52, 0.50

0.45

2

0.40

0.71, 0.39

0.35 0.30 0.25

0.35

0.45

0.55

0.65

0.75

% de vano Gráfica 16.- Velocidad Promedio - porcentaje de vano

En la correlación de las velocidades de viento contra el porcentaje de vano por celosía, se observa que el vano de menor área (módulo 4) corresponde a la velocidad mayor, y al ir aumentando el porcentaje en cada celosía, módulo 3 y 2 respectivamente se fue registrando menor velocidad. Esta situación proyecta un comportamiento específico respecto a porcentaje de vano, pues las velocidades van disminuyendo en proporción al aumento de área de vano en la celosía.

68

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Velocidad promedio ----- espesor de pantalla y = 0.8666x + 0.3365 R2 = 0.7122 0.275, 0.57

0.60 0.55 0.130, 0.50

m/s

0.50 0.45 0.40

0.115, 0.39

0.35 0.30 0. 30 0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

espesor de pantalla Gráfica 17.- Velocidad Promedio – espesor de pantalla

Los espesores de pantalla correlacionados con las velocidades, indican una correspondencia en la que se establece que a mayor espesor, mayor velocidad. Esto es, que en orden descendente de espesor, se observa que el módulo 4 con espesor de 0.27m registra 0.57 m/s, el módulo 3 con espesor de 0.13m registra 0.39 m/s, y el módulo 2 con espesor de 0.115m registra 0.50 m/s.

69

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Velocidad promedio ----- intersticio y = 5.4803x + 0.3223 R2 = 0.8354 0.047, 0.57

0.60 0.55

m/s

0.50

0.025, 0.50

0.45 0.400.018, 0.39 0.35 0.30 0.010

0.020

0.030

0.040

0.050

area de intersticio

Gráfica 18.- Velocidad Promedio – intersticio

En la comparación de los valores de velocidad contra los intersticios sucede lo mismo que con la correlación de los espesores de pantalla, coinciden en el mismo orden, o sea que a mayor intersticio, mayor velocidad. Es así que en orden decreciente, el módulo 4 con intersticios de 0.047m2 registra 0.57 m/s, el módulo 3 con intersticios de 0.025m2 registra 0.39 m/s, y el módulo 2 con intersticios de 0.018m2 registra 0.50 m/s.

70

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

4.2.2 Segundo periodo Febrero 2007

Durante el mes de Febrero se repitió el procedimiento de toma de datos de viento por una semana y se vaciaron a una hoja de cálculo para el análisis. Los registros tal como el primer periodo se condensaron en promedios por módulo para hacer el análisis comparativo Promedios de velocidades de viento 2o periodo 0.6 0.5

0.446591997

0.4 m /s 0.3 0.20274327 0.2 0.114148795

0.135591721

0.1 0

1

2

3

4

Gráfica 19.- Promedios de velocidad

En este segundo periodo los promedios de los módulos aunque los valores muy diferentes, tienen un comportamiento similar al primer periodo. En orden decreciente, los módulos registraron estas velocidades promedio: Módulo 1-0.44 m/s, Módulo 4 -- 0.20 m/s, Módulo 3 -- 0.13 m/s, Módulo 2 -- 0.11 m/s. Estos promedios de velocidad también se compararon contra las características de las pantallas, para poder saber las tendencias. Se realizó la correlación de los promedios de velocidad de los módulos con celosías en la hoja de cálculo y se graficaron con las líneas de tendencia. Al coincidir el orden que guardaron los módulos en el registro de datos con los del primer periodo, se corroboraron las tendencias que se habían notado en esa primera medición. 71

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Velocidad promedio----- % de vano

y = -0.2683x + 0.2916 R2 = 0.8351

0.21 0.39, 0.20 0.19

m/s

0.17 0.15 0.13

0.52, 0.13

0.11

0.71, 0.11

0.09 0.25

0.35

0.45 0.55 % de vano

0.65

0.75

Gráfica 20.- A mayor porcentaje de vano, menor velocidad.

Velocidad promedio ----- espesor de celosía y = 0.5304x + 0.0547

0.21

R 2 = 0.9836 0.275, 0.20

0.19

m/s

0.17 0.15 0.13 0.11

0.130, 0.13 0.115, 0.11

0.09 0.100

0.150

0.200

0.250

0.300

espesor de pantalla Gráfica 21.- Los espesores de pantalla correlacionados con las velocidades, indican una correspondencia en la que se establece que a mayor espesor, mayor velocidad

72

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Velocidad promedio ----- intersticio y = 3.1223x + 0.053 R2 = 0.9996

0.21

0.047, 0.20 0.19

m/s

0.17 0.15 0.025, 0.13

0.13 0.11 0.09 0.010

0.018, 0.11

0.020

0.030

0.040

0.050

area de intersticio

Gráfica 22.- Al igual que el primer periodo, a mayor intersticio, corresponde mayor velocidad

Aunque los valores de ventilación registrados en ambos periodos fueron muy diferentes en cuanto a las velocidades promedio alcanzadas, se repitió el comportamiento de cada módulo respecto a los otros. En el planteamiento de la hipótesis, se presumía que en particular la característica de la celosía del módulo 2, que es la que presenta una menor densidad, sería la que permitiría mayor libertad al paso del viento, por tener menores obstáculos y por lo tanto mas espacio para que pase viento. Al parecer el tamaño de los intersticios ha sido un factor importante en el comportamiento de cada celosía, pues la que tiene los intersticios más pequeños, no obstante de tener más superficie de vano, al pasar la corriente de viento a través de ella, tal parece que funciona como una membrana que amortigua y disminuye la velocidad del viento incidente. En la celosía del módulo 4, aunque fue la más densa, es la que tenía los intersticios más grandes, esta característica posiblemente permitió que se filtraran corrientes de más volumen, con más fuerza y por lo tanto se registrara más velocidad.

73

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

4.2.3 Eficiencia Relativa

En la etapa final del análisis se hizo un ejercicio para conocer el comportamiento de las celosías respecto de la ventilación de forma más particular, se hizo el análisis de los registros de viento más significativos en cuanto a velocidades, por lo que se consideró como eficiencia relativa de las celosías, al porcentaje alcanzado en velocidades bajas, intermedias y altas, respecto del módulo testigo. Para hacer esta comparación se filtró la información de los registros de ventilación, considerando registros simultáneos y donde las velocidades promedio fueran arriba de 1 m/s

Eficiencia relativa de las celosias (comparada con el módulo testigo)

100%

96%

90% 80% 70%

70% 60%

69%

68%

56%

61%

2 3 4

50% 40% 39% 30%

36% 27%

20% 10% 0% bajas prom.

2.13 m/s

intermedia 3.0m/s

altas 4.45 m/s

Gráfica 25.- Porcentaje de velocidad alcanzado en forma simultanea al pasar a través de las celosías, respecto a la velocidad registrada en módulo testigo.

74

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Considerando que el viento pasa por el vano del módulo testigo y llega con el 100% de su velocidad al anemómetro, en el gráfico se puede observar lo que sucede con el viento cuando pasa en sus diferentes rangos de velocidad a través de las celosías. Así, en el módulo 2, cuando la velocidad del viento es baja, permite que se conserve el 70% de esta velocidad al pasar a través de ésta, y en intermedia y alta un 39% y 27 % respectivamente. En el módulo 3 sucede algo diferente, pues su rango de permeabilidad al viento se mantiene muy estrecho en las tres condiciones de velocidad, entre 60 y 70% siendo incluso menor que la registrada en el modulo 2 en el rango de las velocidades bajas. En el módulo 4 se repite el comportamiento del 2, pero permitiendo que casi se mantenga la velocidad en los rangos bajos, reduciendo a la mitad en las intermedias y obstaculizando en gran porcentaje en las velocidades altas. Este funcionamiento de ambas celosías (2 y 4) se advierte como un desempeño selectivo respecto a la ventilación, lo que denota una eficiencia como dispositivo de control de viento. Considerando que estos dispositivos actúan en una región del trópico subhúmedo donde la ventilación es un factor de importancia en la aportación de confort a los habitantes, se puede decir que la celosía del módulo 4 es la que mejor desempeño tiene, al ser selectiva con las velocidades, y obstaculizar en menos porcentaje que la de la del módulo 2.

75

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Para ilustrar la interrelación de los desempeños de las celosías, se hizo el siguiente gráfico donde se muestran los valores que cada una de estas alcanzó, respecto de las condiciones más criticas para cada factor medido; esto es, con las temperaturas máximas y con las velocidades mas bajas.

Eficiencia Relativa de las celosías en condiciones críticas EFICIENCIA DE TEMPERATURA

100

80

EFICIENCIA DE VENTILACION

PORCENTAJE DE CONSERVACION DE VENTILACION

90

70 60 50 40 30 20 10 0 0

20

40

60

80

100

PORCENTAJE DE REDUCCION DE TEMPERATURA

2

3

4

Gráfica 26.- Porcentaje de velocidad alcanzado en condiciones de velocidades bajas y de temperaturas máximas, respecto al módulo testigo, al pasar viento y radiación a través de las celosías.

Este nos indica que las celosías tienen un desempeño muy similar actuando como dispositivo de sombreado, y que la diferencia es más notable cuando se considera su función como elementos que permiten ventilación. La eficiencia relativa de la temperatura esta considerada a partir de la tarea de control, consistente en anular la diferencia de temperaturas exteriores y temperaturas requeridas, es 76

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

decir las temperaturas registradas en el modulo testigo (36.3ºC) y la temperatura neutra o de confort (26.2ºC)24. Diferencia comparada con las alcanzadas por los módulos experimentales 2 y 3 (35.1ºC) para un 12.2% de eficiencia y el módulo 4 (34.18ºC) para 21.37% de eficiencia, en la tarea de control.

24

Ruiz Torres, Pavel, Tesis de Maestría: Estándar local de confort térmico para la Ciudad de Colima Universidad de Colima pp 48

77

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

CAPITULO 5 CONCLUSIONES 5.1 Discusión de Resultados Al realizar las mediciones de radiación y ventilación incidente sobre las celosías, se pudo observar el comportamiento particular que tuvo cada una de las variaciones utilizadas. Así, se pudo determinar que el bloqueo respecto de la radiación solar, y la permeabilidad para con el viento incidente, tienen una importante relación con las características de densidad y espesor. Para el bloqueo de radiación, el comportamiento resultó de acuerdo a lo previsto, pues una mayor densidad y un mayor espesor proporcionaron más sombra y menor ganancia solar. También se observó la importancia del factor intersticio en lo referente a dotación de viento, y que mantiene estrecha relación con el elemento con que se construye la celosía. Al observar los valores de los dos periodos medidos tanto en radiación como en ventilación, se consignó que en el primer periodo se registraron mayores temperaturas y mayores velocidades que en el segundo, y al hacer el análisis comparativo se pudo observar que en ambos periodos se mantienen las diferencias registradas por cada módulo. En primera instancia para responder a la preguntad de ¿Cómo se comporta la jarana ante las incidencias de la radiación solar y el viento? , se hizo un análisis general derivado de los registros obtenidos. Así, en el caso de la radiación, en los tres módulos se mostró un buen desempeño por parte de las celosías como dispositivo de sombreado, pues en las horas de incidencia, todas lograron obtener temperaturas por debajo de la del módulo testigo, lo que nos indica un comportamiento invariable como mitigador de radiación. Para la ventilación, las variaciones utilizadas en el análisis aunque con diferencias más significativas, existió una proclividad a permitir una dotación de ventilación. Para la segunda pregunta: ¿Cómo se afecta el comportamiento de las jaranas cuando se varía la interrelación de protección solar y dotación de ventilación? este comportamiento se determinó por factor incidente (viento, radiación) y enseguida se hizo la valoración de la combinación de ambos factores. 78

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Radiación

En el caso de la radiación, se pudo observar que el espesor resultó más importante que los intersticios o la densidad pues la celosía del módulo 4 fue la que tuvo menos ganancia solar, no obstante que tenía los intersticios más grandes que las de los módulos 2 y 3, su espesor que fue de dimensión importante, le permitió maximizar su capacidad como dispositivo de sombreado, y que a diferencia de este, las otras dos celosías actuaron mayormente con su densidad, pues los elementos que las constituyeron no le proporcionaron un espesor importante. Aunque en este análisis, no se consideraron como factores de comparación las características térmicas de los materiales con que estaban hechas las celosías, se pudo notar su influencia, sobre todo en las horas nocturnas, donde cada celosía tuvo una inercia térmica distinta. Considerando el análisis de los registros de radiación, se puede afirmar que la celosía con más densidad y con mayor espesor (módulo 4) es la que proporciona mayor protección a la incidencia de la radiación solar.

Viento

En función de los promedios de velocidad registrados se comprueba que a diferencia de lo establecido en la hipótesis, la celosía con menor densidad (módulo 2) no es la que permite un paso más franco del viento, a diferencia de la celosía del módulo 4 que aunque es la más densa, permite pasar al viento con mayor velocidad. Este fenómeno se puede inferir considerando que entre estas dos existe una gran diferencia en la dimensión de los intersticios, por lo que mientras que la celosía del módulo 4 aunque era más densa, también tenía grandes aberturas por la que cierta cantidad de viento fluyó sin tanta resistencia, mientras que la celosía del módulo 1 aunque no era muy densa, su configuración de mayor proximidad entre sus elementos, le hizo actuar como una pantalla que cortaba el viento y que después de pasar a través de ésta, existían turbulencias que menguaban la velocidad.

79

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

En el caso del módulo 3 aunque su configuración podría suponerlo en un medio entre las anteriores, presentó un comportamiento más similar al módulo 2. Considerando los registros promedio de ventilación, la celosía con mayores intersticios (módulo 4) fue la que permitió mayor velocidad a través de ella.

5.2 Conclusiones Cuando se empezó a hacer el análisis de los factores radiación y ventilación sobre la jarana, se pudo observar algo que no se consideró en la hipótesis inicial, esto es, que el efecto no es similar en ambos factores, sino que por su misma naturaleza, cada uno tiene sus propios patrones: El sol, incidiendo en forma puntual y geométrica, sin más variación que el propio ciclo del movimiento de la tierra, y el viento, actuando bajo la influencia de diversos factores, los cuales le daban una inconsistencia a su comportamiento y que dificultaron un poco el análisis de los registros obtenidos. Al hacer la interrelación del desempeño de las celosías tipo jarana en el trópico subhúmedo como dispositivo que permite la ventilación y protege de la incidencia de los rayos solares, se desmiente la hipótesis en la que se establecía que la celosía menos densa forjada con loseta de barro sería la mas eficiente, y se establece que la celosía mas densa, y de mayor espesor, forjada con adobe, es la que tiene una mejor eficiencia que el resto, proponiendo que la utilización de una pantalla con tales características, será la que se desempeñe con mayor éxito. Aunque todas las celosías tienen una determinada eficiencia, se corroboró que la que guarda características similares a las de la tradición constructiva más antigua en que se empleó este dispositivo, sigue teniendo un desempeño ambiental superior. Si bien, la hipótesis planteada, estimaba que una celosía menos densa tendría un mejor comportamiento, el análisis de las alternativas utilizadas en la región de la TCTSH en el estado de Colima (adobe, ladrillo, loseta), confirmó que la más tradicional de estas, construida con adobe, demostró, no obstante ser un elemento más añejo, porque todavía se le sigue utilizando, principalmente en la zonas rurales, donde todavía no llegan las nuevas tecnologías a reemplazar las soluciones utilizadas por años y que hasta hoy lo siguen haciendo.

80

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Como se ha comentado, las características del elemento adobe, son las que le proporcionan mayor eficiencia a la celosía, sin embargo, sabemos que fue una de las respuestas a las necesidades constructivas con los recursos del desarrollo tecnológico del momento. Sus dimensiones se ligan al proceso de fabricación y a las propiedades mecánicas del material que lo forma. Al ser insertado el adobe en la jarana como elemento base, resultó, producto de lo que hoy podríamos llamar desventaja tecnológica, un dispositivo con gran ventaja ambiental.

Después de todo, los elementos de la arquitectura tradicional de un lugar, son el producto de una sabia adecuación, entendiéndose a ésta como la mejor disposición de los componentes de la envolvente arquitectónica -segunda piel- complementando el proceso de adaptación humana –primera piel-.

5.3 Nuevas preguntas de Investigación En el desarrollo de la investigación surgieron nuevas incógnitas que podrían ser interesantes de indagar para ampliar conceptos surgidos de este trabajo. Si bien las tres variaciones analizadas funcionaron como dispositivo de sombreado y proporcionaron bloqueo de radiación, lo que a su vez se tradujo en registro de temperaturas más bajas que las registradas en el módulo testigo, la diferencia no fue tan significativa, por lo que se hace la siguiente pregunta. ¿Como se puede incrementar la eficiencia del dispositivo jarana respecto al bloqueo de radiación, sin afectar la eficiencia de dotación de ventilación? Considerando que los elementos utilizados para forjar las celosías se utilizaron en forma natural, es decir sin recubrimientos, se hace la siguiente pregunta: ¿Como se afecta la diferencia de la eficiencia entre las jaranas si se pintan del mismo color? ¿Como se afecta la diferencia de la eficiencia entre las jaranas si se les da el mismo terminado en su superficie?

81

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

Por cuestiones de protección contra los insectos, se llegan a agregar elementos a las celosías, cuya presencia podría afectar su nivel de eficiencia, por lo que se hace el siguiente cuestionamiento ¿Como se comporta la jarana cuando se le agregan mosquiteros como elementos de protección? Aprovechando la tecnología se podrían forjar celosías con elementos distintos a los tradicionales, que se podrían diseñar de acuerdo a las características que según lo visto en esta investigación serían factores importantes en la eficiencia. ¿La utilización de elementos que le proporcionen menor densidad, pero mayor espesor e intersticio, tendrá una eficiencia equiparable a la jarana tradicional hecha con adobe? ¿Cuáles son los rangos tolerables en cuanto a la proporción de espesor-densidad, que permitan el comportamiento más eficiente de la jarana?

82

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

BIBLIOGRAFÍA ABDULAC Samir, Islamic Housing to the Present, Traditional Housing Design in the Arab Countries. www.archnet.org ALCÁNTARA Lomelí, Armando, (2001) Tesis Doctoral: Adecuación al medio ambiente de la arquitectura del Siglo XVIII en la Antigua Provincia de Colima. Facultad de Arquitectura, UNAM, México. ALJOFI, E., (2005) “The potentiality of reflected sunlight through ranshaw screens.” 1rst International Conference : Passive and Low Energy Cooling for the Built Environment.(PALENC) ALVARADO Cabral, Erika Alejandra, (2003) Tesis de Maestría: La Ventana en la Arquitectura Tradicional de Colima. Universidad de Colima AVILA, D.C., (2005) “Studying natural lightning in a hot climate”; 1rst International Conference : Passive and Low Energy Cooling for the Built Environment.(PALENC) ARIAS Orozco Silvia, Ávila David, (2004) La Iluminación Natural en la Arquitectura, U.de G. A. ZAIN-Ahmed, K. Sopian, M. Y. H. Othman, A. A. M Sayigh and P. N. Surendran, (2000) “Daylighting as a passive solar design strategy in tropical buildings: a case study of Malaysia”. www.sciensedirect.com Energy Conversion and Management. BOURDIER, Jean-Paul. 1992. “Triangles of Light: Tokolor Dwellings.” In MIMAR 43: Architecture in Development. Digital Library, London: Concept Media Ltd. www.archnet.org COLLINS M (2003) “Convective heat transfer coefficients from an internal window surface and adjacent sunlit Venetian blind” www.sciencedirect.com Energy and Buildings. CHUDNOVSKY A, E. Ben-Dor, H Saaroni,(2004) “Diurnal thermal behavior of selected urban objects using remote sensing measurements.” www.sciencedirect.com Energy and Buildings. ELÍAS López, Pablo David, (2003) Tesis de Maestría: El corredor en la Vivienda Tradicional de la Ciudad de Colima Universidad de Colima

83

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

GÛL Koçlar Oral, Alpin Köknel Yener, Nurgün Tamer Bayazit (2003) “Building envelope design with the objective to ensure thermal, visual and acoustic comfort conditions” www.sciencedirect.com Building and Environment. HUERTA Sanmiguel Roberto, (1997) Tesis de Maestría: Diseño, construcción y evaluación de una vivienda bioclimática para la ciudad de Colima. Universidad de Colima. F. GARDE, H. Boyer, J. C. Gatina (1997) “Elaboration of global quality standards for

natural

and

low

energy

cooling

in

French

tropical

island

buildings.”,

www.sciensedirect.com, Building and Environment. FAJARDO Velasco Luis Francisco, (2005) Tesis de Maestría: Desempeño costobeneficio de dos sistemas pasivos de climatización en cubiertas para climas cálidos subhúmedo. Caso Coquimatlán, Colima. Universidad de Colima FERIADI Henry, Nyuk Hien Wong (2004) “Thermal comfort for naturally ventilated houses un Indonesia” www.sciencedirect.com. Energy and Buildings. GARCÍA Chávez, Fuentes Freixanet Víctor, (1985) “Arquitectura Bioclimática y Energía Solar, viento y arquitectura,” UAM. GHISI Enedir, John A. Tinker. (2005) “An Ideal Window Area concept for energy eficient integration of daylight and artifcial light in buildings” www.sciencedirect.com Building and Environment. GOLANY, Gideón (1984) Planificación Urbana en Zonas Áridas. Ed. Limusa, GÓMEZ Amador, Adolfo; Alcántara Lomelí, Armando “Atlas de la Tradición Constructiva de Colima.” Universidad de Colima. Documento digital en conclusión. _________, (2005) “The window in the building tradition of the sub humid tropic” 1rst International

Conference :

Passive

and

Low

Energy

Cooling

for

the

Built

Environment.(PALENC) GÓMEZ Azpeitia, Gabriel Tesis de Maestría, Método para el Diseño Bioclimático. Universidad de Colima 1990 GÓMEZ-MUÑOZ

Victor

M.,

Porta-Gándara

Miguel

Angel

“Simplified

architectural method for the solar control optimization of awnings and external walls in houses in hot and dry climates” 2001 www.sciensedirect.com, Renewable Energy.

84

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

GONZALEZ SANDINO, Rafael; López de Asiain Jaime, Análisis Bioclimático de la Arquitectura. Textos de Arquitectura Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Sevilla, 1994 IZARD, Jean Luis; Goyut, Alain (1983) Arquitectura Bioclimática. Ed. GG LI Danny H.W., Ernest K.W. Tsang (2004) “An analysis of measured and simulated daylight illuminance and lighting savings in a daylit corridor” www.sciencedirect.com Building and Environment. OKBA, E.M., “Buiding Envelope design as a passive cooling technique,” 1rst International

Conference :

Passive

and

Low

Energy

Cooling

for

the

Built

Environment.(PALENC) 2005 OLGYAY Víctor, (1996) Arquitectura y Clima – Manual de Diseño Bioclimático para Arquitectos y urbanistas. OLIVER Paul, (Ed.) (1998) Encyclopedia of Vernacular Architecture of the World, Press Cambridge. OOSTHUIZEN PH, Sun L, Harrison SJ, Naylor D, Collins M, “The effect of covering on heat transfer from a window to a room.” www.sciencedirect.com Energy and Building. P. PFROMMER, K. J. Lomas Chr. Kupke (1999) “Solar radiation transport through slat-type blinds: A new model and its application for thermal simulation of buildings.”. www.sciensedirect.com, Solar Energy. RIVERO Murillo, Patricio, (1999) “Bioclimatic Design in Warm Humid Areas, General Strategies and evaluation of a Building with a Simulation Model in Guayaquil Ecuador.” Facultad de Arquitectura, Universidad Católica de Guayaquil / BEDE. RUIZ Torres, Raul Pavel, (2007) Tesis de Maestría: Estándar local de confort térmico para la Ciudad de Colima Universidad de Colima SAFARZADEH H, M.N. Bahadori (2004) “Passive cooling effects of courtyards” www.sciencedirect.com Building and Environment. SAHOP, (1980),Vocabulario Arquitectónico Ilustrado SERAGELDIN Ismail (1996) Architecture and Behaviour: The built Environment of muslims www.archnet.org

85

Comportamiento de la Celosia de la Tradicion Constructiva del Tropico Subhúmedo como Dispositivo de Control Ambiental

SHAHID Hidayat, David Naylor (2004) “Energy performance assessment of a window with a horizontal Venetian blind” www.sciencedirect.com Energy and Buildings. TURAN, Mete (1988) Theories and Prnciples of Design in the Architecture of Islamic Societies. Vernacular Architecture and Environmental Response. www.archnet.org http://www.imcyc.com/revista/2000/mayo2000/confort termico3.htm www.sciensedirect.com, Energy Conversión and Management www.sciensedirect.com, Renewable Energy

86