Bioclimática
Pérgola florida. Ciudad de Panamá. Fuente: Elaboración propia.
Nuevamente sentado frente a mi ordenador mientras escribo este artículo, viene a mi cabeza la pregunta de cómo definir la bioclimática, su pertinencia, su relación con la sostenibilidad y si realmente debería existir como especialidad o si solo es ─como dijo el maestro Armando Alcántara (reconocido doctor en arquitectura y catedrático de bioclimática)─ un “apellido” que hemos inventado para la buena arquitectura.
¿Quiénes somos?
El ser humano es el resultado de un proceso evolutivo biológico que se originó en la Tierra hace 4000 millones de años con la aparición de las primeras moléculas orgánicas capaces de replicarse a sí mismas, seres menos complejos que una célula, los cuales surgen en medio de un entorno rico en compuestos orgánicos como dióxido de carbono, azufre, nitrógeno y vapor de agua, bañados por gran cantidad de radiación ultravioleta, sometidos a una intensa actividad volcánica y a grandes tormentas eléctricas. Con el tiempo, moléculas orgánicas con diferentes especialidades se asocian generando los primeros organismos unicelulares, los cuales también evolucionaron debido a las mutaciones y la selección natural hacia organismos cada vez más complejos, colonias de células, algas verdes y azules que dominaban los océanos y aprovechaban la energía solar para sus procesos metabólicos, desechando oxígeno y produciendo un cambio en la composición atmosférica, la cual comenzó a ser rica en este gas.
Hace unos 600 millones de años -en el Período Cámbrico de la Era Paleozoica- se produce una increíble explosión de nuevas formas de vida, las cuales dieron origen a organismos complejos con órganos especializados; después de la explosión del Cámbrico surgen los primeros peces y los primeros seres vertebrados, las plantas colonizan ya no solo el mar, sino también la tierra, aparecen los anfibios, los primeros insectos, reptiles, mamíferos y también los primeros primates, de los cuales descendemos. Hace menos de diez millones de años aparece el ser humano.
Somos producto de un largo proceso evolutivo que lleva miles de millones de años, en el cual la vida -los organismos vivos- han evolucionado adaptándose a las condiciones del medioambiente, a su vez modificándolo. Nuestro cuerpo, nuestro cerebro, nuestros órganos y sentidos se han desarrollado para responder a estímulos naturales como la luz o el calor. Nuestro ritmo biológico, nuestras necesidades de actividad o descanso, nuestro bienestar físico y psicológico están mediados por ese largo proceso evolutivo que nos liga a la naturaleza.
Arquitectura y bioclimática
La arquitectura está necesariamente ligada a la historia del hombre y su desarrollo cultural, es decir, se ve mediada no solo por su entorno natural, sino -además- por aspiraciones, tradiciones e ideas propias de una comunidad humana.
Suele pensarse en el origen de la arquitectura como la necesidad de protección y cobijo frente al entorno en el cual desarrollamos nuestra vida, convirtiéndose en una especie de caparazón que actúa como mediador entre nuestra manera de habitar y el espacio que nos rodea.
Durante mucho tiempo, el transcurrir de la vida de personas y comunidades se dio de manera más o menos independiente; nuestros poblados se desarrollaban aislados unos de otros, de modo que era complicado el traslado a largas distancias de ideas o materiales. Este relativo aislamiento dio origen al desarrollo de formas y métodos constructivos locales, dependientes del clima, de los recursos y mano de obra disponibles en el entorno inmediato; esta respuesta local se fue consolidando y dio origen a aquello que comúnmente conocemos como arquitectura vernácula, relativa a lo doméstico, nativo o propio. Se ha podido observar que este tipo de arquitectura muy relacionada con su entorno presenta patrones de desarrollo similares (material, forma, distribución) en lugares del planeta con biomas similares, es decir, lugares que a pesar de localizarse a gran distancia comparten características de clima, latitud, vegetación y fauna.
Así, por ejemplo, las construcciones tradicionales presentes en biomas de bosque tropical, situadas en regiones tan apartadas como la Amazonía, la ribera del Congo o Indonesia, presentan características similares en su forma -como son la utilización de estructuras livianas, muy abiertas, ventiladas, con cubiertas a dos aguas y aleros- igualmente presentan similitudes en sus materiales, pues utilizan principalmente madera y palma, la materia prima más abundante en este entorno.
Bioma bosque tropical. Primera Viviendas flotantes río Amazonas (Fuente wikimedia commons, autor Bruno Girin). Segunda Vivienda en la ribera del río Congo (Fuente wikimedia commons, autor Mpano tete). Tercera vivienda tradicional en Indonesia, Isla de Rote (Fuente wikimedia commons, autor Fiona Valerie Muskananfola).
Es evidente una relación entre el clima, el medio natural y el medio construido (arquitectura-tecnología). La bioclimática se encarga de estudiar y poner de manifiesto estas relaciones, trasladándolas a una metodología de diseño que -teniendo en cuenta la ciencia del clima, la biología (necesidades biológicas del hombre) y la tecnología- permita el desarrollo de una arquitectura adecuada a su entorno; esto parece obvio, pero con la llegada de la Revolución Industrial se produjeron grandes avances tecnológicos, entre ellos: el desarrollo de formas de control climático al interior de nuestras edificaciones, en las cuales el confort dejó de depender de la materialidad (piel) del edificio y su modo de interactuar con el medio natural; una era de energía relativamente barata ha permitido reemplazar una envolvente arquitectónica eficiente por un sistema mecánico, que mediante el consumo energético logra mantener unas condiciones de confort estables al interior de nuestras edificaciones, independientemente de las condiciones exteriores.
Los avances tecnológicos en transporte y comunicaciones han facilitado el intercambio de ciencias, modelos y técnicas, los cuales -si bien enriquecen nuestra propia experiencia- han desplazado el conocimiento y tradición constructiva locales y -en muchas ocasiones- no se adecuan a nuestro entorno, realidad social y necesidades; hemos pasado en muy pocos años de la aldea local a la aldea global.
En este contexto de desarrollo industrial y energía barata se despertó un exagerado entusiasmo por la implementación de soluciones tecnológicas y mecánicas, llegando al extremo de aislar completamente el interior de las edificaciones, reemplazando el ambiente natural por uno artificial, aislado y hermético en exceso, donde se controla no solo el clima y la ventilación, sino también la iluminación, de modo que los habitantes y usuarios de este tipo de arquitecturas, usualmente oficinas y grandes comercios, pierden cualquier conexión con el exterior, viéndose expuestos a un ambiente pobre en estímulos, con una deficiente calidad de aire, una mala iluminación y repleto de compuestos derivados de los materiales y acabados utilizados. Teniendo en cuenta que somos seres biológicos producto de una larga evolución y adaptación al medioambiente natural, privarnos del contacto exterior incide de manera negativa en nuestro bienestar, lo que con el tiempo llega a generarnos síntomas como sensación de cansancio, dolores de cabeza, alergias y otros, los cuales han sido identificados como el “síndrome del edificio enfermo”.
Ha sido gracias a las crisis energéticas derivadas del aumento en los precios del petróleo (años 1973, 1978-1981), a investigaciones sobre salud y bienestar laboral -así como al interés y desarrollo de otros estudios de las implicaciones de la actividad humana sobre el medioambiente (que comenzó en 1972 con Los límites del crecimiento o Informe “Meadows”)- que ha surgido un interés cada vez mayor en la sostenibilidad ambiental, y por ello en la bioclimática, ya que una arquitectura que no tome en cuenta las características climáticas del entorno natural local, las necesidades biológicas y psicológicas de sus usuarios o no proponga implementar una tecnología apropiada, no puede considerarse sostenible.
Cinta costera. Ciudad de Panamá. Fuente: Elaboración propia.
La sostenibilidad
La sostenibilidad es un concepto muy amplio, que va mucho más allá de lo bioclimático; si bien, al menos en arquitectura, no es posible alcanzar la sostenibilidad sin aplicar el método bioclimático.
El método de análisis bioclimático parte del análisis de las condiciones climáticas del lugar de implantación (climatología), cruza esta información con las necesidades del usuario (biología), aplica soluciones tecnológicas (materiales-dispositivos) e implementa ciertas estrategias que permitan que la arquitectura responda de manera apropiada a su entorno, satisfaciendo las necesidades de confort, calidad del aire e iluminación natural de sus habitantes y usuarios. El satisfacer estas necesidades de manera natural (pasiva) traerá como consecuencia un menor consumo energético y de recursos, ya que en caso de requerir sistemas mecánicos de climatización o iluminación, estos funcionarán como un complemento y no como reemplazo de los sistemas pasivos.
Proyecto de centro comercial. Palmira, Colombia. Las imágenes muestran el estudio de iluminación natural y los resultados de la simulación térmica (temperatura) para el atrio de un centro comercial. En las gráficas de temperatura la línea azul representa la temperatura exterior, mientras que la línea naranja hace referencia a la temperatura operativa al interior del espacio. El conjunto de gráficas localizadas en la parte superior muestran el estado inicial del proyecto; en él se observa sobreiluminación y sobrecalentamiento del espacio interior. Las gráficas de la parte inferior representan el resultado de aplicar las estrategias apropiadas derivadas del análisis bioclimático, la iluminación es adecuada y la temperatura se ha modulado. Fuente: Elaboración propia.
Se ha propuesto (Informe Bruntland) que el desarrollo sostenible se basa en el equilibrio de tres dimensiones fundamentales: una dimensión social (cultura, tradición, tecnología, salud, educación, vivienda, servicios, etc.), una dimensión económica (sistema financiero, mercados, dinero, etc.) y una dimensión medioambiental (atmósfera, suelo, agua, aire, energía, biodiversidad, etc.). Solo mediante el equilibrio de estas tres dimensiones es posible alcanzar un desarrollo sustentable.
La arquitectura (y por ello la bioclimática) es un elemento transversal a la sostenibilidad, puesto que la toca en sus tres dimensiones, en lo social: pues da respuesta a necesidades y estructuras propias de la sociedad en la cual se contiene; en la esfera de lo medioambiental por su impacto en consumo de recursos y energía durante su producción y vida útil; en la esfera económica: ya que incide en los mercados, generando valor y permitiendo o negando el acceso a ella.
Nuestras edificaciones (residenciales y comerciales) son responsables del consumo de alrededor del 20 % de la energía producida a nivel global (según un reporte de octubre de 2019 del Today in Energy); la electricidad se posiciona como la principal fuente de energía para iluminación, climatización, electrodomésticos y equipos, con lo cual integrar la bioclimática como base del diseño sustentable, permitiendo que la edificación se ilumine, ventile y regule de una manera pasiva, es la clave para alcanzar las metas en reducción de consumo energético mientras se mejora la calidad ambiental de sus habitantes.
Estudio de iluminación natural vivienda campesina, área rural de Bogotá, Colombia. Fuente: Elaboración propia.
En general, hace falta una mayor difusión entre los profesionales de la arquitectura, como por el público general respecto a los beneficios ambientales, económicos y sociales que conlleva la implementación de la bioclimática en el desarrollo de los proyectos arquitectónicos y urbanos, así como también una mejor comprensión de la metodología que se utilizará, la cual no debe quedarse en la mera proposición especulativa, sino que -gracias a herramientas complejas de simulación- llegar a verificar el cumplimiento de los objetivos y estrategias propuestos.
Mi maestro Armando Alcántara tiene razón : «La buena arquitectura es aquella que toma en cuenta su contexto, el clima, microclima, topografía, usuarios, cultura, tecnología, etc. lo demás son categorías…”. Sin embargo, en un mundo cada vez más complejo, creo necesario contar con profesionales especializados que estén en capacidad de trabajar con responsabilidad en el análisis y comprensión de la interacción entre la forma construida, su entorno natural (mediado por clima, topografía, paisaje, etc.) y las necesidades psicológicas y biológicas de confort de sus usuarios, pudiendo desarrollar estrategias y aportar soluciones técnicas que permitan alcanzar el confort y el ahorro energético.
Juan Felipe Gómez / Arquitecto máster en arquitectura bioclimática
Duabitad más que arquitectura y diseño
Las opiniones plasmadas en este artículo corresponden enteramente al autor del mismo, no representa la opinión de la empresa.