Control de la eficiencia energética y confort térmico en edificios mediante el diseño de los espacios exteriores en lugares de clima cálido seco

Abstract

México sufre, de manera cada vez más obvia, los efectos del calentamiento global, incremento de temperatura, desajustes en los niveles de precipitación, duración de las temporadas y en la fuerza y calendarización de fenómenos climatológicos. Estos fenómenos mantienen una estrecha relación con la expansión y el crecimiento de los centros de población y, en particular, con la edificación y el espacio urbano. Las condiciones climáticas que existen en gran parte del estado han sido un reto para sus habitantes, debido a que el verano es muy largo y caluroso y se alcanzan temperaturas superiores a los 40°C, y el invierno es relativamente corto, con temperaturas extremas menores a los 5°C, casi sin estaciones intermedios, lo que dificulta realizar las actividades diarias en el exterior y que a pesar del rigor del clima en verano, se tienen que seguir realizando. Desde hace unos años el problema se agravó por la escasez de agua que existe, lo que afectó de manera importante a sus habitantes y también al paisaje en las distintas edificaciones y en general en el espacio urbano; las sombras de los árboles fueron desapareciendo provocando espacios exteriores no confortantes con la falta del resguardo del sol y por otro lado las áreas verdes fueron reemplazadas por áreas cubiertas de concreto o con otros elementos que no contribuyen a la habitabilidad de estos espacios exteriores ni al del edificio en particular al no proteger estos elementos de la ganancia térmica en la envolvente del mismo. Este fenómeno se puede observar en muchos espacios urbanos de la ciudad, al igual que en las instalaciones de la Universidad de Sonora, que consciente del problema de escasez de agua que sufre Hermosillo, optó por cambiar sus jardines por áreas cubiertas de piedra o concreto y los árboles por cactus y/o palmeras, con el objetivo de reducir al mínimo el consumo de agua necesario para mantener los jardines y al mismo tiempo disminuir los costos generado por el mantenimiento de los espacios ajardinados. Las condiciones ambientales que se generan con estas acciones, crean espacios con un microclima cálido y no confortable y el cual a su vez influye sobre los edificios, provocando una mayor ganancia de calor en el interior del edificio, debido a la radiación que es reflejada y emitida por sus materiales. Esto se traduce en el aumento del consumo de energía eléctrica de la edificación necesaria para lograr un ambiente confortable y adecuado en el interior de estos, mediante la utilización de climatización artificial. Esta tesis surge para brindar una estrategia de solución a los efectos negativos del calentamiento global causado, como lo mencioné anteriormente, por el excesivo consumo energético, apreciable en lugares donde el clima es riguroso, y donde los sistemas de climatización son necesarios buscando el confort interior en los edificios. Este proyecto analiza los beneficios de la vegetación y de un diseño paisajístico adecuado con el ahorro energético de edificios, la generación de confort en los usuarios y la habitabilidad de los espacios exteriores considerando el clima cálido seco de la región. Busca ofrecer de manera práctica recomendaciones de diseño que promuevan la reducción de consumo energético de los edificios y la conservación de los recursos naturales mediante el diseño paisajístico en espacios exteriores en nuestra región. Además de promover el uso de la vegetación local, en pro de la habitabilidad de los espacios exteriores, además de los beneficios que esta vegetación tiene con el medio ambiente. Esta tesis pretende servir como guía para sus lectores sobre el diseño paisajístico adecuado circundante a edificaciones en lugares donde el clima es cálido-seco extremoso, considerando el ahorro de recursos como el agua y la energía y el confort de los usuarios en el mismo espacio exterior. El capítulo 1 corresponde al “Marco teórico” donde se estudian conceptos involucrados en el tema, entre los que se encuentran las condiciones de confort térmico, sistemas pasivos de control climático y el diseño paisajístico bioclimático. Además se investiga acerca de reglamentos, normas y recomendaciones que hacen instituciones públicas acerca del diseño de espacios exteriores. En “Antecedentes” se analizarán distintos proyectos de investigación que ofrecen información importante, así como métodos y estrategas de análisis a utilizarse en el desarrollo de este proyecto. El análisis del sitió, corresponde al capítulo 3 de “Estudios Preliminares” y el capítulo 4, titulado “Pautas de diseño de espacios exteriores en regiones de clima cálido seco”, abordará recomendaciones y estrategias recopiladas de distintas fuentes acerca del ahorro de recursos tanto en consumo eléctrico como de agua para el mantenimiento de las áreas verdes. Finalmente el capítulo 5 describe un ejemplo de diseño exterior donde se aplican las estrategias anteriormente señaladas y su efecto positivo en temas de eficiencia energética y ahorro de recursos.