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Publicaciones de Estudiantes
Autor:
Mario Oviedo Hernandez
Titulo:
Medio ambiente y
arquitectura mexicana
Area:
Pais:
Perfil:
Programa:
Available for Download:
Yes
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conocimientos académicos es una función
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PROLOGO
LA CIUDAD DE MÉXICO presenta
problemas de diversa índole, los
cuales a su vez
provocan tensiones sociales que se
han incrementado en los últimos años,
y esta
situación afecta de manera severa a
sus habitantes sobre todo en su
calidad de vida.
Uno de estos problemas es
precisamente el que se refiere al
severo deterioro del medio
ambiente.
En este documento se analiza el
problema ambiental de la ciudad de
México y su
relación con el hábitat construido,
y se plantean acciones y medidas
correctivas para
contribuir a su solución. El
documento está orientado a apoyar la
impartición de la
docencia tanto en el nivel de
licenciatura como en el posgrado en
áreas relacionadas
con el estudio del medio ambiente y
su relación con el diseño, urbano y
arquitectónico.
Este documento tiene el propósito de
servir no sólo como material
efectivo de apoyo
didáctico para alumnos y profesores
en el proceso de
enseñanza-aprendizaje de las
temáticas relacionadas con el medio
ambiente y el diseño de espacios
arquitectónicos y
urbanos, sino también como material
de consulta y referencia para
investigadores,
arquitectos, planificadores,
constructores y todas aquellas
personas relacionadas con
las actividades del medio ambiente
construido, particularmente las que
se desarrollan
en la zona metropolitana de la
Ciudad de México. En la realización
de este documento
se ha llevado a cabo una cuidadosa
investigación de las fuentes más
actualizadas y
confiables de las diversas
disciplinas científicas y
tecnológicas que estudian el diseño
y
su relación con el impacto en el
medio ambiente natural y sus
consecuencias.
El análisis de las condiciones
climáticas, el uso y los patrones de
las diversas fuentes
de energía, así como los efectos en
el medio ambiente, en el caso de
México, y de la
ciudad de México en particular se
presentan en los capítulos II y III.
La problemática específica del
sector habitacional, en relación con
el uso y manejo de
los energéticos convencionales y los
efectos en el medio ambiente, se
analizan en el
capítulo IV. Las alternativas de
solución para la preservación y
mejoramiento del
medio ambiente en la ciudad de
México, en relación con el hábitat
construido, se
establecen, como parte fundamental
de este documento, en los capítulos
V, y se
complementan con las acciones y
medidas correctivas que es necesario
realizar.
4
Al final del documento se presentan
las conclusiones de este trabajo y
se incluyen la
bibliografía y las referencias
correspondientes.
Las actividades que se desarrollan
en los capítulos, están orientadas a
la reafirmación
de los conocimientos adquiridos en
las diversas áreas temáticas que se
presentan. Esto
hace partícipe al investigador,
docente, estudiante de una dinámica
reflexiva y práctica,
mediante un proceso de
discernimiento que además le permite
realizar un proceso
autocognoscitivo.
El mejoramiento y la preservación
del medio ambiente y la obtención de
una auténtica
calidad de vida para los habitantes
de la ciudad de México, por medio de
acciones de
diseño bioclimático, del
aprovechamiento de las nuevas
tecnologías energéticas y de
un uso eficiente de recursos
naturales existentes, son objetivos
fundamentales de este
documento. En la medida en que se
busque alcanzar estos objetivos con
el uso de
material de este libro, se podrá
coadyuvar a acciones de desarrollo
sustentable, que se
plantean tanto en el ámbito nacional
como en el mundial, como estrategia
para lograr
un hábitat construido en total
armonía con el medio ambiente,
natural, con un enfoque
favorable hacia el nulo milenio para
los actuales y futuros habitantes de
la ciudad de
México.
5
I.- INTRODUCCION
I.1 Objetivo
ESTE DOCUMENTO TIENE COMO OBJETIVO
fundamental conocer y analizar el
problema ambiental de la ciudad de
México y su relación con el hábitat
construido, así
como plantear acciones y medidas
correctivas para coadyuvar a su
solución.
Concientizar al estudiante acerca de
la importancia de mejorar y
preservar el entorno
natural y de hacer un uso eficiente
de los valiosos recursos energéticos
naturales, así
como diseñar y construir edificios
saludables, confortables y
sustentables, son los
objetivos primordiales de este
documento.
1.2 Metas
El material que se presenta en este
documento está dirigido a apoyar el
proceso de
enseñanza-aprendizaje en áreas
afines con el estudio del medio
ambiente y su relación
con el diseño urbano y
arquitectónico. Esta información
puede ser utilizada también
como material de consulta y
referencia por investigadores,
arquitectos, planificadores,
constructores y todas aquellas
personas relacionadas con las
actividades del medio
ambiente construido, particularmente
las que se desarrollan en la zona
metropolitana
de la ciudad de México.
Las metas que se persiguen en este
documento están enfocadas a
proporcionar a los
investigadores, arquitectos,
planificadores, constructores y
todas aquellas personas
relacionadas con las actividades del
medio ambiente construido diversas
herramientas
que le permitan corregir la
situación actual, en la parte
correspondiente a las acciones
del diseño y construcción de
edificaciones, que se evidencia en
un ostensible y severo
daño ambiental.
1.3 Alcances
Los alcances de este documento se
caracterizan por establecer diversos
niveles de
conocimiento y aplicación de la
información que se presenta.
Para los lectores de niveles de
licenciatura el documento está
enfocado principalmente
al conocimiento de la problemática
ambiental y su relación con el uso
de la energía e
6
impacto ambiental; también se
refiere a las medidas correctivas
que se pueden llevar a
cabo en acciones de diseño y
construcción de edificaciones, para
coadyuvar a la
solución de diversos problemas
asociados al medio ambiente
construido.
Los profesores pueden tener en este
documento un apoyo importante para
optimizar el
proceso de enseñanza-aprendizaje de
las temáticas relacionadas con el
medio ambiente
y el diseño del hábitat del hombre.
Los investigadores y lectores de
posgrado pueden usar este documento
como material
de referencia para apoyar y extender
sus investigaciones.
Los arquitectos, planificadores y
constructores pueden utilizar este
libro como material
de consulta para diseñar y construir
edificaciones habitacionales que
armonicen con el
entorno natural y que ahorren y
hagan un uso eficiente de los
recursos energéticos
existentes, logrando al mismo tiempo
condiciones de confort natural
integral para sus
ocupantes.
1.4 Metodología
La metodología que se presenta en
este documento se halla orientada,
en principio, al
conocimiento y conscientización del
problema ambiental en la ciudad de
México y su
relación con el hábitat construido.
También hace hincapié en la manera
en que el uso y
los patrones de consumo de
energéticos convencionales y de
otros valiosos recursos
naturales han provocado un nivel de
deterioro ambiental severo, que pone
en riesgo la
supervivencia del hombre y los eco
sistemas, entre otras afectaciones
de diversa índole.
Una vez que esta problemática se ha
comprendido y reflexionado, se
establecen las
alternativas de solución para
desarrollar acciones orientadas a la
preservación y
mejoramiento del medio ambiente en
la ciudad de México, en relación con
el hábitat
construido. Asimismo, se busca que
los investigadores, arquitectos,
planificadores,
constructores y todas aquellas
personas relacionadas con las
actividades del medio
ambiente construido reafirme todos
los conocimientos que en este
documento por
medio de ejercicios que se
encuentran al final del documento.
Además, la guía de
autoevaluación que complementa estos
ejercicios, permite medir el nivel
de
asimilación de los conocimientos y
experiencias adquiridos y su uso es
altamente
recomendó.
7
II.- CARACTERISTICAS
CLIMATICAS, Y AMBIENTALES DE LA
CIUDAD
DE MEXICO.
II.I Antecedentes Históricos
ANTES DE LA LLEGADA de los
españoles, la ciudad de México,
Tenochtitlan,
presentaba una gran diversidad de
sociedades indígenas, la mayoría de
ellas sedenta-
rias. Como todas las culturas
asentadas en la tierra de la América
precolombina, vivían
principalmente de la agricultura. La
caza y la pesca constituían los
complementos de
una dieta dominada por el maíz.
Por lo que respecta a los
ecosistemas del mundo prehispánico,
las actividades del
altiplano giraban en tomo a la vida
lacustre. Seis grandes lagos
rodeaban la urbe de
Tenochtitlan. Asimismo, abundantes
lluvias acentuaban aún más la
relación del
hombre prehispánico con el agua y su
control. Esta situación propició que
se realizaran
importantes obras hidráulicas.
Existen evidencias muy claras de que
estos mexicanos
habían aprendido a dominar la
afluencia del agua ya convivir con
ella y con el resto de
los elementos que conformaron sus
eco sistemas, haciendo un uso
adecuado de los
recursos naturales disponibles y
realizando sus diversas actividades
en condiciones de
equilibrio y armonía con el entorno
natural.
Después de la caída del imperio
azteca, Hernán Cortés decidió fundar
en noviembre de
1521 la nueva ciudad (la Nueva
España) en el mismo sitio donde se
encontraba
Tenochtitlan. Los indígenas fueron
expulsados hacia las afueras, y
dejaron la zona del
Templo Mayor y sus alrededores para
albergar a los españoles. Desde ese
momento se
definieron los límites entre la
población indígena y la española.
Esta situación per-
mitió, en parte, la sobre vivencia
de muchas de las actividades
cotidianas de los
pobladores originales, que giraban
en tomo al aprovechamiento y control
de los
diversos recursos naturales y
elementos acuosos existentes en la
localidad. Dichas
actividades se enfocaban a la caza,
la pesca y la agricultura por
chinampas.
La zona destinada a los
asentamientos de los españoles fue
extendiéndose hasta
ocupar, incluso, lugares
anteriormente destinados al control
hidráulico de la ciudad
(por ejemplo las acequias), y
terrenos que originalmente habían
sido destinados a los
nativos del lugar. Fueron múltiples
los casos de pobladores españoles
que, in-
conscientemente, cegaron las
acequias buscando terrenos para
construir, además de
8
desviar los cauces de ríos y
arroyos para obtener el vital
líquido y usarlo en sus
sembradíos de trigo. Por otra parte,
al utilizar madera para construir
los cimientos de
edificaciones en terrenos
pantanosos, provocaron una
considerable tala de árboles en
la región. Asimismo, la quema de
grandes áreas boscosas, con el fin
de obtener
terrenos para la siembra, fue otra
situación depredadora que se inició
también a partir
de la Conquista. Todos estos hechos
y la falta de un planteamiento fijo
y coherente
provocaron el crecimiento anárquico
de la ciudad. En poco tiempo empezó
a ser
evidente una reducción significativa
de las aguas que rodeaban a la urbe.
Un
fenómeno resultante de la situación
antes expuesta fue la severa escasez
de agua que
sufrieron varios pueblos indígenas
de los alrededores de la nueva
ciudad, con lo que
se vieron afectadas sus actividades
económicas y de subsistencia.
Aquella majestuosa metrópoli
prehispánica del siglo XVI,
rodeada en sus cercanías
por las lagunas de México y Texcoco,
cruzada por innumerables acequias y
con una
abundante vegetación, que siempre
impresionara tan favorablemente a
diversos
cronistas españoles, se había
transformado radicalmente. A
diferencia de nuestros
antepasados indígenas, que convivían
en armonía y alianza con la
naturaleza, en par-
ticular con los abundantes recursos
naturales y cuerpos hídricos de la
región, los
españoles buscaron dominar las aguas
y sacarlas del valle, con lo cual
intensificaron
irracional mente el uso de los otros
recursos naturales del lugar.
La nueva ciudad fue desarrollada
erróneamente por los españoles con
base en el
concepto de una metrópoli ubicada en
un espacio árido y seco. Como
consecuencia
del crecimiento desordenado de la
ciudad y con el cegamiento de los
canales, la
deforestación y la quema de áreas
boscosas, se provocó un
desequilibrio natural de los
ecosistemas. Esta situación causó
constantes inundaciones, como la de
1629, cuando
la ciudad quedó inundada por cinco
años, con efectos catastróficos y
una alta
mortandad en la población.
Con la desecación de muchas acequias
de la urbe también fue
desapareciendo
paulatinamente el medio de
transportación fluvial de la antigua
ciudad de
Tenochtitlan, que se llevaba a cabo
a través de los canales. Esta
circunstancia dio
lugar a la transportación terrestre,
a la introducción del caballo y los
vehículos de
ruedas. Los pavimentos comenzaron a
empedrarse a la usanza europea,
modificando
aún más la imagen que había tenido
la ciudad antes del arribo de los
españoles.
9
III.- CONDICIONES CLIMATICAS EN
ZONAS PRESERVATIVAS DE LA
CIUDAD DE MEXICO
Pocas ciudades del planeta presentan
condiciones climáticas tan benignas
como la
ciudad de México. En efecto, el
clima de la capital del país brinda
la posibilidad de
diseñar y construir edificaciones
que no requieren acondicionamiento
artificial del
ambiente para que las condiciones
higrométricas sean adecuadas para
sus ocupantes
durante casi todos los días del año.
III.I.- Localización
El Distrito Federal fue creado por
decreto del Congreso Constituyente
el 28 de
noviembre de 1824 estableciéndose en
él los poderes federales. Los
límites
geográficos actuales fueron fijados
en diciembre de 1898 por el Congreso
de la
Unión. En diciembre de 1941 la Ley
Orgánica del Departamento del
Distrito Federal
determinó que la ciudad de México
era la capital del Distrito Federal.
Sin embargo,
los límites político-administrativos
del DF han sido rebasados
ampliamente por la
mancha urbana de la ciudad, de tal
forma que el área urbana actual se
extiende por
varios de los municipios
circundantes. La suma de estos
municipios más el Distrito
Federal en su conjunto es denominada
Zona Metropolitana de la Ciudad de
México.
Toda esta enorme conurbación
constituye a la megalópolis más
grande del mundo.
El Distrito Federal ocupa una
superficie de 1 503 km2 En 1980 el
área urbana de la
ciudad de México abarcaba 1114 km2
mientras que la zona metropolitana
tenía 3 230
km2 es decir, que casi 35% de la
superficie metropolitana estaba
urbanizada o
asentada.
Evidentemente esta gran área urbana
ocupa un suelo variado en
topografía, altitud y
características climáticas diversas,
de tal forma que el presente estudio
se concreta a la
ciudad de México, usando la
información básica del Observatorio
de Tacubaya.
III.2.- Ubicación Geográfica
La ciudad de México se encuentra en
la meseta de Anáhuac, también
conocida
actualmente como la cuenca de México
en su parte central la planicie
tiene una altitud
aproximada de 2 240 metros de altura
sobre el nivel del mar. Su ubicación
geográfica
se encuentra comprendida entre los
paralelos 19° 15' Y 19° 30' de
latitud norte, y
entre los meridianos 99° 00' Y 99°
15' de longitud oeste respecto al
meridiano de
10
Greenwich.
Situada al oeste del lago de
Texcoco, la ciudad de México
presenta la particularidad
geográfica de estar circundada por
una topografía montañosa. Al norte
por la sierra de
Guadalupe, al oeste por las sierras
de San Miguel y Las Palmas, al
suroeste por la
sierra de Las Cruces Sohuiloya y la
sierra del Ajusco (el punto más alto
3 950 msnm)
y al sur la sierra Cuautzin. De los
múltiples lagos y ríos que tenía la
ciudad de México
a su alrededor prácticamente no
conserva ninguno. Así, la capital de
la república ha
perdido 99% de su área lacustre y
73% de sus bosques.
III.3.- Mesoclima de la Ciudad de
México
En su mayor parte la ciudad de
México presenta un clima templado.
El verano es
fresco, lluvioso y prolongado y el
invierno seco con lluvias escasas;
se presenta poca
oscilación anual (entre 5° y 7°C) y
el clima es de tipo ganges. Su
clasificación según
Koppen-García.1 (E. García, 1988)
En cuanto a su agrupación
bioclimática se considera semifrío,
ya que la temperatura
media del mes más caluroso oscila
entre 21 ° Y 26°C y su precipitación
total anual
entre 650 y 1 000 mm. 2(Fuentes,
1990). Sin embargo la parte oriente
de la ciudad
presenta descenso de precipitación
por debajo de los 650 mm, por lo que
esta zona
llega a caracterizarse como clima
seco; al poniente, las partes altas
de la sierra del
Ajusco presentan precipitaciones
superiores a los 1 000 mm anuales,
lo que las
convierte en húmedas desde el punto
de vista bioclimático.
III.4 La Temperatura
Expresa la cantidad de energía
calorífica de un cuerpo, en este
caso la del aire. La
energía solar es la principal fuente
de calentamiento, pero esta energía
calienta muy
poco a la atmósfera de manera
directa. El calentamiento se da
básicamente a partir de
la superficie, la Tierra; los rayos
solares atraviesan la a esfera e
inciden sobre la
superficie terrestre y la calientan.
En un área urbana se presentan
características de relieve y
superficiales muy variadas,
con muchos materiales absorbentes y
con relativamente poca cobertura
vegetal, por lo
que el comportamiento térmico está
influido por estas variables
urbanas. Debido a
estas variables se presentan las
urbes zonas o puntos de mayor
calentamiento
11
conocidos como islas de calor.
En la ciudad México también se
presentan estas islas de calor las
dos principales se
localizan en el centro de la ciudad,
prácticamente en el Zócalo, y la que
esta cerca del
circuito interior, entre Reforma y
Raza.3(Jáuregui, 1971)
Considerando los datos de
temperatura de Tacubaya, el régimen
térmico se considera
templado con días extremosos, ya que
la tempera media anual de bulbo seco
es igual
a 15.6°(gla oscilación de
temperatura media diaria es 13.8°C,
4(NC, 1980). Las
oscilaciones térmicas mensuales
entre el promedio diario de máxima
mínima son de
16.5°C en marzo y de 10. 8°C
La temperatura máxima media es de
23.4°1 sin embargo se han registrado
temperaturas e hasta 33.0°C. La
temperatura mínima media de 9.6°C,
sin embargo la
temperatura ha llegad a descender
hasta los -9.5°C.
Existe además un parámetro térmico
de gran utilidad en el diseño
bioclimático
conocido con el nombre de
días-grado, el cual nos indica lo
requerimientos básicos de
calefacción o enfría miento de un
lugar. Para la ciudad de México el
déficit de grados
de temperatura, tomando como base
una temperatura mínima de confort
igual a 18°C
(días grado generales), es de 862.8
dgc de manera anual. Únicamente en
los meses de
abril y mayo no es necesario el
calentamiento ya que la temperatura
media se
encuentra igual o por arriba de los
18°C. Los meses con mayores
requerimientos de
calentamiento son enero y diciembre,
con 218.5 dgc.
Por lo que respecta al periodo
caluroso, durante todo el año no
existe superávit
acumulado de días-grado de
temperatura para enfriamiento,
tomando como base una
temperatura máxima de confort de
26°C.
La temperatura óptima de confort
para la ciudad de México es de 22.4
°C, por lo tanto
el rango aceptable de confort es de
19.9 a 24.9°C. De acuerdo con los
datos horarios
de temperatura, generalmente entre
las 13:00 y 18:00 hrs. se encuentra
una
temperatura confortable, excepto en
los meses de marzo, abril y mayo, en
los cuales la
temperatura llega a sobrepasar la
zona de confort entre las 14:00 y
las 17:00 horas.
III.5 Precipitación y Humedad
Las principales fuentes de humedad
son las áreas verdes, los cuerpos de
agua y la
precipitación pluvial. En la ciudad
de México las áreas verdes están
disminuyendo gradualmente con los
procesos de urbanización, los
cuerpos de
12
agua han disminuido drásticamente y
los materiales constructivos y
sistemas
urbanos, en su mayoría impermeables,
menguan la recarga acuífera del
subsuelo y
reducen las horas de evaporación en
los periodos de lluvia. De tal forma
que la
humedad en la ciudad es menor que en
las áreas rurales circundantes.
En la ciudad de México la
precipitación total anual es de
816.2 mm; la máxima
registrada en una hora es de 57 mm y
la máxima en 24 horas es de 79.3 mm.
La
época de lluvias se presenta de
mediados de mayo a mediados de
octubre y la
época de secas de mediados de
octubre a mediados de mayo.
La humedad relativa media anual
59.7%.
La humedad relativa máxima media es
de 79.3% mientras que la mínima es
de
40.1. La presión atmosférica media
es de 774.2 hPa (aproximadamente 580
mmHg).
El índice de aridez medio anual es
de 1.2, lo cual indica que es un
sitio con
precipitación abundante. Los meses
con superávit en precipitación
(meses
húmedos) son de junio a octubre,
mientras que el resto del año se
presenta un
déficit de precipitación (meses
secos).
III.6 Radiación Solar e Insolación
La radiación solar global promedio
en la ciudad de México es de 665.8 W
1m2 o
kcallm2 el mes de marzo es el que
presenta mayor radiación con 797.0 W
/m2 o
685.29 kcal/m2. 5(Fernández, 1983).
El porcentaje de la intensidad
disponible
respecto a la máxima posible en días
despejados sin contamir es de 69%.
La
duración de insolación anual es de 1
978.2 horas y el promedio diario
anual e:
horas. El valor máximo mensual suele
presentarse en marzo o adelantarse
en
enero o febrero, mientras que el
valor mínimo se presenta en
septiembre. El
porcentaje anual de la duración de
la insolación real respecto a la
máxima posible
en días despejados es de 45%. Los
días nublados representan 36.0%; los
medio
nublados 40.4% los despejados 23.6%.
Debido a los altos índices de
contaminación atmosférica en la
ciudad de México, principalmente por
dióxido de
monóxido de carbono, óxidos de
nitrógeno, plomos y fluoruros, la
radiación solar
resulta predominantemente difusa;
considerando a demás nubosidad media
anual
se obtiene un registro final del
valor de la radiación solar global
de 50 por ciento.
13
III.7 Viento
Por su ubicación geográfica, la
meseta central tiene la influencia
de los vientos
alisios, es decir, vientos
provenientes del noreste; sin
embargo, la intensidad de
éstos se ve disminuida y en
ocasiones alterada en su dirección
por la serie de ca-
denas montañosas que rodean el valle
de México. En el centro de la ciudad
la
intensidad de los vientos es
reducida aún más por la obstrucción
que presentan los
edificios, principalmente los de
gran altura. Adicionalmente a esta
disminución
provocada por los edificios, también
hay que considerar que las
edificaciones
urbanas provocan cambios de
dirección de los vientos,
canalizaciones y
turbulencias, tanto mecánicas como
térmicas, es decir, turbulencias
propias del
choque del viento con un obstáculo,
como aquéllas provocadas por efectos
térmicos convectivos de las masas de
aire.
De cualquier forma, estos vientos
locales de tipo urbano se verán
neutralizados
ante la presencia de vientos
generales regionales intensos, los
cuales sobrepasan
las barreras montañosas y
constructivas, "barriendo" la
atmósfera citadina y
limpiando el aire de contaminantes.
El viento presenta una dirección
predominante anual norte, con
variación al
noreste y una velocidad media de 1
n/seg. En enero, la dirección
predominante es
este, con una velocidad de 0.7
m/seg. en mayo la dirección
predominante es norte,
con una velocidad de 1.2 m/seg. El
porcentaje de calmas anuales es
aproxi-
madamente de 22 por ciento.
De acuerdo con los datos horarios de
viento en 1981, se puede apreciar
que la
actividad de los vientos se presenta
principalmente a partir de las 10:00
hrs., y la
mayor actividad alrededor de las
15:00 hrs. En las primeras horas del
día y la
madrugada predomina la calma.
6(J.R.García,1995)
La influencia de las áreas urbanas
en el clima es determinante; los
complejos
construidos de la mancha urbana
constituyen una interrupción
significativa de la
conformación natural del paisaje,
modificando sustancialmente los
elementos
climatológicos. Los procesos de
combustión y otras transformaciones
industriales
de energía, comerciales y
domésticas, hacen de nuestra ciudad
un generador de
excesivas cantidades de calor;
éstas, aunadas al alto contenido de
partículas
14
contaminantes en suspensión,
alteran el equilibrio natural del
clima.
IV ALTERACIONES CLIMATICAS EN LA
CIUDAD DE MEXICO.
IV.1 Inversión Térmica
Para entender por qué se presentan
las alteraciones climáticas es
conveniente analizar
brevemente algunos de los fenómenos
y el comportamiento atmosférico. La
atmósfera
no es uniforme a lo largo de todo su
espesor de aproximadamente 2000 km,
sino que
presenta diversas características de
composición y comportamiento térmico;
de
acuerdo con este comportamiento la
atmósfera se divide en varias capas
o estratos. La
primera capa se denomina troposfera
y abarca desde el nivel del mar
hasta una altura
entre los 17 y 18 km en el ecuador,
y entre 9 y 10 km en los polos. En
esta capa se
concentra 90% de la masa total
atmosférica y es donde se lleva a
cabo la mayoría de
los fenómenos meteorológicos. En
esta capa la temperatura disminuye
con la altitud a
razón de 6.4°C por cada 1 000
metro, en promedio; esta relación es
comúnmente
conocida como gradiente térmico.
La troposfera es la capa en
donde se gesta la vida de
todas las especies aeróbicas,
incluyendo al hombre, por lo que
cualquier cambio
atmosférico las afecta directamente;
debido a ello ésta es la capa que
más nos interesa.
Ocasionalmente el comportamiento
térmico normal de la atmósfera se
invierte, es
decir, la temperatura aumenta
respecto a la altitud. Esto ocurre
principalmente en las
capas atmosféricas bajas y es un
proceso normal originado por masas
de aire frío que
se presentan en la superficie y en
condiciones de cierta estabilidad
atmosférica, es
decir, en condiciones climáticas
estables. Estas inversiones térmicas
son comunes en
las costas a causa de la entrada de
aire fresco marino en el sistema de
brisa. También
se presentan en los sistemas de
viento de valles, cuando las laderas
de las montañas se
enfrían rápidamente durante la
noche. Este tipo de inversiones
reciben el nombre de
inversión nocturna. Capas inferiores
de la atmósfera varían
considerablemente entre el
día y la noche. Durante las primeras
horas de la mañana, después de la
salida del sol,
las superficies del terreno se
empiezan a calentar y con ello el
aire superficial
incrementa su temperatura y comienza
a ascender, pero solamente hasta
donde el aire
circundante tiene la misma
temperatura; el espesor de este aire
caliente es cada vez
mayor y más caliente.
Del mismo modo, las superficies del
terreno rápidamente incrementan su
temperatura,
con lo que, con el tiempo, se
romperá la inversión nocturna y se
restablecerá el patrón
15
normal de temperatura atmosférica.
En un ambiente urbano el proceso
descrito anteriormente se presenta
de la misma
manera sin embargo, existen algunas
variables que le intensifican. Por
ejemplo, los
materiales cons tructivos presentan
un comportamiento térmico muy
distinto al del
terreno natural y de la cober tura
vegetal. En este caso, materiales
tales como
concreto, acero, asfalto, etc.,
acumulan gran cantidad de calor
durante el día, pero lo
pierde muy rápidamente en la noche,
por lo que las oscilaciones térmicas
diarias se
incrementan la humedad atmosférica
es menor en un ambiente urbano, por
lo que la
capacidad calorífica del aire" se ve
modificada en comparación con un
ambiente rural
y, por último, los elementos
contaminantes contenidos en la
atmósfera son muy
superiores a los de un ambiente
predominantemente natural. Esto es
importante
porque el calor contenido en el aire
no se acumula en todos los gases que
componen la
atmósfera sino única mente en el
agua y vapor de agua (H20), en
dióxido de carbono
(C02), en las partículas suspendidas
(polvo) y otros gases contaminantes
(dióxido de azufre, metano, óxido
nitroso, plomo, etc.). Es decir que
la capa
de contaminantes en la atmósfera
acumula una gran cantidad de calor y
funciona
como una barrera térmica afecta al
gradiente térmico normal. Estos
factores
favorecen la formación de inversión
térmica en días con atmósfera
estable y bajas
temperaturas, lo cual se presenta
generalmente en el invierno.
IV.2 Alteraciones Climatologicas en
la Ciudad de México
La ciudad de México ha sido, desde
sus inicios, el centro político,
económico,
comercial y cultural más importante
del país, y por ello, un polo de
atracción humana.
Sin embargo, el fenómeno de
inmigración y concentración se ha
intensificado en
forma considerable en los últimos
años, rebasando las capacidades
estructurales y
funcionales de la ciudad.
Esta gran concentración ha
modificado el medio ambiente
natural, provocando
alteraciones importantes a su eco
sistema, que evidentemente han
repercutido en el
hombre mismo, en su salud, en su
confort e incluso en su economía.
Dentro de estas alteraciones los
cambios climatológicos se hacen
notar más
claramente en la temperatura, la
precipitación pluvial y la humedad.
Existen otros
elementos que han sufrido
modificaciones, sin embargo, son más
difíciles de
identificar, calificar y
cuantificar. Entre éstos se
encuentra la insolación, los vientos
16
generales y convectivos, etcétera.
Existen muchos factores que
intervienen en la alteración
climática de una ciudad; los
principales son:
La transformación de grandes
cantidades de energía en calor. Gran
parte de la
energía eléctrica, mecánica,
química, bioquímica, etc., utilizada
en los procesos de
producción, transformación,
combustión y casi todas las
actividades humanas, se
transforma en energía calorífica.
La disminución de áreas verdes y el
aumento de áreas pavimentadas y
construidas.
Los árboles y las plantas en general
son excelentes elementos de control
climático,
tanto de temperatura, humedad y
vientos; sin ellos la radiación
solar incide directa-
mente sobre las superficies
expuestas e incrementa su
temperatura.
Las diferencias de absorción y
reflexión de los distintos
materiales constructivos y
urbanos en general. Algunos
materiales absorben grandes
cantidades de calor
mientras que otros lo reflejan en
mayor proporción; esto provoca
diferentes comporta-
mientos térmicos y de presión
atmosférica a lo largo de la
superficie urbana.
La rápida eliminación de la
precipitación pluvial a través de
los sistemas de drenaje.
El entubamiento de ríos y
escurrimientos naturales, así como
la rápida captación
pluvial a través de los sistemas de
drenaje altera las condiciones
higrotérmicas de la
ciudad.
La impermeabilidad de los
pavimentos, la pérdida de la recarga
freática, además de
alterar las características
mecánicas del terreno, afecta a los
elementos vegetales y a la
humedad superficial del suelo.
La gran cantidad de partículas y
gases contaminantes presentes en la
atmósfera. Las
partículas contaminantes en
suspensión captan gran parte de la
radiación solar, ca-
lentándose y calentando el aire
circundante, lo cual da como
resultado un aumento en
la temperatura. La insolación
disminuye considerablemente ya que
la radiación solar
llega principalmente en forma
difusa, y es difícil que la
temperatura acumulada se di-
sipe, ya que la capa de partículas y
gases contaminantes producen el
efecto inverna-
dero. La precipitación pluvial
aumenta en función de los índices de
contaminación
porque las partículas contaminantes
constituyen núcleos higroscópicos
alrededor de
los cuales se condensa la humedad,
con lo que alcanza un volumen
suficiente para
precipitarse. Además, los gases
contaminantes al mezclarse con las
partículas de agua
contenidas en el aire producen
lluvia ácida. 7(A.García,1975)
17
IV.3 Temperatura
En la ciudad de México, en los
últimos 57 años la temperatura se ha
incrementado
gradualmente. Aplicando una
regresión lineal de primer grado a
los datos reales de
temperatura media anual obtenemos
que en 1941 la temperatura estimada
fue de
15.14°C y para 1997 de 16.64°C, lo
que representa un incremento de
l.5°C totales.
Haciendo un análisis histórico desde
19 octubre de 1997 tenemos que, de
acuerdo con
la regresión lineal, en 1921 la
temperatura registrada es de
14.10°C, mientras que en
1997 es de 16.22°C. Esto quiere
decir que en 77 años la temperatura
ha aumentado
2.12°C en dicho mes.
IV.4 Precipitación
La precipitación pluvial para el mis
periodo ha aumentado en 35.95 mm, ya
que para
la precipitación estimada es de
39.19 mm mientras que en 1997 es de
75.14 mm, es
decir 92% de incremento.
IV.5 Humedad Relativa
La humedad relativa media ha
decrecido 7.91 %. Para 1921 la
estimación es de
mientras que en 1997 es de 63.53 por
cierto. La insolación en el mismo
periodo para
el mes de octubre se ha mantenido
prácticamente igual.
IV. 6 Diagnostico
El clima de la ciudad de México ha
venido cambiando en los últimos
años. Son varios
los factores que se conjugan en este
proceso de alteración, desde los
globales, en todo
el planeta, hasta los regionales y
muy puntuales. Sin embargo la
mayoría de ellos se
resumen en lo que podrían ser llamar
un proceso de urbanización
acelerado, junto con
todos los problemas que esto
conlleva.
Estos cambios son evidentes para los
habitantes de la ciudad,
principalmente para
aquellos de edad mayor que
conocieron a "la ciudad más
transparente", que en la
actualidad dista mucho de aquella
imagen añorada.
18
El clima se define como el conjunto
de fenómenos meteorológicos que
caracterizan el
estado medio de la atmósfera en un
lugar determinado. Esta
caracterización media
está cambiando paulatinamente. La
temperatura ha aumentado en l.5°C;
de igual
manera la precipitación se ha
incrementado 34%, mientras que la
humedad ha
disminuido 2.45 puntos porcentuales.
No obstante estas alteraciones, aún
se puede decir que el clima de la
ciudad de
México es benigno desde el punto de
vista climático no así desde el
punto de vista de
la calidad del aire. En estas
condiciones cualquier tipo de
edificación puede ser
climatizada de forma natural. Los
sistemas y equipos de aire
acondicionado artificia-
les son prácticamente innecesarios,
y su uso podría restringirse
únicamente a espacios
con requerimientos especiales, tales
como edificios del sector Salud;
inmuebles en
donde se reúnan un gran número de
personas, como teatros, auditorios,
etc., o
edificios que requieran controlar de
manera estable la temperatura o la
calidad del
aire, como laboratorios o centros de
cómputo. Por otro lado, la mayoría
de las
edificaciones habitacionales y de
oficinas pueden disfrutar de
condiciones
ambientales adecuadas mediante un
correcto diseño arquitectónico.
Sin embargo, no se debe perder de
vista el daño que se está
ocasionando al medio
ambiente de la ciudad de México. Es
necesario que en todos los ámbitos
se tome
conciencia de la problemática real y
se lleven a cabo todas las acciones
y medidas
correctivas necesarias para tratar
de revertir los daños, mitigar los
efectos negativos y,
en la medida de lo posible,
restaurar el ambiente.
V ARQUITECTURA BIOCLIMATICA Y
DESARROLLO SUSTENTABLE
V.I Integración
El contacto de los seres humanos con
su medio. Ambiente ha conducido
siempre a la
búsqueda de medios para satisfacer
diversos requerimientos. Desde las
primeras
manifestaciones del hombre, una de
las principales necesidades ha sido
contar con
una vivienda adecuada y digna; desde
entonces, las acciones para
proporcionar un
hábitat al hombre, en un proceso
acelerado de transformación de
pequeñas ciudades a
centros urbanos densamente poblados,
ha traído como consecuencia niveles
de
consumo de energía y recursos cada
vez mayores, que han provocado un
severo
deterioro ambiental. Ciertamente,
estos patrones de uso energético y
la emisión de
gases de invernadero resultante,
entre otros factores, han causado un
efecto negativo
19
en los diversos ecosistemas del
planeta. En la actualidad, más de la
mitad de la
energía comercialmente disponible,
sobre todo en la forma de
combustibles fósiles, se
consume en los diversos géneros de
edificios en el mundo. Una
alternativa promisoria
para revertir esta situación, que se
manifiesta principalmente en el
medio ambiente
construido de los grandes centros
urbanos, es la aplicación de medidas
de ahorro y
uso eficiente de las fuentes
convencionales de energía,
combinados con la aplicación
de las "nuevas" fuentes de energía
naturales renovables (tales como la
energía solar y
la eólica), asociados con programas
sociales y educativos que se
integren
armónicamente con el medio ambiente.
Para esto, los recursos naturales se
utilizarían
de manera tal que se satisficieran
las necesidades del presente sin
comprometer la
posibilidad de que las generaciones
venideras pudieran, a su vez,
satisfacer las
propias, tal y como lo ha
establecido la Comisión Brundtland
en su concepto de
desarrollo sustentable. 8(WCED,1987)
Por lo tanto, para lograr todos los
beneficios en el medio ambiente es
necesario la
aplicación de la arquitectura
bioclimática es indispensable que se
integre a ésta el
concepto de desarrollo sustentable,
con todas sus consideraciones.
Con este enfoque es posible y
deseable reconciliar el crecimiento
económico y la
productividad con la protección del
medio ambiente natural. Por
ejemplo, las medidas
de ahorro y uso eficiente de la
energía también representan ahorro
en diversos
sectores de la economía y reducción
de la emisión de contaminantes al
entorno
natural. Una de las condiciones
principales en la aplicación del
desarrollo sustentable
es que en cualquier proceso de toma
de decisiones, las actividades
productivas, la
economía y la protección del medio
ambiente estén interrelacionadas,
sin sacrificar el
equilibrio natural por un mero
desarrollo que se anteponga a los
derechos humanos en
el planeta, por razones económicas,
políticas o de otra índole.
En la actualidad las tendencias de
la arquitectura contemporánea en el
medio
ambiente construido y sus
consecuencias, deben corregirse con
base en la aplicación
de acciones orientadas hacia un
diseño y planificación de edificios
y ciudades que
proporcione una respuesta favorable
a la tradición, cultura y clima de
una comunidad
en un lugar determinado. Estas
acciones también deben aprovecharse,
retomar las
experiencias positivas del pasado y
aplicar el estado del arte de las
innovaciones
científicas y tecnológicas
disponibles, con una cultura
ecológica tal que satisfaga las
verdaderas necesidades de las
personas con un enfoque de
desarrollo sustentable en
constante evolución.
20
La aplicación de las fuentes de
energía naturales renovables, es un
factor clave para
promover los cambios necesarios en
la situación actual al medio
ambiente. Varios
estudios confirman este objetivo. El
reporte de la Comisión Mundial de
las Naciones
Unidas para el Medio Ambiente y el
Desarrollo (UNWCED), enfatiza las
ventajas de
usar la energía solar y otras
alternativas y considera a estas
fuentes renovables como
la punta de lanza para alcanzar un
desarrollo sustentable global.
9(Rostvik, 1992)
V.2 Introducción
Uno de los problemas que presenta
particular importancia en México es
precisamente
la adecuación climático-ambiental de
las edificaciones con su entorno
natural. Lograr
el bienestar humano en el interior
de las viviendas, y en general las
edificaciones, ha
sido, desde las primeras
manifestaciones del hombre, la
premisa fundamental. El
hombre siempre ha buscado protegerse
de la acción de las condiciones
adversas del
entorno. Los constructores
primitivos demostraron un profundo
conocimiento de su
entorno natural al relacionado con
su hábitat, logrando así una
"respuesta armónica" a
las exigencias del medio ambiente.
Desafortunadamente, a partir de la
Revolución Industrial los problemas
ocasionados
por el uso irracional de los
energéticos y recursos naturales se
han venido
manifestando, lo cual se ha
reflejado en el quehacer
arquitectónico. Como
consecuencia de todo esto podemos
mencionar, entre otros problemas: la
absurda
dependencia de sofisticados sistemas
de climatización artificial de las
edificaciones;
problemas de salud de los usuarios
debido a la exposición a ambientes
interiores
nocivos; altos costos de operación,
mantenimiento, y un daño severo al
medio
ambiente con la consecuente
afectación de todos tipo de vida en
la Tierra.
Más de 90% de nuestra existencia
transcurre: dentro de los espacios,
cualesquiera que
sean. Por ello resulta de vital
importancia para las personas contar
con condiciones
ambientales apropiadas que les
permitan desarrollar sus actividades
saludables y
confortables.
Calor extremoso insoportable,
humedad con sequedad excesivos, frío
intenso,
carencia veles adecuados de
iluminación, des1ucimientos nocivos,
ventilación
insuficiente, niveles de ruido
intolerables, mala calidad del aire
debido a la excesiva y
peligrosa contaminación proveniente
del exterior y de las fuentes
internas de las
edificaciones, son algunos de los
principales problemas ambientales
que perjudican la
21
y el bienestar de los habitantes de
la ciudad de México.
En 1983 la Organización Mundial de
la Salud emitió un informe donde se
señal 73%
de las enfermedades respiratorias se
deben a diseños arquitectónicos
inadecuados.
Ya no se puede seguir ignorando la
estrecha vinculación del hombre con
la naturaleza
a través de la arquitectura. Es muy
importante que el hábitat sea
diseñado en función
de su continuo intercambio
energético, para que pueda brindar a
los ocupantes las
condiciones de como que permitan
satisfacer sus necesidades
psio1ógicas. Lograr
condiciones y niveles óptimos de
bienestar es una necesidad de
siempre; no es una
moda ni un lujo. El arquitecto o
constructor actuales tienen la
responsabilidad de
proporcionar mediante su trabajo
edificaciones que más de hacer un
uso eficiente de
la energía, se integren
armónicamente al entorno natura
propiciar espacios dignos,
confortables y saludables para el
cuerpo, la mente y el espíritu de
los usuarios.
V.3 Confort Ambiental
El término confort es de hecho un
anglicismo que podría ser sustituido
por el de
bienestar, aunque éste parece ser un
concepto más amplio relacionado
directamente
con la salud. La Organización
Mundial de la Salud define a la
salud como aquel
estado de bienestar físico,
psicológico y social del individuo
en relación con su
entorno.
Por otro lado entendemos por confort
el estado físico y mental en el cual
el hombre se
encuentra al estar satisfecho
(sentir bienestar) con el medio
ambiente circundante.
Como se puede apreciar, no existe
diferencia significativa entre las
dos definiciones,
sin embargo conceptualmente la
primera se refiere a un estado
temporal más amplio
(aunque no permanente) y abarca
aspectos que no son considerados por
el segundo,
como el aspecto de bienestar social.
El confort se refiere de manera más
puntual a un estado de percepción
ambiental
momentáneo, el cual ciertamente está
determinado por el estado de salud
del
individuo, pero además por muchos
otros factores, los cuales se pueden
dividir en
forma genérica en dos grupos: los
endógenos, internos o intrínsecos
del individuo, y
los exógenos o externos, que no
dependen de la persona.
Los factores internos que determinan
el confort son: raza, sexo, edad,
características
físicas biológicas, salud física y
mental, estado de ánimo, grado de
actividad
metabólica, experiencia y asociación
de ideas, etcétera.
22
Los factores externos que
determinan el confort son: grado de
arropamiento, tipo y
color de la vestimenta, y factores
ambientales como la temperatura del
aire, la
radiación térmica, la humedad del
aire, la velocidad del viento, los
niveles lumínicos y
la calidad de la luz, los niveles
acústicos y la calidad del sonido,
la calidad del aire,
los olores, los ruidos, el
electromagnetismo, los elementos
visuales, etcétera.
Asimismo existen factores
psicológicos y sociales que pueden
ser determinantes de la
sensación de confort. Por ejemplo,
la tensión o el estrés ocasionados
por la falta de
trabajo, dinero o adecuadas
condiciones laborales, el
hacinamiento, la inseguridad, la
violencia, etc., de tal forma que el
confort psicológico es sumamente
importante.
Si bien el confort se obtiene
mediante la integración de todos los
factores, por fines
prácticos suele dividirse en varios
tipos, de acuerdo con el canal de
percepción
sensorial de que se trata. De esta
manera se cuenta con los siguientes
tipos de confort:
Confort térmico
Confort lumínico
Confort acústico
Confort olfativo
Confort psicológico
V.4 Confort Térmico
Por lo tanto el confort térmico se
refiere a la percepción del medio
ambiente
circundante que se da principalmente
a través de la piel, aunque en el
intercambio
térmico entre el cuerpo y el
ambiente los pulmones intervienen de
manera muy impor-
tante.
El cuerpo humano es un organismo
sumamente complejo que tiene que
desarrollar
múltiples funciones para mantener su
equilibrio e interactuar
adecuadamente con su
entorno.
23
RESUMEN
Las repercusiones de una actitud
irracional en el manejo de los
recursos naturales y de
una intensa industrialización han
llevado al hombre a una situación de
alteración
drástica del equilibrio de los
diversos ecosistemas de nuestro
planeta.
En muchos casos, esta situación ha
provocado daños irreversibles, y en
muy poco
tiempo, menos de 200 años, la
destrucción causada por actividades
antropogénicas ha
alcanzado niveles alarmantes.
Es necesario llevar a cabo acciones
correctivas a esta situación, y para
ello es
indispensable la participación de
todos los sectores de la sociedad en
el mundo entero.
Se requieren acciones efectivas, a
corto, mediano y largo plazo, que se
orienten a la
realización de actividades
productivas en armonía con la
preservación y mejoramiento
del medio ambiente y que se basen en
el ahorro y uso eficiente de las
energías
convencionales y en el
aprovechamiento de las fuentes
alternativas de energía, como
la solar, la eólica, la bioenergía,
etcétera.
Todas estas acciones deben enfocarse
a lograr un desarrollo sustentable
que
contribuya a que el hombre alcance
una mejor calidad de vida, para que
las
generaciones venideras tengan
oportunidad de desarrollar una
dinámica de integración
y armonía permanente con su entorno
natural.
CONCLUSION
El concepto de arquitectura
bioclimática integrado al de
sustentabilidad tiene
características dinámicas versátiles
y multifacéticas. En las acciones de
planeación de
estrategias y políticas para una
ciudad con carácter sustentable, se
deben llevar a cabo
programas prácticos y efectivos a
corto, mediano y largo plazo,
orientados al bienestar
social, económico, cultural y
ecológico, relacionados con el
entorno natural y los
recursos que en él se generan.
24
De esta manera, el concepto de
comunidad sustentable incluye
aspectos culturales,
educativos, sociales, climáticos y
económicos del lugar analizado.
En este documento, los principios y
estrategias para una práctica
ecológica sustentable
en la ciudad de México deben
orientarse, en el corto plazo, a
acciones que promuevan
la capacidad humana para mejorar las
condiciones existentes y la
productividad de la
colectividad, evitando al mismo
tiempo posibles efectos negativos en
el entorno
natural. En el mediano y largo
plazo, a la práctica del desarrollo
sustentable enfocado
a la protección y conservación de
los recursos naturales y a la
promoción de la
biodiversidad y los eco sistemas, de
manera tal que en la ciudad se eleve
la calidad de
vida de sus habitantes y se fomente
un continuo proceso evolutivo de los
aspectos
sociales, educativos, culturales y
de la salud.
Todo esto debe aplicarse tanto a las
actuales como a las futuras
generaciones,
respetando la herencia cultural y
promoviendo al mismo tiempo el
surgimiento de una
nueva cultura comunitaria
sustentable, en la cual la
arquitectura y el hábitat construido
se integren de manera favorable y
armónica con el medio ambiente de la
ciudad de
México.
25
EJERCICIOS DE APLICACIÓN PARA EL
GRUPO
· Establecer grupos de trabajo para
analizar la problemática del uso de
la energía a
lo largo del tiempo y su impacto en
el medio ambiente.
· Organizar seminarios de análisis
de las temáticas relacionadas con
las causas y
efectos de la contaminación.
· En grupos de trabajo e
individualmente, plantear propuestas
de medidas
correctivas para contribuir a la
solución de la problemática de la
contaminación
mundial.
· Estructurar acciones, tanto en
grupo como individualmente, que
permitan
generar una metodología para
desarrollar estrategias orientadas a
lograr un
desarrollo sustentable en las
diversas actividades del hombre.
26
GUÍA PARA LA AUTO EVALUACIÓN
· Mencione los cambios en los
patrones de consumo energético del
hombre a lo
largo tiempo, hasta nuestros días,
indicando cantidades en función del
tiempo.
· Identifique las principales causas
de la destrucción del medio ambiente
en el
planeta.
· ¿Cuáles son los principales
efectos de la contaminación en el
medio ambiente en
el suelo, agua y la atmósfera?
· Indique los cambios cualitativos y
cuantitativos de la población en el
mundo.
· Mencione de qué manera han
influido las acciones del hombre en
el medio
ambiente construido para provocar el
deterioro ambiental del planeta.
Indique
causas y efectos.
· ¿Cuál ha sido la transformación de
las ciudades en el tiempo?
· ¿Cuál es la situación actual de
las ciudades en el planeta?
Establezca un
diagnóstico.
· Identifique las tres ciudades más
pobladas del planeta.
· ¿Cuáles son las principales
características de las comunidades
que viven en
condiciones extrema pobreza?
· ¿Cuál es la relación entre el
consumo de energía y la población en
países en vías
de desarrollo en comparación con los
desarrollados?
· ¿Cuál es el potencial de las
fuentes alternativas de energía en
el planeta? Indique
cuáles son éstas y de qué manera
podrían contribuir a disminuir el
problema de la
contaminación.
27
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