Los Atrapanieblas - U

Universidad de Chile
Facultad de Arquitectura y Urbanismo
Escuela de Diseño
Seminario de Diseño Computacional II
DISEÑO GENERATIVO
APLICACIÓN EN SISTEMAS DE ATRAPANIEBLAS EN EL NORTE DE
CHILE
Integrantes
Gonzalo Aránguiz Quintanilla
Felipe Morales Estruch
José Manuel Nieto Aravena
Gonzalo Silva Villarroel
Profesor Guía
Marcelo Quezada Gutiérrez
Santiago, Chile
2009
1
A todos aquellos,
Profesor Guía por su ímpetu en el traspaso de conocimientos,
Compañeros y amigos por su apoyo y facilitación de información
Y Familiares por su comprensión y disposición,
Muchas gracias!
2
ÍNDICE DE CONTENIDOS
3
- PRESENTACIÓN…………………………………………………………………………………………………………..9 - 29
1. Resumen…………………………………………………………………………………………………...................10
2. Problemática………………………………………………………………………………………………………......11
3. Problema……………………………………………………………………………………………………………….11
4. Hipótesis……………………………………………………………………………………………………………….11
5. Objetivo General………………………………………………………………………………………….…..............12
6. Objetivos Específicos…………………………………………………………………………………………………12
7. Metodología…………………………………………………………………………………………………..............13
8. Marco teórico…………………………………………………………………………………………………………..15
9. Discusión Bibliográfica………………………………………………………………………………………………..25
10. Resultados Esperados………………………………………………………………………………………………28
11. Introducción…………………………………………………………………………………………………………..29
- DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN……………………………………………………………………………30 - 116
Capítulo I - EL DISEÑO GENERATIVO E INCLUSIÓN EN EL PROCESO PROYECTUAL……………....31 - 47
1.1 Introducción…………………………………………………………………………………………………..32
1.2 Softwares de Modelamiento Generativo…………………………………………………………………..33
1.2.1 Grasshopper…………………………………………………………………………………….….33
1.2.2 Groboto……………………………………………………………………………………………..35
1.2.3 Generative Component……………………………………………………………………………36
4
1.2.4 Catia V5…………………………………………………………………………………….………37
1.3 Proyectos y productos………………………………………………………………………………………38
1.3.1 Niveles de Aplicación de Diseño Generativo en Chile………………………………..……….38
1.3.2 Proyectos Nacionales……………………………………………………………………..………39
1.3.3 Proyectos Internacionales…………………………………………………………...……………40
1.4 Posicionamiento del Diseño Generativo en el Desarrollo Proyectual…………………………….……47
Capítulo II - LA NIEBLA, UNA FUENTE HÍDRICA PARA EL ABASTECIMIENTO…………………….…...48 - 61
2.1 La Niebla…………………………………………………………………………………………..………….49
2.1.1 Clasificación de la Niebla de acuerdo a su Génesis…………………………………..………49
2.1.1.1 Nieblas de Evaporación……………………………………………………….…..……49
2.1.1.2 Nieblas por Enfriamiento…………………………………………………….....………50
2.2 Factores Incidentes en la Niebla………………………………………………………………...…………52
2.2.1 Vientos……………………………………………………………………………………….…..…53
2.2.2 Temperaturas………………………………………………………………………………....……54
2.2.3 Relieves……………………………………………………………………………….……………56
2.3 Capacidad Hídrica de la Niebla………………………………………………………………..…..………56
2.4 Camanchaca, Niebla en Chile…………………………………………………………………..…….……58
2.4.1 Ventajas de la Camanchaca………………………………………………………….………..…59
2.4.2 Características Técnicas…………………………………………………………….……………59
5
2.4.3 Potencial de uso………………………………………………………………………………...…59
2.4.4 Captador de Agua Natural, Parque Nacional Fray Jorge………………………………..……61
Capítulo III - NORTE DE CHILE, CARACTERÍSTICAS PROPICIAS PARA EL DESARROLLO DE LA
NIEBLA………………………………………………………………………………………………..62 - 72
3.1 Introducción………………………………………………………………………………………….……….63
3.2 Factores que inciden en la conformación de la niebla en el Norte de Chile…………………….….…64
3.2.1 Factores Geomórficos…………………………………………………………………….....……64
3.2.2 Factores Climáticos………………………………………………………………….……….……65
3.2.3 Factores Específicos por Región…………………………………………………...……………67
3.2.3.1 Región de Tarapacá…………………………………………………….…..…………..67
3.2.3.2 Región de Antofagasta………………………………………………………….………69
3.2.3.3 Región de Atacama…………………………………………………………………..…70
3.2.3.4 Región de Coquimbo……………………………………………………….……...……71
Capítulo IV - ATRAPANIEBLAS, DE CHILE PARA EL MUNDO……………………………………….……73 - 108
4.1 Historia de los Atrapanieblas………………………………………………………………………...…..…74
4.2 Los Atrapanieblas……………………………………………………………………………………....……77
4.2.1 Tipos de Atrapanieblas…………………………………………………………………..…..……78
4.2.1.1 Atrapanieblas Macrodiamante………………………………………………....………78
4.2.1.2 Atrapanieblas Cilíndrico…………………………………………………………...……79
6
4.2.1.3 Atrapanieblas Bidimensional…………………………………………………...………80
4.2.2 Componentes básicos de un Atrapanieblas…………………………………………….………81
4.2.2.1 Soportes Estructurales……………………………………………………….…………81
4.2.2.2 Tensores Externos…………………………………………………………..………..…82
4.2.2.3 Elemento Captador………………………………………………………………...……83
4.2.2.4 Cables de Sostén Interno………………………………………………………….……85
4.2.2.5 Barras de Anclaje…………………………………………………………….…….……86
4.2.2.6 Canaleta Colectora y Drenaje……………………………………….…………………87
4.3 Variables necesarias para la instalación de Sistemas de Atrapanieblas…………………………...…88
4.3.1 Variables Naturales………………………………………………………………………..………88
4.3.1.1 Variables Climáticas………………………………………………….…………………88
4.3.1.2 Variables Geomórficas…………………………………………………...………..……89
4.3.2 Variables Formales………………………………………………………………..………………91
4.3.3 Variables Sociales…………………………………………………………………...……….……91
4.3.3.1 Consumo Humano……………………………………………..…………………..……92
4.3.3.2 Consumo Agrícola e Industrial…………………………………...……………….……93
4.4 Entidades promotoras de Atrapanieblas y temas relacionados con la Eficiencia Hídrica……...……94
4.4.1 Entidades Nacionales…………………………………………………..…………………………94
7
4.4.2 Entidades Internacionales……………………………………………….…………..……………99
4.5 Proyectos de implementación de Sistemas de Atrapanieblas en el mundo……………..……..……100
4.6 Proyectos de Atrapanieblas……………………………………………………………………….………104
4.6.1 Proyectos Nacionales…………………………………………………………...….……………104
4.6.2 Proyectos Internacionales…………………………………………………………....…………107
Capítulo V - APLICACIÓN DEL DISEÑO GENERATIVO EN LA PROYECTACIÓN DE SISTEMAS DE
ATRAPANIEBLAS PARA SU IMPLEMENTACIÓN EN LA COSTA DEL NORTE DE
CHILE…………………………………………………………………………………………..…..109 - 116
- CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………………….…..…117 - 121
- BIBLIOGRAFÍA / WEBGRAFÍA…………………………………………………………………………………..…122 - 125
8
PRESENTACIÓN
9
1. Resumen
El Diseño Generativo se presenta como una
mecanización de procesos proyectuales, mediante el
establecimiento de variables
y sus parámetros,
generando intervalos de diseño, los cuales aplicados a
la sistematización en la implementación primaria de
Atrapanieblas -mediante herramientas de
generativo-
permite
establecer
un
diseño
sistema
parametrizado de soluciones especificas para un
sector geográfico determinado, en este caso el norte
del país. Esta capacidad de aplicación digital permite
la proyectación primaria de una implementación,
tomando como criterios los elementos más influyentes
en la proyectación, como los son el número de
personas demandantes de agua, el relieve geográfico,
los niveles de humedad, la temperatura y la velocidad
del viento; estableciendo así los criterios básicos para
el emplazamiento de un sistema de Atrapanibelas
bidimensional paramétrico, y siendo necesario un
posterior estudio en específico que incluya variables
secundarias en la proyectación y el análisis necesario
para generar una solución de Atrapanieblas en un
formato tridimensional.
10
2. Problemática
4. Hipótesis
Sistema de Atrapanieblas asistido por Diseño
El diseño generativo optimiza los procesos de
Generativo. GDAS
proyectación
y
distribución
Atrapanieblas
mediante
variables
incide
que
en
la
del
sistema
parametrización
la
conformación
de
de
y
características de la neblina en una región geográfica
específica.
3. Problema
La
sistematización
de
variables
mediante
soluciones paramétricas y de diseño generativo en la
aplicación de Atrapanieblas en un intervalo geográfico
definido.
11
5. Objetivo General
Proyectar
un
sistema
6. Objetivos Específicos
de
Atrapanieblas
1.
parametrizado, mediante herramientas de diseño
generativo,
aplicando
variables
climatológicas
Mecanizar
el
emplazamiento
del
sistema
Atrapaniebla.
y
2. Proyectar un modelo generativo de organización,
geográficas que definen la ejecución del sistema
adaptable al contexto geográfico.
captador de agua.
3. Optimizar la capacidad espacial de los sectores con
características (geográficas y climáticas) idóneas para
el emplazamiento de Atrapanieblas
4. Minimizar los tiempos de análisis y evaluación
geográfica para el emplazamiento de Atrapanieblas.
5. Parametrizar los factores climáticos y geográficos
de las zonas específicas en estudio.
6. Sistematizar la cantidad necesaria de Atrapanieblas
con respecto a la demanda hídrica local.
12
mejores propuestas de diseño de Atrapanieblas y su
7. Metodología
posterior visualización virtual para la implementación
Esta investigación comprende principalmente
en algún caso específico.
tres tipos de investigación, de esta manera se busca
En segundo lugar y según las fuentes de
obtener información lo más completa posible con el fin
de establecer los parámetros para la proyectación del
obtención
de
información,
la
investigación
sistema de Atrapanieblas.
principalmente es del tipo Documental y en menor
medida, De Campo.
En
primera
propósito
final
instancia
de
y
proyectar
entiendo
un
nuestro
sistema
En
con
cuanto
a
la
investigación
del
tipo
herramientas del diseño generativo, la investigación es
Documental, la mayor parte de la información con
del tipo Aplicada.
relación al diseño generativo, se extraerá de las bases
de datos existentes en la internet, ya que la referencia
Este tipo de investigación se caracteriza porque
bibliográfica en Chile es escaza. De la misma manera,
busca principalmente la aplicación o utilización de los
la internet será la principal fuente de documentación
conocimientos que se adquieren. De esta manera y
sobre la niebla y sistemas de captación debido a su
como se explicó recientemente, toda la información y
fácil accesibilidad. Los datos más específicos se
datos obtenidos nos permitirán integrar el diseño
obtendrán de los estudios realizados por el CDA e
generativo
INEH, Centro del Desierto de Atacama e Instituto
al
proceso
proyectual
referido
a
la
sistematización de los captadores de niebla en un
terreno
pretende
determinado.
ser
una
Finalmente,
herramienta
este
Nacional de Eficiencia Hídrica respectivamente.
estudio
referencial
La investigación De Campo, la cual apoya en
para
investigaciones que requieran un mayor nivel de
informaciones
profundidad específicamente en el desarrollo de
entrevistas, cuestionarios, encuestas y observaciones,
13
que
provienen
entre
otras,
de
comprende la realización de visitas previamente
acordadas tanto con los máximos exponentes chilenos
de eficiencia hídrica y sistemas de captación de aguaniebla, Pilar Cereceda y Pablo Osses, Directora
miembro
del
respectivamente,
Comité
como
directivo
con
del
Guillermo
y
CDA
Parada,
miembro de gt2P y exponente y promotor de proyectos
con Diseño Generativo.
En tercer y dado el nivel de conocimientos que
se adquieren, este estudio es del tipo Descriptivo.
Mediante este tipo de investigación, que utiliza
el método de análisis, se logra caracterizar un objeto
de estudio o una situación concreta, señalar sus
características y propiedades, para este caso es el
diseño generativo y la captación de niebla. Combinada
con ciertos criterios de clasificación sirve para ordenar,
agrupar o sistematizar los objetos involucrados en el
trabajo indagatorio.
14
8.1.1.1 Diseño Generativo
8. Marco Teórico
Metodología de automatización que permite
En esta investigación el marco teórico comprende dos
producir variables formales a través de la modificación
partes:
de alguna regla anteriormente asignada. Una forma
1. Diseño generativo
básica, un patrón u objeto es automáticamente
modificado a través de un algoritmo. El resultado:
2. Configuración de sistemas para la captación de
infinitas variaciones de una solución inicial (o dentro
agua en situación de escasez.
de un rango de variaciones establecidas por el
diseñador).
8.1 Marco Teórico Diseño Generativo
Esta
8.1.1 Conceptos operacionales y teorías
generación de variables
permite un
proceso de ensayo y error mucho más rápido. En vez
relativas
de elaborar sólo algunos diseños diferentes, está
técnica permite crear diferentes opciones de diseños y
es el diseñador o el usuario el encargado de escoger
el más adecuado.
Según McCormack, Innocent & Dorin, las
propiedades de los sistemas generativos cercanas a la
disciplina de diseño industrial son tres:
1. Poseen la habilidad de generar complejidad,
muchas formas y magnitudes más grandes que sus
especificaciones.
FIGURA 1
POSIBILIDADES FORMALES DE UN TABURETE PRODUCTO DEL DISEÑO
GENERATIVO
15
2.
Ser
capaces
de
constituir
complejas
e
geometry), grupo de elementos que responde y
interconectadas relaciones distintos elementos.
cambia de acuerdo a lo dictado por la conducción
geométrica, inmerso dentro de las restricciones
3.
Poseer
la
capacidad
para
generar
nuevas
globales y locales que se definen en el modelo.
estructuras, comportamientos, resultados o relaciones.
Este
8.1.1.2 Modelado Paramétrico
tipo
de
modelado
permite
una
manipulación top-down del diseño, en la que los
cambios de la forma general son propagados al total
de las partes del modelo.
Las restricciones y las cadenas de dependencia
(conducción geométrica) pueden ser cambiadas a fin
de producir variaciones de diseño que mantengan la
lógica de las restricciones.
FIGURA 2
DISEÑO PARAMÉTRICO APLICADO AL DESARROLLO DE UNA FAMILIA
DE MUEBLES
Sistema de modelado relacional que permite
definir
entidades
geométricas
mediante
el
establecimiento de relaciones geométricas o de
dependencia matemática entre distintos elementos; de
tipo jerárquico y constituido por dos tipos de
geometrías,
de
conducción
(driving
generalmente
un
pequeño
grupo
geométricos
y
parámetros
de
que
geometry),
elementos
rigen
el
comportamiento de todo el modelo, y de impulso (drive
16
8.1.1.3 Gramática de la Forma (Shape Grammar)
sí mismas son las descripciones de las formas de los
diseños generados."
Shape Grammar posee tres propiedades:
1. Lenguaje Espacial: Se maneja en un lenguaje
espacial, más que textual o simbólico. Utiliza formas
tales como puntos, líneas, planos, volúmenes y se
maneja con reglas operacionales de adición y
sustracción, y transformaciones espaciales como,
rotación, traslación y reflexión.
2. Formas Emergentes: Trata las formas como
FIGURA 3
elementos
ASOCIACIÓN DE FORMAS, PRODUCTO DE SU RELACIÓN NORMADA
que
pueden
ser
descompuestos
o
reensamblados según sea requerido. La gramática en
los diseños de símbolos reconoce sus propios
Conjunto de transformaciones y producción de
símbolos discriminando aquellas formas emergentes
reglas, que operan en el diseño de elementos para la
que no se ajustan a los parámetros establecidos.
producción de estructuras.
3. Formas No Determinadas: La aplicación de sólo una
"Gramática de la forma es un conjunto de
regla para una forma es no determinada ya que ésta
normas o reglas que se aplican mediante un modo
puede ser aplicada a múltiples formas en una figura.
paso-por-paso para generar un conjunto o un lenguaje
en los diseños. Gramática de la Forma es a la vez
descriptiva y generativa. Las reglas de Gramática de la
Forma generan o calculan los diseños, y las reglas en
17
8.1.1.4 Automatización
Es
el
uso
computarizados
para
1. La parte operativa
de
sistemas
controlar
o
elementos
maquinarias
Es la parte que actúa directamente sobre la
y/o
máquina. Son los elementos que hacen que la
procesos industriales substituyendo a operadores
máquina se mueva y realice la operación deseada.
humanos.
Los elementos que forman la parte operativa son: los
ejecutores de las máquinas como motores, cilindros,
Un sistema automatizado consta de dos partes
compresores y los captadores como fotodiodos, finales
principales:
de carrera.
2. La parte de mando
Suele ser una tecnología programada (tecnología
cableada). En un sistema de fabricación automatizado,
la tecnología programada esta en el centro del
sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con
todos los constituyentes de sistema automatizado.
La automatización como una disciplina abarca
la instrumentación industrial, que incluye los sensores
y transmisores de campo, los sistemas de control y
FIGURA 4
supervisión, los sistemas de transmisión y recolección
PIEZAS DE LEGO COMO OBJETO META-DISEÑO
de datos y las aplicaciones de software en tiempo real
para supervisar y controlar las operaciones de plantas
o procesos industriales.
18
8.1.1.5 Meta-diseño
8.2 Configuración de sistemas para la
captación de agua en situación de
Término que se ha utilizado en relación con el
arte, las teorías culturales, y prácticas de diseño.
escasez
Meta-diseño es la expresión de un conjunto de
preocupaciones
e
intenciones,
que
permiten
la
8.2.1 Conceptos asociados
ampliación del proceso creativo en el nuevo diseño del
espacio
generado
por
las
tecnologías
de
La niebla es un recurso que se ha investigado
la
con diversos objetivos en varios países del mundo
información.
(Schemenauer y Cereceda, 1991) y en la actualidad
Así el meta-diseño provee de conocimiento,
se aprovecha como recurso hídrico en Chile y en Perú
proporcionar el know-how, y las herramientas para
con buenas expectativas. En Chile se han realizado
diseñar, bajo un lenguaje previamente definido.
estudios
tendientes
a
conocer
el
potencial
de
captación en diversas áreas de la zona norte
Meta-diseño propone:
(Cereceda y Schemenauer, 1991), desde principios
1. Los nuevos medios de comunicación que permiten
del año 1992, Chungungo, un poblado de 330
a los usuarios actuar como diseñadores y creativos.
habihabitantes, de la Región de Coquimbo, satisface
sus necesidades domésticas con agua extraída del
2. La creación de contexto y no el contenido.
manto nuboso.
3. Pone las herramientas en lugar de objeto de diseño
Pero, ¿Qué es lo que posibilita de manera
en sus manos.
genérica la conformación de nieblas?, ¿Cuales son los
4. No se define un producto, pero las condiciones para
factores que establecen la particular característica y
un proceso de interacción y desarrollo.
calidad, que permiten su utilización como recurso
hídrico?
19
El clima en la costa oeste de América del Sur es
valles interiores, donde las altas temperaturas lo
regulado y dominado principalmente por el Anticiclón
disipan.
del Pacífico, esto determina que en este lugar las
En aquellos lugares donde los cerros costeros
precipitaciones no exceden nos cuantos milímetros al
tienen la altura apropiada, éstos interceptan la nube
año, dando lugar a un área de gran aridez.
dando origen a períodos persistentes de niebla. Estas
Por otro lado, el Anticiclón produce vientos
neblinas costeras son denominadas localmente como
“Camanchaca”.
suaves del sur y suroeste que penetran hacia el
continente, entre los 0 a 1000 msnm. Estos vientos,
recorren extensos espacios oceánicos, cargándose de
humedad y al ponerse en contacto con el frío océano,
sector corriente de Humboldt, ésta humedad condensa
dando
origen
a
abundantes
nubes
del
tipo
estratiformes, las que se sitúan entre los 600 y 1200 m
de altitud.
Por otra parte, la inversión térmica, producida
por la fricción entre las masas de aire frío ascendente
FIGURA 5
CAMANCHACA EN EL DESIERTO DE ATACAMA
y los vientos alisios, impone un techo al desarrollo
vertical de estos estratos nubosos, altura que varía
entre los 600 y 1200 m de altura. El estrato nuboso,
Para entender de mejor forma esto, definimos la
que normalmente tiene un grosor que fluctúa entre los
niebla como una nube en contacto con el suelo, se
100 y 400m se desplaza empujado por los vientos
forma cuando una masa de aire húmedo y cálido entra
hacia la costa rozando los cerros costeros hacia los
en contacto con aire más frío. La cantidad de vapor de
agua que puede contener una masa de aire depende
20
de su temperatura, así el aire caliente puede contener
traducen en una intensificación del fenómeno en los
más vapor de agua que el aire frío.
meses de primavera y verano y una disminución en los
meses de invierno y otoño.
Cuando una masa de aire tiene más vapor de
agua de la que puede contener a cierta temperatura
(un punto llamado volumen de saturación de vapor), el
vapor de agua se condensa originando nieblas. La
niebla se forma más fácilmente en una masa de aire
que tenga mucho polvo u otras partículas a las cuales
se puedan adherir las gotas de agua.
8.2.1.1 La Camanchaca o Garúa
Se forma cuando nieblas costeras llegan a tierra
empujadas por las brisa marinas y de golpe se
encuentran en una región seca y caliente cuyas
FIGURA 6
FORMACIÓN DE LA CAMANCHACA
temperaturas rondan los 27° C. A medida que el aire
seco empieza a evaporar las gotas de agua de la
niebla,
éstas
se
encogen
formando
Entonces los fenómenos descritos en su origen
gotitas
establecen
increíblemente diminutas (0,002 a 0,006 mm de
climatológico
diámetro). El resultado es una niebla muy húmeda,
una
y
relación
directa
geográficos
estos
entre
factores
posibilitan
la
conformación de la neblina con la características
pero casi invisible.
especificas, las cuales permiten su aprovechamiento
como una fuente de recurso hídrico.
En Chile, desde los 30°S, hasta el límite norte
del país, la camanchaca se produce durante todo el
año, presentando variaciones estacionales que se
21
8.2.1.1.1. Características de la Camanchaca
8.2.1.1.2 La Camanchaca como recurso hídrico
1. Estabilidad. Se presenta la mayor parte año
El espesor de los estratocúmulos que dan
origen a la camanchaca es en general bastante
2. Única fuente alternativa. Para un amplio sector de la
estable, fluctuando entre los 200 y 400 m y altitudes
costa árida y desértica de Chile (I, II, III y norte de la IV
entre los 600 a 1000 msnm. El contenido de agua
Región) se ofrece como la única alternativa; porque no
líquida varía entre los 0,22g/m3 a 0,73 g/m3,
existe otra o por la alta salinidad de las escasas napas
registrándose valores de tamaño de gotas entre los
subterráneas presentes.
10,8 a 15,3 micrones y en concentraciones más o
menos constantes de 400 gotas/cm3.
3. Altitud. El hecho de contar con este recurso en la
cima de los cordones montañosos no requiere de
Si hacemos el siguiente ejercicio teórico y nos
energía para su extracción ni conducción, pudiendo
situamos en un punto favorable, por donde está
dirigir el agua hacia los sectores deseados sin
desplazándose un banco de camanchaca a 5m/seg y
mayores dificultades.
que lleva agua en suspensión a razón de 0,30 g/m3,
4. Bajos riesgos de contaminación, en comparación a
podríamos concluir por ejemplo que, por un área
otras fuentes de agua.
perpendicular al viento de 2 m x 250 m de largo, en 8
horas podrían pasar 10 000 l de agua. Si bien no es
5. Permite un mejor manejo de los recursos naturales
una cifra espectacular pero es un hecho que esto
de altura, en el entorno inmediato donde se presentan
ocurre permanentemente en muchos sitios favorables
las neblinas.
de nuestra costa.
22
8.2.1.1.3 La captación de la neblina
acumulación del agua, elemento que permite su
medición periódica.
1. El Sistema de Captación
3. Información obtenida con los Neblinómetros
Para la instalación de un sistema de captación
de agua de nieblas se deben considerar dos fases, la
Normalmente en un estudio de esta naturaleza
primera: prospección de nieblas con Neblinómetros y
se mide: la dirección preferencial y velocidad del
la segunda: Construcción, Operación y Mantenimiento
viento: horaria, diaria, semanal, mensual, anual y
de Atrapanieblas.
estacional y la dirección preferencial de la niebla con
mayor potencial hídrico con su frecuencia relativa
2. Prospección de Nieblas
horaria, semanal, mensual, anual y estacional. El
puntos
análisis final de esas variables permite determinar el
geográficos en los cuales se puede captar el mayor
potencial de captura de agua desde la niebla
volumen de agua con una malla Raschel de 35% de
expresada en cm3 de agua captada / m2 de malla /
sombra expuesta a la dirección preferencial de avance
día.
Consiste
en
determinar
el
o
los
de la niebla en un período de tiempo. Estos puntos se
4. Determinación de sectores de prospección
determinan instalando en el terreno los denominados
"Neblinómetros", que consisten en un bastidor o marco
Para un estudio de esta naturaleza se ubican
de fierro de 1,0 m x 1,0 m el que sostiene una malla
varios Neblinómetros a diversas alturas en el sector de
Raschel, tersa, capaz de interceptar y condensar la
interés
humedad de la niebla, transformándola en gotas.
frontones escarpados), conformando en lo posible una
(laderas,
portezuelos,
lomas
suaves
y
disposición en red. En estos puntos, es relevante la
Este aparato cuenta, además, con un sistema
cota topográfica y dirección de los mismos aparatos
de recepción de gotas y un estanque o tambor para la
con respecto al viento predominante.
23
5. Medición y registro periódico del agua captada
deslizan por gravedad hacia la parte inferior de la
malla donde son recogidas por canalones. A partir de
La investigación propiamente tal consiste en
ahí el agua fluye a través de tuberías que la conducen
una rigurosa medición y registro, cada tres días como
a depósitos preparados para tal efecto, y es utilizada
promedio, del agua acumulada en los recipientes de
para regar las plantaciones El área estándar de
los Neblinómetros, información que permite conocer la
captación de la malla es de 48 m2 pudiendo
variación temporal de la niebla tanto respecto de la
construirse también dobles (96 m2) y triples (136 m2).
estación del año como respecto del potencial de la
niebla en los distintos puntos de medición.
Dependiendo de la densidad de aparatos de
medición que se instalen en terreno, tiempo de
medición y los valores que se obtengan, se pueden
generar mapas o isolíneas de captación.
6. Atrapanieblas actual
Básicamente es una estructura conformada por
dos postes verticales, separados 10 a 12 m que
soportan una estructura de cables sobre la cual se
cuelga una malla Raschel (Polipropileno resistente a
los rayos U.V.) de 12 m de largo por 4 m de ancho, en
doble paño, todo el sistema soportado y tensionado
con cables al piso. A medida que la niebla pasa a
FIGURA 7
través de la red se condensa en los hilos de la misma,
PROCESO DE CAPTACIÓN DE LA NEBLINA
formando gotas de agua de gran tamaño que se
24
zona de emplazamiento, es así como el objeto puede
9. Discusión Bibliográfica
variar dependiendo de factores geográficos a los
Los
sistemas
generativos
ofrecen
una
cuales se encuentra expuesto, además de un
metodología y filosofía que visualiza el mundo en
determinado tipo de clima que posibilita ciertas
términos de procesos dinámicos y sus resultados. En
características en el comportamiento de la neblina.
la terminología de Thomas Kuhn (Kuhn 1996), ofrece
un cambio de paradigma para el proceso de diseño y
la expresión de ese proceso. Para los diseñadores,
implica una reconsideración de la estática del artefacto
y de las acciones que manipula. La conceptualización
cambia desde la primacía de los objetos contemplando
componentes interactuantes, sistemas y procesos, que
a su vez generan nuevos artefactos, con propiedades
especiales.
Los elementos objetuales deben plantear la
posibilidad de adaptación al medio en el que se
encuentran, de esta forma los objetos se convierten en
elementos que establecen una relación directa con el
espacio en el cual se encuentran (Novak) son capases
de adecuarse al medio y posibilitar una determinada
relación con un espacio especifico.
FIGURA 8
CUADRO DE CAPTACIÓN EN REGIONES DE CHILE
Un objeto como el Atrapanieblas se encuentra
condicionado por una serie de factores propios de la
25
Estos factores se convierten en elementos
3. El área de estudio (29' 27' S-71" 18' W) se
variables que a su vez configuran sistemas dinámicos
encuentra en un cordón serrano perteneciente a la
(McCormack)
variables
cordillera de la Costa la cima de 810m de El Tofo se
afectando directamente el desarrollo del artefacto que
encuentra al centro de un portezuelo mayor formado
capta la neblina y a la experiencia del proceso.
por las cimas Carmelita y Sarco, de aproximadamente
condicionados
por
estas
1.000 m de altitud (Schemenauer et al., 1987).
Entonces un elemento como el Atrapanieblas
debe contemplar tanto factores que interactúan entre
si, como los procesos asociados, reaccionando y
dependiendo de la zona de emplazamiento y los
factores específicos de esa región.
Por ejemplo podemos observar el caso, ubicado
a 80 km al norte de La Serena en Chile, en la cual se
definen una serie de factores que intervienen en la
zona para la gestación de la neblina y su posterior
captación.
FIGURA 9
DIAGRAMA DE FORMACIÓN DE NIEBLA EN CHUNGUNGO
Condicionantes: (Schemenauer y Cereceda, 1994).
Cada uno de estos factores acota variables
1. Se define el abastecimiento de agua para a 330
climatológicas, geográficas, de área, etc., especificas
habitantes de la localidad de Chungungo.
de la zona descrita. Su integración en el proceso de
2. Los Atrapanieblas se dispondrían en una zona
diseño, permite el desarrollo de soluciones facilitando
específica (ubicados sobre los 700 m.s.n.m.)
su visualización, lo que se hace difícil o imposible de
lograr a través de otros métodos.
26
Es aquí donde la premisa de Fischer y Herr se
proporciona posibilidades reales y efectivas para el
hace esencial “la cuestión no está en qué generar,
medio analizado y descrito, entregando mediante la
sino en cómo generar”.
definición de parámetros, formas de interacción
basadas
Por ende, es importante establecer un método
el éxito
en la
recolección del recurso, que derivan en formas
organizativas del sistema lo cual repercute a todas las
escalas del modelo.
Bajo esta premisa y basados en la investigación
desarrollada por gente como A. Cruzat-Gallardo, se
hace vital establecer variables como la altitud,
prospección de nieblas, velocidad del viento, relieve
geográfico, etc. Estas permitirán definir las directrices
formales que orienten el diseño en su etapa
proyectual.
Proporcionando
al
diseñador
comprensión
posibilidades reales de diseño.
hídrico escasea, pero más importante es establecer
condiciones que posibilitan
la
de
la
zona
de
emplazamiento para las cuales se proyecta, ósea
de captación del agua en zonas donde el recurso
las
en
el
conocimiento basado en la interacción, la memoria
constructiva y la contextualización.
Es así como el diseño generativo pasa de ser
una herramienta que entregar múltiples posibilidades
de solución, a convertirse en una herramienta que
27
10. Resultados Esperados
En esta investigación se proyectan los siguientes
resultados:
1. Reproyectar el sistema de Atrapanieblas en estudio,
tomando como criterios de diseño su funcionalidad,
materiales,
adquisición,
fabricación,
almacenaje,
transporte, instalación y mantención.
2. Generar una solución de diseño que gestione la
demanda de material de un sistema de Atrapanieblas.
3. Organizar mediante un modelo generativo el
sistema Atrapanieblas aplicable para un determinado
intervalo de situaciones geográficas y espaciales.
4. Lograr una plataforma de información que aplique
los principales factores incidentes en la captación de
humedad, permitiendo generar una solución de
Atrapanieblas
sistematizada
y
exacta
para
la
localidad/funcionalidad.
28
aplicación de métodos de Diseño Generativo en
11. Introducción
sistemas captadores de humedad -Atrapanieblas- lo
El Diseño Generativo se puede presentar como
cual permite generar soluciones matrices, mediante la
una metodología de mecanización que se aplica en la
estipulación de parámetros y variables que permitan
etapa creativa del proceso proyectual permitiendo
proyectar de manera primaria la distribución necesaria
generar variables formales a través de la modificación
e ideal para el área específica de implementación.
de parámetros de diseño, los cuales son previamente
Los
establecidos. Esta característica de mecanización de
sistemas
captadores
de
humedad
estudiados en esta investigación es específico son los
procesos permite la observación de distintas formas
Atrapanieblas presentes en el norte del país, los
y/o funciones de una respuesta de diseño, evitando el
cuales trabajan a modo de estructuras tensadas
desarrollo individual y completo de cada una de las
recolectando la humedad en suspensión presente en
distintas formas o propuestas.
los vientos en zonas de niebla. Estos artefactos
Bajo el marco del Diseño Generativo y la
surgen en respuesta al evidente déficit hídrico del
necesidad de aplicación en un tema de Desarrollo
norte del país y luego de las observaciones y análisis
País, es que surge el interés de estudio por temas de
del precursor de estos sistemas, el físico chileno
origen y avance nacional, los cuales pretendan dar
Carlos Espinoza.
solución a problemáticas reales y actuales; siendo los
Es así como mediante la aplicación del
sistemas Atrapanieblas uno de los proyectos que más
concepto de diseño generativo asistido por sistemas
interés genera para nuestra investigación, ya que
computacionales –Grasshoppers/Rhinoceros- es que
responde a las necesidades de estudio previamente
planteamos un sistema de variables parametrizadas
planteadas.
para su aplicación en sistemas de Atrapanieblas en
Es por lo anteriormente estipulado que la
sectores geográficos y contextuales específicos.
presente investigación basa su desarrollo en la
29
DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN
30
Capítulo I
EL DISEÑO GENERATIVO E INCLUSIÓN EN EL
PROCESO PROYECTUAL
31
Pero esos ejemplos a pesar de tener resultados
1.1 Introducción
tangibles todavía plantean un vació entre el área de la
Las aplicaciones de modelamiento generativo
manufactura y su aproximación mediante el diseño
establece variantes y posibilidades para el desarrollo
generativo. La presente investigación busca establecer
de proyectos a nivel conceptual, para esto el diseño
aquellos mecanismos que vinculen de manera directa
generativo se surte de una serie de variables
ambos procesos, con el fin de generar posibilidades
paramétricas, relaciones algorítmicas y geométricas,
para
plantear
de
manera
virtual,
efectivas de elaboración de productos que incorporen
variables
los beneficios del diseño generativo en la industria.
conceptuales y definirlas como formas. El desarrollo
de formas mediante diseño generativo funciona
entonces como un mecanismo primario de definición
de
forma
casi
experimental,
como
primera
aproximación.
En la búsqueda de vincular ese proceso de
diseño con la industria se han desarrollando una serie
de acercamientos, en primera instancia desde la
arquitectura de la mano de programas de diseño
generativo como Grasshopper, con gran aceptación
desde el diseño industrial (cabe destacar que como
ejercicios
reales
de
aproximación
hacia
la
manufactura, el diseño industrial cuenta con atractivos
ejemplos).
32
1.2
Softwares
de
La
Modelamiento
aplicación
de
Grasshooper
desde
la
disciplina perite establecer mediante la definición de
Generativo
condiciones
algorítmicas
parámetros
de
diseño,
regladas a partir de las condiciones del proyecto (ya
1.2.1 Grasshopper
sea de materiales, construcción, factores externos, por
Plug-in
de
Rhino
que
permite
diseñar
ejemplo).
considerando y definiendo condiciones geométricas
En pocas palabras, el funcionamiento de
que generan formas a partir de relaciones entre ellas.
Grasshopper es configurar los parámetros (números,
Basa la construcción en el historial implícito de Rhino.
direcciones, geometrías, etc.) para luego conectar los
En este se muestra el historial previamente realizado,
componentes (modelos herramientas, por ejemplo.
el cual puede ser aplicado a diferentes modelos. Los
extrusión, rotación) que permiten la elaboración de
componentes y parámetros establecidos también
modelos. Se puede añadir más componentes lógicos
pueden ser editados después de su creación. Uno de
(adición, multiplicación, etc.) para crear relaciones
los factores más relevantes es que Grasshooper
interdependientes
establece relaciones matemáticas lógicas, las cuales
que
permitirán
otorgarle
adaptabilidad controlada al diseño. Una vez que el
permiten mejorar el proceso de optimización de la fase
diseño desarrollado en Grasshopper esté completo, se
proyectual de diseño.
puede “cocinar” (opción de Grasshopper), que lo
Esto cuando es usado junto con la capacidad
convertirá en una geometría normal de Rhino.
de recuperar y almacenar datos por medio de fuentes
externas (como Excel). Posibilita la creación de un
circuito de retroalimentación para el diseño visto desde
la intuición o desde o la regulación de datos
específicos.
33
FIGURA 1.1
CONEXIÓN DE PARÁMETROS Y COMPONENTES
FIGURA 1.3
PENALIZACIÓN GENERATIVA DE SUPERFICIE
FIGURA 1.2
CONFIGURACIÓN DE RANGO
34
De interfaz relativamente simple, el nombre del
1.2.2 Groboto
producto radica en el juego de palabras “grow and
Sistema
de
robot”. Establece una relación entre software y piezas
imágenes y herramientas que le permiten crear
desarrolladas en el programa, que son afectadas
complejos, dinámicos, formas de animación. Dentro de
según parámetros definidos en él.
la
fase
de
creativa
modelado
del
3D,
diseño,
animación
proporciona
la
retroalimentación visual instantánea esencial de su
caudal creativo.
FIGURA 1.5
INTERFAZ DEL PROGRAMA GROBOTO
FIGURA 1.4
INTERFAZ DEL PROGRAMA GROBOTO
35
o como un elemento se adapta automáticamente a las
1.2.3 Generative Component
condiciones locales de un diseño.
Sistema que busca abarcar desde el proceso
arquitectónico
conceptual
hasta
el
sistema
de
fabricación relacionado con el diseño de modelos.
Plantea posibilidades de exploración en su uso con el
fin de probar la viabilidad de esa exploración mediante
las siguientes acciones:
1. Captura de diseño conceptual.
2. Captura de normas de diseño lógicamente.
FIGURA 1.6
INTERFAZ DEL PROGRAMA GENERATIVE COMPONENTS
3. Creación de componentes específicos.
4. Modelo de construcción a modo de evaluación y
como herramienta de simulación.
5. Integrar un enfoque de diseño exploratorio mediante
herramientas y procesos.
Software de Diseño generativo, que permite la
exploración de mayores posibilidades y complejas
formas geométricas, mediante la aplicación de reglas,
relaciones
y
sistemas
de
elementos
aplicando
FIGURA 1.7
INTERFAZ DEL PROGRAMA GENERATIVE COMPONENTS
algoritmos. Diseño generativo permite crear un diseño
complejo a partir de varias instancias de un elemento
36
1.2.4 Catia V5
El
programa
está
desarrollado
para
proporcionar apoyo desde la concepción del diseño
(CAD) hasta la producción (CAM) y el análisis de
productos (CAE).
Programa inicialmente desarrollado para servir
en la industria aeronáutica, se ha hecho un gran
hincapié en el manejo de superficies complejas. Catia
FIGURA 1.8
INTERFAZ DEL PROGRAMA CATIA V5
V5 también es ampliamente usado en la industria
automotriz para el diseño y desarrollo de componentes
de carrocería.
Concretamente empresas como el Grupo VW
(Volkswagen, Audi, Seat y Skoda), BMW, Renault,
Peugeot, DaimlerChrysler, Smart y Porche hacen un
amplio
uso
del
programa.
La
industria
de
la
construcción también ha incorporado el uso del
software para desarrollar edificios de gran complejidad
formal; el museo de la fundación Guggenheim en
Bilbao,
España,
es un
hito
arquitectónico
FIGURA 1.9
que
INTERFAZ DEL PROGRAMA CATIA V5
ejemplifica el uso de esta tecnología.
37

1.3 Proyectos y Productos
Rodrigo Culagovski
http://www.culagovski.net/
1.3.1 Niveles de Aplicación de Diseño

generativo en Chile
Diego Pinochet
http://escripto.wordpress.com/
Existen personas o agrupaciones, a nivel

estudiantil o profesional, interesadas en experimentar
Mario Vergara
con herramientas que ocupan principios de Diseño
http://sistemasderepresentacion2.wordpress.com/
Generativo (Grasshopper + RhinoScript + Revit +
MaxScript), pudiendo establecerse dos grupos o tipos
de
ejercicios,
por
una
parte
2. Casos del tipo 2
experimentación

netamente conceptual y formales sin una real
aplicación
a
fabricables,
objetos
y
por
construibles
funcionamiento de las herramientas digitales con una
búsqueda de una real participación de estos productos
inclinación
en el mercado. Ha diseño muebles como: mesas,
posterior
ejercicios
Es uno de los principales impulsores del la
aplicación de D.G. en procesos de fabricación, en
una
parte,
productos
de
a
otra
o
Guillermo Parada
fabricación
o
implementación real.
camas, repisas, o espacios arquitectónicos que
reaccionan y modifican como respuesta a los cambios
1. Casos del tipo 1
ambientales del entorno en el cual se ubican:
Estudiantes o docentes que aprovechan estas
herramientas,
principalmente,
como
medios
http://www.gt2p.cl/
de
http://www.parametrica.org/
experimentación.
http://www.disenoemergente.cl/portafolio.php?proy=37156&ac=irp
38
http://www.disenoemergente.cl/portafolio.php?proy=33772&ac=irp
resultados casi instantáneamente moviendo una barra
http://www.disenoemergente.cl/portafolio.php?proy=6206&ac=irp
deslizadora. Así, la exploración formal se vuelve muy
ágil, amplia y variada.
http://www.disenoemergente.cl/portafolio.php?proy=33766&ac=irp
Además Guillermo realiza charlas y workshops
en los cuales se dedica a difundir y incentivar el uso
de estas herramientas.
http://www.grasshopper3d.com/events/charla-viewmaster-en-la
http://www.grasshopper3d.com/events/5dd-rhinoceros-en-duocuc
1.3.2 Proyectos Nacionales
1.3.2.1 Open Lamp
FIGURA 1.10
OPEN LAMP
Desarrollada
por
el
estudio
Pro2,
se
parametrizaron los puntos que conforman las líneas de
cada sección radial de la lámpara, junto a otros
parámetros del diseño.
Como verán, modificando los datos cambia
rápidamente el resultado, al estilo de cualquier
programa paramétrico, pero de forma mucho más
visual y dinámica. Esto agrega la ventaja de que los
parámetros son editables de acuerdo a nuestros
requerimientos de diseño y que podemos ver los
39
1.3.2.2 Repisa Voronoi
El arquitecto Guillermo Parada ha diseñado una
serie de mobiliario usando Grasshopper y estos han
llegado a la fabricación por medio de máquinas CNC.
Resulta interesante comprobar cómo se puede
parametrizar elementos del diseño para lograr un
resultado versátilmente editable en su forma, pero a la
vez, totalmente orientado a su fabricación.
FIGURA 1.12
REPISA VORONOI
FIGURA 1.11
REPRESENTACIÓN VARIABLE EN GRASSHOPPER
40
FIGURA 1.14
CAMA ENTRAMADA
FIGURA 1.13
PRINCIPIO VORONOI
Al
igual
que
el
producto
anterior,
la
configuración de la mesa se basa exclusivamente en
1.3.2.3 Estructuras en base a Entramados
ensambles en la madera, evitando así la utilización de
tornillos, pernos, clavos o pegamento.
La característica principal de esta cama es que
para su configuración no se utilizó ningún elemento de
fijación como pernos o clavos. Los cortes o secciones
en los diferentes listones permiten el ensamblaje de
estos formando así la superficie dónde se colocará el
colchón.
FIGURA 1.15
MESA ENTRAMADA
41
1.3.2.4 Estructura Dinámica Habitable
Las perforaciones en la estructura se dilatan o
contraen
según
el
aumento
o
1.3.2.5 Utensilios de cocina ILKO
disminución
Esta vez, nos inspiramos en el diseño en la
(respectivamente) de los rayos solares sobre estas,
línea de productos de la conocida y popular marca
dado los movimientos solares.
chilena de productos para hogar Ilko.
Aquí construimos la definición de Grasshopper
sobre líneas (curvas) con Historia. Esto produce una
jerarquía, que podríamos también llamar, una reacción
en cadena: al modificar la línea original, se modifican
las derivadas de ella y se modifica el mango en
Grasshopper
construido
sobre
esas
líneas.
El
resultado (y objetivo de hacer esto) es un versátil
cambio de morfología, un ágil testeo de alternativas y
de proporciones, manteniendo el esquema base.
Luego, el modelado de cada utensilio resulta
sorprendentemente veloz utilizando “History” para
FIGURA 1.16
ESTRUCTURA DINÁMICA HABITABLE
modificar los puntos de control de las curvas y así,
generar distintas formas que responden a productos
de funciones diversas.
42
1.3.3 Proyectos Internacionales
1.3.3.1 Flux Parametrics
Sistema
de
exposición
para
proyectos
estudiantiles el cual se creó completamente usando
Rhino y Grasshopper, los cuales se utilizaron para
realizar el cruce de información tridimensional de todo
lo que era dibujo plano (las curvas que guían el
recorrido,
FIGURA 1.17
UTENSILIOS ILKO
los
paneles
de
plexiglás,
y
los
correspondientes puntos de conexión de estos dos
elementos en el espacio), luego esta información fue
enviada a fabricación CNC.
FIGURA 1.18
DESARROLLO DE UTENSILIOS ILKO EN GRASSHOPPER
FIGURA 1.19
PROCESO PROYECTUAL FLUX PARAMETRICS
43
FIGURA 1.20
PROCESO PROYECTUAL SUPERFICIE ALABEADA
FIGURA 1.19
PROYECTO FINAL FLUX PARAMETRICS
1.3.3.2 Panelización y Construcción de Superficie
Alabeada
Se divide la superficie en pequeños paneles
modulares a partir de la triangulación de la superficie,
luego los módulos obtenidos se ubicación sobre el
FIGURA 1.21
plano y se envían a fabricación, considerando bordes
ELABORACIÓN DE MÓDULOS SUPERFICIE ALABEADA
para la posterior unión y ensamble del modelo final.
44
FIGURA 1.22
PROPUESTA FINAL
1.3.3.3 Superficie Suspendida
Los pasos necesarios para la creación de este
“techo” suspendido se pueden resumir en dos scripts:
una definición realiza a través de Grasshopper que se
ocupa de todas las matemáticas detrás del proyecto, y
un RhinoScript que se ocupa de la exportación de
datos a Microsoft Excel para facilitar el acceso para la
posterior construcción.
FIGURA 1.23
DESARROLLO PROYECTUAL SUPERFICIE SUSPENDIDA
45
600 unidades (el archivo se supone que están
trabajando en mm), sólo una puerta se genera, cuando
el gabinete es más amplio, se generan dos puertas.
FIGURA 1.24
PROPUESTA SUPERFICIE SUSPENDIDA
1.3.3.3 Repisa Paramétrica
Grasshopper
permite
crear
diseños
paramétricos “flexibles” con Rhino. Esto significa poder
adaptar fácilmente a sus propias necesidades un
diseño basado en los parámetros y limitaciones.
El siguiente ejemplo muestra un gabinete que
se ha hecho totalmente paramétrico. El ancho,
profundidad, altura y otras características de la caja se
puede cambiar con los controles deslizantes.
La cantidad de niveles de repisas se puede
cambiar también. El gabinete tiene 1 ó 2 puertas. La
FIGURA 1.25
decisión de si hay 1 o dos puertas se hace
DESARROLLO PARAMÉTRICO REPISA
automáticamente, en función del tamaño de la caja. En
este caso, cuando el gabinete está menos ancha que
46
1.4
Posicionamiento
Generativo
en
el
del
Diseño
Desarrollo
Proyectual
La incorporación de metodología generativa en
el proceso de diseño va desde la etapa de generación
abstracta de ideas hasta la comprobación real de
propuestas.
FIGURA 1.26
RENDER REPISA PARAMÉTRICA
FIGURA 1.27
ESQUEMA DE DESARROLLO PROYECTUAL + DISEÑO GENERATIVO
47
Capítulo II
LA NIEBLA, UNA FUENTE HÍDRICA PARA EL
ABASTECIMIENTO
48
en las zonas polares, y sobre los lagos y lagunas en
2.1 La Niebla
invierno.
La niebla es un fenómeno meteorológico el cual
consistente en nubes muy bajas, a nivel del suelo y
formadas por partículas de agua muy pequeñas, las
cuales no tienen el peso suficiente para caer y por lo
tanto,
quedan
suspendidas
en
el
aire
y
son
desplazadas por el viento. La mayor parte de las
nieblas se producen al evaporarse la humedad del
suelo, lo que provoca el ascenso de aire húmedo que
al enfriarse se condensa dando lugar a la formación de
FIGURA 2.1
ESQUEMA DE NIEBLA DE EVAPORACIÓN POR AIRE FRÍO
estas nubes bajas.
2.1.1 Clasificación de la Niebla de acuerdo
2. Cuando llueve, si el agua que cae tiene mayor
a su Génesis
temperatura que el aire del entorno, las gotas de lluvia
se evaporan y el aire tiende a saturarse. Estas se
2.1.1.1 Nieblas de Evaporación
forman dentro del aire frío de los frentes de lento
Se producen cuando se evapora agua en el aire
movimiento como los estacionarios, calientes o los
frío. Este cambio de estado del agua puede ocurrir de
frentes fríos lentos. Son espesas y persistentes.
dos maneras:
1. Cuando una corriente de aire frío y relativamente
seco fluye o permanece en reposo sobre una
superficie de agua de mayor temperatura. Es común
49
una temperatura dada no puede admitir más vapor de
agua sin condensar.
2.1.1.2.1 Niebla de Radiación
Ocurre cuando el suelo pierde calor a través de
la emisión de radiación infrarroja, por lo que el suelo
enfriado produce condensación en el aire próximo a
éste, mediante conducción de calor. Niebla de corta
duración y poca altura.
FIGURA 2.2
ESQUEMA DE NIEBLA DE EVAPORACIÓN POR LLUVIA
2.1.1.2 Nieblas por Enfriamiento
Se generan mediante la disminución que
experimenta la capacidad del aire para retener vapor
FIGURA 2.3
de agua cuando disminuye la temperatura. Existe una
ESQUEMA DE NIEBLA DE RADIACIÓN
relación entre la cantidad de vapor de agua que
contiene un volumen de aire y la que contendría si
estuviese saturado, esta relación se ha definido como
humedad relativa. La humedad relativa será del 100%
cuando el aire se halla saturado, esto es, cuando para
50
2.1.1.2.2 Niebla Orográfica
Se generan dentro de las corrientes de aire que
ascienden
sobre
las
laderas
montañosas
o
elevaciones del terreno. Esto se debe a que cuando el
aire
asciende,
se
expande
y
se
enfría.
Este
enfriamiento, lleva aparejado un aumento de la
humedad relativa pudiendo alcanzarse la saturación.
Es condición que la humedad relativa inicial sea
elevada y que el viento sea persistente y no muy
FIGURA 2.5
intenso
NIEBLA OROGRÁFICA
2.1.1.2.3 Niebla de Advección
Se generan cuando una corriente de aire cálido
y húmedo se desplaza sobre una superficie más fría.
El aire se enfría desde abajo, su humedad relativa
aumenta y el vapor de agua se condensa formando la
niebla. Para que este tipo de niebla se forme es
necesario que el viento sople con una intensidad entre
FIGURA 2.4
8 y 24 km/h para que se pueda mantener constante el
ESQUEMA DE NIEBLA OROGRÁFICA
flujo de aire cálido y húmedo. De exceder este valor es
probable que la niebla se desprenda del suelo,
generándose
una
nube
baja
llamada
estrato
turbulento. Si el aire, por el contrario está calmo, el
51
vapor de agua se depositará sobre el suelo formando
rocío.
Son
frecuentes
especialmente
en
en
las
invierno,
zonas
cuando
costeras,
el
aire
relativamente más cálido y húmedo procedente del
mar fluye hacia la tierra más fría. En verano, se
produce de forma inversa, es decir sobre el mar,
cuando el aire más cálido de la tierra se desplaza
sobre el agua relativamente más fría.
FIGURA 2.7
NIEBLA DE ADVECCIÓN
2.1.1.2.4 Niebla de Precipitación
Se produce cuando llueve y el aire bajo la nube
se halla relativamente con baja humedad o seco. Esto
hace que las gotas de lluvia se evaporen y formen
vapor de agua, que se enfría, y al alcanzar el punto de
condensación se convierte en niebla.
FIGURA 2.6
ESQUEMA DE NIEBLA DE ADVECCIÓN
52
2.1.1.2.5 Niebla de ladera
congelamiento, lo cual hace que sean comunes a
regiones árticas y antárticas. En ocasiones, pequeñas
Se forma cuando el viento sopla contra la ladera
cantidades de estos cristales se precipitan a tierra.
de una montaña u otra formación geológica análoga.
Al ascender en la atmósfera, la humedad se
2.2 Factores Incidentes en la Niebla
condensa.
La
Generalmente terminan posándose en las cumbres de
niebla
se
encuentra
se
encuentra
condicionada por variados factores, los cuales dirigen
los relieves.
su dirección, humedad, permanencia y desarrollo.
2.1.1.2.6 Niebla de valle
2.2.1 Vientos
Se forma en los valles, usualmente durante el
El viento, aire en movimiento, es el factor que
invierno. Es resultado de la inversión de temperatura,
determinará la dirección y velocidad de la niebla, el
causada por aire frío que se asienta en el valle,
cual está directamente definido por las temperaturas
mientras que el aire caliente pasa por encima de éste
que, éste adopta, por medio de los rayos de calor
y de las montañas, Se trata básicamente de niebla de
(infrarrojos) reflejados por la superficie terrestre y
radiación confinada por un accidente orográfico, y
acuática. El viento se produce específicamente por las
puede durar varios días, si el clima está calmado.
diferencias de temperatura en el aire, y por tanto de
densidad, entre dos regiones de la tierra.
2.1.1.2.7 Niebla de hielo
Es cualquier tipo de niebla en la cual las gotas
La dirección y velocidad del viento varía de
de agua se hallan congeladas en forma de cristales de
acuerdo a los distintos horarios del día, así como
hielo minúsculos. Usualmente, esto requiere de
también con las temporadas del año, las que crean
temperaturas bastante por debajo del punto de
cambios de temperatura, por consiguiente cambios en
el viento.
53
El sentido en que el viento se desplaza va a definir el
disminución (gradiente) de unos 0.55º C. por cada 100
lado sotavento o barlovento del terreno. “Barlovento”
m. de aumento en la altura.
se define en lo que respecta a los vientos sobre
En las noches claras, el calor acumulado en la
geografías con elevaciones como el terreno que recibe
tierra durante el día es irradiado con gran rapidez, de
directamente el viento, siendo generalmente el sector
modo que la capa más baja de la atmósfera se enfría
más húmedo. El lado “Sotavento” es aquel que se
antes que las de encima; entonces, la temperatura del
encuentra protegido del viento por la elevación del
aire en la proximidad de la tierra puede ser más baja
terreno a barlovento.
que en otras capas más altas, invirtiéndose el
"gradiente de temperatura", es decir, que esta
2.2.2 Temperaturas
aumenta con la altitud (inversión térmica) en vez de
Las diferencias en las temperaturas se dan por
disminuir.
los movimientos de rotación y traslación terrestre, que
y
La temperatura del aire, sufre variaciones
oceánicas) para la absorción de la radiación solar,
dependiendo de diversos factores, entre los que nos
calentando –mediante reflexión- las masas de aire,
parece necesario mencionar para la complementar la
generando
información necesaria para la investigación.
va
posicionando
las
cambios
de
superficies
(terrestres
temperatura
y
presión,
originándose los vientos.
2.2.2.1 Variación Diurna
Es por lo anterior que las capas bajas de la
Se define como el cambio de temperatura entre
atmósfera se hallan a mayor temperatura que las
el día y la noche, producido por la rotación de la
situadas encima de ellas y, por tanto, la temperatura
Tierra. Durante el día la radiación solar es, en general,
del aire, igual que la presión, disminuye con la altitud.
mayor que la terrestre, por lo tanto la superficie de la
Esta afirmación puede tomarse como cierta para los
Tierra se torna más caliente. Durante la noche, en
11 ó 12 primeros kilómetros de la atmósfera, siendo la
ausencia de la radiación solar, sólo actúa la radiación
54
terrestre, y consecuentemente, la superficie se enfría.
2.2.2.4 Variaciones con el Tipo de Superficie
Dicho enfriamiento continúa hasta la salida del sol. Por
En primer lugar la distribución de continentes y
lo tanto, la temperatura mínima ocurre generalmente
océanos produce un efecto muy importante en la
poco antes de la salida del sol.
variación de la temperatura, debido a sus diferentes
2.2.2.2 Variación Estacional
capacidades de absorción y emisión de la radiación.
Las grandes masas de agua tienden a minimizar los
Esta variación se debe a la inclinación del eje
cambios de temperatura, mientras que los continentes
terrestre y el movimiento de traslación de la Tierra
permiten variaciones considerables en la misma.
alrededor del sol. El ángulo de incidencia de los rayos
Sobre los continentes existen diferentes tipos de
solares varía, estacionalmente, en forma diferente
suelo: Los terrenos pantanosos, húmedos y las áreas
para los dos hemisferios. El hemisferio norte es más
con vegetación espesa tienden a atenuar los cambios
cálido en los meses de junio, julio y agosto, en tanto
de temperatura, en tanto que las regiones desérticas o
que el hemisferio sur recibe más energía solar en
áridas permiten cambios grandes en la misma.
diciembre, enero y febrero.
2.2.2.5 Variaciones con la Altura
2.2.2.3 Variación con la Latitud
A través de la primera parte de la atmósfera,
La mayor inclinación de los rayos solares en
llamada troposfera, la temperatura decrece con la
altas latitudes, hace que éstos entreguen menor
altura. Este decrecimiento se define como Gradiente
energía solar sobre estas regiones, siendo mínima
vertical de Temperatura y es en promedio de
dicha entrega en los polos. Sin embargo, en el
6,5ºC/1000m. Sin embargo, ocurre a menudo que se
Ecuador los rayos solares llegan perpendiculares,
registra un aumento de la temperatura con la altura:
siendo allí máxima la entrega energética.
Inversión de temperatura. Durante la noche la Tierra
irradia (pierde calor) y se enfría mucho más rápido que
55
el aire que la circunda; entonces, el aire en contacto
lo que se crea mayor condensación en la masa cálida,
con ella será más frío mientras que por encima la
generando mayor humedad perceptible en la niebla.
temperatura será mayor. Otras veces se debe al
ingreso
de
aire
caliente
en
algunas
Es por lo anterior que los relieves en altura son
capas
los sectores geográficos donde se produce la mayor
determinadas debido a la presencia de alguna zona
cantidad y permanencia de la niebla, indistinto de las
frontal.
temporadas.
Las
temperaturas
definirán
el
punto
de
2.3 Capacidad Hídrica de la Niebla
condensación (ó punto de rocío) de una masa de aire;
generándose la niebla cuando la humedad relativa
La niebla como ya se sabe contiene partículas
llegue al 100% y la masa de aire logre el punto de
muy pequeñas de agua, las cuales para ser utilizadas
condensación.
como un recurso hídrico deben ser recolectadas,
mediante una instalación.
2.2.3 Relieves
Los relieves o situaciones geográficas no
La cantidad de agua que se extrae de una masa
inciden directamente en la formación de la Niebla, sino
nubosa como la del norte de Chile es mínima, ni
más bien en su dirección y desarrollo, ya que
siquiera alcanza a interceptar el 1% del total del agua
mediante
depresiones,
que es desplazada por el viento, de manera que
océanos etc. genera los corredores por donde las
difícilmente podría alterar los ecosistemas a sotavento
masas de aire se desplazaran.
de la infraestructura instalada. Por otra parte, es
los
relieves
montañosos,
considerada "agua nueva", es decir, el agua que se
Los relieves terrestres a mayor altitud, tienen
extrae de la niebla, no viene de otro sistema
más capacidad de interceptar la nube; junto con eso a
hidrológico (río, acuífero, etc.), no se está restando a
mayor altitud, se producen menores temperaturas, por
otro uso, sino que de no utilizarse, ésta se evaporará
56
al cambiar las condiciones atmosféricas; siendo una
Aun en estaciones secas se ha logrado
recolección responsable a la vez de útil y renovable.
conseguir 10 lt de agua por metro cuadrado (de malla)
por día. Como así también en estaciones más
La captación de agua de la niebla puede ser en
húmedas se ha logrado juntar tanques con más de dos
ocasiones 3 veces superior a lo que se lograría captar
con
una lluvia,
acrecentándose los
niveles
mil litros recolectados en solo una noche, gracias a
de
neblinas densas.
captación en las hora nocturnas y en los sectores
cumbres. La calidad del agua también es calificada
Actualmente se visualiza a la niebla como una
como para recursos hídricos complementarios como
importante fuente de agua para la germinación de
los
sequias,
cultivos en regiones áridas de Chile, siendo posible la
asentamientos, refugios, obras rurales, ganadería de
germinación de cultivos andinos usando únicamente el
montaña, agricultura, aseo, etc.
agua de niebla recolectada en la cima de cerros
seria
para
reforestaciones,
costeros del norte de Chile; investigadores del Centro
Cifras de localidades en España enseñan que
de Estudios Avanzado en Zonas Áridas (CEAZA), de
en un mismo periodo se recolecto 1.100lts producto de
la universidad de la Serena (Chile), concluyeron que el
lluvias, mientras que, mediante Atrapanieblas, se logro
agua captada de la neblina puede recolectarse a lo
captar 2500lts por metro cuadrado. Las diferencias se
largo de todo el año, siendo grandes potenciales de
hacen más extensas en periodos de verano donde la
irrigación para cultivos. En la misma región colectores
niebla aporta 20 veces más que las precipitaciones.
de neblina han comprobado su efectividad reuniendo
alrededor de 10 mil litros de agua potable al día, con
En el sector de Cerro Falda Verde, Chañaral,
48 metros cuadrados de Atrapanieblas.
Región de Atacama, los regadíos de Aloe Vera
ubicados en las cumbres reciben de 500lts a 750lts de
agua diarios, producto de los Atrapanieblas.
57
Esta capacidad hídrica es una potencial solución para
sumándole a esto el hecho de que están ubicados en
aumentar la productividad agrícola y forestal, y por
una de las regiones más secas del planeta.
sobre todo combatir la desertificación y falta de agua
para la demanda doméstica.
2.4 Camanchaca, Niebla en Chile
Las costas del desierto
de
Atacama se
presentan normalmente cubiertas por una densa capa
de estratocúmulos provenientes del Océano Pacífico,
las que son arrastradas hacia el continente por los
vientos predominantes del sur oeste. Parte importante
de estas nubes son detenidas por los cordones
montañosos de la cordillera de la costa; el resto se
internan por valles, quebradas y mesetas interiores
formando bancos de niebla de altura (nubes rasantes
o
neblinas),
tradicionalmente
llamadas
“Camanchacas”.
FIGURA 2.8
En Sudamérica, éste fenómeno atmosférico se
CAMANCHACA
presenta desde el norte del Perú (8° L.S.), también es
posible encontrar el mismo fenómeno en algunas
zonas de la costa ecuatoriana. En algunos sectores
son prácticamente la única fuente de agua, y
58
2.4.1 Ventajas de la Camanchaca
Las
principales
características
2.4.2 Características Técnicas
de
la
El espesor de los estratocúmulos que dan
camanchaca que la hace atractiva para ser utilizada
origen a la camanchaca es en general bastante
como recurso hídrico son las siguientes:
estable, fluctuando entre los 200 y 400 m y altitudes
entre los 600 a 1000 msnm. El contenido de agua
1. Estabilidad  Se presenta la mayor parte año.
líquida
varía
entre
los
0,22g/m3 a
0,73
g/m3,
2. Única fuente alternativa  Para un amplio sector de
registrándose valores de tamaño de gotas entre los
la costa árida y desértica de Chile (I, II, III y norte de la
10,8 a 15,3 micrones y en concentraciones más o
IV Región) se ofrece como la única alternativa; porque
menos constantes de 400 gotas/cm3.
no existe otra o por la alta salinidad de las escasas
2.4.3 Potencial de uso
napas subterráneas presentes.
2.4.3.1 Agua Potable
3. Altitud  El hecho de contar con este recurso en la
cima de los cordones montañosos no requiere de
Debido a que en el norte del país la mayoría de
energía para su extracción ni conducción, pudiendo
los pequeños poblados y caletas presentan serios
dirigir el agua hacia los sectores deseados sin
problemas de abastecimiento de agua, esta alternativa
mayores dificultades.
aparece
como
una
posibilidad
concreta
para
satisfacer, de manera importante, estas demandas. En
4. Bajos riesgos de contaminación  En comparación
la actualidad prácticamente toda estos poblados se
a otras fuentes de agua.
surten de agua por medio de camiones aljibe, con
serios reparos sanitarios, cuota de consumo mínima
por persona, altos costos e inseguridad de un
abastecimiento normal y oportuno. Por otro lado, las
59
enormes distancias y las precarias condiciones de los
mejor aprovechamiento de los recursos pratenses de
caminos de acceso dificultan aún más un adecuado
las zonas altas, que con frecuencia tienen mejores
servicio.
pastos y de mayor duración, pero por lo general
carecen de aguadas; el ganado en consecuencia
2.4.3.2 Agua Potable Envasada
gasta
de
Antofagasta
podrían
favorecer
energía
en
estos
continuos
desplazamientos.
Los niveles de arsénico presentes en el agua
potable
mucha
el
2.4.3.4 Ecoturismo
establecimiento de una empresa envasadora de agua
de camanchaca, como es el caso de algunas
En el Parque Nacional Pan de Azúcar se están
embotelladoras de agua mineral que también ofrecen
diseñando senderos con circuitos de larga duración
su producto en bidones.
donde se contempla refugios en los sectores altos que
estarán abastecidos con agua de camanchaca. Esta
2.4.3.3 Abrevaderos
será una de las actividades de promoción del
ecoturismo.
El agua captada de las nieblas en los sectores
altos de los cordones montañosos de la cordillera de la
2.4.3.5 Forestación
costa, puede ser utilizada directamente en el lugar
como abrevaderos, contribuyendo a un mejor manejo
Esta es una alternativa ya probada y que ha
de los recursos. En las regiones más desérticas estos
abrevaderos
concentración
pueden
de
constituirse
fauna
silvestre
en
puntos
(aves,
tenido éxito en todos los ensayos realizados.
de
zorros,
guanacos).
En la IV Región, en cambio, ésta alternativa
puede ser un excelente complemento para obtener un
60
2.4.4 Captador de Agua Natural, Parque
Nacional Fray Jorge
Parque Nacional chileno, ubicado en la IV
Región de Coquimbo, Provincia de Limarí cercano a la
ciudad de Ovalle. Fue creado en 1941 con el fin de
preservar uno de los ecosistemas más exclusivos de
Chile. El Parque se ubica en el sector costero, frente al
Océano Pacífico, muy cerca del Desierto de Atacama,
uno de los lugares más áridos del mundo.
Su característica particular es que es el único
FIGURA 2.9
PARQUE NACIONAL FRAY JORGE
remanente del bosque húmedo pluvial valdiviano,
quedando aislado del resto del bosque por la
desaparición de estos, producto del fin del último
período glaciar. Se mantuvo gracias a un fenómeno
particular que es la condensación de la niebla costera
(Camanchaca) producto del cruce de la corriente de
Humboldt con los vientos provenientes del mar. Esto
crea un ambiente húmedo particular que mantiene las
características del bosque. Esta característica de
bosque relictual (escasos) determina que en él se
encuentren los límites extremos septentrionales de
diversas especies de la flora de Chile.
61
Capítulo III
EL NORTE DE CHILE, CARACTERÍSTICAS PROPICIAS
PARA EL DESARROLLO DE LA NIEBLA
62
Normalmente se presentan en la Depresión Intermedia
3.1 Introducción
por efectos del enfriamiento nocturno del suelo. Desde
Los ecosistemas áridos y semiáridos del norte
el cerro Camaraca, cerca de Arica, hasta Valparaíso,
de Chile se encuentran dotados de grandes recursos
para
la
actividad
pesquera
y
minera,
también son frecuentes las camanchacas, que son
pero
nieblas de tipo advectivo. Estas son nubes del tipo
paradojalmente a su vez estos recursos se ven
estratocúmulos, que por efectos del relieve se
acompañados por el grave problema de escasez de
encuentran a ras del suelo (Schemenauer el al., 1988).
agua, que ha transformado esta zona en un verdadero
También son típicas, especialmente de las áreas
desierto costero, prácticamente deshabitado.
costeras, las nubes orográficas que se forman al
Es en ese escenario que surge uno de los
pocos recursos hídricos
elevarse una masa de aire por la barrera producida
existentes en la región, la
por el relieve, y encontrar menores temperaturas, da
niebla. Este fenómeno atmosférico se presenta
lugar a la condensación del vapor de agua contenido
prácticamente en todo el territorio nacional, pero con
en ella.
variaciones temporales y espaciales bien definidas. Si
bien no existen estudios del comportamiento y
surgimiento de la neblina en niveles específicos,
existen ciertas investigaciones
(cereceda) que nos
proporcionan información sobre el comportamiento de
la neblina en un año promedio.
Grosso modo, se puede decir que las nieblas
más frecuentes en el norte de Chile son las de
radiación, que se producen al paso de una masa de
aire cálido y húmedo por una superficie enfriada.
FIGURA 3.1
PRODUCCIÓN DE NIEBLA EN LA COSTA NORTINA
63
3.2
Factores
que
inciden
en
agua por evaporación antes de que las nubes
la
alcancen las montañas.
conformación de la niebla en el Norte
4. Cuarto, hacia el continente del cordón montañoso
de Chile
debe haber un valle con fuerte radiación solar diurna.
Este origina una aspiración de las nubes a través de
3.2.1 Factores Geomórficos
los pasos del cordón montañoso.
3.2.1.1 Relaciones Niebla - Topografía
Esto determina un principio básico resultante de
El comportamiento y surgimiento de neblina es
la conformación de neblinas y su efecto en la
controlado por la fisiografía de la costa, en particular la
geografía. Las
macrotopografía de la misma. Esta determina el
macizos costeros detrás de los cuales existen
trayecto que siguen las masas de aire que vienen
cuencas, se disipan rápidamente, al pasar los límites
cargadas de humedad desde el mar. A la vez proveen
superiores de esos cordones y entrar a estas cuencas
la "barrera" que intercepta la nube. A nivel regional
no pudiendo ser interceptada por vegetación alguna.
existen cuatro aspectos de importancia:
1. Primero debe haber un cordón montañoso con una
altura media de 500 o más metros.
2. En segundo lugar, el eje de este cordón debe ser
perpendicular a la dirección dominante de los vientos
(suroeste).
3. En tercer lugar el cordón montañoso debe estar
próximo a la costa. Esto minimiza las pérdidas de
64
nieblas costeras que llegan hasta
costero, con altas pendientes y cimas abruptas, la
componente vertical de la niebla es interceptada
prácticamente por todo el terreno. Esto permite
humedecer el sector, ininterrumpidamente, durante
todo el tiempo que dure la niebla.
Para frontones con bajas pendientes y cimas
alomadas, solo la parte inferior de la nube es
interceptada por el terreno, por lo que al pasar por una
arboleda
pierde
su
humedad
rápidamente,
recuperándola decenas de metros pendiente arriba.
3.2.2 Factores Climáticos
El surgimiento de neblina radiativa o advectiva,
FIGURA 3.2
que es una masa de aire sobresaturada de agua que
ESQUEMA DE LA RELACIÓN ENTRE EL CORDÓN MONTAÑOSO
COSTERO Y LA NIEBLA
tiene una muy baja velocidad de desplazamiento, se
debe a un fenómeno producido en noches con cielo
claro y con aire muy quieto. La tierra pierde energía
3.2.1.2 La Pendiente del terreno
por radiación terrestre enfriando a su vez, por
La pendiente del terreno y la exposición de la
conducción, las masas de aire en su proximidad.
misma al viento predominante es fundamental para la
Cuando la temperatura del aire cae por debajo del
intercepción y captación de la niebla y por ende su
punto de rocío, la humedad presente en él condensa
desarrollo. De tal forma, para un estrato nuboso de
formando finísimas gotas de agua. Dado que el agua y
300 a 500 m de espesor que avanza sobre un frontón
vapor de agua tienen alta emisividad térmica en el
65
infrarrojo, se puede seguir propagando este fenómeno
La "camanchaca" es un tipo de neblina costera
hacia capas superiores. Esta neblina se disipa cuando
muy densa que tiene características dinámicas. A
las masas absorben suficiente radiación solar y su
diferencia de los casos anteriores, se trata de
temperatura supera la de rocío.
condensación en altura que es desplazada hacia
zonas costeras por el viento. Su origen se debe al
El origen de la neblina advectiva es diferente.
anticiclón del Pacífico que da origen a una capa de
Se trata de masas de aire cercanas a la saturación
nubes tipo estratocúmulos las que cubren en forma
que, por efecto del viento, son desplazadas a zonas
persistente una franja costera desde el Perú hasta las
más frías. Al ponerse en contacto con tierra o agua
costas chilenas frente a Valparaíso. La parte superior
fría, se alcanza la saturación y se forma la neblina.
de la capa de nubes está limitada por la inversión de
Este fenómeno es frecuente en las costas en ciertas
épocas
del
año,
en
que
se
forman
los vientos alisios y su base corresponde al nivel de
neblinas
condensación de una capa límite atmosférico bien
persistentes sobre masas de agua frías.
mezclado. La base de las nubes en Antofagasta (24ºS)
está a 700 metros y se encuentra unos 200 metros
más baja en La Serena (30ºS) [Fuenzalida et al, 1989].
En la costa, frente a estas nubes existe un
cordón montañoso que bloquea la penetración de las
nubes hacia el continente. Esto hace que las zonas de
montaña en contacto con las nubes permanezcan
períodos
dinámicas,
largos
pues
cubiertas.
la
brisa
constantemente hacia la costa.
FIGURA 3.3
ESQUEMA DE LA NIEBLA RADIATIVA Y ADVECTIVA
66
Se
trata
marina
de
las
nubes
empuja
Aunque la presencia de camanchacas es
frecuente en las costas nortes de Chile y del sur del
Perú, los lugares donde es explotable son más
escasos.
3.2.3 Factores Específicos
La recopilación y análisis de los datos que se
presentan a continuación establecen una relación
directa entre elementos tanto geográficos, como
FIGURA 3.4
climáticos en la generación y aprovechamiento de la
COSTA NORTINA - SECTOR DE ABUNDANTE CAMANCHACA
niebla en las regiones que comprenden el Norte
Grande y Chico de Chile. Estas abarcan desde la
Esta situación ha permitido que en varias partes
región de Tarapacá hasta la región de Coquimbo. El
de la costa chilena, en las laderas de los cordones
caso de la región de Arica y Parinacota queda
montañosos junto al mar, existan manchas de
relegado del proceso de investigación, debido no
vegetación que son características de lugares (en
cuanto
a
cantidad
y
tipo
de
especies)
encontrarse documentos de análisis asociados a la
con
región en cuestión desde los inicios de los estudios
precipitaciones de 500 a 2.000 mm por año. Esto en
(1958) hasta la fecha.
una zona donde los registros anuales promedio no
3.2.3.1 Región de Tarapacá
superan los 50 mm de precipitación. Los lugares más
conocidos son: Fray Jorge, Talinay (ambos parques
En general se caracteriza por la presencia de
nacionales) y El Tofo, lugar de una antigua explotación
cordones con bajos en sus extremos (500-700m);
de mineral de hierro.
cercanos a la costa (máximo 5 km.); con relieve
67
circundante propicio, es decir una depresión a
sotavento que da mayor velocidad a los vientos martierra y un relieve libre de obstáculos a barlovento; con
presencia de oasis de vegetación de niebla.
Dentro
de
los
corredores
(relieves)
más
interesantes de influencia en la conformación de
neblina se encuentra: Junín- Zapinga, Alto HospicioHumberstone, Punta Gruesa-Pozo al Monte, PatacheFIGURA 3.5
La Tirana. Estos se caracterizan por presentar
PUNTA PATACHE
acantilados más bajos (500-600m) que su promedio
altitudinal, de modo que la masa de aire tiene un
Existe una clara disipación de la niebla a
acceso directo desde el mara hacia el interior; se
medida que esta penetra en la cordillera de la costa. El
configura en forma de planicies ondulada de un ancho
calentamiento de la superficie evapora las gotas de
promedio de alrededor de 5 a 10 km limitada por
agua que la componen y normalmente le permite
estribaciones cordilleranas E-O.
llegar a unos pocos kilómetros tierra adentro. Se
requieren condiciones especiales para que logre llegar
En general la trayectoria de los corredores no
a la pampa del tamarugal.
es absolutamente lineal, sino que a veces el corredor
sufre desviaciones, sin embargo logra conectarse con
Existen estudios específicos (Cereceda, Osses)
la Pampa del Tamarugal.
que definen 9 sectores dentro de la región con mayor
potencial y presencia para la colecta de agua niebla en
la costa. Uno de ellos Patache (entre 1997-2000) llego
a un promedio cercano de 10 L/m2/día. A si mismo se
68
presentan 5 corredores de penetración de la neblina
extremos citados y, a la luz de datos obtenidos en
de los cuales destaca el de Chipana –Llamara el cual
forma sistemática, encuentran validez al modelo. Sin
facilita la llegada de neblina hacia la pampa del
embargo, este factor que estaría indicando menores
tamarugal. En contraposición el corredor de alto
posibilidades de captación de agua de niebla en la
Hospicio- Humberston, específicamente en el cerro
Región de Antofagasta, podría ser contrarrestado por
Guataya se genera una disminución de colecta de
las condiciones del relieve regional y local.
agua que alcanza 1 L/m2/día.
3.2.3.2 Región de Antofagasta
El litoral del Norte Grande presenta potencial
para la captación de agua de niebla debido a las
condiciones meteorológicas imperantes en la zona
(Fuenzalida,
1989;
Schemenauer,
1988).
Dicho
potencial está fuertemente influido por la dirección y
fuerza de los vientos predominantes. Su (1973) en su
modelo sobre la dinámica de vientos de la zona
FIGURA 3.6
costera de Sudamérica, indica que la velocidad de los
NIEBLA EN ANTOFAGASTA
vientos en Antofagasta podría ser considerablemente
menor
que
en
la
latitud
de
Lima,
Perú,
y
probablemente un 10% inferior a la localidad de El
La geomorfología costera juega un importante
Tofo, Coquimbo.
papel en la intercepción de las constantes nubes
estratocúmulos que se forman en el Océano Pacífico.
Schemenauer y Cereceda (1992a) analizan las
condiciones
meteorológicas
de
los
dos
El relieve está representado por un acantilado o
puntos
farellón que se alza entre las angostas planicies
69
formadas por la acción del mar y la cordillera costera.
3.2.3.3 Región de Atacama
Este acantilado es una muralla infranqueable de
En la Tercera Región de Atacama se han
abrupta pendiente (más de 30 grados) que obliga a
reconocido
ascender a las masas de aire cargadas de humedad,
77
cordones montañosos
con
buen
potencial de captación, pudiendo abastecer a 35
proceso que densifica la niebla.
centros costeros.
Un testimonio de la mayor presencia de niebla
en el área acantilada es la vegetación xerófita que se
encuentra
en
una
franja
que
se
localiza
aproximadamente a los 700-900 m. Este fenómeno es
evidente en Patache y Guanillos del Norte en la
Región de Tarapacá, y en Morro Moreno y Paposo, en
la de Antofagasta. De estos pueblos desataca Paposo
presenta las mayores posibilidades para ser dotado de
agua potable mediante el sistema de colección de
agua de niebla, ya que no cuenta con un suministro
regular y no hay fuentes de agua superficial o
subterránea de calidad apropiada en las cercanías del
FIGURA 3.7
NIEBLA EN EL DESIERTO DE ATACAMA
poblado.
La otra geoforma dominante es la Cordillera de
la Costa, que se presenta alta y maciza, con altitudes
Las costas del desierto
de
Atacama se
superiores a los 2.000 m. Por ser maciza, encierra
presentan normalmente cubiertas por una densa capa
cuencas y depresiones que actúan de centros de baja
de estratocúmulos provenientes del Océano Pacífico,
presión que intensifican los vientos locales.
las que son arrastradas hacia el continente por los
70
vientos predominantes del sur oeste. Parte importante
lugares donde los cerros costeros tienen la altura
de estas nubes son detenidas por los cordones
apropiada, éstos interceptan la nube dando origen a
montañosos de la cordillera de la costa; el resto se
períodos persistentes de niebla.
internan por valles, quebradas y mesetas interiores
Los Cerros de Fray Jorge y Talinay conforman
formando bancos de niebla de altura (nubes rasantes
un frontón costero paralelo a la costa y muy cercano a
o neblinas).
la misma El paso de las nieblas por los frontones
Los comportamientos de las nubes generadoras
costeros es influenciado por el efecto "cuenca",
de neblina muestran una máxima expansión durante
correspondiente a “depresiones geográficas” ubicadas
las madrugadas y una mínima expansión durante el
inmediatamente al oriente de esos frontones. Estas
mediodía.
para
cuencas juegan el papel de centros de baja presión
aprovechamiento como recurso hídrico durante los
por efecto del recalentamiento diurno y por lo tanto
meses de invierno.
atraen con fuerza la niebla ya formada en el océano o
Aumentando
su
calidad
las masas de aire saturadas que solo requieren un
3.2.3.4 Región de Coquimbo
pequeño enfriamiento para transformarse en niebla.
La inversión térmica, producida por la fricción
En algunos sectores como el de los cerros de
entre las masas de aire frío ascendente y los vientos
fray Jorge la captación anual equivale a una
alisios, impone un techo al desarrollo vertical de estos
precipitación anual de 600 - 800 mm. Sin embargo, las
estratos nubosos, altura que varía entre los 600 y
precipitaciones normales en el área no sobrepasan los
1200 m de altura. El estrato nuboso, que normalmente
100 mm anuales. La niebla en este lugar es un
tiene un grosor que fluctúa entre los 100 y 400 m se
fenómeno natural, normal y con una ocurrencia de 250
desplaza empujado por los vientos hacia la costa
a 300 días en el año. Esto hace a la región
rozando los cerros costeros hacia los valles interiores,
(específicamente en el sector de Fray Jorge un zona
donde las altas temperaturas lo disipan. En aquellos
71
de altas posibilidades de utilización de la niebla como
recurso hídrico.
FIGURA 3.8
NIEBLA COSTERA EN COQUMBO
72
Capítulo IV
ATRAPANIEBLAS, DE CHILE PARA EL MUNDO
73
de la incipiente Universidad del Norte, luego de
4.1 Historia de los Atrapanieblas
observar y analizar el fenómeno de la niebla costera y
A lo largo de su historia, el hombre bajo la idea
el extraño crecimiento de especies arbóreas en las
de la optimización en recursos, tiempo y costos ha
regiones áridas del norte, fabricaron y probaron los
desarrollado y mejorado los procesos productivos
primeros instrumentos para captar el agua de la
tanto para la industria como para la agricultura, lo que
niebla. Distintos lugares de la costa de Antofagasta,
se traduce en el incremento desmesurado de la
entre ellos la Mina Andrómeda, Cerro Moreno y Los
cantidad de agua requerida para la producción. Es el
Nidos, ofrecieron lugares aptos para estudiar el
caso de la industria minera que a diario consume
potencial de agua contenido en la nube. Diversos
millones de litros para la realización de las faenas.
diseños
de
extrañas
estructuras
acantilados de los cerros costeros.
La significancia de esto, en conjunto con otros
fenómenos como las condiciones extremas de algunos
lugares de la Tierra y el propio consumo humano, es la
creciente escasez del recurso versus la demanda.
Con la intención de afrontar esta adversidad, es
que los científicos e investigadores han puesto sus
conocimientos y habilidades en la búsqueda de
soluciones, las cuales en algunos casos resultan ser
insólitas.
Es así que en Chile, hacia el año 1958, los
investigadores Germán Sáa, Raúl Muñoz, Carlos
FIGURA 4.1
Espinosa y Aníbal Gálvez, del Departamento de Física
ATRAPANIEBLAS MACRODIAMANTE
74
poblaron
los
Posteriormente, en 1980,
Pilar Cereceda,
Entre 1980 y 1984, el equipo del Instituto de
Horacio Larraín, Joaquín Sánchez, Nazareno Carvajal
Geografía de la Universidad Católica, el Instituto de
y un grupo de alumnos de Geografía de la Universidad
Estudios y Publicaciones Juan Ignacio Molina de
Católica, confeccionan un Atrapanieblas de forma
Santiago y CONAF, aúnan esfuerzos para probar la
cilíndrica. Instalada la estructura, en la primera noche
factibilidad de captar agua de la niebla en las alturas
se logró acumular 4.75 litros de agua.
de El Tofo, al norte de La Serena y dotar de agua
potable a los habitantes pescadores de la caleta
Chungungo. Los distintos ensayos de materiales
permitieron comprobar en terreno y establecer que la
malla tipo Raschel, de peculiar diseño romboidal, era
la de mayor eficiencia en el trabajo de captación de
agua.
FIGURA 4.2
ATRAPANIEBLAS CILÍNDRICO
FIGURA 4.3
SISTEMA DE ATRAPANIEBLAS - EL TOFO
75
A partir del año 1990, igualmente, Pilar Cereceda,
Robert
Schemenauer,
Pablo
Osses
y
otros,
establecieron contactos con agencias internacionales
las que financiaron proyectos similares de captación
en áreas alejadas como el Sultanato de Omán en
Arabia, Nepal, Namidia y Sudáfrica. En América
Latina, hemos tenido presencia en México, República
Dominicana, Perú y Ecuador. En Chile, tenemos en la
actualidad aparatos de medición en cerro Talinay,
Chañaral, Fundo Canchones (Pampa del Tamarugal),
FIGURA 4.4
ESTACIÓN DE MEDICIÓN ALTO PATACHE
en las cercanías de Iquique, en Cerro Guatalaya y Alto
Patache.
Iniciadas las mediciones en el sitio Alto Patache
en julio de 1997, el objetivo de mediano plazo es
lograr convertir este lugar en el primer sitio de estudio
sistemático y global de los oasis de niebla en Chile.
76
4.2 Los Atrapanieblas
En palabras simples, los Atrapanieblas son
ingeniosas
construcciones
que
se
instalan
a
determinadas alturas en el farellón costero con la
intención de captar las partículas de agua que posee
la niebla, con el fin de aprovechar este recurso hídrico.
De noche, la niebla que avanza desde la costa
los envuelve. Al amanecer, cuando ésta se retira,
reaparece la silueta de los Atrapanieblas, pero con
una novedad, las gotas de la nube han sido
capturadas por las mallas y son conducidas a través
de una canaleta hasta una cañería o colector, para
posteriormente ser destinadas a los pobladores,
dependiendo del uso que ellos estimen conveniente
otorgarle al recurso.
FIGURA 4.5
PROCESO DE CAPTACIÓN
ATRAPANIEBLAS BIDIMENSIONAL
Durante el proceso de captación del agua, las
gotitas que son atrapadas por la malla, se agrupan
hasta formar una gota de mayor tamaño que se
desliza por gravedad hasta ser colectada por la
canaleta dispuesta en el borde inferior del panel.
77
No obstante sus aportes, una de las mayores
4.2.1 Tipos de Atrapanieblas
desventajas que ofrece este modelo es que tiende a
4.2.1.1 Atrapanieblas Macrodiamante
costos mayores por metro cuadrado de área de
captación.
El Atrapanieblas Macrodiamante fue el primer
artefacto desarrollado para la captación de agua de
El desarrollo del Atrapanieblas Macrodiamante
niebla en Chile y el mundo. Este acontecimiento tuvo
significó entre otras cosas la obtención de una patente
lugar el año 1958, bajo la mano del “Padre de los
de invención, la cual posteriormente fue cedida junto
Atrapanieblas”,
otros
con el artefacto, por parte de Carlos Espinosa a la
investigadores, los cuales desarrollaron un artefacto
UNESCO con la intención de que la organización
tridimensional capaz de capturar el agua de la niebla
fomentase investigaciones posteriores en distintos
costera.
países.
Las
Carlos
ventajas
que
Espinosa
posee
esta
y
estructura
poliédrica (compuesta por tubos revestidos con malla
MALLA
RASCHEL
TUBOS
tipo Raschel) es que al poseer caras en distintas
direcciones, permite por un lado la omisión de la
variante de la orientación del viento aumentando así,
la eficiencia de la captación y por otro mejora la
autoresistencia de su estructura frente a los fuertes
vientos. La estructura tiene la particularidad de
elevarse por sobre los 10 metros de altura.
FIGURA 4.6
Su rendimiento en promedio supera los 3.9
ATRAPANIEBLAS MACRODIAMANTE
lt/día por mt².
78
4.2.1.2 Atrapanieblas Cilíndrico
El Atrapanieblas Cilíndrico fue un aparato
sucesor al tipo Macrodiamante y se desarrolló el
primero de Mayo de 1980.
Pilar
Cereceda,
Horacio
Larraín,
Joaquín
Sánchez y Nazareno Carvajal, junto a un grupo de
alumnos de Geografía de la Universidad Católica
acampan en Playa Temblador, a 90 kilómetros al
Norte de La Serena. Gracias a los consejos de Carlos
Espinosa que generosamente nos ofrece su valiosa
experiencia anterior, Nazareno Carvajal confecciona el
primer
Atrapanieblas
tubular
FILAMENTOS
denominado
posteriormente Tipo 111115.
Este tipo de Atrapanieblas corresponde a un
cilindro de 2 metros de alto, conformado por
FIGURA 4.7
ATRAPANIEBLAS CILÍNDRICO
centenares de finos hilos verticales de polietileno. Esta
estructura es montada sobre un pequeño bidón
metálico de 100 litros.
El estudio realizado logró obtener al primer día
de aplicación 4.75 litros de agua de la nube.
FIGURA 4.8
BIDÓN METÁLICO
79
4.2.1.3 Atrapanieblas Bidimiensional
El
Atrapanieblas
POSTES
Bidimensional
es
una
estructura que se compone principalmente de un par
de pilares distanciados a 12 mt, entre los cuales va
dispuesta una malla tipo Raschel de 4 mt de altura y
MALLA
RASCHEL
unos tensores de sustentación.
Este elemento captador artificial, es ubicado en
forma
perpendicular
predominante,
a
la
aumentando
dirección
del
de
manera
esta
viento
la
TENSORES
eficiencia en la obtención de agua.
Estos
paneles
Atrapanieblas
pueden
ser
módulos simples, es decir conformados por una sola
malla de captación, sostenida por dos postes (48 m 2),
FIGURA 4.9
o pueden ser módulos múltiples, es decir compuestos
MÓDULOS SIMPLES Y MÚLTIPLES
por varias mallas de captación, sostenidas por postes
comunes (96 m2, 120 m2, etc) manteniendo siempre la
orientación de los paneles en forma perpendicular a la
dirección del viento.
80
4.2.2
Componentes
básicos
de
empotramiento por compactación de piedras era más
un
eficiente ya que permitía un mejor drenaje del agua, la
Atrapanieblas
que se acumulaba en la base de los postes evitando
A continuación se presenta una lista detallada
así la aparición de hongos y podredumbre en ellos. De
de los elementos que componen la propuesta de
esta manera se aumentó el tiempo de vida útil de la
Atrapanieblas Bidimensional.
estructura.
4.2.2.1 Soportes Estructurales
El Soporte Estructural se encuentra conformado
por dos o más pilares, dependiendo del número de
subunidades que compongan el panel captador, los
cuales son los encargados de sostener y alzar el
elemento captador de niebla.
Actualmente estos postes son fabricados de
Eucalipto impregnado o de acero cincado los cuales
tienen una altura entre 6 y 7 metros y un diámetro de
FIGURA 4.10
5‟‟ en la punta superior para los mástiles de eucalipto y
EMPOTRAMIENTO CON CEMENTO
6‟‟ para los de acero.
Estos en una primera instancia se instalaban
con
un
bloque
de
cemento
en
su
base.
Posteriormente, los estudios establecieron que un
FIGURA 4.11
EMPOTRAMIENTO POR
COMPACTACIÓN DE PIEDRAS
81
4.2.2.2 Tensores Externos
Los tensores corresponden a los cables que
sujetan los postes al suelo, de tal manera que la
mayor resistencia al viento sea absorbida por ellos y
no por los postes. En el punto inferior del cable se
colocan anclajes prefabricados que van enterrados.
FIGURA 4.11
TENSORES
INSTALACIÓN DE UN POSTE DE EUCALIPTO
EXTERNOS
FIGURA 4.13
ATRAPANIEBLAS EN CONSTRUCCIÓN
FIGURA 4.12
MEDICIONES PARA LA INSTALACIÓN DE LA MALLA
82
Raschel como se le conoce en el mercado, es
elaborada en base a un tejido de filamentos planos de
polipropileno de 1 mm de ancho por 0,1 mm de
espesor. A nivel industrial la malla se vende en rollos
de 2.1 y 4.2 metros de ancho y 100 metros de largo.
FIGURA 4.14
ANCLAJES PARA TENSORES
4.2.2.3 Elemento Captador
Durante la historia de los Atrapanieblas se han
FIGURA 4.15
FILAMENTOS DE MALLA RASCHEL
estudiado diversas mallas con el fin de observar cuál
de ellas es la que más cantidad de agua logra retener
y ofrece más resistencia al viento y otros fenómenos.
Hasta la fecha la malla Raschel es la que mejor ha
satisfecho esas necesidades y es la única utilizada en
las propuestas existentes.
4.2.2.3.1 Fabricación
La malla tejida con cintas laterales modificadas,
FIGURA 4.16
ROLLOS DE MALLA RASCHEL
denominada así en la patente de elaboración o
83
4.2.2.3.2 Densidad
En la estructura se encuentra dispuesta en
doble paño, de manera de tener un espacio interno en
La malla es producida en distintas densidades
el que la niebla sea encapsulada para posteriormente
de tejido, las cuales son expresadas como porcentaje
decantar.
de sombra. La malla que se utiliza es de un 35% de
sombra, es decir, la de menor densidad.
Esta malla es la de mayor eficiencia ya que
complementa un mayor traspaso del viento con una
buena captación de agua.
MALLA
RASCHEL DE
DOBLE CAPA
FIGURA 4.18
MALLA, CANALETA Y POSTE DE UN ATRAPANIEBLAS
En el mercado existen porcentajes que van
desde el 35% al 95% de sombra.
FIGURA 4.17
MALLA RASCHEL DE UN 35% DE SOMBRA
84
FIGURA 4.19
FIGURA 4.20
FIGURA 4.21
FIGURA 4.22
MALLA 50%
MALLA 65%
MALLA 80%
MALLA 95%
4.2.2.3.3 Color
ELEMENTOS DE
SUSTENTACIÓN
Las mallas de un 35% de sombra vienen
VERTICAL
solamente en formato negro, desde el 65% hasta el
90% de sombra existe una gama de colores, pero
dado su densidad no son aplicables al artefacto.
4.2.2.4 Cables de Sostén Interno
Existen dos grupos de cables que cumplen
distintas funciones.
FIGURA 4.23
4.2.2.4.1 Elemento de Sustentación Vertical
ATRPANIEBLAS BIDIMENSIONAL
Está compuesto por dos cables de acero de
3/16" de diámetro (superior e inferior) cuyo rol es
soportar verticalmente la malla.
Dado que la malla se ha definido como el
elemento de sacrificio frente a un siniestro mayor, los
cables en su punto de anclaje llevan un "fusible de
seguridad" constituido por un tramo pequeño hecho
con un cable de menor resistencia.
FIGURA 4.24
ANCLAJES PARA ELEMENTOS DE
SUSTENTACIÓN VERTICAL
4.2.2.4.2 Elemento de Sustentación Horizontal
85
La fuerza del viento produce una catenaria
4.2.2.5 Barras de Anclaje
(curva) en la malla, lo que ocasiona una pérdida
Ellas están compuestas por dos o más pares de
significativa del agua captada. Dado lo anterior se
tablillas de pino tratado. De esta manera se previene
decidió subdividirla en tres paños discretos de las
el ataque de hongos, en las que se envuelven los
mismas dimensiones. Para ello se dispuso entro los
extremos de la malla.
cables superior o Inferior, dos líneas de alambres
galvanizados y plastificados de 5.11 mm de diámetro.
Estas barras, que van adosadas a cada poste,
permiten traccionar la malla en forma pareja y a la vez
le otorgan un cierto grado de rigidez.
ELEMENTOS DE
SUSTENTACIÓN
BARRAS DE
HORIZONTAL
ANCLAJE
FIGURA 4.25
INSTALACIÓN DE UN ATRPANIEBLAS
FIGURA 4.26
BARRAS DE ANCLAJE DE UN ATRAPANIEBLAS
86
4.2.2.6 Canaleta Colectora y Drenaje
SISTEMA DE
En el cable inferior de la malla colectora se
cuelga
una
canaleta
por
medio
de
ADUCCIÓN
alambres
galvanizados, ésta recibe las aguas que escurren por
gravedad en la malla y las conducen hacia el sistema
ESTANQUE DE
ACUMULACIÓN
de aducción (sistema de tuberías o mangueras de
conducción hídrica) el cual se conecta finalmente a
una cañería matriz o estanque de acumulación. En la
experiencia chilena se ha usado, como canaleta, una
FIGURA 4.28
tubería de PVC de 110 mm de diámetro, cortada
SISTEMA DE COLECCIÓN DE AGUA
longitudinalmente en parte de su sección.
FIGURA 4.27
CANALETA DE UN ATRAPANIEBLAS
87
4.3
Variables
instalación
necesarias
de
para
Sistemas
4.3.1.1 Variables Climáticas
la
de
4.3.1.1.1 Dirección y velocidad del viento
Atrapanieblas
Como
ya
Diversos estudios han comprobado que la
sabemos
el
Atrapanieblas
mayor eficiencia de captación de un Atrapanieblas es
Bidimensional es una estructura que consigue obtener
cuando
agua de de una fuente no convencional, la niebla
perpendicularmente a la dirección del viento.
éste
se
encuentra
instalado
costera. Dado esto resulta importante el lugar de
El viento es uno de los principales agentes en la
implementación de manera que el artefacto capte la
producción de niebla e influye de dos maneras al
mayor cantidad de agua posible.
momento de pensar en una posible propuesta de
De esta manera a continuación se plantean
diferentes
variables,
las
cuales
inciden
en
instalación del sistema.
la
En primer lugar hablamos del viento principal
implementación de un Atrapanieblas en cuanto a la
que origina la nube y la transporta hacia la costa y la
cantidad, modularidad, lugar y altura de instalación,
cordillera, el segundo es la variante del primero pero
entre otras.
que modifica su dirección dados los relieves y
depresiones antes mencionados, en síntesis, los
4.3.1 Variables Naturales
corredores naturales.
Las Variables Naturales hacen referencia a
todos aquellos factores propios del medio en el cual se
En cuanto a la velocidad del viento, este punto
pretende emplazar un sistema de Atrapanieblas. Es
se encuentra más ligado al diseño propiamente tal del
necesario
Atrapanieblas, el cual debe soportar desde brisas
recalcar
que
estas
variables
se
hasta ráfagas de viento según sea el lugar específico.
corresponden entre ellas para lograr un óptimo
emplazamiento del complejo de captadores.
88
4.3.1.1.2
Tamaño
y
densidad
de
la
Nube
4.3.1.2 Variables Geomórficas
estratocúmulo
El relieve es un factor importante que influye
Este factor es en particular el más importante ya
directamente en la instalación de estas estructuras.
que influye directamente en el hecho de instalar o no
4.3.1.2.1 Altura
un sistema de Atrapanieblas en una determinada
zona. Un estudio de a lo menos 3 años sobre el
La niebla costera se forma a distintas alturas
tamaño, densidad y frecuencia de las nubes, vendría
sea orográfica o de advección pero a partir de los 400
siendo el mínimo realizable para determinar si el lugar
metros es en dónde esta tiene mayores porcentajes de
es o no apto para un conjunto de captadores.
concentración de agua por metro cúbico y es más
constante durante las noches del año. Teniendo
además la nube un espesor entre 300 y 600 metros.
Es entonces que para efectuar la futura
instalación se requiere que el relieve sea mayor a los
400 y alcance como mínimo los 800 metros desde el
nivel del mar de manera que los cerros actúen como
una barrera natural frente a la niebla.
Cabe
FIGURA 4.29
ESQUEMA DE UNA NUBE ESTRATOCÚMULO
destacar
que
la
cordillera
posee
diferentes relieves y depresiones los cuales actúan
como corredores que encauzan la dirección del viento
y en consecuencia el de la niebla.
89
4.3.1.2.2 Inclinación
La consideración de este factor es posterior al
estudio realizado sobre las direcciones del viento
según los corredores naturales específicos de una
zona en particular, ya que incide directamente en la
modularidad del sistema.
Un Atrapanieblas puede ser emplazado como
FIGURA 4.30
ESQUEMA ZONA ÓPTIMA PARA INSTALACIÓN DE SISTEMAS DE
un módulo simple, es decir con un área de captación
ATRAPANIEBLAS
de 48 mt², bimodular con 96 mt² o trimodular, de 144
DIRECCIÓN
mt².
VIENTO
Como
estos
deben
ser
colocados
perpendicularmente a la orientación del viento es
necesario que se adapten a las distintas inclinaciones
de relieve. Por ende, cuando la extensión de los
Atrapanieblas se encuentra en el mismo eje que la
inclinación, deben colocarse como módulos simples
de manera de prevenir un mayor desgaste de la
estructura, al ser más inestable frente a la acción del
viento.
FIGURA 4.31
ESQUEMA CORREDORES DE VIENTO
90
A medida que la extensión de un Atrapanieblas
4.3.2 Variables Formales
se va acercando a la perpendicular con la inclinación
Esta variable se encuentra relacionada con los
del relieve, este puede ser implementado como
componentes del Atrapanieblas, el material utilizado
bimodular o trimodular.
para la fabricación de estos y su posterior tratamiento
industrial. De esta manera y a partir de los estudios
realizados con la finalidad de optimizar materiales,
ÁNGULOS DE
INCLINACIÓN
costos y vida útil, nos encontramos con estructuras
que poseen:
1. Pilares de Eucalipto previamente impregnados con
CCA (Cobre, Cromo y Arsénico o arseniato de cobre
cromatado) o de Acero tratado con Cinc, con el
objetivo de aumentar la resistencia de estos al
deterioro por factores biológicos y climáticos.
2. Malla tipo Raschel de 35% de sombra, elaborada en
base a un tejido de filamentos planos de polipropileno
FIGURA 4.32
negro de 1 mm de ancho por 0,1 mm de espesor. Esta
ESQUEMA MODULARIDAD DE LOS ATRAPANIEBLAS SEGÚN
INCLINACIÓN DEL RELIEVE
malla posee el porcentaje más alto de captación de
agua y la vez es la de mayor resistencia frente a las
altas temperaturas de la zona.
91
3. Cables de acero cincado para tensores externos y
de
acero
plastificado
con
PVC
para
Variables
tensores
S = Superficie de captación a instalar (M2)
interiores.
Su = Superficie de captación expresada como
cantidad de unidades de 48m2
4.3.3 Variables Sociales
D = Dotación demandada (litros/persona/día)
Este
factor
se
encuentra
relacionado
Cp = Volumen potencial de captación
directamente con la cantidad de estructuras que debe
(litros/m2/día)
tener un sistema para sustentar alguna actividad, ya
Pd = Producción diaria básica
sea para el consumo humano, agrícola o industrial.
PD = Producción diaria total
N = Número de personas que debe abastecer el
4.3.3.1 Consumo Humano
proyecto
F = Factor de seguridad de suministro
A partir de los análisis a las nubes y a los
excelentes
resultados
como
fuente
hídrica
no
convencional, se pretendieron estas estructuras con el
1. Fórmula  Pd=D*N
objetivo a largo plazo de desarrollar comunidades
autosustentables en la costa nortina, que pudiesen
Para el caso de una comunidad de 350
aumentar el crecimiento de la industria pesquera y
personas con una demanda de 25 litros/persona/día,
minera.
ello representa la necesidad de contar con una
producción diaria (Pd) de 8.750 litros.
Para ello se estableció una fórmula básica con
la cual calcular la superficie necesaria de captación
hídrica a partir del área de 48 mt² de un Atrapanieblas
simple.
92
ser expresado en número de subunidades de 48 m2,
Utilizando un factor de seguridad de suministro
(P) de 30%, el volumen de producción diaria total será
aproximando el resultado al entero superior.
de:
S
4. Fórmula  SU = ------- m2
2. Fórmula  PD=D*N*F
48
Por lo tanto, para el ejemplo práctico, la
producción total diaria (PD) será de 11.375 litros.
Del cálculo anterior, se obtiene que para
abastecer la demanda de una población de 350
Para estimar la superficie total de captación que
se
necesitará construir,
previamente
se
habitantes con un promedio de 25 litros/persona/día,
deberá
se deberán construir 79 subunidades colectoras de 48
disponer de la estimación del volumen potencial de
m2 cada una. El ordenamiento y la estructuración de
captación para el sitio elegido. Para el caso de las
estas subunidades en módulos simples o múltiples,
instalaciones del Cerro El Tofo, el promedio anual de
como se expresa en el párrafo estará definido por la
captación es de 3 litros/m2/día. Por lo tanto, la
superficie de terreno disponible y por su topografía.
superficie total se expresará como:
4.3.3.2 Consumo Agrícola e Industrial
PD
3. Fórmula  S = -------
Actualmente
CP
en
Chile
las
aplicaciones
declaradas de los sistemas de Atrapanieblas en estos
rubros son muy escasas ya que las investigaciones
Es decir, para una demanda de 11.375 litros por
para determinar si una localidad es sustentable
día, se requiere construir 3.792 m2 de superficie de
hídricamente en base a la nube son muy extensas, por
captación. Sin embargo, como se ha definido al
ende es de mayor interés e importancia enfocar el uso
captador como una unidad o un conjunto de
de estos sistemas para el consumo humano.
subunidades de 48 m2 cada una. El valor anterior debe
93
4.4
Entidades
promotoras
Se estableció como un centro de investigación
de
interdisciplinaria con énfasis en tópicos relacionados
Atrapanieblas y temas relacionados
con el manejo de recursos naturales y del paisaje,
con la Eficiencia Hídrica
promoviendo las estrategias para la creación de
capital social. De esta manera se espera construir una
4.4.1 Entidades Nacionales
base sólida para el futuro, con el cuidado del medio
ambiente,
4.4.1.1 CDA - Centro del Desierto de Atacama
desarrollo
social
y
económico
y
ordenamiento territorial.
Este Centro interdisciplinario se conforma de las
Facultades de Agronomía e Ingeniería Forestal;
Arquitectura, Diseño y Estudios Urbanos; y de Historia,
Geografía y Ciencia Política.
FIGURA 4.33
CENTRO DEL DESIERTO DE ATACAMA
Actualmente sus investigaciones se centran en
la estación experimental de Alto Patache el cual fue
El Centro del Desierto de Atacama (CDA) de la
autodestinado por el Ministerio de Bienes Nacionales
Pontificia Universidad Católica de Chile fue creado en
en Noviembre de 2005 con fines de conservación y
agosto de 2006 bajo la iniciativa de Pilar Cereceda,
manejo medioambiental, con el objetivo de la creación
Horacio Larraín, Pablo Osses, entre otros profesores,
de un área conservación en el sector de Alto Patache.
con el fin de realizar investigación de excelencia en
ciencia y tecnología para el desarrollo integral de las
zonas áridas y semiáridas del norte del país.
94
Este terreno fue concesionado a la Pontificia
2. Desarrollar investigación sobre los diferentes
Universidad Católica de Chile el día 10 de Agosto de
componentes del ecosistema del oasis de niebla de
2007. La concesión fue entregada al Centro del
Alto Patache.
Desierto de Atacama de la Pontificia Universidad
3. Realizar Investigación científica y tecnológica de
Católica de Chile con el fin de realizar investigación
vanguardia.
científica y tecnológica de vanguardia.
4. Divulgar a la población local y a los visitantes la
El predio se inserta en la región de Tarapacá,
importancia de la conservación de los ecosistemas de
aproximadamente a 65 Km. al sur de la ciudad de
oasis de niebla.
Iquique, y comprende sectores de la planicie litoral,
acantilado costero y cordillera de la Costa. La
5. Educar a la población local y regional para que
superficie del predio concesionado corresponde a
valoricen los ecosistemas áridos existentes.
1.114 hectáreas.
6. Poner en marcha y mantener una estación
Los objetivos insertos dentro de plan creado por
experimental
el Centro del Desierto de Atacama, incluyen una
para
acoger
a
estudiantes
investigadores nacionales y extranjeros.
amplia ejecución de actividades en la Estación
Experimental de Alto Patache basadas principalmente
en la conservación y difusión del ecosistema existente
en el lugar.
Los objetivos de conservación definidos para el área
son los siguientes:
1. Proteger el ecosistema de oasis de niebla de Alto
Patache.
95
e
4.4.1.2 INEH - Iniciativa Nacional de Eficiencia
implementación, la creación de la Unidad de Eficiencia
Hídrica
Hídrica.
La INEH está compuesta por profesionales y
especialistas que analizarán y aportarán soluciones
para mejorar la gestión hídrica, problemática derivada
del creciente e ineficiente uso del agua que afectan la
presión
y
sobreexplotación
de
los
sectores
hidrológicos.
Para convertir a Chile en un país eficiente
FIGURA 4.34
hídricamente en el mediano y largo plazo, se deberá
INICIATIVA NACIONAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA
incidir en distintas esferas sociales y económicas,
Dos antecedentes puntuales incentivaron la
tales como, actores productivos y no productivos, los
creación de la Iniciativa Nacional de Eficiencia Hídrica.
sectores públicos y privados, educación, academia,
Por un lado, la Declaración Ministerial de la Cumbre
labor
para el Desarrollo Sostenible de Johannesburgo del
tecnológica e innovación.
periodística,
investigación,
transferencia
año 2002 que recomendó elaborar planes nacionales
Convertir a Chile en un país que sepa utilizar
para el uso eficiente del recurso hídrico, y por otra
eficientemente su recurso hídrico es esencial. Para
parte, la sequía del año 2008 que afectó al país. De
ello, hemos desarrollada distintas líneas de trabajo
ahí que el Gobierno de Chile a través de la Dirección
que abarquen a los distintos sectores para cooperar y
General de Aguas del Ministerio de Obras Públicas
complementarnos en pos de lograr la eficiencia hídrica
formulara la Iniciativa Nacional de Eficiencia Hídrica y
anhelada. Para ello:
a partir de ella y para efectos operacionales de su
96
1. Crearemos e implementaremos una Política Pública
6. Fomentaremos la generación de nuevas fuentes de
para realizar una gestión eficiente del recurso hídrico a
agua dulce a través de la reutilización.
través de la gestión de su demanda. De esta forma, se
4.4.1.3 CEAZA - Centro de Estudios Avanzados en
permite la liberación del recurso para el desarrollo de
Zonas Áridas
nuevas actividades de desarrollo.
2. Desarrollaremos un Plan Educativo sobre el recurso
hídrico orientado a establecimientos educacionales y
docentes del país.
3.
Analizaremos
y
estudiaremos
los
incentivos
económicos para industrias y empresas que sean y
pretendan ser eficientes hídricamente para promover
la
reutilización
de
las
aguas
en
sus
FIGURA 4.35
labores
CENTRO DE ESTUDIOS AVANZADOS EN ZONAS ÁRIDAS
productivas.
4. Estudiaremos la factibilidad sobre Sellos de
El Centro de Estudios Avanzados en Zonas
Eficiencia Hídrica para establecer estándares que
Áridas (CEAZA), es una unidad de investigación
contribuyan a disminuir la presión sobre los recursos
regional,
hídricos.
oceanográficos, atmosféricos e hidrológicos asociados
que
intenta
comprender
los
procesos
al Cambio Climático Global (CCG) y a El Niño5. Recopilaremos y desarrollaremos experiencias,
acciones
e
innovaciones
tecnológicas
Oscilación del Sur (ENOS), sus efectos sobre los
no
sistemas bióticos naturales o bajo cultivo. A su vez,
convencionales eficientes hídricamente a nivel local e
busca aportar soluciones a los desafíos que imponen
internacional.
estos fenómenos, desarrollando ciencia y tecnología
97
regional, aunando las voluntades del sector público y
Australia,
lo
que
les
permitió
construir
seis
privado.
Atrapanieblas con un total de 264 metros cuadrados,
instalar más de un kilómetro de tubería y un estanque
El
CEAZA
cuenta
con
alrededor
de
50
de fibra de vidrio para almacenar más de 300 litros
investigadores formados en destacadas instituciones
diarios de agua que consiguen con el sistema.
científicas del mundo. Estos especialistas desarrollan
sus estudios desde la Cordillera de Los Andes hasta el
En este caso la aplicación del sistema es en
Océano Pacífico, para generar conocimiento acerca
función de la agricultura específicamente en cultivos
de la Región de Coquimbo, Atacama y de otras
de hortalizas en el sector de Falda Verde. Con este
aledañas.
proyecto
pretenden
comercializar
los
productos
obtenidos en la provincia de Chañaral.
El objetivo principal del CEAZA es estudiar el
impacto de las oscilaciones climáticas sobre el ciclo
Con apoyo de la embajada de Australia, de la
hidrológico y la productividad biológica en las zonas
Corporación Nacional del Medioambiente (Conama) y
áridas del norte-centro de Chile.
del
municipio
local,
esta
agrupación
ya
está
recogiendo 400 litros de agua cada día.
4.4.1.4 Agrupación de Atrapanieblas de Atacama
El objetivo de este proyecto es la conservación
Atrapanieblas de Atacama es una agrupación
y protección del patrimonio natural de falda verde
conformada por 22 personas que, desde el 2 de
utilizando recursos naturales a través de la energía
noviembre de 1998, realizan estudios de captación de
limpia como la solar para la iluminación a través de un
agua aprovechando la camanchaca del sector costero
equipo fotovoltaico y la recuperación del recurso
en el lugar denominado Falda Verde, a unos cinco
hídrico con captadores de neblina para la reforestación
kilómetros al norte de Chañaral, y a unos 600 metros
y recuperación de especies autóctonas de la zona
sobre el nivel del mar. Con antecedentes en mano
creando
presentaron un proyecto ante la embajada de
98
así
un
espacio
para
la
educación,
investigación, recreación ecológica y el ecoturismo
FogQuest es una organización canadiense sin
para los estudiantes, visitantes y comunidad en
fines de lucro, dedicada a la planificación y ejecución
general en el desierto de Atacama.
de proyectos de agua para comunidades rurales en los
países en desarrollo. Para ello utilizan colectores de
Rescatar la biodiversidad de la zona costera tan
niebla innovadores, así como colectores de lluvia
dañada por situaciones críticas de contaminación y
efectiva para hacer un uso óptimo de las fuentes
desertificación. Los suelos y el cielo de este lugar son
naturales de agua atmosférica.
aprovechables para plantar, captar agua y sol,
recuperándose además sitios históricos y culturales.
La formación de FogQuest se debe a las
frecuentes solicitudes para proyectos de agua en
4.4.2 Entidades Internacionales
lugares donde las fuentes convencionales, tales como
pozos, ríos y tuberías no estaban disponibles, así
4.4.2.1 FOGQUEST: Sustainable Water Solutions
como el enorme interés en el 1998 y 2001 la
(Soluciones Hidrológicas Sustentables)
Conferencia Internacional sobre Niebla y Colección de
Niebla.
FogQuest fue fundada en el año 2000 por
Sherry y Bob Bennett Schemenauer en respuesta a
estas necesidades y ha participado activamente en
proyectos y en la recaudación de fondos desde la
FIGURA 4.36
finalización de la Segunda Conferencia de Niebla, en
FOGQUEST
julio de 2001.
FogQuest se basa en la experiencia adquirida
en proyectos realizados desde 1987, que, incluso con
99
recursos limitados, ha demostrado la viabilidad y
3. Cuotas de afiliación anuales pagadas por los
eficacia de la utilización de colectores de niebla para
particulares.
producir agua potable para la gente en los desiertos
4.5 Proyectos de implementación de
de América del Sur y África.
La
labor
organización
se
humanitaria
realiza
de
esta
Sistemas de Atrapanieblas
pequeña
exclusivamente
4.5.1
con
Proyectos
de
implementación
Nacionales
voluntarios, los cuales no reciben sueldo alguno. En
cuanto a la parte administrativa incluso hacen todo lo
1. El Tofo / Chungungo 1987 – 2002
posible para minimizar los costos asociados con la
oficina, viajes, publicaciones, etc. En muchos casos,
De una propuesta conjunta de la Pontificia
los viajes son pagados o subvencionados por los
Universidad Católica de Chile (PUC), Universidad de
voluntarios que trabajan en el proyecto. Esto ha
Chile (UCH) y la Corporación Nacional Forestal IV
permitido FogQuest utilizar al menos el 90% de las
Región (CONAF), al International Development and
donaciones recibidas directamente en los proyectos de
Research Centre (IDRC) de Canadá en 1985, resultó
captación de agua de niebla en países en desarrollo.
la instalación de Atrapanieblas en el cerro El Tofo. La
FogQuest recibe sus fondos de operación de tres
ayuda fue proporcionada como parte del mandato de
fuentes:
IDRC de proveer asistencia científica y técnica para
mejorar condiciones en países en vías de desarrollo.
1.
Subvenciones
de
las
instituciones
para
los
Esta
proyectos
iniciativa,
denominada
“Proyecto
Camanchaca”, se inició en 1987 como experiencia
2. Donaciones de particulares y empresas
piloto de colección de agua de niebla e investigación.
Los investigadores chilenos del proyecto fueron Pilar
100
Cereceda PUC, Humberto Fuenzalida UCH y Guido
alrededor de 750 metros abajo en la Carretera
Soto CONAF.
Panamericana. Este proyecto fue financiado en gran
parte por la familia Baehr en British Columbia,
Canadá, y fue inaugurado en octubre de 1999. El
proyecto fue desarrollado y construido por expertos
que son ahora miembros de FogQuest. El agua de los
colectores fue enviada a un depósito de 35 m3 cerca
del santuario. El agua fue utilizada para el hogar del
vigilante, para los jardines del lugar, y para los cuartos
de baños usados por vario millares de visitantes cada
mes. Los colectores de niebla solucionaron con éxito
las necesidades diarias del agua del santuario que
está localizado en una de las áreas rurales más
FIGURA 4.37
pobres de Chile. La precipitación anual media de ese
SISTE,MA DE ATRAPANIEBLAS EN EL TOFO
lugar es solamente de unos 100 mm y el terreno es
extremadamente árido. Esto limita seriamente las
posibilidades agrícolas y ganaderas para la gente de
la zona.
2. Padre Hurtado 1999 - 2004
3. Falda Verde 2001 - 2008
En el Cerro Talinay, en Chile central, hubo 8
grandes colectores de niebla durante un período de
A mediados de año empezó un nuevo proyecto
cinco años. Los colectores proporcionaron cerca de
para abastecer de agua a la comunidad de Falda
1500 litros de agua al día, a través de una tubería de
Verde
3.5 kilómetros, al santuario de Padre Hurtado situado
en
la
costa
del
norte
de
Chile.
Los
Atrapanieblas están instalados en el acantilado sobre
101
la comunidad y una cañería lleva el agua hacia la
4.5.2
comunidad. El trabajo de construcción fue realizado
Internacionales
Proyectos
de
implementación
por los miembros de la comunidad. Este sitio ha sido
FogQuest ha trabajado en variados países
identificado por años con gran potencial de captación
promoviendo la instalación de Atrapanieblas para el
de agua de niebla a través del trabajo de Pilar
aprovechamiento de de este recurso hídrico. A
Cereceda y su equipo de la Pontificia Universidad
continuación se presentan algunos países en los que
Católica de Chile en Santiago. Horacio Larraín de la
la implementación ha sido efectiva:
ciudad de Iquique guió a la comunidad de Falda Verde
1. Perú / Mejía 1995 - 1999
en el desarrollo del proyecto. El profesor Larraín
recibió un premio pionero en la Conferencia de Niebla
2001, St. John‟s Canadá.
FIGURA 4.38
INSTALACIÓN DE UN ATRAPANIEBLAS EN FALDA VERDE
FIGURA 4.39
PISCINA COLECTORA MEJÍA, PERÚ
102
2. Guatemala / Tojquia 2006 - 2008
4. Nepal 2001 - 2008
FIGURA 4.40
FIGURA 4.42
TRAPANIEBLAS DE TOJQUIA, GUATEMALA
TRAPANIEBLAS DE NEPAL
3. Guatemala / La Ventosa 2005 - 2007
FIGURA 4.41
TRAPANIEBLAS DE LA VENTOSA, GUATEMALA
103
Desarrollado en Alto Patache en terrenos del
4.6 Proyectos de Atrapanieblas
Centro del Desierto de Atacama de la Universidad
4.6.1 Proyectos Nacionales
Católica, estos prototipos (o máquinas textiles) fueron
instalados en una de las lomas del acantilado costero
4.6.1.1
Prototipos.
Laboratorio
de
Artes
con el objetivo de hidratar los suelos arenosos y la
Maquínicas
capa de semillas, estimulando así el crecimiento de
nuevos ecosistemas instalados con el entorno. A
El Laboratorio de Artes Maquínicas de la
UTFSM
desarrolló
un
trabajo
continuación imágenes de cada prototipo.
denominado
Tardonaturalezas “Jardin de Niebla”, los cuales
consistieron
pensados
en
como
6
prototipos
de
mecanismos
Atrapanieblas
de
absorción,
distribución y provisión de agua para ser utilizada de
diversas maneras, operando a escala territorial.
El trabajo como ejercicio proyectual se define
FIGURA 4.42
PROTOTIPO G1
por los mismos estudiantes de la siguiente manera:
“...Artes maquínicas es una serie de investigaciones
sobre metodologías proyectuales, cuyo objetivo es
indagar
procesos
generativos
de
organizaciones
arquitectónicas desde abajo hacia arriba, mediante la
configuración de singularidades a partir de sistemas
FIGURA 4.43
de interacciones materiales operando a nivel local…”
PROTOTIPO G2
104
4.6.1.2 Torres de Niebla Costera
Para la costa norte de Chile, Alberto Fernández
y Susana Ortega han concebido unas torres de
captación de agua de niebla que absorben y canalizan
el agua contenida en bancos de niebla de hasta 400
metros de altura. Estas estructuras helicoidales
permitirán el desarrollo de la agricultura sostenible en
FIGURA 4.44
PROTOTIPO G7
el borde del desierto de Atacama, uno de los lugares
más secos del planeta.
Uno de los principios por los que se guía la
arquitectura bioclimática es „hacer arquitectura de
acuerdo con el clima‟. Ya se trate de recubrir una
fachada orientada al sur (en el hemisferio norte) con
paneles solares o situar estratégicamente unos
aerogeneradores, estas acciones pretenden lograr el
máximo de eficiencia posible en la captación de
recursos renovables con la mirada puesta en el
entorno inmediato.
FIGURA 4.45
PROTOTIPO G1 BAJO UNA NUBE
La Torre de Niebla Costera (Coastal Fog Tower)
hace un uso muy intensivo de este principio para
aprovechar un recurso muy abundante en Chile pero,
hasta ahora, difícil de atrapar: la Camanchaca.
105
La torre helicoidal de Fernández y Ortega, a 400
4.6.1.3 Instituto de Investigaciones Botánicas
metros de altura, se introduce de pleno en la
Este proyecto tiene como sustento teórico la
camanchaca y atrapa el agua en forma de moléculas
investigación
suspendidas. Luego, siguiendo el curso de sus
“Arquitectura
y
Camanchacas,
la
transformación del artefacto atrapa nieblas en un
espiras, la acumula en un enorme aljibe situado en la
espacio climático arquitectónico”, desarrollada con
base de la torre.
antelación y donde se plantean dos asuntos de
El resultado final es un sistema de distribución
bastante relevancia para el proyecto:
de agua con un rendimiento de 2-20 litros por m2 de
1. La posibilidad de generar una arquitectura que
superficie vertical, con una producción de 20.000 a
apunte a la idea del edificio como generador de
200.000 litros de agua por día.
energía, en este caso, utilizando los dos más grandes
y abundantes recursos del norte grande del país: el
agua de las nieblas (camanchacas en quechua) de 12
lt/m2/día y la altísima radiación solar de 330 W/m2.
2. La posibilidad de estudiar una vinculación espacial
entre el recurso hídrico de las nieblas y la propia
arquitectura. Esta posibilidad queda abierta, a nuestro
juicio, por los estudios desarrollados tanto por los
físicos y geógrafos, donde se deja establecido
inconscientemente qué aspectos de la arquitectura
pueden lograr que el artefacto Atrapanieblas pase a
FIGURA 4.46
TORRE DE NIEBLA COSTERA
otra escala, donde las superficies, la estructuración y
la modulación permitan una mejor captación de agua
106
de la niebla. La arquitectura, en este caso, es la
4.6.2 Proyectos Internacionales
llamada a involucrarse en la captación de un recurso
4.6.2.1 Adaptaniebla
muy escaso de manera tradicional (ríos y lagos).
FIGURA 4.48
ADAPTANIEBLA PROPUESTA 1
FIGURA 4.47
MAQUETA INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BOTÁNICAS
FIGURA 4.49
ADAPTANIEBLA PROPUESTA 2
107
FIGURA 4.50
ADAPTANIEBLA PROPUESTA 1 - IMPLEMENTACIÓN
108
Capítulo V
APLICACIÓN DEL DISEÑO GENERATIVO EN LA
PROYECTACIÓN DE SISTEMAS DE ATRAPANIEBLAS
PARA SU IMPLEMENTACIÓN EN LA COSTA DEL
NORTE DE CHILE
109
La herramienta de Diseño Generativo a utilizar
para desarrollar la propuesta es el Rhino 4.0 con el
plugin de Grasshopper.
FIGURA 5.2
ESQUEMA DE DEFINICIÓN DE ALTURAS DE UN RELIEVE
FIGURA 5.1
ESQUEMA ZONA DE CAPTACIÓN
Se analiza la situación geográfica del espacio
(cotas del cerro) a intervenir, considerando puntos que
definen alturas y separaciones en sí.
FIGURA 5.3
GRASSHOPPER - ESQUEMA DE TRADUCCIÓN DE PUNTOS A UN PLANO
110
Estos puntos se utilizaran para definir una
Para determinar la cantidad necesaria de
superficie dentro de Grasshopper, la cual será la
Atrapanieblas se utilizan las siguientes variables:
representación tridimensional de un segmento del
1. Pd  Producción diaria básica
cerro.
2. PD  Producción diaria total
Los puntos definidos tendrán continuamente la
capacidad de ser movidos en el espacio, modificando
3. S  Superficie de captación a instalar (M2)
así también la superficie que se genero sobre ellos.
4. Su  Superficie de captación expresada como
Una
vez
definida
la
superficie
de
cantidad de unidades de 48m2
emplazamiento, se crean ejes de crecimiento para
5. D  Dotación demandada (litros/persona/día)
ubicar cada uno de los Atrapanieblas. La separación
entre estos ejes de crecimiento estará determinada
6.
por el ancho que necesitara tener cada Atrapanieblas.
Cp

Volumen
potencial
de
captación
(litros/m2/día)
7. N
 Número de personas que debe abastecer el
proyecto
7. F  Factor de seguridad de suministro
FIGURA 5.4
GRASSHOPPER - ESQUEMA DE EJES DE CRECIMIENTO
111
Y las siguientes ecuaciones:
Utilizando un factor de seguridad de suministro
(P) de 30%, el volumen de producción diaria total será
Pd=D*N
de:
PD=D*N*F
PD=D*N*F
PD
Por lo tanto, para el ejemplo práctico, la
S= -------
producción total diaria (PD) será de 1.625 litros.
CP
Para estimar la superficie total de captación que
S
se
SU= ----- m2
necesitará construir,
previamente
se
deberá
disponer de la estimación del volumen potencial de
48
captación para el sitio elegido. Para el casa de las
instalaciones del Cº El Tofo, el promedio anual de
captación es de 3 litros/m2/día. Por lo tanto, la
Lo cual se puede ejemplificar de la siguiente manera:
superficie total se expresará como:
Pd=D*N
PD
S= -------
Para el caso de una comunidad de 50 personas
CP
con una demanda de 25 litros/persona/día, ello
representa la necesidad de contar con una producción
Es decir, para una demanda de 11.375 litros por
diaria (Pd) de 1.250 litros.
día, se requiere construir 542 m2 de superficie de
captación. Sin embargo, como se ha definido al
captador como una unidad o un conjunto de
subunidades de 48 m2 cada una. El valor anterior debe
112
ser expresado en número de subunidades de 48 m 2,
aproximando el resultado al entero superior.
S
SU= ----- m2
48
Del cálculo anterior, se obtiene que para
abastecer la demanda de una población de 50
habitantes con un promedio de 25 litros/persona/día,
FIGURA 5.5
se deberán construir 12 subunidades colectoras de 48
GRASSHOPPER – FUNCIÓN DE PARÁMETROS Y COMPONENTES PARA
LA RELACIÓN ENTRE ÁREA DE CAPTACIÓN Y FÓRMULAS
m2 cada una.
El resultado arrojado por la ecuación generara
Estas
rectángulo sobre los puntos definidos anteriormente,
permitiendo
una
visualización
tridimensional
ecuaciones
son
traspasadas
a
la
aplicación, dejando dos parámetros modificables
del
mediante sliders:
numero de módulos.
1. Ancho de la tela: tiene como límite mínimo 1 mt, y
como límite máximo 4 mt, siendo este límite el ancho
máximo en que se puede encontrar la tela en el
mercado.
113
2. Largo de la tela: límite mínimo 1 mt, límite máximo
sucesivo actualmente está restringido a solo 3 ejes por
estará dado por la capacidad estructural de la
asuntos de análisis solamente.
estructura, y además teniendo en consideración que el
largo máximo es 100 mt por rollo de tela.
Ambos
sliders
se
fijan
en
4
y
12
mt
respectivamente, siguiendo el modelo bidimensional
estándar.
FIGURA 5.6
GRASSHOPPER – SURGIMIENTO DE ÁREA ESTÁNDAR A PARTIR DE
LOS PUNTOS
Se establece un crecimiento sucesivo a través
de
los
ejes
determinados
anteriormente,
FIGURA 5.7
GRASSHOPPER – CRECIMIENTO DE ÁREAS ESTÁNDAR SEGÚN
este
FÓRMULA
crecimiento se da por grupo de 5 módulos en línea y
los siguientes 5 módulos en el eje que se encuentra
inmediatamente al lado izquierdo. Este crecimiento
114
Una vez que el Atrapanieblas tiene lo básico en
cuando a su forma y posición en el terreno, este es
capaz de adaptarse a cualquier tipo de terreno, como
se observa en las siguientes imágenes:
Una vez que el Atrapanieblas tiene lo básico en
cuando a su forma y posición en el terreno, este es
capaz de adaptarse a cualquier tipo de terreno, como
se observa en las siguientes imágenes:
FIGURA 5.8
GRASSHOPPER – DE UN PLANO CON ÁREAS DE CAPTACIÓN A UNO
FIGURA 5.8
CON ATRAPANIEBLAS
GRASSHOPPER – ADAPTACIÓN DE ATRAPANIEBLAS A CUALQUIER
PLANO SEGÚN VALORES DEL TERRENO
115
1. Es posible adaptar la ubicación de los módulos a
cualquier desnivel del terreno a en el cual se necesita
emplazarlos.
2. El crecimiento de los módulos siempre será de la
siguiente forma, lo cual evita las superposiciones y
eventuales pérdidas por anulación de aéreas de
captación.
FIGURA 5.9
ESQUEMA DE CRECIMIENTO MODULAR
116
CONCLUSIONES
117
Basado en el desarrollo y aplicación de la
Pero más allá de ser un simple medio por el
investigación podemos concluir que la herramienta de
cual generar un abanico de múltiples posibilidades, el
diseño generativo aplicada a las etapas de diseño o
diseño generativo aplicado, funciona como una forma
proyectación, nos proporciona un medio de constante
de diseño real, que nos permite acotar el campo de
evaluación de propuestas, optimizando la etapa de
acción al estado concreto en el que encontramos las
diseño, en la búsqueda de una solución acorde a los
cosas. La definición de variables de diseño mediante
requerimientos de un proyecto.
datos reales, define al igual que un marco,
las
eventuales propuestas de diseño, orientándolas y
Entonces el diseño generativo se convierte en
el actor vinculante
acotándolas a valores reales (materiales en el
de los procesos de diseño
mercado, medidas en las que los encontramos, etc.).
abstracto, permite orientar las ideas de diseño en la
búsqueda de caminos formales que conduzcan al
Entonces el diseño generativo definido por
desarrollo de propuestas reales.
parámetros, conecta el mundo de las ideas de
propuestas de diseño con un campo real de aplicación
definido por las variables influyentes en el proceso y
resultado de la forma.
FIGURA C.1
ETAPA PROCESO DE DISEÑO
118
Conclusiones pertinentes a la investigación
aplicada:
1. La búsqueda y definición de variables nos permite
jerarquizar los factores incidentes en el desarrollo de
propuestas, es así como podemos visualizar:

Variables primarias del desarrollo de sistemas
(en este caso topografía, viento, cantidad de agua en
la nube y cantidad de personas consumidoras del
recurso), las cuales influyen directamente
en el
desarrollo inicial de la propuesta.

FIGURA C.2
Variables secundarias: (vegetación y fauna
circundante, distancia con respecto a la costa, etc.),
INCORPORACIÓN DEL DISEÑO GENERATIV0 EN LAS ETAPAS DE
DISEÑO
influyen pero no son determinantes.
La mezcla de estas variables nos proporcionan
las consideraciones necesarias para la definición del
rediseño del sistema en su conjunto. El cual tomara
aspectos ya mencionados además de otros propios
Esto altera directamente el ciclo de diseño que
de la forma, tales como: relación del sistema con el
a su vez intencionalmente afecta al final del proceso,
suelo, apoyos, tensores estructurales, el tamaño y
nos permite generar propuestas que de otra manera
espesor del obstáculo absorbente, por nombrar
hubiera sido imposible llegar
algunos.
119
La investigación desarrollada esta acotada, a la
central del modulo, con ello se busca que los módulos
definición solo de variables primarias influyentes en la
se instalen siguiendo la dirección del viento imperante
propuesta.
en el sector escogido, la cual no es necesariamente
frontal como se considero en el análisis actual.
1. La definición de variables primarias permite
aproximar
situación
el comportamiento del sistema a una
específica,
entregándonos
los
datos
necesarios y requerimientos atingentes al a zona en
cuestión. Esto nos permite optimizar todos los
procesos asociados al sistema Atrapanieblas ya sea:
cantidad de Atrapanieblas utilizados, costos que eso
implica, mano de obra, materiales, etc.
2.
Estos
datos
nos
proporcionan
un
primer
acercamiento al desarrollo del sistema, entregándonos
un punto a partir del cual, la retroalimentación
producto del análisis de factores incidentes nos
permite, continuar y en el caso que sea necesario
FIGURA C.3
redefinir ciertas variables.
ESQUEMA DE ROTACIÓN DE ATRAPANIEBLAS SEGÚN LA VARIABLE DE
DIRECCIÓN DEL VIENTO
3. Consideraciones pertinentes, para la incorporación
de nuevas variables:

Actualmente los módulos crecen de manera
recta con respecto al cerro de emplazamiento, se
visualiza una posible rotación con respecto al eje
120

Otro
aspecto
que
actualmente
conserva
deficiencias tiene relación con los desniveles frontales
del cerro, si se consideran un terreno con grandes
desniveles en este sentido los módulos, no logran
emplazarse adecuadamente.
121
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