análisis del comportamiento térmico y lumínico de una fachada

UNIVERSIDAD DEL BÍO-BÍO
FACULTAD DE ARQUITECTURA, CONSTRUCCIÓN Y DISEÑO
ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO TÉRMICO Y LUMÍNICO DE
UNA FACHADA COMPUESTA POR MÚLTIPLES CAPAS TEXTILES
APLICADA EN CALI, COLOMBIA
Tesis presentada al Programa de
Posgrado en Arquitectura y Urbanismo de
la Universidad del Bíobío para optar al
grado de Magíster en Hábitat Sustentable
y Eficiencia Energética
AUTOR: ANGELA BIBIANA DÍAZ BOTERO
PROFESOR GUÍA: RODRIGO GARCÍA
Co-Tutor: GERARDO SAELZER
Concepción, Julio 2013
ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTO TÉRMICO Y LUMÍNICO DE
UNA FACHADA COMPUESTA POR MÚLTIPLES CAPAS TEXTILES
APLICADA EN CALI, COLOMBIA
Magíster en Hábitat Sustentable y Eficiencia Energética
ANGELA BIBIANA DÍAZ BOTERO
2|Página
AGRADECIMIENTOS
A quienes desinteresadamente me atendieron y me compartieron información,
Gerardo Castro, Markus Holzbach
A quienes me ayudaron con información y documentos que guiaron todo el proceso,
Esteban Botero, Diana Lorena Restrepo, Juan Sebastián Díaz
A quienes me prestaron ayuda técnica con traducciones, y documentación básica
Luis Bernardo Monrroy, Mariana Giraldo, María del Pilar Mejía
A quienes leyeron, corrigieron e hicieron recomendaciones,
Álvaro Fabio Díaz, Rebeca Leonora Botero, Clara Helena Díaz
Y por último a quiénes me acompañaron y ayudaron en todo el proceso,
Especialmente al final,
Laline Cenci, Guillermo Barra
3|Página
A mi familia maravillosa
que siempre me apoya,
en la cercanía y en la distancia.
4|Página
TABLA DE CONTENIDO
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
1 INTRODUCCIÓN............................................................................................ 10
1.2 JUSTIFICACIÓN ......................................................................................... 13
1.3 OBJETIVOS ............................................................................................... 14
1.3.1 OBJETIVO GENERAL .............................................................................. 14
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICOS..................................................................... 14
1.4 METODOLOGÍA .......................................................................................... 16
1.5 RECURSOS ................................................................................................ 17
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2 EL CONFORT ................................................................................................ 18
2.1 Confort térmico ............................................................................................ 19
2.2 Confort lumínico .......................................................................................... 20
3. LA ARQUITECTURA COMO VESTIMENTA ................................................................ 21
3.1 Los textiles .................................................................................................. 23
3.2 La arquitectura textil .................................................................................... 26
3.3 Tipos de textiles arquitectónicos .................................................................. 28
3.4 Sistema constructivo textil para fachadas .................................................... 33
3.4.1 Paneles text iles ......................................................................... 34
3.5 Aplicación textil contemporánea .................................................................. 34
Bangkok International. NBIA (Aeropuerto de Bangkok/Tailandia) ............. 35
5|Página
Nottingham University Samworth Academy, Nusa. W. Kessling, S.Holst, M.
Schuler. Atkins Global (Reino Unido) ....................................................................... 37
Envolventes arquitectónicas adaptables y condicionadas basadas en
componentes altamente integrados. Markus Holzbach. (Stuttgart/ Alemania) ........... 38
Media-Tic. Cloud- 9 ,Enric Ruiz-Geli (Barcelona/España) ......................... 39
Même- Casa experimental. Kengo Kuma & Associates (Hokkaido/Japón) 40
CAPITULO III
SIMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE FACHADA TEXTIL EN PTFE
4. ELECCIÓN DEL CASO DE APLICACIÓN ................................................................... 41
4.1 Clima Tropical En Colombia ....................................................................... 41
4.2 Clima en Santiago de Cali ........................................................................... 42
4.3 Descripción del caso de aplicación .............................................................. 45
5. METODOLOGÍA .......................................................................................................... 48
5.1 Evaluación térmica ...................................................................................... 50
5.1.1 Evaluación térmica por medio de software ....................................... 51
5.2 Evaluación lumínica ..................................................................................... 55
5.2.1 Iluminancia....................................................................................... 55
5.2.2 Coeficiente de luz diurna.................................................................. 56
5.3 Interpretación de resultados ........................................................................ 56
CAPITULO IV
RESULTADOS EVALUACIONES TÉRMICO LUMÍNICAS
6. RESULTADOS ............................................................................................................ 58
6|Página
6.1 Resultados térmicos .................................................................................... 58
6.1.1 Transmitancia térmica (U) por calculo manual ................................ 60
6.1.2 Resultados térmicos Ecotect ........................................................... 61
6.1.2. I Distribución de la temperatura ...................................................... 61
6.1.2. II Ganancias del material ................................................................ 62
6.1.2. III Ganancias solares directas ......................................................... 70
6.1.3 Conclusiones térmicas previas........................................................ 75
6.2 Comportamiento lumínico ............................................................................ 75
6.2.1 Iluminancia...................................................................................... 75
6.2.2 Luz diurna ....................................................................................... 78
7 SOLUCIÓN CONSTRUCTIVA ...................................................................................... 80
8 SEGURIDAD ................................................................................................................ 81
9 PROPUESTA PARA EL CASO DE ESTUDIO .............................................................. 82
9 .1 Comportamiento de la fachada textil........................................................... 82
9.2. Esquemas bioclimáticos ............................................................................. 86
10. CUADRO COMPARATIVO ENTRE DIFERENTES MATERIALES............................. 87
CAPITULO V
CONCLUSIONES
4. CONCLUSIONES ........................................................................................................ 88
CAPITULO VI
BIBLIOGRAFÍA
5. BIBLIOGRAFÍA ............................................................................................................ 91
5.1 CONSULTA ESPECIALIZADA .................................................................... 94
7|Página
5.2 DATOS CLIMATOLÓGICOS, TÉCNICOS Y ESTADÍSTICOS ..................... 95
5.3 LISTA DE IMÁGENES ................................................................................. 96
5.4 LISTA DE TABLAS .................................................................................... 100
CAPITULO VII
ANEXOS
ANEXO A Datos climáticos .............................................................................................. 88
ANEXO B. Propiedades de los textiles seleccionados ..................................................... 91
ANEXO C. Análisis manual ............................................................................................. 96
a. Mampostería tradicional con revoque en ambos lados ................................. 96
b. Vidrio simple ................................................................................................. 98
c. Sheerfill V sencillo ........................................................................................ 98
d. Sheerfill V doble/cámara de aire ................................................................... 99
e. Sheerfill V/cámara de aire/Precontraint 1002 low-e .................................... 100
f. Precontraint 1002 lowE /cámara de aire/ Precontraint 702 .......................... 101
ANEXO D. Coeficiente de luz diurna .............................................................................. 102
ANEXO
E.
Ponencia
para
Tens-Scl
2012
V
Simposio
Latinoamericano
de
Tensoestructuras. Santiago de Chile 26, 27, 28 de Septiembre de 2012 ....................... 103
8|Página
RESUMEN
Los avances en cuanto a fibras y materiales textiles arquitectónicos hacen posible que se
puedan desarrollar nuevas aplicaciones basadas en múltiples capas textiles en
combinación con cámaras de aire, que resuelvan de manera adecuada requerimientos
lumínicos y térmicos, como se viene desarrollando por medio de varios ejemplos de
edificaciones alrededor del mundo, que le han dado la responsabilidad de regulador de
ambiente interior a soluciones basadas o completamente desarrolladas con materiales
textiles.
Siendo esta un área que está comenzando a aplicarse y evaluarse recientemente, se
busca por medio de la investigación de las propiedades térmicas y lumínicas de algunos
materiales textiles presentes en el mercado latinoamericano, indagar de manera
exploratoria la posibilidad aplicación de una envolvente de múltiples capas textiles. Por
medio de modelaciones teóricas en software como Ecotect, Dialux y cálculos manuales,
se analiza la utilización de una fachada textil para una aplicación en un edificio de uso
hotelero en el clima cálido húmedo de la ciudad de Santiago de Cali Colombia, de manera
que esta actué como regulador del confort interior.
PALABRAS CABLE: Arquitectura Textil, Confort, Térmico, Lumínico, Múltiples Capas
9|Página
CAPITULO I
INTRODUCCIÓN
1 INTRODUCCIÓN
En la actualidad, la utilización de textiles en la arquitectura, se limita a la protección solar
de apoyo en muchas edificaciones y a edificios muy específicos con carácter deportivo o
comercial. Son muy limitados los casos donde se aprovechan otras características de los
textiles arquitectónicos además de la ligereza, o propiedades estéticas y lumínicas de
estos. Sin embargo, este uso tan especifico y generalizado, no concuerda con las
posibilidades que brindan los materiales textiles en la actualidad. Ya que existen avances
en los últimos años, que han demostrado que éstos pueden llegar a tener características
que normalmente no son asociadas a los textiles, y que pueden superar muchas veces a
otros materiales más sólidos y tradicionales, como por ejemplo la extrema translucidez de
las láminas de ETFE, las posibilidades térmicas de los textiles con Materiales de Cambio
de Fase (PCM) o de los textiles con aberturas sensibles térmicamente para abrirse y
cerrarse de acuerdo a las condiciones de temperatura de su entorno.
En el ámbito más general, existen nuevos textiles con presencia de elementos como la
aramida, y el teflón que abren inmensamente las posibilidades, logrando fibras
incombustibles o textiles antibalas de mínimos espesores. Todas estas cualidades
mencionadas, las poseen algunos textiles avanzados que ya son utilizados en la industria
del vestuario especializado, y que sin embargo, no poseen otros materiales más sólidos.
Por lo tanto, es importante, adentrarse un poco en los avances tecnológicos, para conocer
las nuevas propiedades que pueden ser otorgadas a los textiles gracias a la utilización de
nuevos materiales en las fibras, que logran, características que pueden ser inesperadas
para este tipo de materiales.
Se busca entonces en este trabajo, validar la utilización de los textiles arquitectónicos
como envolvente principal en una edificación de uso constante, por medio de un estudio
10 | P á g i n a
general de los textiles arquitectónicos presentes en el mercado latinoamericano, así como
el estudio de las edificaciones alrededor del mundo que han incorporado los textiles
dentro de la construcción de una manera novedosa. Esto, con el objetivo, de analizar
exploratoriamente los aportes del material textil a las condiciones interiores de confort, de
manera que se logre proponer una fachada textil que pueda responder adecuadamente a
las necesidades climáticas locales de un proyecto especifico. De esta manera se busca
iniciar un conocimiento sobre los aportes al confort interior de este tipo de materiales, que
han sido utilizados experimentalmente o sin una verificación de las condiciones interiores
generas por estos.
11 | P á g i n a
1.1 HIPÓTESIS
Se plantea que así como las personas pueden exponerse a ambientes climáticamente
hostiles (Por ejemplo, de gran humedad, de frío extremo o de condiciones desérticas) con
la única protección que da la utilización de textiles adecuados, así también, las
edificaciones podrían ser resguardadas por estos mismos materiales.
Tomando como base esta analogía, y el avance tecnológico en área textil, surge la idea
de proponer una fachada compuesta por membranas textiles arquitectónicas
como
envolventes únicas de la edificación, para ser evaluada en cuanto a comportamiento
térmico y lumínico, de manera
que se pueda comprobar si existe la posibilidad de
utilización de este tipo de fachadas de modo que se garanticen el confort térmico y
lumínico del usuario en el espacio interior.
12 | P á g i n a
1.2 JUSTIFICACIÓN
Contrario a otros materiales constructivos, y a pesar que desde hace muchos años se
utilizan los textiles en la construcción, no son muy conocidos los datos específicos sobre
éstos, ni tampoco se pueden consultar datos técnicos o tablas comparativas de
parámetros de estos materiales. Sin embargo, como cualquier elemento de la
construcción, los textiles tienen unas propiedades específicas que limitan y potencian los
usos y posibilidades que se pueden lograr con ellos, por esto, es de suma importancia
conocer más a fondo sus propiedades técnicas, térmicas y lumínicas, que los hacen
factibles de ser utilizados en la construcción.
Por esta razón, se busca evaluar el comportamiento de una envolvente textil en aspectos
como el confort térmico y lumínico interior por medio de un caso de estudio ubicado en la
ciudad de Santiago de Cali, Colombia. Los resultados de este análisis permitirán conocer
el comportamiento de los textiles, de manera que se puedan proponer soluciones
arquitectónicas acordes con los requerimientos específicos.
13 | P á g i n a
1.3 OBJETIVOS
1.3.1 OBJETIVO GENERAL
Evaluar exploratoriamente las propiedades térmicas de los textiles arquitectónicos para su
aplicación como envolvente de una edificación, de tal manera que cumpliendo los
estándares técnicos relativos a la aislación térmica, condiciones lumínicas, constructivas y
de seguridad; estos puedan convertirse en una estrategia bioclimática como cerramiento
de edificaciones en el clima cálido húmedo de la ciudad de Santiago de Cali, Colombia.
1.3.2 OBJETIVOS ESPECÍFICO S
1. Conocer las especificaciones técnicas de los textiles arquitectónicos que se encuentran
en el mercado actual, para tener un conocimiento real de las capacidades y limitaciones
de este tipo de materiales.
2. Obtener valores de aislación térmica de diferentes alternativas textiles en combinación
con cámaras de aire, para ser comparadas con valores obtenidos por la mampostería
revocada y el vidrio.
3. Analizar las propiedades lumínicas del textil elegido y del vidrio simple, con el objetivo
de comparar el comportamiento lumínico de ambos y comprobar las posibilidades de uso
del textil propuesto como fachada para un caso de estudio en la ciudad de Cali, Colombia.
4. Conocer la posibilidad de utilización de los textiles como protección térmica principal en
clima cálido húmedo, con temperaturas variables, predominio del sobrecalentamiento y
alta exposición solar, buscando alcanzar un estándar de comodidad, donde la
temperatura varíe entre 21,2°C y 26,8°C
14 | P á g i n a
5. Generar una propuesta general de fachada con elementos textiles como elemento
único, de manera que se responda a las necesidades de confort de una edificación
destinada al uso habitacional ubicado en un clima cálido húmedo, en la ciudad de
Santiago de Cali, Colombia.
15 | P á g i n a
1.4 METODOLOGÍA
Teniendo como base los anteriores requerimientos se seleccionaron tres textiles con
diferentes propiedades, con los cuales se harán diferentes combinaciones de envolvente
con la incorporación de una cámara de aire estanca entre dos capas textiles, en la
búsqueda de lograr una envolvente térmicamente adecuada para las condiciones
climáticas de la ciudad de Santiago de Cali.
De esta forma, se busca comparar diferentes alternativas de muros compuestos textiles,
para elegir el que teóricamente presente el mejor desempeño como aislante térmico, junto
con una buena transmisión lumínica. Luego, la envolvente elegida por los mejores
desempeños, se comparará con otros materiales de construcción, como la mampostería y
el vidrio, por ser utilizados más comúnmente en la construcción en Santiago de Cali; y por
medio de cálculos manuales y modelaciones en Ecotect y Dialux, hacer una comparación
de las propiedades térmicas y lumínicas, para conocer los materiales que pueden aportar
de una mejor forma a la consecución de un confort interior para el clima y el caso de
estudio evaluado.
A partir de los diferentes resultados, se formulará una solución constructiva, basada en
una propuesta de muro textil, de manera que pueda aplicarse en la fachada de la
edificación propuesta.
16 | P á g i n a
1.5 RECURSOS
Para la realización de esta tesis se utilizaron diferentes medios como bibliotecas físicas y
virtuales, para conocer e investigar sobre los avances actuales en el ámbito textil.
Además, se contó con la colaboración de personas como el Ingeniero Gerardo Castro y el
PhD. Arquitecto Markus Holzbach, quienes proporcionaron sus conocimientos, datos
técnicos e investigaciones sobre la arquitectura textil.
También, se utilizó la información climática de Colombia obtenida del Instituto de
Hidrología, Meteorología y Estudios Ambientales de Colombia, IDEAM; y el Sistema de
Información Ambiental de Colombia, SIAC. Además, se utilizaron diferentes programas
informáticos en la realización de los variados análisis, como: Meteonorm, Ecomat,
Ecotect, Dialux, y Autocad.
Es importante mencionar que se reconocen las limitaciones del programa Ecotect para la
realización de análisis térmicos, existiendo programas con resultados más confiables, que
por limitaciones de licencias y compatibilidad no pudieron ser utilizados.
17 | P á g i n a
CAPITULO II
MARCO TEÓRICO
2 EL CONFO RT
El ser humano siempre ha optado por buscar las situaciones que más le favorezcan para
el desarrollo de sus actividades cotidianas, de manera que logre un “punto en el que gaste
la energía mínima para adaptarse a su entorno” (HOLZBACH, 2008) mientras busca hacer
perdurar esas sensaciones, que se traducen en el confort. Este concepto comprende una
variedad de factores que tienen que ver con el lugar, como: la temperatura y velocidad del
aire, la humedad relativa, la temperatura superficial de los elementos, la exposición solar y
la iluminación; además de los factores relacionados con el individuo, como el
metabolismo, la vestimenta y la temperatura de la piel.
Existen otros elementos, que aunque no cumplen en un grado tan alto en la conformación
del confort, si poseen un aspecto sicológico, que logra que el individuo se sienta mejor,
como por ejemplo, la relación interior-exterior, la relación acústica entre diferentes
espacios y la renovación de aire adecuada de un lugar. La arquitectura entonces, busca
un rango donde estos elementos se encuentren cerca a un equilibrio en el que diferentes
personas, se sientan cómodas y puedan realizar sus actividades de manera sencilla,
teniendo presente que aún así, el confort posee algunas características subjetivas y
depende de la edad, el sexo y la cultura, según HOLZBACH.
El confort puede dividirse en diferentes componentes de acuerdo a las características
evaluadas, es decir, puede tomarse el factor térmico, lumínico, acústico, o cultural, y ser
analizado individualmente como parte de ese rango optimo de condiciones a alcanzar.
18 | P á g i n a
Imagen 1 Diagrama de Giovini
2.1 Conf ort térmico
En el caso de las condiciones de temperatura, para poder determinar cuando un material
o una solución constructiva son aptos como respuesta térmica para las condiciones
específicas de un lugar, es importante conocer las propiedades especificas de este
material, tales como la conductividad térmica, la transmitancia térmica y resistencia
térmica de un elemento constructivo.
El coeficiente térmico de un material (ʎ) es la capacidad que este posee de transmitir calor
por conducción a través de sí mismo. Este valor se obtiene de forma experimental, y se
expresa en W/m2°C.
La transmitancia térmica (U) se refiere a la cantidad de calor que se traspasa en una
unidad de superficie de un elemento, por grado de temperatura entre los ambientes
divididos por este, y se expresa en W/m2°C. (NCh853) Este valor se obtiene gracias al
19 | P á g i n a
coeficiente térmico de los materiales presentes en el elemento, a los espesores de estos,
y a la resistencia térmica de las capas de aire adheridas a ambas caras del elemento.
La resistencia térmica (R) es inversa a la transmitancia, y por lo tanto se trata de la
oposición que presenta un material o elemento al paso de calor por una unidad de
superficie por grado de temperatura, y se expresa en m2°C/W. Este valor se obtiene con
el espesor y la transmitancia térmica de los materiales, así como de las capas de aire
adheridas a las caras del elemento.
2.2 Conf ort lum ínico
El confort lumínico se refiere a la capacidad de realizar actividades con un grado
adecuado de luz, donde el ojo humano no presente un agotamiento por exceso o falta de
iluminación. La evaluación del confort lumínico debe hacerse por medio de la
comprobación de la Iluminancia (E), que representa la densidad del flujo luminoso que
tiene incidencia sobre una superficie, donde la unidad de medida de esta es el lux (lx).
(RETILAP ) La iluminancia puede referirse tanto a la luz natural como a la artificial, y por lo
tanto si se desea tener conocimiento de la incidencia de la luz natural dentro de un
espacio interior, es importante conocer el Coeficiente de Luz Diurna (CLD), que
corresponde a la “relación en porcentaje entre la Iluminancia Promedio Interior (Eint)
producida por la luz natural en el plano de trabajo y la Iluminancia Promedio en el Exterior
(Eext) determinada en el mismo instante en un cielo uniformemente nublado y sin
obstrucciones” (RETILAP) De esta forma se puede conocer la cantidad de luz natural que
puede ingresar en determinado momento en una zona especifica del interior de una
edificación, a manera de conocer las carencias y excesos de iluminación que deben ser
suplidos o potenciados.
Todas las anteriores valoraciones van a depender de los materiales envolventes de la
habitación evaluada, y por lo tanto es de suma importancia las características de opacidad
20 | P á g i n a
y translucidez de un material, que determinan la capacidad que puede poseer un
elemento de transmitir o rechazar los rayos visibles o invisibles de la luz. (Ver imagen 1)
3. LA ARQUITECTURA COMO VESTIMENTA
Individualmente, el ser humano se protege del clima buscando compensar las
necesidades a través de la vestimenta, al brindar esta la protección necesaria para
enfrentarse a climas a veces extremos en espacios exteriores, donde se encuentra
totalmente expuesto, ya sea por exceso de frío, de radiación solar o de cualquier otro
elemento que pueda crear incomodidad. Los edificios, cumplen con la misma función que
la vestimenta, pero de manera colectiva y permanente, con la particularidad, de que estos
deben adaptarse a una variedad de estados del clima; ya sea de diferentes estaciones, o
de extremos térmicos del día y la noche en la zona tropical y desiertos del mundo.
Lo ideal entonces sería, que las edificaciones tuvieran las mismas posibilidades de
protección cambiante ante las variables del clima del lugar de asentamiento de la
construcción, tal y como ocurre con la ropa que se utiliza a lo largo del año y que
demuestra qué es lo que hace falta para alcanzar el confort, por lo que se compensa a
través de esta. Sin embargo, la visión que prima en la arquitectura es la de diseñar las
edificaciones a partir del momento más extremo o incomodo del año, para a partir de ahí
crear soluciones que minimizan este impacto, aún cuando en otro momento se puedan
presentar incomodidades que hacen necesario la utilización de complementos, ya sea
para enfriar, calentar o ventilar para lograr una óptima habitabilidad.
Crear una envolvente arquitectónica adaptable o removible, que preste ese servicio de ser
siempre la mejor protección de acuerdo a las necesidades -así como se hace un cambio
de ropa según el clima - sería una respuesta recomendable que garantizaría un verdadero
21 | P á g i n a
confort a lo largo de los diferentes momentos climáticos de un lugar en específico,
admitiendo que “La ropa y los envolventes arquitectónicos asumen la misma
responsabilidad.” (HOLZBACH, 2008) y teniendo en cuenta que como dice OLGYAY, en
general en la arquitectura occidental no se consideran los aspectos inherentes al clima y
las particularidades de una zona, por lo que “plantea, la necesidad de un nuevo enfoque
en Arquitectura, que amalgame las soluciones del pasado al problema del abrigo, con
nuevas técnicas y con conocimientos sobre los efectos del clima en el ambiente humano”
(OLGAY 1968)
La adaptabilidad de las construcciones podría lograrse, tal como lo dice HOLZBACH, al
trabajar con envolturas, que pueden ser simples o múltiples, donde las capas utilizadas
funcionen como un Sistema de Control Climático Corporal, tal y como funciona el traje
espacial; “un ejemplo altamente funcional de una estructura multicapas con materiales
textiles como base para condiciones climáticas extremas” (HOLZBACH, 2008). Para
lograrlo en la arquitectura, es importante la investigación, la creación de nuevos
materiales y la inversión en innovación, así como el atrevimiento a proponer distintas
alternativas, realizables gracias a los avances tecnológicos.
Imagen 2 Sistema adaptable para fachadas Tessellate. Se compone diferentes láminas que se van adaptando
a las necesidades lumínicas de un espacio.
Imagen 3 Sistema de elementos de fachada Strata, que puede ser regulada.
22 | P á g i n a
Imagen 4 Elementos de fachada homeostática o de autorregulación influido por agentes exteriores
Imagen 5 Fachada controlada por elastómero dieléctrico, que ayuda a regular la penetración de luz solar de
acuerdo a la cantidad de radiación que recibe la fachada.
3.1 Los text iles
Actualmente el campo de la investigación textil se encuentra avanzado, ya sea en
innovaciones aplicadas en materiales presentes en el mercado, o en el proceso de
investigación y desarrollo de nuevas tecnologías. Existen, por ejemplo prendas de vestir
que permiten el paso de la humedad en un único sentido, o que pueden regular la
temperatura permitiendo el intercambio de energía o suprimiéndola dependiendo de las
necesidades y de la ocasión. También existen prendas que ofrecen una altísima
seguridad, gracias a un tratamiento antibalas dado por un material textil, Kevlar®, que
permite alta absorción de impactos en una apariencia típica de una prenda de vestir.
23 | P á g i n a
Existen avances que tomando inspiración de la naturaleza desarrollan “materiales que
muestran dos propiedades complementarias en escala-nanométrica y pueden cambiar de
manera reversible bajo ciertas condiciones entre las dos propiedades en la “macro
escala”” (XIA 2008) es decir, materiales que bajo ciertas condiciones pueden presentar
características opuestas como por ejemplo, ser hidrófilo/hidrófobo, conductivo/aislante,
cóncavo/convexo, etc. Estos materiales funcionan de manera que responden a algún tipo
de estimulo exterior de una manera esperada, donde se impone una de las características
sobre la otra por un periodo en especifico, muy similar a como trabajan los textiles que
poseen Materiales de Cambio de Fase (PCM), los cuales logran un almacenamiento
térmico gracias al micro encapsulado de un material, que es recubierto con otro material
que lo protege del medio. De esta forma “su actuación se basa en la gran cantidad de
calor que, sin variar la temperatura, se absorbe o se cede cuando una sustancia cambia
de fase, es decir, el calor latente. Así, en función de las condiciones ambientales, las
microcapsulas incorporadas al textil son capaces de absorber, almacenar y liberar el
calor” (SANCHEZ 2007) Por medio de este tipo de avances, se obtienen las
características de dos materiales en uno, de manera que un textil puede responder a los
estímulos que recibe del medio exterior, y adecuarse a ellos.
También se ha experimentado
con membranas robotizadas
que gracias a la utilización de
materiales
como
fibras
de
carbono y de acero, permiten
el paso de información
a
través de las fibras, logrando
crear
una
movimiento,
estructura
en
que
va
cambiando en función de las
condiciones, y adaptándose a
Imagen 6 Slow furl, instalación robótica que reacciona ante los
cambios del ambiente.
24 | P á g i n a
las necesidades del usuario y del lugar; no al inverso como es común.
De esta forma se demuestran las sorprendentes alternativas que pueden brindar los
textiles, que trasforman la precepción que se podría tener de estos, gracias a la
innovación constante.
Imagen 7 Flexible Lightweight Operable Wall System (FLOW) Sistema
Imagen 8 Compliant Shading Enclosure Mecanismo pasivo ubicado entre dos vidrios, que se expande o
cierra para regular la cantidad de sol y sombra necesarios para cumplir el nivel de confort deseado
Dentro de los múltiples materiales que pueden ser utilizados en la arquitectura, y que han
sido utilizados desde los inicios, están los materiales de recubrimiento tipo textil. Estos
materiales, que comenzaron como pieles de animales o tejidos de diferentes fibras que
25 | P á g i n a
por sus propiedades, como flexibilidad, maleabilidad y ligereza son de sencilla utilización y
dan buenos resultados en la protección del clima “son predominantes en la arquitectura
de las estructuras nómadas, donde la movilidad y flexibilidad son los principales objetivos”
(HOLZBACH, 2008). Aún en la actualidad siguen utilizándose los textiles en arquitectura
efímera, deportiva, y de viviendas temporales, utilizadas como repuesta a emergencias
naturales o situaciones de desastre, cuando se hace necesaria la solución de protección
ante la intemperie de manera inmediata.
3.2 La arquitect ura text il
La arquitectura textil cuenta con un sistema constructivo propio que garantiza su óptima
construcción y funcionamiento, y que
se basa en la membrana textil, o pieza
envolvente que brinda la apariencia
general
a
la
construcción;
la
estructura de soporte, que consta de
los elementos estructurales que le dan
sustento a toda la obra; y por último,
los elementos tensados, que tienen la
función
de
integrar
todos
los
componentes al vincular la membrana
con la estructura de soporte.
Imagen 9 Cubierta textil. Cali, Colombia
Existen diferentes maneras de unir las secciones textiles, como la costura, o la soldadura.
La costura “se caracteriza porque transmite las cargas que circulan a través de las fibras,y
requiere, perforación de la tela, impermeabilización de la costura y protección del hilo”
(LLORENS 2011), mientras que las uniones soldadas no requieren de tratamiento
adicional, y poseen una mayor capacidad de redistribución de las tensiones. Estas dos
maneras de unir el textil se realizan previamente a su instalación, y se complementan con
las uniones que se deben realizar al momento de la instalación en la obra, ya sean
26 | P á g i n a
encoladas, acordonadas, empresilladas o soldadas, aunque “la tendencia actual consiste
en confeccionar las cubiertas de una sola pieza” (LLORENS 2011) en lo posible.
Imagen 10 Tratamientos de borde en arquitectura textil: bolsillo de tela con cable, bolsillo con tubo,
correa, cable de borde con abrazaderas, canal con cordones y arandelas, borde sujeto con platinas.
Hay diferentes posibilidades en el tratamiento para los bordes, que pueden ser rígidos,
semi-libres o flexibles. Como explica LLORENS, los bordes rígidos se caracterizan por la
utilización de estructuras firmes como tubos o perfiles metálicos, los bordes semi-libres se
componen de elementos de transición, como cables o cordones, y los bordes flexibles se
pueden manejar sin refuerzos o por medio de cables o cintas. Los bordes semi-libres y
flexibles cuentan con una mayor amortiguación a la tensión producida por los vientos,
nieve acumulada o encharcamiento por el agua, mientras que los bordes rígidos sufren
una mínima deformación que limita la amortiguación de estos fenómenos.
Es importante saber que existen gran cantidad de anclajes y de especificaciones de
aristas, esquinas, y placas de anclaje que son determinados por las necesidades del
proyecto y el diseño específico de este.
En la actualidad, el ámbito de la construcción se encuentra relegado en la utilización de
textiles, puesto que existen avances en esta área que ya se vienen aplicando en otros
27 | P á g i n a
campos como el de la industria automotriz, y la vestimenta especializada como la médica,
la deportiva, la militar y la de seguridad. Gracias a que la tecnología avanza
continuamente, se puede pensar en la utilización de estos materiales en nuevas tipologías
de edificación, que varíen los ya tradicionales usos de arquitectura efímera y deportiva
que son más comunes.
3.3 Tipos de text iles arquitectónicos
La selección del tipo de textil a utilizar es de gran importancia, ya que el material elegido
es el que se encarga de soportar las cargas por tensión, y por lo tanto hace la mayor parte
del trabajo junto con la estructura. Además es el elemento que le confiere las propiedades
visuales, acústicas y térmicas a la construcción y por tal motivo debe escogerse según las
necesidades y el propósito al cual está destinada la estructura.
En la actualidad existen gran
variedad
de
pueden
utilizarse
arquitectura
materiales
para
textil,
y
que
la
sus
características varían según las
materias primas de estos. “Los
textiles
recubiertos
típicamente
y
laminados
son
con
Imagen 11 Estructura interior de textil base con recubrimiento
materiales sintéticos para una mayor fuerza y/o resistencia ambiental” (FABRIC
ARCHITECTURE 2009) por medio de líquidos aplicados a la tela base, y que pueden
otorgarle protecciones como repelencia al agua o la humedad, contra los rayos UV y
contra el fuego, por nombrar algunos.
28 | P á g i n a
A continuación se dará una breve explicación de los materiales textiles más utilizados en
la actualidad.
Poliéster: Es uno de los materiales más utilizados gracias a su fuerza y durabilidad. Es
resistente a la humedad, a los productos químicos y las fuerzas mecánicas. Posee fuerza
tensil, buena elongación, resistencia al desgarro y estabilidad dimensional.
Poliéster
recubierto
de
Policloruro de vinilo (PVC): Con el
recubrimiento de vinilo se provee
una unión química entre las fibras
de
poliéster.
Es
uno
de
los
materiales más utilizados en la
arquitectura textil. Posee la ventaja
de fabricarse totalmente opaco o
con altos niveles de transmisión de
luz.
Imagen 12 Escultura Leviathan, por Anish Kapoor realizada
con Précontraint® un textil altamente translucido
Poliéster de vinilo laminado: En
este caso el poliéster se ubica al
interior de dos películas de PVC
adheridas por calor, presión o un
adhesivo.
Este
material
posee
buena resistencia a la abrasión y a
los
rayos
UV,
así
como
al
desvanecimiento de colores, de los
cuales tiene gran variedad.
Imagen 13 Obra realizada con Stamisol, textil de poliéster con
gran cantidad de opciones de colores
29 | P á g i n a
PoliTetraFluorEtileno (PTFE): Polímero de alta resistencia química y a altas
temperaturas. Puede utilizarse sólo o con otros compuestos. Es antiadherente,
comúnmente conocido como teflón®. Puede encontrarse como material tejido o en
lámina.
El PTFE tejido es una tela creada por fibras de PTFE que posee la habilidad de resistir
flexiones y doblados constantes, con alta resistencia medioambiental aunque “no es tan
fuerte como el poliéster y el vidrio.” (FABRIC STRUCTURES)
La hoja de PTFE es una membrana
transparente
con
propiedades
de
aislación térmica y transmisión de luz,
además de capacidad de auto limpieza,
resistencia a los rayos UV y a la
polución atmosférica. Cuenta con una
alta
expectativa
de
vida,
y
gran
ligereza. Es ecológicamente amigable
gracias a ser de compuestos no
derivados de la petroquímica y 100% Imagen 14 Textiles tejidos para recubrimiento con PTFE
reciclable.
Fibra de vidrio: Es un buen material aislante, inerte a ácidos, y con soporte a altas
temperaturas que se comporta de una manera elástica. Se utiliza como base para
diferentes textiles.
Fibra de vidrio recubierta de PTFE: Material que soporta grandes cambios de
temperatura que pueden ir desde – 73°C a 232°C. Es un material inerte, inmune a los
rayos UV y con gran capacidad de transmitir la iluminación natural de manera difusa,
mientras posee una superficie altamente reflectante que puede ayudar a reducir el
consumo de energía en algunos casos. Además es no combustible.
30 | P á g i n a
EtilenoTetraFlúorEtileno (ETFE): Co-polímero resistente y totalmente transparente,
autolimpiable y reciclable. Puede ser impreso para limitar el paso de la luz. Puede
utilizarse como hoja sencilla, o en múltiples capas para la creación de cojines rellenos de
aire.
Imagen 15 Eden proyect UK. Realizado con ETFE translúcido
Imagen 16 Art College of Design, realizado con ETFE impreso
31 | P á g i n a
Spandex: Adecuado para espacios interiores o en usos exteriores temporales, ya que no
posee buena resistencia al viento en las costuras. Posee buen estiramiento y una gran
variedad de colores.
Nylon: Puede llegar a ser laminado con películas de vinilo, llegando a ser más resistente
y duradero que el poliéster. En grandes superficies presenta gran estiramiento.
Kevlar®: Fibra de Aramida de extraordinaria ligereza y alta resistencia, además de gran
flexibilidad. Se utiliza en gran cantidad de sectores industriales, desde el automotriz hasta
el aeroespacial. Es la base para la realización de prendas blindadas con apariencia
normal. En la arquitectura su uso es limitado por sus altos costos.
Imagen 17, Imagen 18 Maximilian´s Schell realizado con Politereftalato de Etileno (PET) reforzado con nylon y
Kevlar
Algodón revestido de vinilo: Material apto para su utilización en climas frescos y no muy
húmedos, ya que por su composición tiene altas posibilidades de creación de moho si no
se limpia constantemente.
32 | P á g i n a
3.4 Sistema constructivo text il para f achadas
Dentro de las nuevas aplicaciones de la arquitectura textil, se han introducido nuevas
tecnologías, especialmente para aplicación en fachadas ventiladas, que permiten la
implementación de elementos textiles asociados a marcos estructurales. La aplicación de
estos sistemas se ha hecho principalmente en edificaciones donde se tiene la necesidad
de evitar el deslumbramiento por iluminación excesiva, o por aspectos estéticos.
Estos marcos estructurales para la utilización con textiles, hacen parte de un complejo de
diferentes capas dentro de la edificación, que conforman la totalidad de la fachada, razón
por la cual se utilizan en compañía de otros elementos que complementan las
necesidades de confort. Dentro de los sistemas que pueden encontrarse en el mercado
mundial actual existen varias alternativas como, Sistema Texo, Sistema BATenso y Sefar
Lightframe. Cada uno de estos sistemas cuenta con soluciones similares para poder
desarrollar fachadas con marcos metálicos textiles.
Imagen 19 Sistema Texo. Marcos estructurales para fachadas textiles
33 | P á g i n a
3.4.1 Paneles textiles
Los sistemas que utilizan paneles textiles se caracterizan por la utilización de marcos de
aluminio que garantizan la rigidez, fuerza y ligereza necesaria para poder auto sostenerse
y recibir las cargas tanto de los textiles como del viento y la lluvia, además de poder
soportar la corrosión y el fuego. Este sistema funciona de manera similar a como trabaja
un bastidor, donde los marcos textiles pueden ser aplicados de manera vertical u
horizontal, como fachada, o como cielo raso.
Por basarse en módulos, estos sistemas tienen la posibilidad de ser montados y
desmontados, lo que resulta muy práctico al momento de algún tipo de mantenimiento o
reparación.
3.5 Aplicación text il contemporánea
Dentro del campo de los textiles, se incluyen diferentes materiales que cuentan con origen
natural o químico, donde se incluyen gran variedad de telas tejidas, no tejidas, mallas,
membranas y películas; por lo tanto, podría decirse que dentro del grupo de los textiles se
incluyen materiales que siendo de un espesor mínimo cuentan con gran flexibilidad y
capacidad de plegado, sin que esto llegue a afectar su forma.
Por otro lado, los textiles de los que comúnmente se tienen conocimientos no tienen las
suficientes ventajas como para ser utilizados en la construcción, pero es con “La
introducción de materiales sintéticos como el nylon en 1930s, el poliéster en 1950s, (…) Y
en 1960s cuando la fibra de carbono y las aramidas (fibras de poliamida con gran firmeza
y resistente al fuego) como el Kevlar fueron introducidos al mercado especializado,
cuando una nueva era de fibras de alto desempeño empezó (McQUAID 2006). La
implementación de estos nuevos materiales es la razón por la que se puede empezar a
34 | P á g i n a
introducir los textiles con mayor entusiasmo en la arquitectura actual, donde también se
estudien nuevas aplicaciones de materiales ya utilizados, que abren la exploración de
nuevos acabados y carácter de las edificaciones. Algunos ejemplos del uso de textiles en
la actualidad, de manera experimental, demuestran las grandes posibilidades que este
tipo de materiales tienen en cuanto a adaptabilidad gracias a mecanismos que permiten
situaciones que antes no eran posibles, como el caso de de los polímeros con memoria
responsiva, que responden a estímulos externos de manera que se pliegan o extienden,
de acuerdo a un incentivo térmico, notándose un cambio en la apariencia, y distribución
de este.
En la actualidad existen diferentes ejemplos de la utilización de materiales textiles como
elementos de fachada, donde las necesidades de confort interior son alcanzadas gracias
a las capacidades térmicas y lumínicas de los textiles utilizados como envolvente de estas
edificaciones, ya sea de manera individual o en combinación con otros materiales
constructivos. Se busca aprovechar además de las características de transparencia de
muchos materiales textiles, las propiedades especiales de estos, como el mínimo espesor.
Es cada vez más común, ver soluciones que involucran diferentes textiles agrupados en
capas, que conforman elementos como cojines, donde la integración de cámaras de aire
se hace con la idea de crear una mayor resistencia térmica de la envolvente sin restarle
liviandad ni translucidez a la fachada o cubierta propuesta.
Bangkok International. NBIA (Aeropuerto de Bangkok/Tailandia)
La envolvente general de esta edificación está compuesta por múltiples capas que
incluyen vidrio y membranas textiles translucidas. Como menciona KESSLING se
utilizaron membranas que permiten el paso de la luz difusa al interior del edificio por la
parte superior de la envolvente, mientras que a los costados se utilizaron diferentes
35 | P á g i n a
densidades de vidrio con cerámica
para permitir la visual hacia el
exterior
y
protección
solar
simultanea. Adicionalmente la
sección compuesta por textil, posee
una capa exterior de fibra de vidrio y
teflón, mientras la capa interior
posee dos capas textiles, de las
cuales la interior tiene una capa de
Imagen 20 Esquema de Aeropuerto de Bangkok
baja emisividad.
Al interior de este sándwich se
ubicaron
deflectores
del
sonido
translucidos con capas de aire a
ambos
espacio
lados
para
interior
de
proteger
los
el
altos
decibeles propios de este tipo de
equipamiento. Además, por medio
de la separación por capas, se
optimiza la situación del confort
Imagen 21 Aeropuerto de Bangkok, donde se utiliza una
térmico y la necesidad de utilización combinación de diferentes capas textiles según la necesidad
de aire acondicionado, en un clima de altas temperaturas y humedad relativa.
Station Z. Werner Sobek (Oranienburg/Alemania)
Como envolvente protectora de las ruinas de un antiguo campo de concentración se
construye una estructura metálica modular recubierta por ambos lados por un textil
36 | P á g i n a
translucido de fibra de vidrio y PTFE. Para asegurar la permanencia del textil en su lugar,
se genera un vacio parcial constante entre la membrana y su soporte.
Imagen 22 Station Z Construido con textil de fibra de vidrio y PTFE
Nottingham University Samworth Academy, Nusa. W. Kessling, S.Holst, M. Schuler.
Atkins Global (Reino Unido)
La escuela secundaria NUSA, cuenta con una cubierta
simple de ETFE soportado sobre una estructura
Texo® utilizada como una claraboya acristalada por
primer vez. Esta aplicación permite altos niveles de luz
natural al interior del patio central y de la aulas, gracias
a un 97% de translucidez del ETFE.
Esta alternativa representó una reducción de un 40%
en los costos en comparación con una alternativa
vidriada con una decima parte del peso de esta,
además permitió la fabricación de los marcos en taller,
Imagen 23 ETFE en escuela NUSA
37 | P á g i n a
para luego ser instalados rápidamente por pocos operarios, gracias a su mínimo peso.
Imagen 24 Escuela secundaria NUSA, Instalación de módulos en ETFE en sistema TEXO
Envolventes arquitectónicas adaptables y condicionadas basadas en componentes
altamente integrados. Markus Holzbach. (Stuttgart/ Alemania)
En esta investigación se logra,
gracias
a
la
integración
de
múltiples capas textiles, crear
una envolvente de 1.4 cm de
espesor con la capacidad térmica
comparable a un muro tradicional
de
15
cm
propiedades
y
con
acústicas,
buenas
donde
“una alta flexibilidad puede ser
obtenida simultáneamente con
Imagen 25 Interior estructura “Paul”
38 | P á g i n a
bajos pesos superficiales y alta transmisión de luz” (HOLZBACH, 2008) en una envolvente
adaptable y responsiva química y/o físicamente a diferentes modificaciones climáticas.
Imagen 26 Estructura “Paul” envolvente adaptable y responsiva física y químicamente
Media-Tic. Cloud- 9 ,Enric Ruiz-Geli (Barcelona/España)
El revestimiento de este edificio consta de unos almohadones de ETFE que pueden ser
inflados
según
las
necesidades
térmicas y lumínicas para regular las
condiciones
interiores.
mecanismo
funciona
automáticamente
luxómetros
autónomos
Este
gracias
a
unos
energéticamente
que
regulan
el
funcionamiento de los cojines inflando
o vaciando los cojines según la
necesidad.
Imagen 27 Media- Tic. Fachada compuesta por cojines
ETFE que pueden ser inflados o desinflados según las
necesidades lumínicas.
39 | P á g i n a
Même- Casa experimental. Kengo Kuma & Associates (Hokkaido/Japón)
En la construcción de esta casa experimental para una región fría de Japón se utilizaron
marcos de madera con revestimiento exterior de una membrana de poliéster fluor-carburo,
y una membrana interior de fibra de vidrio desmontable. En medio de estas dos
membranas se ubica un aislante reciclado de botellas PET, “esta composición se basa en
la idea de crear una corriente de convección en el espacio intermedio” (KUMA 2011) de
manera que el ambiente pueda permanecer confortable.
permitiendo también el paso de la luz al interior, y un ahorro en energía por iluminación.
Al ser experimental la vivienda está provista con sensores que permiten seguir el
comportamiento térmico de esta, para verificar su desempeño en cuanto a su fachada
textil, y piso radiante por geotermia.
Imagen 28 casa experimental Meme, totalmente recubierta en textil
40 | P á g i n a
CAPITULO III
SIMULACIÓN Y EVALUACIÓN DE FACHADA TEXTIL EN PTFE
4. ELECCIÓN DEL CASO DE APLICACIÓN
A continuación se explica las particularidades del clima y del proyecto donde se analizará
la aplicación de una fachada textil propuesta
4.1 Clima Tropical En Colombia
Colombia en su totalidad posee un clima tropical modificado por altura, lo que significa
que a medida que van aumentando los metros sobre el nivel del mar, la temperatura va
disminuyendo hasta el punto de existir lugares con temperaturas de 0°C e inferiores y de
nieves perpetuas. Esto significa que no existen estaciones, ni inviernos y veranos
definidos por la cantidad de insolación, sino que las dos temporadas invernales (marzomayo, octubre-noviembre) están definidas por la
cantidad de precipitaciones, que pueden variar
con los fenómenos El niño y La niña, que
ocurren por una variación de la temperatura de
las aguas del océano pacífico tropical central,
donde “”El niño” reduce las precipitaciones,
(mientras que) “La niña” favorece el incremento
de las mismas en gran parte del país”(IDEAM)
Imagen 29 Ubicación de Santiago de Cali en
Colombia
41 | P á g i n a
4.2 Clima en Santiag o de Cali
La ciudad de Santiago de Cali, donde se ubica el edificio que se va a analizar,
se
encuentra ubicada al sur-occidente de Colombia, en el departamento del Valle del Cauca,
emplazado en el valle que se halla entre la ramificación occidental y central de la
Cordillera de los Andes a su paso por Colombia. Esta ciudad se encuentra ubicada en la
latitud 3°27”N, en una longitud de –76°32”, una altitud de 995 msnm aproximadamente y
posee una temperatura promedio de 23.7°C.
Esta ciudad cuenta con una población de 2´244.639 (DANE) habitantes y por su
localización y altitud relativamente baja se puede clasificar como de clima cálido húmedo,
con precipitaciones de 1000 a 1500 mm, repartido en 100-200 días al año. Posee una
velocidad del viento que varía entre 0 a 2 m/s y tiene un brillo solar de 1700 a 2000 horas
de sol/mes, con una radiación de 4,0 a 4,5 Kw/m²/día. (Ver anexo A para más
información)
Tabla 1 Generalidades climáticas de Santiago de Cali
Temp.
Media
T. media
máx.
T. media
mín.
T. máx.
abs.
T. min.
abs.
Precipitación
No de
días
Humedad
Brillo
solar
Evaporación
Nubosidad
Ene
Feb
Mar
Abr
May
Jun
Jul
23.9
23.9
24.2
23.8
23.6
23.8
23.9
32.1
32.1
32.7
32
31.4
31.9
16.7
16.9
17
16.9
17.2
36.3
36.5
36.4
33.2
14.4
15.4
14.6
48.1
60.9
9
Sep
Oct
No
Dic
24
23.8
23.2
23.2
23.4
32.5
33
32.5
31.5
30.9
31.2
16.8
15.4
15.6
16.5
16.4
16.7
16.5
32.8
33.2
34.4
35
35.5
33.7
32
32.8
14.6
16.2
15.1
13.6
13.4
14.2
15
15.1
15
103.3
122.8
97.2
54.7
28
46.2
69
114.6
98.6
65.1
10
12
15
15
10
8
9
11
17
14
11
72
71
72
74
75
74
70
70
71
75
75
74
183
155.8
166.5
139
147.1
153.1
189.9
175.1
157.4
151.1
153.8
170.1
144.5
138.3
158
136.4
130.8
130.8
152.7
163
150.8
145.3
129.4
132.8
6
6
6
7
7
6
6
6
6
6
6
6
42 | P á g i n a
Ago
“En las zonas tropicales (cálido-húmedas) los elementos del medio climático cambian
drásticamente. El impacto de la radiación directa disminuye, pero el de la difusa aumenta;
la precipitación pluvial es un elemento primordial y las altas humedades relativas la
complementan. Los impactos de los elementos se tornan verticales ya que la lluvia y la
radiación atacan las moradas desde la parte superior”. Esta particularidad libera a “las
paredes de su uso característico, como protectoras del calor y tornándose en barreras
contra la luz y en elementos separadores entre el exterior y el interior. Además, Son
ligeras como para no almacenar el calor, (…) y permiten el paso de los vientos (…) como
elemento primordial.” (OLGAY 1968)
En Cali “el clima es muy especial. La temperatura media anual esta en medio del confort,
con periodos fríos y calientes durante el día, cruzándose tres veces la zona de confort.
Los elementos climáticos también presentan cambios abruptos. Casi todos los días brilla
el sol, con energía ardiente, en un firmamento semidespejado, en el cual el sol se mueve
con la igualdad de un anillo dorado. Los vientos, al llegar poseen volumen y fuerza. La
lluvia no cae, se desgaja en furiosos aguaceros” (OLGAY 1968)
En el diagrama de necesidades bioclimáticas de Cali, el patrón horizontal de la imagen,
indica el clima relativamente constante a lo largo del año, en comparación con las
variaciones diarias que se especifican según los diferentes achurados, donde el punteado
indica los momentos de confort con vientos, las líneas horizontales significan instantes de
confort a la sombra, y los lugares con el signo (+) y signo (-) corresponden a períodos
donde hay excesivo calor y excesivo frío.
43 | P á g i n a
Imagen 30 Diagrama de necesidades bioclimáticas de Cali
Por esta variación presente en el clima diario de Cali, y por la temperatura de este ciudad,
“los objetivos primordiales son: a. reducir la producción de calor; b. reducir la absorción de
radiación; c. promover la pérdida de radiación; d. evitar la absorción de humedad; e.
incrementar el movimiento del aire.” (OLGAY 1968)
44 | P á g i n a
4.3 Descr ipción del caso de aplicación
El proyecto que se utilizará como caso de aplicación para evaluar el comportamiento
térmico teórico de una envolvente textil, corresponde a una edificación de uso hotelero
como
una
temporal
edificación
colectiva
de
uso
y de ocupación variable, que
requiere un control térmico y lumínico, para el
uso de personas que pueden no estar
acostumbradas al clima cálido húmedo de la
ciudad de Santiago de Cali, y por lo tanto
requieren la regulación de
lumínicas,
en
conjunto
las condiciones
con
un
buen
desempeño térmico, todo en una edificación
que se complemente con una agradable y
llamativa expresión arquitectónica. Por la
tipología de la edificación se hace necesaria la
conformación de espacios confortables en los
diferentes periodos del día, debido a la Imagen 31 ubicación en Santiago de Cali
variedad de personas y comportamientos de estadía, así como a las diferentes
actividades recreativas o laborales que se pueden desarrollar en la habitación en
cualquier momento del día.
La edificación del hotel, se desarrolla en una edificación en altura, ubicado al noroccidente
de la ciudad, más precisamente en la calle 58 N con avenida 6 de Cali. La implantación
del edificio en el lote, se hace de manera exenta, y está compuesta por una planta
rectangular con sus caras principales orientadas hacia el norte y el sur.
45 | P á g i n a
Imagen 33 Zona de ubicación del hotel
Imagen 34 Planta tipo hotel
46 | P á g i n a
Imagen 32 Lote de ubicación hotel
Imagen 35 Fachada hotel
Imagen 36 Planta habitaciones a evaluar
47 | P á g i n a
5. METODOLOGÍA
Con base en el marco teórico presentado anteriormente se propone describir en este
capítulo la manera como se estructura y plantea el análisis de una fachada textil para un
edificio de uso hotelero en la ciudad de Santiago de Cali, Colombia; de manera que esta
pueda resolver los problemas de desempeño térmico y lumínico que pueden presentarse
comúnmente en edificaciones de este tipo en el clima cálido húmedo.
Se realizó recolección de información técnica de diferentes textiles arquitectónicos, de
marcas y empresas de textiles arquitectónicos reconocidos. De esta forma se pudo
acceder a datos técnicos de textiles compuestos por diferentes materiales, y conocer la
presencia y posibilidad de utilización de estos en Latinoamérica. Se seleccionaron
entonces textiles que se encuentran accesibles para Latinoamérica, y por medio de la
comparación de datos correspondientes a aislación térmica, transmitancia lumínica y
caras de material de baja emisividad, se hizo una primera selección de tres textiles para
ser evaluados. Dos de estos textiles cumplían con las más altas aislaciones térmicas en
textiles con algún grado de translucidez, mientras que la tercera posibilidad textil siendo
opaco presenta propiedades de baja emisividad en una de sus caras, por lo que era
interesante poder analizar su desempeño en comparación con las otras alternativas.
El grado de translucidez en los textiles es un factor importante a tener en cuenta, ya que
en la ciudad de Santiago de Cali, una de las necesidades más importantes de acuerdo a
OLGAY es la de reducir la absorción de calor y de radiación, objetivo que generalmente
se logra con la limitación del ingreso de la luz solar por medio de aleros, espacios
intermedios o cortinas interiores. Esta situación, genera muchas veces espacios poco
iluminados, razón por la cual se busca que por medio de los textiles se pueda generar un
espacio térmicamente confortable e iluminado naturalmente.
48 | P á g i n a
Con el objetivo de lograr una mayor aislación térmica se plantean cinco alternativas de
envolventes simples y compuestas, donde se proponen alternativas con cámara de aire
estanco, para poder brindar una mayor resistencia térmica al complejo envolvente. Como
espesor para esta cámara de aire se toma como referencia la perfileria estándar de los
sistemas constructivos de marcos estructurales tipo Texo, de 50mm de espesor.
PROPIEDADES
SHEERFILL V
Peso
Espesor
Transmisión solar %
Reflexión solar %
Resistencia al fuego
Aislamiento termico
vertical
Aislamiento termico
horizontal
0,983 Kg/m²
0,55 mm
18%
73%
cumple normas
diurno U= 0,85
W/m²°C
nocturno U= 1,27
W/m²°C
sin datos
(0,70-0,55 con
fabrasorb)
381 cm
58 $US /m²* aprox.
Atenuación acustica
Dimensiones (ancho)
Costos
Disponibilidad en
latinoamerica
Manejabilidad para
instalación
Limpieza
Si /Brasil
Compleja
Agua lluvia
PRECONTRAINT
702
T2 BLACK PVDF
0,75 Kg/m²
0,56 mm
8-9%
76 - 88 %
cumple normas
PRECONTRAINT
1002 T2
OPAQUE LOW E
1,050 Kg/m²
0,78 mm
0%
78 - 76 %
cumple normas
U = 5,6 W/m²°C
U = 4 W/m²°C
U = 6,4 W/m²°C
U = 5 W/m²°C
14 dBA
15 dBA
178 cm
17 $US /m²* aprox.
Si /Chile, Brasil,
Mexico
178 cm
26 $US /m²* aprox.
Si /Chile, Brasil,
Mexico
Intermedia
Intermedia
Agua lluvia
Agua lluvia
(ver anexo B) * costo de referencia.
Tabla 2 Tabla comparativa de textiles seleccionados
Se proponen cinco alternativas de envolventes de la siguiente manera:
a. Mampostería tradicional de 12 cm con revoque en ambas caras de 25 mm
b. Vidrio simple 6mm
49 | P á g i n a
c. Textil Sheerfill V simple
d. Textil Sheerfill V - Cámara de aire no ventilada de 50mm-Textil Sheerfill V
e. Textil Precontraint 1002 lowE-Cámara de aire no ventilada de 50mm -Textil
Precontraint 702
f. Textil Sheerfill V– Cámara de aire no ventilada de 50 mm –Textil Precontraint 702
Es importante aclarar que se hace una mezcla de alternativas opacas y translucidas
tradicionales con los textiles, con el fin, de conocer gracias al análisis a desarrollar, la
posibilidad de lograr una fachada compuesta exclusivamente por material textil, donde se
puedan obtener los beneficios térmicos del muro en mampostería con las posibilidades
lumínicas del vidrio. Se selecciona el muro en mampostería como alternativa de muro
predominante, al presentar la mayor utilización como material de cerramiento de viviendas
en el área urbana de Cali con un 67,9%(CENAC 2000), mientras que el vidrio simple, por
otro lado se elige por ser el material utilizado por regla general para ventanas en
Colombia.
5.1 Evaluación térmica
Con la idea de comparar térmicamente las diferentes alternativas propuestas entre sí, es
importante conocer la transmitancia y resistencia térmica de estas propuestas por medio
de cálculos manuales, para los cuales se hace una investigación sobre el coeficiente
térmico de los materiales de cada textil. Para estos cálculos se tomo como base la norma
NCh 85319 donde se especifica la resistencia térmica para cámara de aire vertical no
ventilada, con flujo térmico horizontal de espesor mayor a 40mm y emisividad de 0,82,
19
Anexo C, tabla 7
50 | P á g i n a
como Rg=0,165 m²°C; y de Rg=0,37 m²°C para la misma situación de cámara de aire
teniendo en cuenta una emisividad de 0,20. (ver anexo C).
De acuerdo los resultados obtenidos, se opta por hacer la elección de la alternativa textil
que obtiene el mejor desempeño térmico para ser comparado con el muro en
mampostería, y el vidrio, por medio de software como Ecotect y Dialux, para analizar el
comportamiento térmico y lumínico aplicado en caso de estudio.
5.1.1 Evaluación térmica por medio de software
Para la realización del análisis por medio del programa Ecotect, se realiza el
levantamiento de una sección de las habitaciones del hotel, que consta de seis módulos
de habitaciones con su respectivo pasillo interior de acceso. De estas habitaciones se
seleccionan dos, una en el costado norte y una el costado sur, para ser evaluadas de
acuerdo a su comportamiento térmico y lumínico teniendo en cuenta las dos envolventes
arquitectónicas a evaluar.
Imagen 37 Zonas para análisis térmicos
Habitación con orientación norte
Habitación con orientación sur
51 | P á g i n a
En la habitación tipo se especifican los diferentes materiales utilizados en el modelo,
donde se evalúa térmicamente el elemento de fachada que está directamente relacionada
con el exterior. Por lo tanto se analizan varias alternativas que serán reemplazas en la
fachada (color azul en el esquema).
Imagen 38 Planta tipo. Materialidad
Muros fijos. Mampostería tradicional con revoque a ambos lados
Puerta en madera
Envolvente. Elemento a evaluar con las diferentes alternativas
A cada una de estas habitaciones se les aplica los materiales que componen la
mampostería con revoque, el vidrio y los materiales de muro textil con sus respectivos
valores térmicos y de translucidez lumínica, para su análisis en archivos separados.
52 | P á g i n a
Adicionalmente se regulan las situaciones correspondientes a la ocupación y usos de
acuerdo al carácter del edificio, donde al no poder predecir las horas y la manera de
ocupación de todos los usuarios, se mantiene una ocupación mínima constante,
pensando en la posibilidad de los huéspedes, o del personal del hotel, de manera que se
puedan evaluar las cargas a lo largo del día y la noche, y a través de todo el año, con una
ocupación de 24hrs al día.
Imagen 39 Horario de operación
Se plantean unas condiciones de diseño de 0,60 clothing (clo), una humedad de 73%, con
velocidad del viento de 0.50 m/s, y nivel de luz de 400lux.
La franja de confort se ajusta de 21,2 a 26,8°C, sin aplicar ningún sistema de
acondicionamiento. Se plantea una ocupación de 2 personas, con actividad sedentaria de
70 W. Como ganancias internas se plantean 1.5 W/m² de calor sensible y 2 W/m² de calor
latente. El cambio de aire se especifica de 50 ach (Ventilación cruzada con aire quieto) y
una renovación de aire de 0.50 cambios de aire/hr.
53 | P á g i n a
Propiedades capas:
Muro en mampostería
Tabla 3 Propiedades muro en mampostería
Capa
1
2
3
Material
Revoque
Ladrillo macizo
hecho a
maquina
Revoque
Valor U
Admitancia
(W/m²°C) (W/m²°C)
2.38
2.38
Espesor
mm
25
Densidad
1250
Calor
especifico
1088
Conductividad
0.431
2000
1250
836.8
1088
0.711
0.431
Transparencia
(0-1)
0.0
Espesor
(mm)
120.0
Peso
(Kg)
245.000
Densidad
2300
Calor
especifico
836.800
Conductividad
1,046
Transparencia
(0-1)
0.92
Espesor
(mm)
6.0
Peso
(Kg)
0.000
Espesor
mm
Densidad
Calor
especifico
Conductividad
0.6
1787.3
1000
0.274
50
1.3
1010
5.560
0.6
1787.3
1000
0.274
110
25
Absorción
solar
(0-1)
0.7
Vidrio
Tabla 4 propiedades vidrio simple
Capa
1
Material
Vidrio simple
Valor U
Admitancia
(W/m²°C) (W/m²°C)
5.72
5.00
Espesor
mm
6
Absorción
solar
(0-1)
0.94
Muro textil
Tabla 5 Propiedades fachada textil propuesta
Capa
1
2
3
Material
Textil fibra de
vidrio
recubierto
PTFE
cámara de aire
no ventilada
Textil fibra de
vidrio
recubierto
PTFE
54 | P á g i n a
Valor U
Admitancia
(W/m²°C) (W/m²°C)
2.11
2.83
Absorción
solar
(0-1)
0.244
Transparencia
(0-1)
0.032
Espesor
(mm)
6.1
Peso
(Kg)
1.966
Según las anteriores especificaciones se realizan el análisis comparativo de las
envolventes arquitectónicas en diferentes aspectos como distribución de temperatura a lo
largo del día, ganancias del material y ganancias solares directas. Con estos datos se
obtienen tablas de comportamiento de cada material, para la orientación norte y sur,
gracias los cuales se puede hacer un paralelo para conocer las posibles diferencias y
similitudes entre alternativas, y obtener las características de la opción textil para discutir
la posibilidad de la utilización de estos materiales como alternativa única de envolvente en
la búsqueda de confort interior.
5.2 Evaluación lum ínica
Para la realización del análisis lumínico se utilizaron dos software diferentes: Dialux para
la visualización de la iluminancia y Ecotect para el porcentaje de luz de día. Teniendo
como limitante que el software Dialux no posee la alternativa de material textil como
reemplazo de un material translucido se opto por incluir las propiedades ópticas del textil a
un material especificado como vidrio, de manera que el programa pudiera dar unos
resultados aproximados de la transmisión de luz a través del material.
5.2.1 Iluminancia
Los datos que fueron implantados en el software Dialux para la alternativa en vidrio fueron
los siguientes: en factores de luz diurna se utilizo, en grado de transmisión de material
típico de vidrio 100%, con un entorno típico de contaminación de 0,80, y con un tipo de
ventana típico de 1,00. Acerca del material se especifico grado de reflexión de 0%,
55 | P á g i n a
transparencia de 100%, rugosidad de 0%, con efecto espejo de 80, y por ultimo sin
material seleccionado.
Mientras que los datos utilizados para la alternativa textil fueron los siguientes: en factores
de luz diurna se utilizo, en grado de transmisión de material típico de vidrio 18%, con un
entorno típico de contaminación de 0,80, y con un tipo de ventana típico de 1,00. Sobre el
material se defino grado de reflexión de 73%, transparencia de 18%, rugosidad de 2%,
con efecto espejo de 0, y material seleccionado como papel plástico.
5.2.2 Coeficiente de luz diurna
Para el análisis del coeficiente de luz diurna, se utiliza en conjunto el resultado del
programa Ecotect, con los datos incluidos ya especificados con anterioridad, con el
cálculo manual según la fórmula de coeficiente de luz diurna según el Reglamento técnico
de iluminación y alumbrado público de Colombia, RETILAP, especificado a continuación:
Coeficiente de luz diurna CDL % = Iluminancia promedio interior Eint · 100
Iluminancia promedio Exterior Eext
Con el resultado del análisis de Ecotect, además del resultado del cálculo según la norma
colombiana, se espera comparar datos de manera que sea posible reforzar o cuestionar el
resultado, según las similitudes y discrepancias de estos.
5.3 Interpretación de resultados
De acuerdo a los diferentes análisis térmicos y lumínicos ya explicados, y por medio de la
interpretación de las tablas con resultados térmicos, y las imágenes y datos con los
resultados lumínicos, se indaga en las posibilidades teóricas que pueden resultar de la
aplicación de una envolvente textil en una edificación en clima cálido húmedo. De esta
56 | P á g i n a
forma se pueden revisar los parámetros de confort actual, interpretado en la mampostería
y el vidrio, y conocer si estos pueden ser igualados o superados por la envolvente textil
propuesta.
57 | P á g i n a
CAPITULO IV
RESULTADOS EVALUACIONES TÉRMICO LUMÍNICAS
6. RESULTADOS
6.1 Resultados térmicos
Siguiendo los métodos para la obtención de diferentes tipos de resultado térmicos, se
obtienen inicialmente los valores de cálculo manual de transmitancia de los diferentes
complejos envolventes, que conociendo lo que dice OLYGAY acerca de que en la medida
en que disminuye el valor U es mejor el efecto de aislamiento por resistencia; se ordenan
entonces las alternativas iniciando por la mejor:
Alternativa d. Textil Sheerfill V - Cámara de aire no ventilada de 50mm-Textil Sheerfill V
Transmitancia térmica U= 2,11 W/m²°C
Alternativa a. Mampostería tradicional de 12 cm con revoque en ambas caras de 25 mm
Transmitancia térmica U= 2,43 W/m²°C
Alternativa f. Textil Sheerfill V– Cámara de aire no ventilada de 50 mm –Textil Precontraint
702
Transmitancia térmica U= 3,20 W/m²°C
Alternativa e. Textil Precontraint 1002 lowE-Cámara de aire no ventilada de 50mm -Textil
Precontraint 702
Transmitancia térmica U= 3,23 W/m²°C
Alternativa b. Vidrio simple 6mm
Transmitancia térmica U= 5,72 W/m²°C
58 | P á g i n a
Alternativa c. Textil Sheerfill V simple
Transmitancia térmica U= 5,87 W/m²°C
De acuerdo a estos resultados, se opta por la elección de la alternativa d. Textil Sheerfill V
- Cámara de aire no ventilada de 50mm-Textil Sheerfill V, como elemento compuesto de
material textil, para ser evaluado comparativamente con las alternativas de vidrio y
mampostería, con el objetivo de buscar en la propuesta textil una solución integral al
problema de confort térmico y lumínico, que en general se resuelve con una mezcla de
materiales opacos y translucidos.
Al analizar la variación de resultado entre la membrana textil simple Sheerfill V con U=
5,87 W/m²°C, y la alternativa que utiliza la misma membrana textil con una cámara de aire
estanca al interior de 50mm con un resultado de U= 2,11 W/m²°C, se puede entender
“como el aire quieto es uno de los mejores aislantes, los materiales que encierran, atrapan
o contienen películas delgadas de aire, tienen características menores de conductividad
térmica y por lo general son livianos” (OLGAY 1968) mientras que los materiales que
poseen características de inercia térmica y que por lo tanto “producen grandes diferencias
en el tiempo entre las temperaturas interior y exterior son densos y el comportamiento
esta directamente asociado a su peso” (OLGAY 1968) como ocurre con la mampostería
que presenta un buen resultado con U=2,43 W/m²°C, y se encuentra a continuación de la
alternativa textil mejor evaluada.
Luego, puede decirse que el hecho de que un material o solución tengan un aspecto y
características totalmente opuestas como en el caso del complejo textil y la mampostería,
no significa necesariamente que su respuesta ante los mismos estímulos sea totalmente
disímil, ya que además de las características físicas más diferenciables como la masa; en
el caso del comportamiento térmico, que es el que nos interesa en este instante, influyen
otros factores como el calor especifico del material, la masa térmica, o la capacidad de
aislación del aire estanco, que son particularidades que hay que tener en cuenta, y que en
ocasiones pueden ser desestimados.
59 | P á g i n a
6.1.1 Transmitancia térmica (U) por calculo manual
2,43 W/m²°C
60 | P á g i n a
5,72 W/m²°C
5,87 W/m²°C
2,11 W/m²°C
3,23 W/m²°C
f. Precontraint 1002
lowE/ cámara de
aire no ventilada /
Precontraint 702
Precontraint 1002 lowE 0,78 mm
Cámara de aire no ventilada 50 mm
Precontraint 702 0,56 mm
Sheerfill V 0,55 mm
Cámara de aire no ventilada 50 mm
Precontraint 1002 lowE 0,56 mm
d. Sheerfill V doble / e. Sheerfill V /
cámara de aire no cámara de aire no
ventilada
ventilada /
Precontraint
1002lowE
Sheerfill V 0,55 mm
Cámara de aire no ventilada 50 mm
Sheerfill V 0,55 mm
c. Sheerfill V
sencillo
Sheerfill V 0,55 mm
b. Vidrio simple
Vidrio común 6 mm
Revoque 25 mm
Mampostería 1100 mm
Revoque 25 mm
a. Mampostería
tradicional con
revoque en ambos
lados
3,20 W/m²°
6.1.2 Resultados térmicos Ecotect
Los resultados obtenidos por medio del software Ecotect para las tres alternativas de
envolventes evaluadas: Mampostería, Vidrio, y Muro doble en Sheerfill V con cámara de
aire estanca, son organizados de manera que las tres alternativas de envolvente puedan
ser comparadas en sus resultados de acuerdo a la orientación de la habitación.
6.1.2. I Distribución de la temperatura
La distribución de la temperatura en las tres alternativas presenta dos características
especiales, con similares resultados en las diferentes alternativas evaluadas. Por un lado,
la mayor proporción del tiempo la temperatura del espacio interior sobrepasa la
temperatura exterior, llegando a elevarse 625hrs al año por encima de esta, pero siempre
reflejando los cambios de temperatura exteriores, y además encontrándose en general
dentro del rango de confort para Cali que se establece entre 21,2 a 26,8°C según
OLYGAY.
Como resultado adicional se aprecia como en una menor medida, pero con proporciones
importantes, existen periodos donde la temperatura interior es inferior a la temperatura
exterior, llegando incluso a ubicarse hasta casi 4°C por debajo del límite inferior de
confort, y hasta 1°C por encima del límite superior.
En cuanto a las diferencias presentadas entre las alternativas evaluadas, se advierte, que
aunque las tres posibilidades siguen una misma línea de respuesta ante los estímulos de
temperatura, existe un comportamiento más cercano con lo deseado en la envolvente de
mampostería, seguido por la alternativa textil con una diferencia de 80 hrs menos aprox. al
año dentro de la zona de confort, y por ultimo por la envolvente en vidrio con
61 | P á g i n a
aproximadamente 200hrs al año menos dentro del rango de confort en comparación con
la mampostería. (Ver diagrama 1)
Temperatura exterior
Mampostería
Vidrio
Textil
Imagen 40 Distribución de la temperatura interior del muro en mampostería, el vidrio y el muro textil en el caso
de aplicación.
6.1.2. II Ganancias del material
Las ganancias del material son la suma de las cargas de conducción a través del material
(Qc) y de las cargas solares indirectas a través de materiales opacos (Qs), calculados en
Watts, promediados y distribuidos en las diferentes horas del día, a lo largo del año.
Envolvente en mampostería revocada
La concentración de las ganancias de la mampostería se produce en las horas con
presencia de radiación solar, mientras que las pérdidas asociadas al material se
62 | P á g i n a
presentan en la madrugada, al ser el momento del día con las temperaturas más bajas.
En la orientación norte los valores de ganancias son más elevados llegando a alcanzar
valores sobre los 230.000 W/hora como máximo, mientras que en la orientación sur
apenas llegan a superar los 150.000 W/hora. Las perdidas en ambas orientaciones llegan
a ser muy similares concentrándose al momento del amanecer y obteniendo valores de 30.000 a casi -89.000 W/hora. (Ver tabla 2 y 3)
Envolvente en vidrio simple
Las cargas asociadas al uso del vidrio poseen valores más elevados que las presentadas
en la mampostería, llegando incluso a alcanzar valores de hasta 368.000 W/hora
aproximadamente para la fachada norte, y de 321.000 W/hora para la fachada sur. Las
más altas ganancias se presentan del en la mitad de la tarde, probablemente por la mayor
temperatura del aire además de la radiación solar. Por otro lado las pérdidas se
concentran en la madrugada al igual que en la mampostería, pero con una mayor
duración previa y posterior, así como valores más altos de hasta -234.000 W/hora. (Ver
tabla 4 y 5)
Envolvente en textil Sheerfill V doble con cámara de aire estanca
En la fachada textil analizada, las ganancias se manifiestan de manera muy similar al
comportamiento del vidrio, con concentración de cargas en la mitad de la tarde pero con
valores un poco inferiores a este material, alcanzando valores de hasta 287.000 W/hora.
aprox. como máximo para orientación norte y de 234.000 W/hora aproximada para la
orientación sur.
En relación a las perdidas asociadas al material, se presenta la concentración de estas en
la madrugada, al igual que en las otras dos alternativas de fachada, pero con valores
inferiores de hasta -140.000 W/hora como máximo aproximado; lo que sitúa en resultado
intermedio entre las pérdidas de la mampostería y del vidrio. (Ver tabla 6 y 7)
63 | P á g i n a
Ocaso y amanecer
Hr
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Watts
Fabric Gains - Qc + Qs - Zona Norte _
-1.77454
-3.62914
-3.08512
Cali, Colombia
-12.1541
-12.2537
-4.53126
-12.0544
-4.72408
-5.20613
-13.3495
-13.0153
-12.2537
-1.25333
-7.17289
-5.68818
-6.07703
-5.67854
-0.560384
-0.747176
-0.964097
-5.87778
-1.15692
-4.48306
-1.25333
-0.0933973
2.34827
0.19282
-3.18795
0.771279
-0.796988
0.0964101
0
-2.9887
-1.25333
-1.99247
-1.59398
0
4.48305
2.60307
-0.89661
1.63897
0
1.15692
0.578459
-1.29511
0
-0.398495
0
2.98871
8.21893
6.17023
1.09586
2.9887
0
3.56716
2.21743
0.796988
0
-0.199248
0.796988
12.235
17.0783
14.0758
2.9887
5.78459
2.59021
8.67688
8.96611
3.48682
0.28923
0.199248
2.59021
44.4315
45.6749
46.1215
33.6742
50.5138
45.4844
60.4714
61.4335
23.2153
10.6911
10.4809
20.0862
109.075
104.633
101.373
98.3065
101.55
108.703
120.332
121.842
74.692
60.8627
46.5075
71.5677
166.44
143.582
148.843
153.434
148.768
162.415
168.867
182.418
125.741
112.891
96.1717
133.339
192.194
170.031
165.221
176.438
184.992
192.393
216.762
230.312
160.709
148.235
121.875
171.208
204.478
160.551
181.96
197.289
189.095
206.476
233.246
236.134
177.959
171.241
134.558
185.438
187.431
143.562
173.555
204.743
210.776
228.556
233.071
230.76
187.6
181.66
138.911
178.225
163.005
114.722
139.805
175.726
183.08
184.21
202.73
200.612
168.733
158.351
125.615
159.656
135.768
84.2724
119.319
148.122
155.563
151.271
167.357
172.88
135.729
134.209
108.292
125.186
106.288
72.4498
84.8602
121.599
114.594
134.635
144.563
118.389
105.22
101.7
89.6749
97.2469
60.6324
46.7647
54.5612
89.0698
100.19
92.5267
98.2038
91.191
69.5814
69.4012
67.7263
64.3151
-1.27272
-2.5412
6.57734
29.1445
62.2683
50.7313
35.0991
35.8431
21.0688
37.2232
23.8874
11.6697
-68.9636
-56.7137
-58.9977
-40.1239
-10.9191
-17.1037
-46.7453
-44.3906
-45.8888
-35.6107
-40.62
-59.1075
-83.1233
-64.8975
-78.8632
-83.9825
-63.7269
-84.2814
-86.9616
-85.3226
-83.0859
-89.179
-88.1667
-86.4731
-65.2845
-50.9147
-60.5453
-70.7326
-50.0367
-69.836
-70.0899
-67.9689
-69.7364
-73.8499
-73.9206
-69.7364
-47.7258
-36.1847
-42.4203
-56.088
-37.5998
-55.0917
-52.8325
-51.29
-54.8925
-59.0992
-60.2722
-53.5974
-31.6616
-22.0951
-27.0911
-43.2366
-26.3199
-40.2479
-35.3824
-35.286
-40.746
-45.2162
-47.1219
-40.1482
-17.5586
-10.7807
-13.6902
-30.7836
-16.004
-26.7987
-21.1137
-21.4994
-28.5919
-31.7188
-33.7723
-27.4961
-7.47176
-5.33697
-4.53126
-21.0205
-8.96611
-16.936
-10.4123
-9.35175
-18.0318
-19.6676
-21.5187
-16.3382
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 6 Ganancias del material para muro en mampostería con orientación norte. Expresado en Watts
64 | P á g i n a
Watts
390
312
234
156
78
0
-78
-156
-234
-312
-390
Ocaso y amanecer
Hr
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Watts
Fabric Gains - Qc + Qs - Zona Sur_
-1.77454
-3.62914
-3.08512
Cali, Colombia
-12.1541
-12.2537
-4.53126
-12.0544
-4.72408
-5.20613
-13.3495
-13.0153
-12.2537
-1.25333
-7.17288
-5.68818
-6.07703
-5.67854
-0.560384
-0.747176
-0.964097
-5.87778
-1.15692
-4.48306
-1.25333
-0.0933973
2.34827
0.19282
-3.18795
0.771279
-0.796988
0.0964101
0
-2.9887
-1.25333
-1.99247
-1.59398
0
4.48305
2.60306
-0.89661
1.63897
0
1.15692
0.578459
-1.2951
0
-0.398495
0
2.98871
8.21893
6.17023
1.09586
2.9887
0
3.56716
2.21743
0.796988
0
-0.199248
0.796988
12.235
17.0783
14.0758
2.9887
5.78459
2.59021
8.67688
8.96611
3.48682
0.28923
0.199248
2.59021
31.9645
36.2265
35.3402
16.0491
19.1154
15.5825
26.7678
32.2281
14.0371
5.94617
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-8.96611
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-10.4123
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-18.0318
-19.6676
-21.5187
-16.3382
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 7 Ganancias del material para muro en mampostería con orientación sur. Expresado en Watts
65 | P á g i n a
Watts
390
312
234
156
78
0
-78
-156
-234
-312
-390
Ocaso y amanecer
Hr
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Watts
Fabric Gains - Qc + Qs - Zona Norte
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1.71706
0.4471
-27.252
-6.87422
-28.1455
-6.60719
-9.40624
-30.1812
-30.389
-28.8578
Cali, Colombia
-27.3899
13.8617
19.4307
15.2015
-10.0182
4.47103
-7.25575
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-13.942
-10.047
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47.1007
43.7806
10.7123
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-50.1982
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-81.942
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-6.9026
-7.35236
-50.1919
-18.9025
-39.5433
-22.8768
-21.1179
-43.7077
-45.9212
-50.7373
-38.1476
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 8 Ganancias del material para el vidrio con orientación norte. Expresado en Watts
66 | P á g i n a
Watts
390
312
234
156
78
0
-78
-156
-234
-312
-390
Ocaso y amanecer
Hr
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Watts
Fabric Gains - Qc + Qs - Zona Sur
-0.415423
1.77817
0.492971
-27.2438
-6.852
-28.1455
-6.58067
-9.38975
-30.1753
-30.389
-28.8592
8.25734
-12.3985
-12.9204
-13.9405
Cali, Colombia
-27.384
13.9527
19.5577
15.3061
-9.99594
4.51404
-7.23649
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-10.0278
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24.5729
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30.6202
53.0408
143.925
137.851
142.717
106.469
96.6072
86.8546
116.571
140.468
98.2119
92.3327
66.3195
105.559
179.269
171.112
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-45.9212
-50.7403
-38.1476
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 9 Ganancias del material para el vidrio con orientación sur. Expresado en Watts
67 | P á g i n a
Watts
390
312
234
156
78
0
-78
-156
-234
-312
-390
Ocaso y amanecer
Hr
Fabric Gains - Qc + Qs - Zona Norte
1.65386
5.99441
4.08325
14.5222
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Watts
-12.8096
-1.53362
-13.938
-1.03933
-3.27023
-14.4473
-15.049
-14.4154
Cali, Colombia
-13.065
20.3114
16.3378
-3.09054
5.83459
-1.97197
9.30925
9.66787
-3.97039
-6.21837
-6.77955
-3.35425
37.7814
44.333
43.5533
14.4696
23.5282
15.2497
31.7123
38.8689
12.8594
4.97935
3.93171
12.3168
89.3242
94.9484
93.2972
64.7533
58.7819
49.2444
74.0411
90.5884
55.1667
45.5851
30.9018
52.7246
139.586
127.456
134.68
104.558
92.5504
86.337
111.721
137.048
96.6983
91.7824
66.1563
104.002
163.951
150.201
142.785
121.715
119.885
107.529
149.287
177.295
127.726
120.254
81.8474
133.164
193.541
152.392
181.179
156.436
142.781
133.874
186.44
210.916
148.207
142.265
98.2988
146.693
231.178
194.992
215.802
210.069
191.296
184.404
224.565
258.953
195.407
186.357
123.391
182.487
258.461
201.081
227.807
225.899
205.864
188.667
236.72
278.224
212.294
211.257
159.42
217.391
252.155
191.065
216.808
217.412
204.52
190.895
241.136
287.048
211.843
218.649
162.842
221.728
233.494
171.955
204.472
214.561
184.457
191.932
231.908
246.157
200.412
207.755
158.937
205.349
184.745
139.654
171.716
195.116
188.96
179.334
198.288
218.156
187.189
191.881
148.458
174.611
107.292
71.1222
99.5704
122.615
142.652
115.49
125.272
147.694
126.29
143.492
100.734
111.191
23.282
-4.41926
21.1536
39.8309
65.612
37.4626
35.4719
59.3986
38.6989
53.1011
26.2502
20.2972
-17.3158
-22.9651
-30.0357
-18.7753
-2.11469
-17.0972
-14.6852
-19.2749
-21.628
-29.1281
-36.7177
-29.3544
-33.8837
-26.9021
-34.705
-30.1872
-0.280809
-33.007
-27.9517
-24.1302
-34.4327
-36.5747
-37.5046
-36.8697
-72.0647
-56.3582
-57.4243
-62.6274
-14.5457
-54.1966
-63.1819
-54.4698
-61.8712
-47.5753
-61.0077
-66.9446
-120.263
-93.7779
-103.943
-111.029
-61.4466
-96.2653
-110.733
-105.508
-109.177
-102.067
-109.379
-120.734
-117.883
-88.405
-108.16
-135.274
-93.5278
-130.678
-126.729
-125.312
-131.519
-142.442
-143.817
-134.077
-84.7497
-65.4876
-75.6241
-107.848
-68.9722
-101.747
-93.9519
-90.1845
-102.991
-109.775
-112.152
-100.891
-61.8998
-46.3384
-50.9613
-82.0216
-49.0932
-77.6582
-67.9016
-65.7593
-80.0217
-82.6783
-86.7361
-72.2246
-40.0829
-26.4739
-31.3243
-58.5155
-31.8669
-52.0953
-42.465
-42.3536
-56.0064
-58.1388
-63.255
-50.4978
-21.3445
-9.55361
-15.1121
-40.0405
-17.5484
-31.9743
-24.2933
-24.8588
-36.7652
-37.6313
-42.1375
-32.7806
-8.63926
-0.612383
-2.01176
-25.4168
-8.33497
-19.5823
-10.6048
-10.0958
-22.4552
-22.7408
-25.3752
-18.8912
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 10 Ganancias del material para envolvente textil con orientación norte. Expresado en Watts
68 | P á g i n a
Watts
390
312
234
156
78
0
-78
-156
-234
-312
-390
Ocaso y amanecer
Hr
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Watts
Fabric Gains - Qc + Qs - Zona Sur
1.67608
6.05551
4.12912
Cali, Colombia
-13.0591
-12.8015
-1.5114
-13.938
-1.01282
-3.25375
-14.4414
-15.049
-14.4169
9.73453
-3.94447
-6.21622
-6.77807
-3.33499
14.6131
20.4383
16.4424
-3.06832
5.87759
-1.95271
9.37376
38.0086
44.5825
43.8131
14.5785
23.6639
15.3466
31.9018
39.102
12.9572
5.0179
3.9691
12.4017
89.8597
95.4866
93.8385
65.1478
59.123
49.5397
74.477
91.1275
55.5064
45.8585
31.0899
53.0408
140.402
128.164
135.445
105.177
93.0847
86.8546
112.367
137.854
97.2726
92.3327
66.5544
104.62
164.849
150.983
143.544
122.424
120.564
108.156
150.122
178.296
128.468
120.973
82.3368
133.945
181.963
143.575
171.515
146.115
127.368
118.999
169.955
195.384
141.525
138.313
94.1465
139.05
200.047
168.03
191.38
179.523
160.746
148.547
191.629
230.699
173.088
165.304
105.752
156.751
207.614
160.963
187.866
177.382
160.674
136.465
190.291
234.193
175.212
174.168
125.067
169.789
191.474
138.218
171.627
161.328
146.454
128.317
178.996
226.486
163.16
169.732
120.416
159.946
164.987
119.072
149.538
149.289
123.652
121.848
160.944
180.531
144.777
149.126
110.984
137.068
117.357
87.9277
115.087
122.42
116.481
96.1878
121.421
148.727
123.694
125.328
95.7867
104.432
41.5371
24.9635
48.797
55.2321
75.324
43.2462
53.2988
81.7027
62.6155
81.1315
49.901
41.0582
-39.7463
-43.3702
-27.1801
-21.6721
2.65393
-24.8438
-29.4136
-3.64701
-18.2074
-5.2222
-23.0282
-40.6972
-70.6514
-58.3456
-67.9409
-71.6299
-50.6326
-73.5103
-73.1975
-67.929
-68.6103
-77.9172
-81.0338
-79.6947
-66.8989
-50.79
-61.9239
-69.0497
-41.0215
-73.2263
-69.3566
-63.4746
-65.9159
-70.1744
-72.3768
-73.3337
-89.0493
-67.9177
-71.265
-83.2147
-40.3286
-81.7758
-87.5697
-77.6097
-80.1729
-70.3279
-81.2983
-88.2689
-122.194
-94.9785
-105.945
-117.67
-70.8325
-110.528
-118.37
-112.101
-113.779
-108.426
-115.664
-125.362
-118.013
-88.4851
-108.262
-135.503
-93.6467
-130.878
-126.886
-125.471
-131.732
-142.677
-144.068
-134.282
-84.8052
-65.5273
-75.6578
-108.004
-69.0388
-101.873
-94.0293
-90.254
-103.125
-109.921
-112.312
-101.012
-61.94
-46.3654
-50.9727
-82.1246
-49.1269
-77.7418
-67.9424
-65.798
-80.121
-82.7643
-86.8383
-72.2861
-40.1037
-26.4795
-31.3243
-58.5666
-31.8755
-52.1286
-42.4744
-42.3629
-56.0597
-58.1739
-63.3076
-50.5223
-21.3507
-9.53615
-15.1078
-40.0672
-17.5427
-31.9802
-24.2926
-24.8588
-36.7874
-37.6371
-42.156
-32.7866
-8.63926
-0.579055
-1.99241
-25.4235
-8.32278
-19.5823
-10.5962
-10.0915
-22.4648
-22.7407
-25.3781
-18.8912
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 11 Ganancias del material para envolvente textil con orientación sur. Expresado en Watts
69 | P á g i n a
Watts
390
312
234
156
78
0
-78
-156
-234
-312
-390
6.1.2. III Ganancias solares directas
Las ganancias solares directas expresan la radiación solar que traspasa elementos translucidos
o transparentes que distribuyen el calor hacia el interior del lugar; por este motivo sólo se
tendrán en consideración las alternativas de vidrio y textil, ya que por la condición de material
opaco la mampostería no aplica para este análisis.
Envolvente en vidrio simple
Las ganancias solares directas por la utilización del vidrio como envolvente único son muy
altas, llegando a triplicar los watts que puede absorber una fachada opaca como la
mampostería en las horas de mayor radiación solar de un día despejado, alcanzando límites
máximos de hasta 770.000 W/hr aproximadamente. Estas ganancias se concentran alrededor
del medio día y varían según la radiación solar y cielo despejado, por lo que se aprecia una
mayor concentración de ganancias solares entre los meses de abril y agosto. (Ver tabla 8 y 9)
Envolvente en textil Sheerfill V doble con cámara de aire estanca
Las ganancias solares directas de la envolvente textil son inferiores a las obtenidas por la
envolvente en vidrio, llegando a ser hasta de 51.000 W/hr como valores máximos, lo que
significa ganancias hasta 15 veces inferiores en comparación la con alternativa vidriada, esto
para el caso de la orientación norte. Es importante también mencionar, que tras el análisis de
ganancias solares a través de la alternativa textil se aprecia un comportamiento más
homogéneo a lo largo del año, con valores más o menos similares entre los diferentes meses
del año. (Ver tabla 10 y 11
70 | P á g i n a
Ocaso y amanecer
Hr
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Watts
Direct Solar Gains - Qg - Zona Norte
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Cali, Colombia
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
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0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
40.3861
39.0296
43.3505
84.4432
192.721
195.23
213.954
160.337
30.1417
16.3642
13.5625
21.8653
130.307
124.494
121.932
204.891
303.54
397.798
351.001
220.578
110.816
92.5904
70.8773
97.8937
225.771
196.731
209.286
322.728
405.896
537.693
444.75
329.505
193.831
173.633
155.404
196.7
288.958
268.41
251.584
364.823
503.243
599.706
578.193
449.953
262.905
240.962
206.198
274.598
340.103
283.5
310.163
420.344
496.669
631.56
636.47
467.276
310.026
300.929
239.67
327.479
344.137
278.749
324.235
471.431
604.625
773.401
688.285
497.641
360.972
352.609
273.316
344.432
336.944
251.666
294.851
441.461
565.695
641.876
647.783
481.666
366.993
336.182
263.492
347.323
321.458
214.965
283.324
416.619
537.984
551.461
599.715
470.448
330.87
318.408
256.276
301.875
272.453
196.173
225.818
377.264
429.578
551.278
591.127
369.825
279.093
269.779
228.672
252.689
169.267
133.553
167.449
304.142
426.051
438.385
441.071
330.427
189.935
189.325
177.139
180.486
83.1154
63.9936
89.3512
182.91
320.242
375.832
316.539
239.164
116.534
130.535
101.741
100.958
9.43428
6.07799
13.1461
73.1132
132.13
229.408
108.006
78.1528
31.3801
36.6407
28.8204
18.2355
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Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 12 Ganancias solares directas para el vidrio con orientación norte. Expresado en Watts
71 | P á g i n a
Watts
800
640
480
320
160
0
-160
-320
-480
-640
-800
Ocaso y amanecer
Hr
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Direct Solar Gains - Qg - Zona Sur
0
0
Watts
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Cali, Colombia
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43.3926
46.7159
28.9291
16.3642
13.5625
21.8653
130.307
124.494
121.932
129.54
111.689
125.432
118.525
124.52
110.696
92.5904
70.8773
97.8937
225.771
196.731
209.286
228.02
188.42
200.634
191.239
207.918
193.831
173.633
155.404
196.7
288.958
268.41
251.584
282.118
254.908
264.6
266.644
291.317
262.905
240.962
206.198
274.598
340.103
283.5
310.163
340.02
289.172
319.72
321.101
332.228
310.026
300.929
239.67
327.479
344.137
278.749
324.235
387.076
347.582
377.708
356.458
356.479
360.972
352.609
273.316
344.432
336.944
251.666
294.851
366.08
328.357
345.714
339.337
343.439
366.993
336.182
263.492
347.323
321.458
214.965
283.324
333.978
308.901
302.027
305.22
328.21
330.87
318.408
256.276
301.875
272.453
196.172
225.818
284.379
236.251
260.557
264.541
253.94
274.989
269.778
228.672
252.689
169.267
133.553
167.449
204.199
183.645
175.552
183.835
200.136
186.811
189.325
177.139
180.486
83.1154
63.9936
89.3512
102.784
104.264
101.502
93.4108
106.893
109.174
130.535
101.741
100.958
9.43428
6.07799
13.1461
26.3644
28.7952
28.9725
19.1828
22.2116
26.1688
36.6407
28.8204
18.2355
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Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 13 Ganancias solares directas para el vidrio con orientación sur. Expresado en Watts
72 | P á g i n a
Watts
800
640
480
320
160
0
-160
-320
-480
-640
-800
Ocaso y amanecer
Hr
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Watts
Direct Solar Gains - Qg - Zona Norte
0
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0
0
2.36418
2.28477
2.77669
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14.0419
13.462
15.1385
12.5147
3.02637
0.957955
0.793945
1.27998
7.62812
7.28783
7.54421
16.6419
21.6348
27.0838
24.2924
16.1826
8.18016
5.4202
4.14913
5.73066
13.2165
11.5166
12.5785
24.1399
28.377
36.4083
30.2743
23.2473
13.6907
10.1644
9.09729
11.5148
16.9155
15.7126
14.8777
26.0967
34.963
40.1979
39.2421
31.6644
17.6571
14.1058
12.0708
16.0748
19.9095
16.596
18.232
29.6661
33.6534
41.8255
42.9487
32.277
20.1742
17.6163
14.0302
19.1705
20.1456
16.3179
19.0161
33.2351
41.049
51.4868
46.2827
34.5489
23.3466
20.6416
15.9998
20.1629
19.7246
14.7324
17.3444
30.8761
38.4204
42.1633
43.4194
32.9977
23.7376
19.6799
15.4247
20.3321
18.818
12.584
16.7685
29.476
36.526
36.0496
40.2483
32.6179
21.8305
18.6395
15.0023
17.6716
15.9493
11.4838
13.6056
27.9056
29.1611
36.4974
40.0577
25.4674
18.6592
15.7927
13.3864
14.7923
9.90881
7.81813
10.3155
23.8166
29.5888
29.3013
29.873
23.6953
13.4391
11.083
10.3696
10.5656
4.86554
3.74616
5.78857
14.4898
22.6676
25.606
21.8471
17.8575
8.91502
7.64148
5.95586
5.91006
0.552279
0.355803
1.07575
6.36553
9.47375
15.8992
7.53208
6.0177
2.9624
2.14493
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1.0675
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0
0
0
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 14 Ganancias solares directas para envolvente textil con orientación norte. Expresado en Watts
73 | P á g i n a
Watts
800
640
480
320
160
0
-160
-320
-480
-640
-800
Ocaso y amanecer
Hr
22
20
18
16
14
12
10
08
06
04
02
Direct Solar Gains - Qg - Zona Sur
0
0
Watts
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Cali, Colombia
0
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0
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0
0
0
0
0
0
2.36418
2.28477
2.53772
2.12355
2.23605
2.37547
2.54018
2.73473
1.6935
0.957955
0.793945
1.27998
7.62812
7.28783
7.13787
7.58319
6.53823
7.34272
6.9384
7.28932
6.48007
5.4202
4.14913
5.73065
13.2165
11.5166
12.2515
13.3482
11.03
11.745
11.195
12.1714
11.3468
10.1644
9.09729
11.5147
16.9155
15.7126
14.7276
16.5151
14.9222
15.4896
15.6092
17.0536
15.3903
14.1058
12.0708
16.0748
19.9095
16.596
18.1568
19.9046
16.928
18.7162
18.7971
19.4485
18.1488
17.6163
14.0302
19.1705
20.1456
16.3179
18.9806
22.6592
20.3473
22.1109
20.8669
20.8681
21.1312
20.6416
15.9998
20.1629
19.7246
14.7324
17.2604
21.4302
19.2219
20.238
19.8646
20.1047
21.4836
19.6799
15.4247
20.3321
18.818
12.584
16.5857
19.5509
18.0829
17.6805
17.8675
19.2133
19.369
18.6395
15.0023
17.6716
15.9493
11.4838
13.2193
16.6474
13.83
15.2529
15.4861
14.8655
16.0977
15.7927
13.3864
14.7923
9.90881
7.81812
9.80242
11.9537
10.7505
10.2768
10.7616
11.7159
10.9358
11.083
10.3696
10.5656
4.86554
3.74616
5.23058
6.01693
6.10358
5.94186
5.46822
6.25749
6.391
7.64147
5.95586
5.91006
0.552278
0.355803
0.769565
1.54336
1.68566
1.69604
1.12295
1.30026
1.53191
2.14493
1.68713
1.0675
0
0
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0
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Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Tabla 15 Ganancias solares directas para envolvente textil con orientación sur. Expresado en Watts
74 | P á g i n a
Watts
800
640
480
320
160
0
-160
-320
-480
-640
-800
6.1.3 Conclusiones térmicas previas
Teniendo en cuenta los resultados obtenidos en el diagrama 1 y tablas 2 -11 previamente
analizadas se puede apreciar el comportamiento térmico de la envolvente textil propuesta en
comparación con materiales como la mampostería y el vidrio; llegando a presumir que este
tiene unas capacidades térmicas que lo ubican en un punto intermedio en cuanto a aislación
entre las otras dos alternativas de materiales estudiados, llegando a presentar un resultado de
resistencia térmica más cercano a la mampostería que al vidrio, pero con la ausencia de masa
térmica del muro macizo, lo que lo hace un transmisor más inmediato de los cambios de
temperatura. Por otra parte, la fachada textil presenta unas ganancias inferiores a la fachada
vidriada, pero aún permitiendo el paso de luz natural al interior, mientras que la mampostería
no presenta ninguna posibilidad de paso de luz.
6.2 Comportam ient o lum ínico
Para el análisis lumínico se compararán únicamente la alternativa textil con la alternativa
vidriada, para lo cual se analizaran los puntos correspondientes a Iluminancia y Coeficiente de
luz diurna. Estos análisis se realizaron por medio de cálculos manuales y software como
Ecotect y Dialux.
6.2.1 Iluminancia
Para el caso de estudio evaluado de unas habitaciones de hotel con orientación norte y sur,
donde se tienen requisitos visuales simples, de acuerdo a la norma GTC 8 la iluminancia
promedio puede variar de 150 a 300 lx, teniendo en cuenta que en general “El valor mínimo
recomendado de iluminancia para periodos largos de trabajo en un espacio determinado es de
200 lx, independientemente de la facilidad visual de la tarea” (GT8 1994) También es
importante excluir “siempre la luz directa del sol sobre los planos de trabajo, por su gran
intensidad lumínica, que genera contrastes excesivos y causa deslumbramiento” (RETILAP
2009)
75 | P á g i n a
Comparando entre ambas alternativas analizadas: una fachada vidriada y una fachada textil
propuesta, se puede apreciar como en el espacio interior de la alternativa con fachada de vidrio
se obtienen iluminancias que alcanzan los 500lx en aproximadamente la mitad del espacio, con
presencia de deslumbramiento en la zona cercana a la ventana, por lo que como medida
adicional sería necesario proponer elementos exteriores tipo celosías, o interiores como
cortinas o persianas, para poder regular y controlar el acceso de luz.
En la alternativa textil, por otro lado, la iluminancia se reduce a valores de entre 100- 300 lx en
la mayor parte del espacio, con presencia de sectores cerca a la fachada con 500 lx. Teniendo
en cuenta que la norma pertinente sugiere una iluminancia promedio de 200 lx, y la eliminación
de la luz directa sobre los espacios de trabajo, se considera que la alternativa de envolvente
textil responde mejor a estos parámetros al reducir drásticamente el deslumbramiento que
puede darse en días despejados y que
iluminación artificial en horas del día.
76 | P á g i n a
adicionalmente puede llegar a ser eliminada la
Iluminancia
100 lux
300 lux
Imagen 41 Iluminancia fachada textil, orientación sur 7am, 11 am y 3 pm, en un día despejado.
Imagen 42 Iluminancia fachada de vidrio, orientación sur 7am, 11 am y 3 pm, en un día despejado.
77 | P á g i n a
500 lux
6.2.2 Luz diurna
El coeficiente de luz diurna es uno de los requerimientos que se hacen dentro del Reglamento
Técnico de Iluminación y Alumbrado Público de Colombia, el cual especifica que “debido al
constante cambio en los niveles de luz natural, el propósito fundamental del Coeficiente de luz
diurna (%CLD) (…) es el de predecir la duración promedio durante el día/ mes/ año, en la cual
la iluminancia disponible de la luz natural es igual o supera al valor de la iluminancia en el plano
de trabajo”. Por esta razón “dentro del propósito nacional del uso racional de energía se
establecen valores mínimos para edificaciones” (RETILAP) según su uso, siendo 0,5% medido
en el ¾ del ancho del recinto, el CLD que debe cumplir una alcoba. (Ver anexo D)
De acuerdo al cálculo de este factor en ambas alternativas de envolventes, se obtiene que para
la fachada vidriada el
CLD es de 2,7%, mientras que para la fachada textil propuesta el
resultado es de 0,5% (ver anexo D). Por lo tanto, la fachada textil cumple a plenitud con los
requerimientos exigidos en la norma. (Ver imágenes 21 y 22)
78 | P á g i n a
% luz de día
Imagen 43 Análisis de luz día en fachada en vidrio (izquierda) y en alternativa textil (derecha) a 80 cm de altura
79 | P á g i n a
7 SOLUCIÓN CONSTRUCTIVA
La solución constructiva propuesta se basa en sistemas de marcos estructurales en base a
perfilería de aluminio. La diferencia que existe con estos marcos existentes, es que en lugar de
tener una única capa textil, la solución
propuesta cuenta con doble capa textil, con
una cámara de aire estanca al interior, donde
además existe una capa adicional destinada a
la seguridad, que se compone de una malla
metálica distanciada unos cm de los textiles.
El material textil, es instalado por medio de
tensión en el marco estructural, para ser
inmovilizado por medio de una pletina de
borde
que
le
dan
la
estabilidad.
Este
componente total, es instalado por medio de Imagen 44 Estructura de soporte principal de
unos ganchos metálicos, ubicados en la
fachada
platina, que se sujetan a una estructura principal de perfiles de fachada.
Imagen 46 Unión en esquina de dos marcos a la estructura
80 | P á g i n a
Imagen 45 Corte marco textil
En la unión del marco textil y la estructura de soporte se ubican elementos de goma que logran
un mejor ajuste entre ambos elementos mientras eliminan la fricción entre ambos.
8 SEGURIDAD
Una de las características de los textiles que los hace livianos y maleables para su trabajo
como lo es su espesor, también los hace vulnerables en seguridad, ya que los materiales de
tipo textil pueden verse fácilmente afectados
ante un intento de ingreso ilegal o ante un
accidente por la aplicación de una fuerza
puntual en el material. Por esta razón, en la
búsqueda de un máximo nivel de seguridad,
se deben proponer medidas de mitigación
que logren la factibilidad de las fachadas
textiles.
Inicialmente se debe determinar que la
ubicación de las envolventes textiles debe
estar alejada del tráfico alto de personas que Imagen 47 Vista desde el interior del panel textil
con malla al interior
puedan llegar a afectarlo, razón por la cual es
fundamental la utilización de este tipo de
fachadas únicamente a partir del tercer piso
de una edificación, y
nunca al nivel de la
calle ni directamente relacionada con el
exterior.
En el caso de estudio tratado, se propone
adicionar a la fachada de doble capa textil,
una tercera capa interior compuesta por una
malla metálica, que a pesar de no ser visible
desde
el
exterior,
puede
proporcionar
Imagen 48 Malla de seguridad
81 | P á g i n a
seguridad ante un intento de ingreso o ante una rotura accidental del material.
De cualquier manera es importante destacar que los textiles como cualquier otro material,
pueden proporcionar una seguridad adecuada, siempre y cuando se acompañen de un
adecuado comportamiento por parte del usuario, ya que de otra forma, como cualquier otro
material, puede ser susceptible de daños.
9 PROPUESTA PARA EL CASO DE ESTUDIO
Según el caso de estudio y los resultados obtenidos del análisis térmico y lumínico del textil
analizado, se hace una propuesta de fachada envolvente, donde el textil logre cumplir unos
requerimientos mínimos de confort basándose en un sistema adaptable a las condiciones
ambientales cambiantes.
9 .1 Comportam iento de la f achada textil
Por medio de la fachada textil se tiene la protección necesaria ante la temperatura exterior, la
iluminación y radicación solar excesiva, así como de la lluvia característica de del clima tropical,
mientras se genera una mejora en las condiciones lumínicas interiores por el paso de
iluminación difusa, mientras se restringe el ingreso de altas cargas por la radiación solar
directa.
Al tener cada habitación, una sección de paneles fijos y otro(s) abatibles se logra una constante
protección térmica y lumínica
con la posibilidad de abrirse hacia el exterior en ciertos
momentos, ya que como dice OLYGAY “En esta región, la distinción entre pared y apertura
puede desaparecer, lográndose una combinación de una y otra que permita libre ventilación”,
pudiéndose controlar los vientos “con elementos livianos corredizos, similares
al SOHI japonés”(OLYGAY 1968), de manera similar a como funciona la fachada propuesta.
82 | P á g i n a
Fachada fija textil
Maceteros de concreto
Fachada abatible textil
Malla metálica
Perfil de marco
Pletina de borde
Estructura principal
Textil
Imagen 49 Planta -detalle de fachada propuesta
Fachada abierta
Fachada cerrada
Baranda
Baranda
Marco textil
Estructura principal
Perfil de apoyo
Macetero de concreto
Imagen 50 Corte -detalle de fachada propuesta
83 | P á g i n a
Para equilibrar las bajas temperaturas que se presentan en la madrugada en la ciudad de Cali,
se extiende la placa de entrepiso hasta unas jardineras de concreto de forma tal que estás
puedan captar un porcentaje de la radiación solar, para liberarlo en noche y de esta forma
eliminar la necesidad de una pared maciza puesto que “Si el piso o techo proveen demora en el
paso del calor, pueden utilizarse paredes delgadas de poco peso” (OLYGAY 1968), aún cuando
no posean masa térmica.
Imagen 49 Diagrama de Givoni con las particularidades climáticas de Santiago de Cali
Teniendo en cuenta un diagrama bioclimático y seleccionando las condiciones propias de la
ciudad de Cali, se puede apreciar cómo es posible tener unas condiciones propias de confort a
ciertas horas del día donde se cumplan ciertas temperaturas, y como en los momentos de
temperaturas por encima del confort se puede recurrir a la ventilación natural, mientras que en
los periodos de baja temperatura como en las madrugadas, con las ganancias internas es
suficiente para alcanzar condiciones de confort. En el caso de temperaturas superiores a las
promedio máximas puede hacerse necesaria la utilización de aire acondicionado, pero no como
una constante diaria, como se hace actualmente en muchas edificaciones.
84 | P á g i n a
Imagen 50 Posibilidad de graduación de la fachada, donde el textil actúa como regulador térmico, lumínico y de
ventilación permanente
Imagen 51 Detalle de fachada general
Imagen 52 Posibilidad de fachadas de colores, por aplicación de luz leed al interior de los paneles textiles, la cual
puede ir cambiando y generando diferentes atmosferas de fachada
85 | P á g i n a
9.2. Esquemas bioclimáticos
El comportamiento diurno de la envolvente logra una regulación de la incidencia del sol y de la
circulación de aire por medio del marco textil abatible, mientras se logra el ingreso de un
porcentaje de luz difusa por medio de la fachada textil. La jardinera, recibe un porcentaje de
radiación solar, que transmite por medio de inercia térmica.
Imagen 53 Esquema bioclimático comportamiento diurno.
En el comportamiento nocturno, la envolvente textil cerrada aísla de la temperatura exterior y
del sonido garantizando la conservación de la temperatura, mientras la liberación de calor por
medio de la placa de entrepiso ayuda a aumentar la temperatura interior para contrarrestar la
baja temperatura de las madrugadas.
Imagen 54 Esquema bioclimático comportamiento nocturno
86 | P á g i n a
10. CUADRO COMPARATIVO ENTRE DIFERENTES MATERIALES
A continuación se presenta un cuadro comparativo entre las diferentes posibilidades de
materiales analizados anteriormente. Este, tiene como objetivo la calificación de las
características señaladas según los siguientes parámetros: 1. Cumple a cabalidad con las
características especificadas, 2. Cumple con algunos aspectos de las características
especificadas, 3. No cumple con las condiciones o características especificadas.
Sheerfill V
doble con
cámara de aire
no ventilada
50mm
Mampostería
con revoque
a ambos
lados
Vidrio simple
Menor transmitancia térmica. Valor
U= W/m²°C
1
1
3
Bajas ganancias solares
1
1
3
Masa térmica del material
Alta transmición luminica del
material
3
1
3
2
3
1
Resistencia ante la humedad
1
2
1
Aislamiento acustico
2
1
3
Flexibilidad proyectual
1
3
2
Disponibilidad del material en el
mercado
2
1
1
Instalación especializada
1
2
2
Rapidez de instalación en obra
1
3
1
Bajo costo del material
3
1
2
Pulcritud en obra
Posibilidad de reutilización y
reciclaje
1
3
1
1
3
1
PROPIEDADES
Tabla 16 Cuadro comparativo de las diferentes propiedades entre la envolvente textil propuesta, el muro en
mampostería revocada y el vidrio simple
87 | P á g i n a
CAPITULO V
CONCLUSIONES
4. CONCLUSIONES
De acuerdo al estudio realizado de los materiales textiles y de las propiedades de un muro
compuesto por doble capa textil con cámara de aire no ventilada, analizado en un caso de
estudio ubicado en la ciudad de Santiago de Cali-Colombia, se llega a las siguientes
conclusiones:
I. Con la revisión de las especificaciones técnicas de diferentes textiles arquitectónicos, se pudo
conocer las propiedades físicas de este tipo de materiales, y como estos poseen diferentes
cualidades térmicas y lumínicas de acuerdo con las materias primas utilizadas en su
fabricación, razón por la cual es de suma importancia conocer el material base de cada textil de
manera que se puedan conocer los usos a los cuales pueden estar destinados, y las
propiedades asociadas al material. Cabe mencionar que al existir materiales textiles novedosos
y aún poco utilizados en la construcción, es difícil acceder a datos de algunas características
especiales. Aún en cuanto a capacidades térmicas es limitada la información adicional que el
mismo proveedor puede brindar, principalmente por el hecho de que este tipo de materiales se
han utilizado comúnmente en espacios abiertos e intermedios, o como protecciones solares; sin
embargo los materiales ya se encuentran desarrollados, así que el posible paso a seguir sería
el de comprobar por medio de pruebas al material, las propiedades y limitantes reales de los
textiles como envolventes únicas o principales.
En algunos casos particulares es posible encontrar información bastante útil al momento de
proyectar, como datos respecto a capas de baja emisividad y reducción acústica de cada textil.
II. Al comparar los valores teóricos de la resistencia térmica (U) de diferentes alternativas
textiles, junto con otros materiales de la construcción como la mampostería y el vidrio, se puede
comprobar que algunos textiles poseen capacidades de aislación térmica cercanos a los
materiales utilizados en la construcción comúnmente, como por ejemplo el textil Sheerfill V
poseen un valor de resistencia térmica (U=5,87 W/m²°C) cercano al valor del vidrio simple
(U=5,72 W/m²°C) con un espesor de material mucho menor. Con la propuesta de uso de un
88 | P á g i n a
muro compuesto con múltiples capas textiles, junto con una cámara de aire no ventilada, se
busca comprobar que teóricamente es factible utilizar estos materiales de manera real, donde
se cumplan los parámetros de confort esperados. La inclusión o no de cámara de aire ventilada
o estanca debe hacerse teniendo en cuenta además de los factores térmicos, factores técnicosconstructivos que pueden llegar a ser los limitantes más grandes, ya que si bien en la
actualidad existen diferentes tipos de sistemas basados en marcos estructurales, estos son
sistemas a los que aún puede secársele un mejor provecho, y que pueden ser ajustados de
acuerdo a las necesidades de un proyecto; siempre teniendo presente que estos sistemas
constructivos en la actualidad no son de uso masivo, y por lo tanto su innovación y avance
están supeditados a la exigencia y necesidad por parte del proyectista de abarcar cada vez
mayores compromisos técnicos.
III. En cuanto al comportamiento lumínico evaluado en la envolvente textil propuesta, se puede
evidenciar como el paso de un pequeño porcentaje de luz (3%) a través del textil de manera
tamizada, logra un efecto de luz difusa al interior que elimina los deslumbramientos indeseados
para la realización de cualquier tarea, al mismo tiempo que reduce la cantidad de luz natural
que ingresa al interior en la proporción adecuada para el uso de habitación. Gracias a esta
reducción de paso de luz, se logra cumplir la exigencia de luz diurna exterior de 0,5% indicado
en la norma RETILAP.
En comparación entonces con una fachada de vidrio, la propuesta textil presenta unas
cualidades mejoradas, que aportan a un mayor confort lumínico interior gracias a las
propiedades te transmisión de luz de los textiles arquitectónicos que han sido utilizados por
años para resolver situaciones relativas al paso de luz hacia espacios interiores.
IV. Gracias a los análisis realizados, se pudo conocer el comportamiento térmico que podría
tener una envolvente realizada con doble capa de textil Sheerfill V, con una cámara de aire
estanco aplicado en el clima de Santiago de Cali, llegándose a apreciar un buen desempeño
ante las altas temperaturas y alta radiación solar del día, con un comportamiento un poco más
desfavorable para las horas de la madrugada donde predominan las bajas temperaturas. Sin
embargo, al imperar la necesidad de enfriamiento en las edificaciones de Cali, y al existir otras
herramientas que podrían utilizarse para contrarrestar las bajas temperaturas de la madrugada,
como la retención de energía por medio de las placas de entrepiso, y la conservación de las
cargas internas nocturnas, puede ser factible la utilización de la fachada textil en un clima
89 | P á g i n a
cálido húmedo, donde las necesidades primordiales radican en la aislación de las altas
temperaturas exteriores, y la reducción de las ganancias solares.
V. Como resultado de la investigación, se comprobó teóricamente que para generar un
ambiente interior que se encuentre dentro del rango de confort para un uso de hospedaje en la
ciudad de Santiago de Cali, es factible la utilización de elementos textiles como única
envolvente, gracias a las posibilidades que brinda este material de crear una fachada aislante,
ligera, y con un porcentaje de paso de luz que permite la adaptación del espacio interior a las
condiciones cambiantes del clima de esta ciudad, por medio módulos fijos y abatibles que
permiten modificar la relación con los elementos climáticos exteriores de luz, lluvia, viento,
temperatura y visual exterior.
En conclusión, se puede afirmar que por medio de la investigación realizada con carácter
exploratorio, se pudo conocer el comportamiento teórico de la aplicación de una fachada textil
única, compuesta por múltiples capas textiles, obteniendo como resultado valores que se
ajustan dentro los estándares establecidos por las normas pertinentes a la iluminación, y dentro
de los estándares térmicos requeridos comúnmente por los usuarios y el clima en particular
evaluado, teniendo como base comparativa los materiales generalmente utilizados en la zona,
al no existir una reglamentación térmica concerniente. Es importante atestiguar la posibilidad
real que existe en la ciudad de Cali, de eliminar el vidrio como elemento de fachada y
substituirlo por un elemento textil que le otorgue las propiedades térmicas y lumínicas a la
envolvente, como material único.
Por otro lado, es importante recalcar que los materiales de tipo textil cuentan con unas
propiedades muy diferentes a las conocidas en otros materiales más utilizados en la
construcción, por lo tanto, aunque pueden compararse con materiales como la mampostería y
el vidrio con el objetivo de conocer el comportamiento térmico-lumínico comparativo, y los
alcances de estos materiales en cuanto a las exigencias del clima cálido húmedo
y la
búsqueda del confort interior para este; debe tenerse claridad en que como material con
características propias debe evaluarse caso a caso su comportamiento y su posible aplicación
en diferentes zonas climáticas.
90 | P á g i n a
CAPITULO VI
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5.3 LISTA DE I MÁG ENES
Imagen 55 Diagrama de Giovini
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Imagen 2 Sistema adaptable para fachadas Tessellate. Se compone diferentes láminas que se
van adaptando a las necesidades lumínicas de un espacio
http://www.adaptivebuildings.com/
Imagen 3 Sistema de elementos de fachada Strata, que puede ser regulada
http://www.adaptivebuildings.com/
Imagen 4 Elementos de fachada homeostática o de autorregulación influido por agentes
exteriores
http://noticias.arq.com.mx/Detalles/13520.html#.UdCPKflSiAj
Imagen 5 Fachada controlada por elastómero dieléctrico, que ayuda a regular la penetración
de luz solar de acuerdo a la cantidad de radiación que recibe la fachada.
http://noticias.arq.com.mx/Detalles/13520.html#.UdCPKflSiAj
Imagen 56 Slow furl, instalación robótica que reacciona ante los cambios del ambiente
http://nineteen.fibreculturejournal.org/fcj-130-embedding-response-self-production-as-a-modelfor-an-actuated-architecture/
Imagen 7 Flexible Lightweight Operable Wall System (FLOW) Sistema
http://www.youtube.com/watch?v=gsqqSr3OLgA
Imagen 8 Compliant Shading Enclosure Mecanismo pasivo ubicado entre dos vidrios, que se
expande o cierra para regular la cantidad de sol y sombra necesarios para cumplir el nivel de
confort deseado
http://www.archdaily.com/69969/compliant-shading-enclosure-brent-vander-werf/2009-solardecathlon/
96 | P á g i n a
Imagen 9 Cubierta textil. Cali, Colombia
http://www.castrorojas.com/
Imagen 57 Tratamientos de borde en arquitectura textil: bolsillo de tela con cable, bolsillo con
tubo, correa, cable de borde con abrazaderas, canal con cordones y arandelas, borde sujeto
con platinas
http://fabricarchitecturemag.com/articles/0110_ce_connection.html
Imagen 11Estructura interior de textil base con recubrimiento
http://fabricarchitecturemag.com/articles/0409_f2_structures.html
Imagen 58 Escultura Leviathan, por Anish Kapoor realizada con Précontraint® un textil
altamente translucido
http://news.archiexpo.es/press/serge-ferrari/monumenta-2011-51653-159612.html
Imagen 59 Obra realizada con Stamisol, textil de poliéster con gran cantidad de opciones de
colores
http://news.archiexpo.es/press/serge-ferrari/monumenta-2011-51653-159612.html
Imagen 14 Textiles tejidos para recubrimiento con PTFE
http://www.pdfibreglass.com/cms/index.php?option=com_content&view=article&id=60&Itemid=67&lang=en
Imagen 15 Eden proyect UK. Realizado con ETFE translúcido
http://static.panoramio.com/photos/original/13544029.jpg
Imagen 16 Art College of Design, realizado con ETFE impreso
http://hometown-pasadena.com/wp-content/uploads/2011/02/431619095_0e240ba69a_o.jpg
Imagen 17 Imagen 18 Maximilian´s Schell realizado con Politereftalato de Etileno (PET)
reforzado con nylon y Kevlar
http://www.dailytonic.com/the-shadow-structures-by-ball-nogues/
97 | P á g i n a
Imagen 19 Sistema Texo. Marcos estructurales para fachadas textiles
http://www.tensoformasrl.com/index.php?idpage=6&lingua=ita
Imagen 20 Esquema de Aeropuerto de Bangkok
KESSLING Wolfgang, HOLS Stefan, SCHULER M.atthias.Innovative Design Concept for the
New Bangkok International Airport, NBIA . Transsolar Energietechnik.
Imagen 21 Aeropuerto de Bangkok, donde se utiliza una combinación de diferentes capas
textiles según la necesidad
http://bangkokscoop.com/2011/08/25/suwannabhumi-airport-staff-to-undergo-staff-training-toimprove-services/
Imagen 22 Station Z Construido con textil de fibra de vidrio y PTFE
http://www.wernersobek.de/index.php?page=79&modaction=detail&modid=311
Imagen 60 ETFE en escuela NUSA, Imagen 24Escuela secundaria NUSA, Instalación de
módulos en ETFE en sistema TEXO
http://www.basestructures.com/projects/exterior/nottingham-university-samworth-academy.html
Imagen 25 Interior estructura “Paul”, Imagen 26 Estructura “Paul” envolvente adaptable y
responsiva física y químicamente
http://www.markus-holzbach.com/page1/page9/page10/page10.html
Imagen 27 Media- Tic. Fachada compuesta por cojines ETFE que pueden ser inflados o
desinflados según las necesidades lumínicas
http://www.ruiz-geli.com/04_html/04_mediatic.html
Imagen 28 Casa experimental Meme, totalmente recubierta en textil
http://kkaa.co.jp/works/memu-meadows/
Imagen 29 Ubicación de Santiago de Cali en Colombia
Elaboración propia
98 | P á g i n a
Imagen 30 Diagrama de necesidades bioclimáticas de Cali
OLGYAY Victor. Clima y arquitectura en Colombia.
Imagen 31 Ubicación en Santiago de Cali
https://www.siac.gov.co/portal/default.aspx
Imagen 32 Zona de ubicación del hotel, Imagen 33 Lote de ubicación hotel
Elaboración propia
Imagen 34 Planta tipo hotel, Imagen 35 Fachada hotel, Imagen 36 Planta habitaciones a
evaluar
Cortesía Gerardo Castro
Imagen 37 Zonas para análisis térmicos, Imagen 38 Planta tipo. Materialidad
Elaboración propia
Imagen 39 Horario de operación, Imagen 40 Distribución de la temperatura interior del muro en
mampostería, el vidrio y el muro textil en el caso de aplicación.
Elaboración propia. Ecotect
Imagen 61 Iluminancia fachada textil, orientación sur 7am, 11 am y 3 pm, en un día despejado,
Imagen 42 Iluminancia fachada de vidrio, orientación sur 7am, 11 am y 3 pm, en un día
despejado.
Elaboración propia, Dialux
Imagen 43 Análisis de luz día en fachada en vidrio (izquierda) y en alternativa textil (derecha)
a 80 cm de altura
Elaboración propia, Ecotect
Imagen 44 Estructura de soporte principal de fachada, Imagen 45Unión en esquina de dos
marcos a la estructura, Imagen 46 Corte marco textil, Imagen 47 Vista desde el interior del
panel textil con malla al interior, Imagen 48 Malla de seguridad, Imagen 49 Planta -detalle de
99 | P á g i n a
fachada propuesta, Imagen 50 Corte -detalle de fachada propuesta, Imagen 51 Diagrama de
Givoni con las particularidades climáticas de Santiago de Cali
Elaboración propia
Imagen 52 Posibilidad de graduación de la fachada, donde el textil actúa como regulador
térmico, lumínico y de ventilación permanente, Imagen 53 Detalle de fachada general
Elaboración propia. José Ignacio Arias
Imagen 62 Posibilidad de fachadas de colores, por aplicación de luz leed al interior de los
paneles textiles, la cual puede ir cambiando y generando diferentes atmosferas de fachada
Elaboración propia
Imagen 63 Esquema bioclimático comportamiento diurno, Imagen 64 Esquema bioclimático
comportamiento nocturno
Elaboración propia
100 | P á g i n a
5.4 LISTA DE TABLAS
Tabla 17 Generalidades climáticas de Santiago de Cali
https://www.siac.gov.co/portal/default.aspx
Tabla 18 Tabla comparativa de textiles seleccionados, Tabla 19 Propiedades muro en
mampostería
Elaboración propia
Tabla 20 propiedades vidrio simple, Tabla 21 Propiedades fachada textil propuesta, Tabla 22
Ganancias del material para muro en mampostería con orientación norte. Expresado en Watts,
Tabla 23 Ganancias del material para muro en mampostería con orientación sur. Expresado en
Watts, Tabla 24 Ganancias del material para el vidrio con orientación norte. Expresado en
Watts,
Tabla 25 Ganancias del material para el vidrio con orientación sur. Expresado en Watts, Tabla
26 Ganancias del material para envolvente textil con orientación norte. Expresado en Watts,
Tabla 27 Ganancias del material para envolvente textil con orientación sur. Expresado en
Watts, Tabla 28 Ganancias solares directas para el vidrio con orientación norte. Expresado en
Watts, Tabla 29 Ganancias solares directas para el vidrio con orientación sur. Expresado en
Watts, Tabla 30 Ganancias solares directas para envolvente textil con orientación norte.
Expresado en Watts, Tabla 31 Ganancias solares directas para envolvente textil con
orientación sur. Expresado en Watts
Elaboración propia. Ecotect
Tabla 32 Cuadro comparativo de las diferentes propiedades entre la envolvente textil
propuesta, el muro en mampostería revocada y el vidrio simple
Elaboración propia
101 | P á g i n a
CAPITULO VI
ANEXOS
ANEXO A Datos climáticos
Clasificación clima Caldas
Clasificación climática del trópico americano, basada en pisos térmicos en la región andina
tropical. Relativo a la temperatura de acuerdo a la altitud sobre el nivel del mar.
Zona vida Holdridge
Modelo matemático realizado con los datos de precipitación, evaporación, biotemperatura y
vegetación.
Temperatura
88 | P á g i n a
Humedad relativa
Velocidad del viento promedio multianual
89 | P á g i n a
Precipitación promedio multianual
Brillo solar promedio multianual
Radiación solar promedio multianual
Radiación solar
Ene.
Feb.
4,5
4,3
90 | P á g i n a
KWh/m2/día
Mar.
4,3
Abr.
4,1
May.
4,2
Jun.
3,9
Jul.
4,2
Ago.
4,4
Sep.
4,7
Oct.
4,6
Nov.
4,6
Dic.
4,6
ANEXO B. Propiedades de los textiles seleccionados SHEERFILL V
91 | P á g i n a
92 | P á g i n a
93 | P á g i n a
PRECONTRAINT 1002 T2 OPAQUE LOW E
94 | P á g i n a
PRECONTRAINT 702 T2 BLACK PVDF
95 | P á g i n a
ANEXO C. Análisis manual
El análisis manual se hará teniendo en cuenta las propiedades de los materiales según tablas
establecidas y según los manuales de los fabricantes y distribuidores.
Se utilizarán las siguientes formulas:
Volumen (V) = Altura · Ancho · Espesor
Conductividad térmica (λ)
Densidad (D) =
Masa (m) .
Volumen (V)
Densidad volumétrica (Dv) =
Resistencia térmica (R) =
Densidad superficial (Ds) .
Espesor (e)
Espesor (e)
.
Conductividad térmica (λ)
Transmitancia térmica elemento =
1
.
Resistencia térmica (R)
Transmitancia térmica complejos de muro U = 1/ ( Resistencia superficial interior (Rsi) +
Resistencia 1 (R1) + Resistencia 2 (R2) + Resistencia … (R….) + Resistencia superficial
exterior(Rse))
a. Mampostería tradicional con revoque en ambos lados
Propiedades del ladrillo
V ladrillo = 0,33m · 0,115m · 0,23m = 0,0087 m m = 6 kg
D = m = 687,40 kg/m
V
24
Norma Chilena Oficial NCh. 853,
96 | P á g i n a
ʎ = 0,6 W/m °C 24
R = e
ʎ
=
U =
=
1
R
0,115 m
0,6 W/m °C
= 0,19 m²°C/W
1
= 5,22 W/m²°C
0,19 m²°C/W
Propiedades revoque
D = 1700 Kg m³
ʎ = 1 W/m °C 25
R = e
Λ
=
0,025 m = 0,025 m²°C/W
1 W/m °C
U =
=
1
= 40 W/m²°C
0,025 m²°C/W
1
R
Propiedades térmicas complejo de muro
R total = Rsi +
R1
+
R2
+
R3
+ Rse
R total = Rsi +
e1
λ1
+
e2
λ2
+
e3
λ3
+ Rse
R total = 0,12 +
0,025m
1 W/m °C
+
0,115 m
0,6 W/m °C
+
0,025 m
1 W/m °C
+ 0,05
R total = 0,12 + 0,025 m²°C/W + 0,19 m²°C/W + 0,025 m²°C/W + 0,05
R total = 0,41 m²°C/W
U total =
1
0,41 m²°C/W
25
http://cte-web.iccl.es/
97 | P á g i n a
= 2,43 W/m²°C
b. Vidrio simple
Propiedades vidrio simple
D aparente = 2500 Kg/m³
e = 6 mm
R total =
Rsi +
R
+ Rse
R total =
Rsi +
e
λ
+ Rse
R total =
0,12 +
R total =
0,12 + 0,0049 m²°C/W + 0,05
R total =
0,1749 m²°C/W
U total =
1
R
=
λ = 1,22 W/m °C 26
0,006 m + 0,05
1,22 W/m °C
1
= 5,72 W/m²°C
0,1749 m²°C/W
c. Sheerfill V sencillo
Propiedades Sheerfill V
V = 1m · 1m · 0,00055m = 0,00055 m³
λ = 1,18 W/m °C
Dv = D superficial = 0,983 Kg/m² = 1787,27 Kg/m³
espesor
0,00055 m
m=D·V
m = 1787,27 Kg/m³ · 0,00055 m³
26
Norma Chilena Oficial NCh. 853
98 | P á g i n a
m = 0,983 Kg
R total =
Rsi +
R
+ Rse
R total =
Rsi +
e
λ
+ Rse
R total =
0,12 +
R total =
0,12 + 0,00046 m²°C/W + 0,05
R total =
0,1704 m²°C/W
U total= 1
R
=
0,00055 m + 0,05
1,18 W/m °C
1
= 5,87 W/m²°C
0,1704 m²°C/W
d. Sheerfill V doble/cámara de aire
Propiedades cámara de aire
ʎg = 0,165 W/m °C 27
e = 50 mm
R=
0,05 m
= 0,30 m²°C/W
0,165 W/m °C
Propiedades térmicas complejo de muro
R total = Rsi +
R1
+
R total = Rsi +
e1
ʎ1
+
27
Norma Chilena Oficial NCh. 853
99 | P á g i n a
Rg
eg
ʎg
+
R2
+
e2
ʎ2
+ Rse
+ Rse
R total = 0,12 +
0,00055 m +
0,05 m
+ 0,00055 m + 0,05
1,18 W/m °C
0,165 W/m °C
1,18 W/m °C
R total = 0,12 + 0,000466 m²°C/W + 0,30 m²°C/W + 0,000466 m²°C/W + 0,05
R total = 0,474 m²°C/W
U= 1
R
=
1
= 2,11 W/m²°C
0,474 m²°C/W
e. Sheerfill V/cámara de aire/Precontraint 1002 low-e
Propiedades Precontraint 1002
V = 1m · 1m · 0,00078m = 0,00078 m³
Dv = D superficial
espesor
D =
ʎ = 0,2 W/m °C
= 1,050 Kg/m² = 1346,15 Kg/m³
0,00078 m
m
V
m = D · V = 1346,15 Kg/m³ · 1,05 Kg
V= m=
1,05 Kg
= 0,00078 m³
D
1346,15 Kg/m³
R total = Rsi +
e1
ʎ1
+
R total = 0,12 + 0,00055 m +
1,18 W/m °C
eg
ʎg
+
0,05 m
+
0,37 W/m °C
e2
ʎ2
+ Rse
0,00078 m + 0,05
0,20 W/m °C
R total = 0,12 + 0,0004661 m²°C/W + 0,135135135 m²°C/W + 0,0039 m²°C/W +0,05
100 | P á g i n a
R total = 0,309 m²°C/W
U= 1 =
R
1
0,309 m²°C/W
= 3,231 W/m²°C
f. Precontraint 1002 lowE /cámara de aire/ Precontraint 702
Propiedades Precontraint 702
V = 1m · 1m · 0,00056m = 0,00056 m³
Dv = D superficial
espesor
ʎ = 0,15625 W/m °C
= 0,750 Kg/m² = 1339,29 Kg/m³
0,00056 m
D= m
V
m = D · V = 1339,29 Kg/m³ · 0,00056 m³ = 0,75 Kg
V= m =
0,75 Kg
= 0,00056 m³
D
1339,29 Kg/m³
Propiedades térmicas complejo de muro
R total =
Rsi +
e1
ʎ1
+
R total =
0,12 +
0,00078m +
0,20 W/m °C
eg +
ʎg
e2 +
ʎ2
Rse
0,05m
+ 0,00056m + 0,05
0,37 W/m °C
0,15625 W/m °C
R total = 0,12 + 0,0039 m²°C/W + 0,135135135 m²°C/W + 0,003584 m²°C/W + 0,05
R total =
0,312 m²°C/W
U= 1
R
=
101 | P á g i n a
1
= 3,20 W/m²°C
0,312 m²°C/W
ANEXO D. Coeficiente de luz diurna
Formula de coeficiente de luz diurna según RETILAP, Reglamento técnico de iluminación y
alumbrado público de Colombia.
CDL % =
Eint · 100
Eext
Donde el vidrio:
CDL % =
500 lx · 100 = 2,70% vidrio
18500 lx
Donde el textil:
CDL % =
100 lx · 100 = 0,54% textil
18500 lx
102 | P á g i n a
ANEXO E. Ponencia para Tens-Scl 2012 V Simposio Latinoamericano de
Tensoestructuras. Santiago de Chile 26, 27, 28 de Septiembre de 2012
APLICACIÓN
DE
TEXTILES
ARQUITECTÓNICOS
COMO
ENVOLVENTE
EN
EDIFICACIONES
Angela Bibiana Díaz Botero
PALABRAS CLAVES:
Textiles, confort, análisis térmico, iluminancia, arquitectura pasiva.
ABSTRACT:
A pesar de los avances tecnológicos actuales en el campo de los textiles arquitectónicos, el uso
de estos materiales se encuentra relegado y asociado a ciertas tipologías de edificación. Sin
embargo por las características de los textiles estos podrían ser utilizados en una gama mayor
de edificaciones; para comprobarlo se hace un análisis comparativo de las cualidades térmicas
y lumínicas de algunos textiles, con otros materiales de la construcción, como la mampostería y
el vidrio, por medio de análisis teóricos de un caso de estudio en la ciudad de Santiago de Cali,
Colombia.
En el caso a analizar, se propone un cerramiento principal compuesto por módulos textiles, en
un edificio de uso hotelero, localizado en la ciudad de Santiago de Cali, que cuenta con clima
cálido húmedo tropical, y que por lo tanto necesita limitar el ingreso de la luz y de las cargas
solares, mientras se aísla de las temperaturas exteriores que pueden ser altas, medias, o por
debajo del rango de confort para la zona.
Se busca entonces por medio de una comparación entre diferentes materiales, demostrar, que
algunos textiles arquitectónico actuales se encuentran en un nivel superior al que se asume
103 | P á g i n a
comúnmente, y que pueden llegar a igualar en los aspectos térmicos a materiales más
tradicionales, e incluso superarlos en otros aspectos como las posibilidades lumínicas. De esta
forma, se buscan nuevas alternativas de cerramiento más aptos para los lugares de ubicación
de cada proyecto, donde se puedan resolver las necesidades puntuales, y donde en el caso
particular evaluado se logre el confort de sus habitantes y una reducción en el gasto energético
asociado a sistemas de enfriamiento e iluminación.
INTRODUCCIÓN
En base a la analogía entre el vestuario de las personas y la envolvente arquitectónica, ambos
como elementos reguladores del confort interior de las personas, ya sea de manera personal
en la vestimenta, o de manera grupal en las edificaciones; se plantea el análisis de una
envolvente arquitectónica basada en elementos textiles, donde estos en conjunto con otros
elementos arquitectónicos
logren un sistema adaptable ante las situaciones climáticas
exteriores, de forma que el usuario alcance un rango de comodidad térmica y lumínica en un
alto porcentaje de horas del día, de manera que se reduzca la necesidad de utilización de
sistemas mecánicos de climatización, para alcanzar un rango de confort interior.
Para este análisis se eligió un edificio de uso hotelero proyectado para la ciudad de Cali,
Colombia, donde se propone como uno de los elementos envolventes, un complejo de muro
compuesto por múltiples capas textiles, soportadas en marcos metálicos; el cual es analizado
de manera teórica, por medio de cálculos manuales, y software como Ecotect y Dialux, para
evaluar comparativamente con otros materiales .Estos análisis se concentran en los aspectos
térmicos y lumínicos, de manera que se pueda conocer las posibles ventajas y desventajas de
104 | P á g i n a
la aplicación de la propuesta textil en comparación con materiales más utilizados como la
mampostería y el vidrio.
CASO DE ESTUDIO
El hotel a analizar cuenta con una planta rectangular ubicada de manera exenta dentro del lote,
donde las caras más largas del volumen, en las cuales se ubican las fachadas pertenecientes
a las habitaciones del hotel, se enfrentan con el norte y el sur respectivamente. Por lo tanto las
habitaciones del hotel se verán expuestas a la luz solar a lo largo de todo el día.
Por esta razón es importante saber el comportamiento de la fachada textil ante la incidencia
solar directa, y su comportamiento térmico, para estar al tanto de si este material puede ser
utilizado en el caso a evaluar, teniendo en cuenta en clima particular donde está emplazado.
La ciudad de Santiago de Cali, donde se ubica el edificio a analizar, se encuentra ubicada al
sur-occidente de Colombia, en el departamento del Valle del Cauca, emplazado en el valle que
se halla entre la ramificación occidental y central de la Cordillera de los Andes a su paso por
Colombia. Esta ciudad se encuentra ubicada en la latitud 3°27”N, a una longitud de –76°32”, a
una altitud de 995 msnm aproximadamente,
y cuenta con una temperatura promedio de
23.7°C.
En la ciudad de Cali, “El clima es muy especial. La temperatura media anual esta en medio del
confort, con periodos fríos y calientes durante el día, cruzándose tres veces la zona de confort.
Los elementos climáticos también presentan cambios abruptos. Casi
todos los días brilla el sol, con energía ardiente, en un firmamento semidespejado, en el cual el
sol se mueve con la igualdad de un anillo dorado. Los vientos, al llegar poseen volumen y
105 | P á g i n a
fuerza. La lluvia no cae, se desgaja en furiosos aguaceros”¹. En esta ciudad “los objetivos
primordiales son: a. reducir la producción de calor; b. reducir la absorción de radiación; c.
promover la pérdida de radiación; d. evitar la absorción de humedad; e. incrementar el
movimiento del aire.” ²
Imagen 1 Tabla anual de necesidades bioclimáticas de la ciudad de Cali. Olygay
FACHADA TEXTIL
En la búsqueda de los textiles que puedan brindar las propiedades necesarias para poder ser
utilizados como envolvente arquitectónico, se evaluaron alternativas presentes en el mercado
latinoamericano, y que fueran factibles de utilizar en la ubicación del proyecto. En base a ellos
se crearon 4 diferentes alternativas de muros simples y compuestos, que fueron analizados en
cuanto a transmitancia térmica teórica (U) según las propiedades específicas de cada material.
106 | P á g i n a
Imagen 2 Comparativo de transmitancia térmica (valor U) de diferentes alternativas de muro. a) Muro en mampostería
U=2,43W/m²°C, b) Vidrio simple U=5,72 W/m²°C, c) Membrana simple textil U=5,87 W/m²°C, d) Membrana textil doble 1,
U=2,11 W/m²°C, e) Membrana textil doble 2, U=3,23 W/m²°C, f) Membrana textil doble 3, U=3,20 W/m²°C.
Como resultado de este cálculo comparativo, se da como la mejor alternativa por su resultado
teórico el complejo de muro compuesto por una capa del textil Sheerfill V, seguido por una
cámara de aire no ventilado de 50mm de espesor, y por último, una segunda capa del textil
Sheerfill V. Esta alternativa da un valor teórico de U=2,11 W/m²°C, no muy alejado de un muro
de 12cm de espesor en mampostería con revoque a ambos lados, el cual
posee una
transmitancia de U=2,43 W/m²°C.
Teniendo entonces como alternativa envolvente el muro compuesto textil, es necesario ver las
posibilidades constructivas, que permitan tener la envolvente compuesta por múltiples capas
textiles. Se opta entonces, por la utilización de marcos estructurales metálicos que actúen
como bastidores de las membranas textiles, de manera que en conjunto se puedan crear
módulos repetitivos, que puedan ser instalados como fachada arquitectónica por medio de una
estructura principal, anclada a los entrepisos y muros separadores de la edificación hotelera.
107 | P á g i n a
Imagen 3 Sistema constructivo, en base a marco estructural metálico con doble capa textil a ambos lados, sujetado por estructura
metálica principal. Esquema de fachada con múltiples paneles textiles.
Este muro textil propuesto es entonces analizado comparativamente por medio de programas
como Ecotect y Dialux, con alternativas de fachada en mampostería y vidrio simple para
comparar el comportamiento de cada una de las alternativas en el aspecto térmico y lumínico.
ANÁLISIS
Comparativamente hablando, el resultado del periodo de incomodidad que se alcanza al interior
de los espacios con fachada en cada uno los materiales analizados, demuestra que el
comportamiento del textil, se encuentra, en un punto intermedio, entre la mampostería y el
vidrio simple, donde la fachada textil propuesta alcanza resultados muy similares a la
mampostería pero superiores resultados que el vidrio ante las altas temperaturas, mientras que
tiene un desempeño inferior al vidrio en las situaciones de mayor frío.
Sin embargo, los resultados expresados en porcentajes comparativos en base a la
mampostería, no se alejan mucho de las características presentadas por los elementos
constructivos con los que se construyen las envolventes arquitectónicas comúnmente, como lo
son el vidrio y la mampostería. No obstante, las cualidades de los textiles utilizados en el
108 | P á g i n a
análisis son únicas en cuanto a posibilidades lumínicas, proporcionando un punto intermedio
entre la opacidad total del muro en mampostería, y el gran acceso de luz presente en las
fachadas vidriadas. Por esta razón, el textil es un material que permitiendo el ingreso de un
porcentaje de luz natural, limita el ingreso de las ganancias solares directas e indirectas, que
pueden llegar a generar periodos de sobrecalentamiento al interior de los espacios, por lo cual
es necesario muchas veces utilizar sistemas mecánicos de climatización.
Esta situación de sobrecalentamiento se da en una gran medida en las edificaciones que
presentan grandes fachadas vidriadas, y que se puede comprobar comparativamente con los
otros materiales analizados en el cuadro comparativo.
Cargas anuales / Ganancias solares directas e indirectas Qc + Qs
Fachada norte
Fachada sur
Fachada norte
Fachada sur
Fachada norte
Fachada sur
total
total
mensual +
mensual +
mensual -
mensual -
Mampostería
0% Wh
0% Wh
0% Wh
0% Wh
0% Wh
0% Wh
Envolvente textil
propuesta
,-3,61% Wh
.+1,01% Wh
.+13,16%Wh
.+17,68% Wh
Mampostería (tomado
como refenencia)
Vidrio simple
,+0,45% Wh . -3,08% Wh
,+17,23% Wh ,+33,41% Wh .+19,77% Wh +19,77% Wh .+96,92% Wh .+119,85% Wh
Cargas anuales / Ganancias solares directas e indirectas Qc + Qs
Fachada norte
Fachada sur
Fachada norte
Fachada sur
Fachada norte
Fachada sur
total
total
mensual +
mensual +
mensual -
mensual -
Mampostería
0% Wh
0% Wh
0% Wh
0% Wh
0% Wh
0% Wh
Envolvente textil
propuesta
,-3,61% Wh
.+1,01% Wh
.+13,16%Wh
.+17,68% Wh
Mampostería (tomado
como refenencia)
Vidrio simple
,+0,45% Wh . -3,08% Wh
,+17,23% Wh ,+33,41% Wh .+19,77% Wh +19,77% Wh .+96,92% Wh .+119,85% Wh
Tabla 1 Cargas anuales comparativas de periodo de incomodidad de los diferentes materiales
analizados como fachada (arriba) Cargas anuales comparativas de ganancias solares directas e
indirectas de los diferentes materiales analizados como fachada (abajo)
Según los análisis realizados el comportamiento térmico del muro textil compuesto por dos
membranas textiles, con una cámara de aire estanco al interior, posee cualidades inferiores, a
los muros en mampostería, pero no muy distantes de este; así como también cuenta con
mejores cualidades que las presentadas por el vidrio simple.
109 | P á g i n a
En cuanto a la iluminación, se da que la luminancia al interior de los espacios protegidos con
fachadas textiles, es más homogénea, generado cualidades interiores optimas para el
desarrollo de diferentes actividades, de una manera agradable y sin la necesidad de estar
limitando el ingreso de la luz por medio de elementos adicionales, como cortinas y persianas.
Además ayuda a evitar grandes deslumbramientos que son habituales a ciertas horas del día,
especialmente en momentos de cielo despejado.
Imagen 3 Superior: Niveles de luminancia y deslumbramiento en fachada textil (arriba) y fachada vidriada (abajo) Luminancia fachada textil
(arriba) 7am, 11 am y 3 pm. Luminancia fachada de vidrio. 7am, 11 am y 3 pm. (abajo)
Por otro lado, la desventaja que presentan las alternativas textiles en comparación con
elementos totalmente translucidos como el vidrio, se presenta por la carencia de relación
interior-exterior, que es tan necesaria en espacios habitados por seres humanos, donde la
relación visual, y de otros sentidos que puedan incorporarse como el tacto, el oído o hasta el
olfato, son sumamente importantes en el aspecto psicológico, que asimismo tienen una gran
incidencia en el sentimiento de comodidad. Por esta situación es importante proponer junto con
el elemento textil, otros elementos arquitectónicos, que permitan crear esa relación interiorexterior, y con la posibilidad de modificarla de acuerdo a las necesidades propias del momento
o usuario especifico.
110 | P á g i n a
Se propone entonces, junto con el elemento textil unas puertas–ventanas compuestas por
persianas regulables, que puedan abrirse para el ingreso de aire fresco, y una mayor
iluminación. Pero que también puedan permanecer cerradas con lamas graduables de manera
tal que ingrese una cantidad de aire exterior limitado, así como de luz solar de acuerdo a las
necesidades del usuario y hora especifica del día.
Imagen 4 Esquema de fachada compuesta por módulos textiles y persianas regulables,
fomentando la ventilación e iluminación natural graduable.
De esta manera las cualidades fijas de iluminación y confort térmico son dadas por medio de
las propiedades de los textiles, mientras que con las persianas se le da la facilidad al usuario
de regular el ingreso de luz natural directa y ventilación natural, así como la propiedad de
limitarlas por completo cuando lo desee, como podría ser el caso de las horas de la noche.
CONCLUSIONES
+La fachada textil tiene un comportamiento térmico muy similar a la fachada en mampostería,
con la gran diferencia de que el textil permite el ingreso de un porcentaje de luz natural al
interior. En este sentido, se comprueba que el material textil analizado es factible de ser
utilizado en espacios habitables como material de fachada único, sin generar un menoscabo de
las condiciones térmicas tradicionales; pero si, brindando unas cualidades adicionales en
111 | P á g i n a
términos lumínicos y de calidad de espacio interior que no pueden ofrecer otros materiales por
sí mismos.
+El textil analizado presenta mejores condiciones térmicas que el vidrio tradicional, en las
condiciones climáticas y ambientales estudiadas, gracias a que permite el ingreso de un
pequeño porcentaje de luz natural al interior, pero limitando el ingreso de las grandes
ganancias solares en los días despejados, y en las horas de mayor asolación en cada una de
las fachadas, mientras protege el interior de los rayos UV que pueden llegar a ser perjudiciales
para las personas y para la duración de los objetos. En el caso de días nublados y de los
momentos de temperaturas muy por debajo de las consideraciones de comodidad para la
ciudad de Cali, el textil también demuestra teóricamente un desempeño más adecuado, al
reducir significativamente las perdidas en comparación con el vidrio simple. Sin embargo, el
textil limita la visual hacia el exterior al ser utilizado como fachada, lo que restringe su
utilización en la totalidad de la envolvente, en situaciones en donde sea necesaria tener una
relación visual interior-exterior, donde se hace necesario entonces asociarlo a otros elementos
y materiales que permitan crear esa relación visual directa.
BIBLIOGRAFÍA
OLGYAY Victor. Clima y arquitectura en Colombia. Facultad de arquitectura Universidad del
Valle. 1968
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