Orientación solar. Origen, conceptos, desastres arquitectónicos y estudio solar

¡Hola! ¿Qué tal?
Queremos compartir contigo nuestra visión sobre la importancia de la orientación solar en la arquitectura, hablando sobre sus orígenes y su aplicación en la actualidad

Estudiar y analizar cómo influye el sol en cualquier intervención arquitectónica es fundamental, ¿verdad?

¿Crees que la arquitectura actual y las actuaciones en nuestras ciudades por parte de las administraciones públicas tienen en cuenta algo tan importante como la orientación solar? ¿Cómo crees que influye eso en nuestro día a día como sociedad y como individuos? 

Soy Alicia, de Planeta B.

Escribo este post y lo compartimos contigo porque en Planeta B no estamos nada convencidos de cómo se está teniendo en cuenta el sol y su influencia en nuestras construcciones últimamente.

Por nuestra experiencia, hay mucho que aprender y mucho que mejorar en nuestras intervenciones de arquitectura, a nivel de aprovechamiento de la energía solar en particular y a nivel de utilización de recursos naturales, reutilización y ahorro energético en general. Por tanto, vamos a publicar una serie de entradas en las que compartiremos nuestros aprendizajes teóricos y prácticos, tomando como base una reforma que estoy llevando a cabo en un pueblo de Andalucía.

• Cuáles son las claves para entender la orientación solar según tu emplazamiento

• Cómo se ha utilizado la energía del sol en la historia de la arquitectura

• Cuáles son los desastres arquitectónicos más notables por no tener en cuenta los efectos del sol

• Cómo aplicamos nuestro Plan B en una reforma real para aprovechar la orientación solar

Marta y yo vivimos en Andalucía, una tierra ubicada en el hemisferio Norte del Planeta, en la que el sol sale por el Este. ¿Por dónde sino? 

En realidad, el sol sale por el Este solamente dos días al año, cuando el día y la noche tienen la misma duración: en los días de equinoccio. El resto del año, estos puntos por los que sale el sol se desplazan un poco debido a la inclinación del eje de rotación de la tierra. 

Teniendo en cuenta esto y que la tierra rota sobre sí misma en sentido antihorario (si tomamos como punto de vista el Norte) en primavera y verano, este punto por el que sale el sol se desplaza hacia el norte, mientras que en otoño e invierno lo hace hacia el sur. 

(Echa un vistazo a esta animación de la rotación de la Tierra hecha con Blender y texturas de la NASA)

En Andalucía es necesario mirar hacia el sur para ver el Sol, por eso las estancias orientadas al sur son más cálidas. Si nos situamos en la fachada de una casa orientada al sur, da la sensación de que el sol sale por la izquierda y se pone por la derecha.

En cambio, en el hemisferio sur hay que mirar hacia el norte para ver el Sol y por eso da la sensación contraria, que el sol sale por la derecha y se pone por la izquierda.

Desde sus orígenes el ser humano ha mirado hacia el cielo, hacia el sol. Pero tengo la sensación de que ya no… ya no se mira tanto.

El sol era antiguamente como hoy es internet para todos. Y por eso ha sido siempre tan venerado. ¿Tú ves esto aplicado de forma consciente en las construcciones actuales? Yo tampoco.

Vamos a empezar con un ejemplo ultra famoso.

Stonehenge, es un conjunto megalítico ubicado en la llanura de Salisbury al sur de Inglaterra.
¿Sabías que está alineado con los movimientos del sol?

Un mapa solar que un pueblo prehistórico supo construir en etapas entre los siglos XX y XVI a. C. Un rayo de sol atraviesa el monumento el día del solsticio de verano e incide sobre la Piedra del Talón.

En Andalucía, por ejemplo, contamos con la Sinagoga del Agua en Úbeda (Jaén). Durante el solsticio de verano, los rayos del sol penetran en el baño de purificación hasta tocar el agua. Como curiosidad, esta sinagoga judía fue descubierta fortuitamente durante unas obras realizadas por un promotor local mientras proyectaba la construcción de un conjunto de viviendas.
Menos mal, ¿no?

Pero no solamente se ha analizado la orientación y trayectoria solar con fines espirituales a lo largo de los tiempos. El sol es una fuente de energía que tiene una relación directa con la forma, habitabilidad, ordenación, volumetría y diseño de las edificaciones.

"El empleo de la energía solar como fuente primaria para la vida humana en las ciudades, requiere de una condición espacial: el acceso solar, pues sin ella no es viable alcanzar una dimensión de la sostenibilidad urbana" (Cárdenas y Uribe, 2012).

Y es que la energía solar es fundamental para el equilibrio hormonal y psíquico de las personas. Existen dos efectos muy conocidos cuando este equilibrio se perturba: el jet lag y la alteración del sueño.

Y en el caso de las plantas vemos cómo se sienten irresistiblemente atraídas por la luz por un fenómeno llamado fototropismo.

Por desgracia, no parece que nuestras ciudades sigan el ejemplo de las plantas.

El 75 % de la demanda total de energía es consumida en centros urbanos

Fuente: lowtechmagazine

Te dejo dos ejemplos de antiguas ciudades y aprovechamiento solar:

Grecia
En la antigua Grecia, Sócrates explicaba que: "En las casas orientadas al sur, el sol penetra el pórtico en invierno, mientras que en verano el arco del sol descrito se eleva justo sobre nuestras cabezas y por encima del techo, de manera que allí está la sombra" (citado en A Golden thread: 2500 years of solar architecture and technology. Butti, K. 1980).

Un ejemplo de puesta en práctica de este principio socrático lo tenemos en la ciudad de Olynthus. El trazado de la ciudad se estructura en calle ortogonales dispuestas de norte a sur y de este a oeste con el objeto de que todas sus casas pudieran abastecerse de la energía solar en los períodos de invierno.

Norteamérica
Acoma es un asentamiento indígena ubicado en Nuevo México cuyas casas se adaptan al clima desértico de esta región ya que se distribuyen de forma escalonada, con una orientación sur con el objetivo de evitar proyectar sombras entre ellas.

Además cuentan con soluciones constructivas eficientes y sostenibles: gruesos muros de mampostería y cubiertas de madera y cañas. En invierno los rayos del sol inciden directamente sobre la envolvente que almacena el calor gracias a su inercia térmica para luego liberarla durante la noche cuando el sol se ha retirado. En verano el sol incide sobre tejados con propiedades más aislantes.

Estudiar los patrones de sombra puede resultarnos verdaderamente útil para optimizar recursos ¿No crees?

En Planeta B los estudiamos usando Revit + Dynamo. Si te interesa el tema, echa un vistazo a este post, donde te contamos el proceso paso a paso.

Creo que para este caso, un ejemplo típico de la infancia viene al caso.
Cuando era pequeña, mi primo usaba una lupa para enfocar los rayos del sol sobre unas indefensas hormigas que acababan…bueno, te puedes imaginar cómo.

¿Te imaginas una gran lupa gigantesca enfocando el sol hacia la fachada de tu casa?

Esto que, en principio, te puede sonar un poco loco y parece imposible, está pasando.

En Londres, con el edificio Walkie Talkie. Su fachada refleja con tal intensidad los rayos solares que puede causar quemaduras debido al uso combinado de vidrio y acero y el “efecto lupa”.

Pero no queda ahí la cosa porque contemporáneo a este caso tenemos el hotel Vdara & Spa de las Vegas o el Walt Disney Concert Hall de los Ángeles.

Este último, del arquitecto Frank Gehry, cuya fachada con recubrimiento metálico (que recuerda al Guggemheim) emite, por la acción del sol, haces de luz que, no solamente son molestos para los viandantes sino que también pueden hacer que las superficies sobre las que inciden alcancen elevadas y peligrosas temperaturas.

¿Tú crees que alguno de los responsables de este proyecto pensó en algún momento en que este desastre llegaría a ocurrir?

Y es que a veces vamos como pollo sin cabeza

Este verano hemos iniciado una rehabilitación de un cortijo en plena subbética cordobesa.

Queremos contarte cómo hemos analizado el emplazamiento y a partir de ahí, qué decisiones hemos tomado a lo largo de la realización del proyecto.

¿Quieres ver cómo lo estamos haciendo?

Echa un vistazo al vídeo que hemos dejado al inicio del post para ver un adelanto.

Muy pronto volveremos para contarte:

• cómo se hace la topografía en revit a partir de un fichero .txt con coordenadas UTM y
• Cómo obtenemos coordenadas topográficas a partir de catastro y google earth

Hasta entonces

¡Cuidate!