MARCO TEÓRICO

Se conoce como arquitectura sostenible a todo proceso aplicado en la construcción que tiene como objetivo minimizar los impactos negativos en el medio ambiente y en la salud humana. Para que una vivienda sea sostenible tiene que cumplir ciertos requisitos, el primero es que esté orientada para aprovechar al máximo las condiciones naturales del entorno, como la luz o el agua. El segundo requisito es que la vivienda esté construida con materias primas ecológicas que sean aislantes. Por consiguiente las fuentes de energía deberán ser renovables y limpias, se puede conseguir mediante el uso de placas solares y deberá tener sistemas de reciclaje eficientes para la gestión del agua. El último requisito es el uso de electrodomésticos eficientes, ahorran hasta un 50% de energía y están clasificados con la etiqueta energética.

Existen seis tipos de arquitectura sostenible:

La primera es la arquitectura vernácula, incluye las construcciones regionales que se fabrican utilizando materiales naturales de la zona en la que se ubican, como serían los iglús de los inuit, sus formas y componentes dependen de la cultura del lugar donde se ubiquen. El segundo tipo es la arquitectura bioclimática característica de las casas ecológicas modernas, consiste en el diseño de hogares teniendo en cuenta las condiciones climáticas, reduciendo el impacto ambiental que pueda causar su construcción y posterior uso, aprovecha recursos disponibles como la energía del sol, la vegetación, la lluvia y los vientos, con el fin de reducir los consumos de energía. A diferencia de la arquitectura vernácula, la arquitectura bioclimática usa fuentes de alta tecnología para garantizar su sostenibilidad.

Por otro lado, la construcción ecológica certificada sirve para cuantificar lo sostenible que es una construcción, han surgido diversos métodos de evaluación y certificación de la sostenibilidad de edificios, cuyo objetivo es mejorar su calidad, se tiene en cuenta el uso eficiente del agua, la energía utilizada, las emisiones generadas, los materiales y recursos utilizados, la calidad del aire interior y la innovación en el diseño. 

El cuarto tipo es la arquitectura biomimética, esta se encarga de buscar soluciones a problemas en la construcción dentro de la propia naturaleza, se encarga de copiar su comportamiento para avanzar a cambios radicales en el uso de recursos. 

Otro modelo de arquitectura sostenible es la arquitectura orgánica, se basa en construir hogares que se integran con el entorno natural, como una oportunidad para reducir la contaminación visual de los asentamientos humanos, los enfoques de diseño de la arquitectura orgánica buscan ser comprensivos y estar bien integrados con el entorno donde son construidos, de modo que los edificios, el mobiliario y los alrededores se conviertan en parte de una composición unificada e interrelacionada.

Por último, la arcología se enfoca en construir estructuras de grandes dimensiones con bajo impacto ecológico y alta eficiencia en el uso de recursos en oposición a la expansión ilimitada de las ciudades actuales sobre un territorio, como consecuencia del inminente crecimiento demográfico.

Las casas girasol son un claro ejemplo de arquitectura biomimética, buscan imitar el giro de los girasoles para estar expuestas al sol la mayor cantidad de tiempo  posible, de igual modo, incluyen características de la arquitectura bioclimática, al aprovechar recursos disponibles, como la energía del sol, la vegetación, la lluvia y los vientos, con el fin de reducir el consumo de energía.

La palabra “domótica” surge de la unión de las palabras “domus”, proveniente del latín que significa “casa” o “hogar”  y “autónomo” , palabra proveniente del griego que significa “que funciona por sí solo”. Es el conjunto de sistemas que automatizan las instalaciones de una vivienda, cada sistema tiene características que no están presentes en sus componentes individuales, estas propiedades se  conocen como propiedades emergentes. Cuando varios automatismos se interconectan o se integran entre sí forman un sistema más amplio denominado sistema complejo. Una vez los diferentes sistemas automatizados de una vivienda comienzan a comunicarse entre sí, se crea el término “sistema domótico”, que con el transcurso del tiempo se convirtió en “domótica”, adquiriendo un significado más amplio.

El concepto nace del avance de las tecnologías, de que se hicieran más accesibles y económicas, aunque los primeros sistemas automatizados para el hogar comenzaron a desarrollarse en el 1960 fue quince años después cuando se popularizó el concepto de “domótica” y se empezaron a comercializar los primeros productos domóticos.

En la actualidad se refiere al conjunto de sistemas y tecnologías integradas que controlan y automatizan las diversas instalaciones de un edificio, proporcionando gestión energética, comodidad, seguridad, comunicación y accesibilidad entre el usuario y el sistema.

Las “casas girasol” son un diseño arquitectónico inspirado en los girasoles, imitan su comportamiento para buscar o evitar la luz solar según las condiciones climatológicas o  preferencia personal, buscando el mayor beneficio posible. La primera casa giratoria del mundo se encuentra en el museo de la Industria, localizado en Córdoba, Argentina, se inauguró en el año 1951 por Abdón Sahade, tardó cuatro años en construirse y era capaz de girar 360 grados en una hora. 

Estas viviendas giratorias no se limitan a una ubicación específica. Sin embargo, dependiendo de su entorno, pueden generar diferentes beneficios en términos de energía y economía. Cuanta más luz solar alcance las placas solares en el techo, mayor será la cantidad de electricidad que las baterías solares podrán almacenar, lo que se traducirá en ahorros adicionales.

En cuanto a la elección del posicionamiento del mecanismo, existen dos alternativas. La primera consiste en mantenerlo en la superficie del terreno y proporcionar acceso al interior mediante escaleras que se mueven junto con la casa. Esto simplifica la construcción, pero presenta un desafío para las personas con discapacidades que les afecten a la hora de subir las escaleras. Por otro lado, la segunda opción implica ubicar el mecanismo bajo tierra, lo que podría complicar ligeramente la construcción, pero facilita el acceso al interior.

Las casas girasol más modernas incluyen un núcleo central no giratorio que maneja las tuberías con un anillo colector cuya función es conseguir que no se mezclen los fluidos, tiene una ranura superior para el alcantarillado, donde se incluyen los residuos del lavavajillas, los desagües de la cocina y del inodoro. La segunda ranura pertenece al agua gris, donde se incluyen el agua restante de los lavabos, duchas y lavadoras. La tercera ranura es para el agua potable y la cuarta para el gas, el anillo colector está cubierto por una pieza de acero que rota con la casa mientras que el anillo está estático. 

Abdón Sahade fue un inmigrante sirio que llegó a Córdoba, Argentina, a finales del siglo XIX. Sahade era un apasionado de la ingeniería y la arquitectura, lo que le llevó a dejar su negocio de comercialización de textiles a manos de sus hijos. De su creatividad y su afán por lograr su sueño surgió la primera casa giratoria del mundo. Ideada en la década de los 40 el chalet no se diferenciaba en lo sustancial al resto de viviendas, para su construcción se utilizaron bloques huecos de hormigón artesanales para hacer la vivienda más ligera, algo innovador para la época. Estaba apoyada en un “plato” de hormigón armado y estructuras metálicas dispuestas de forma radial, esta base estaba a su vez apoyada sobre dos rieles circulares que transmitían todo el peso a 16 ruedas de vagón de tren y a columnas de hormigón armado.

Su mecanismo permitía iluminar con luz natural la parte de la casa que se deseara, para ponerlo en marcha eran necesarios dos motores eléctricos de 3,75 CV encendidos simultáneamente y con cajas reductoras para cambiar la velocidad de giro por fuerza, moviendo así 140 toneladas. Los motores ubicados diametralmente opuestos se vinculan a una rueda  dentada, consiguiendo un giro completo en 55 minutos. En el centro se unen todos los servicios de la infraestructura (energía eléctrica, instalación sanitaria y desagües cloacales). El gas estaba instalado en el exterior, cerca de la cocina y se conectaba con cada artefacto de consumo.

En 2002 aprobaron su demolición para construir nuevos edificios y para evitarlo trasladaron la casa 2,6 kilómetros, con ayuda de un vehículo de 18 metros con 128 ruedas y 32 gatos hidráulicos. El vehículo tenía un contrapeso de 17 toneladas, con velocidad entre los 3 y los 8 kilómetros por hora consiguió llegar al museo de la Industria.

El propósito de este tipo de viviendas es el ahorro, sus usuarios obtienen un ahorro energético de hasta el 70% frente a las viviendas convencionales, gracias a las placas solares fotovoltaicas y por la mayor disponibilidad de luz natural, al ser una casa que puede orientarse en cualquier dirección los habitantes de estas viviendas podrán girar la casa dependiendo de en qué habitación necesiten luz natural, con el propósito de evitar recurrir a la luz artificial .

Este tipo de construcciones incluyen además placas solares térmicas que reducen la factura eléctrica para agua caliente sanitaria hasta un 80%, ayudando así a reducir la emisión de carbono de la vivienda, dado que la energía solar no emite gases de efecto invernadero.

El uso de luz natural en la vivienda tiene beneficios para la salud, como el incremento de la vitamina D, la cual es esencial para el cuerpo humano, fortalece los huesos y contribuye al sistema inmune. Los rayos ultravioletas influyen en la química de nuestro organismo, actuando como un antidepresivo natural y mejorando nuestro estado de ánimo bajo una dosis prudente.

Si nos remontamos al pasado veremos que las viviendas redondas eran más comunes, como los iglús, tipis y cabañas de adobe africano. Al ser circulares tienen beneficios como mejor circulación del aire y una menor vulnerabilidad a los vientos fuertes, estos tenderán a discurrir a su alrededor en lugar de ejercer presión en una sola pared de la casa.

Sin embargo, las casas girasol tienen un costo superior a las viviendas convencionales, por ejemplo, una residencia giratoria de 450 metros cuadrados está disponible en el mercado por un valor de 4,8 millones de euros, lo que equivale a un precio de 10.666,67 euros por metro cuadrado. En comparación, una vivienda en la misma zona con las mismas dimensiones pero sin movimiento tiene un valor de 7.750,2 euros por metro cuadrado.

A la hora de tasar la vivienda, el tasador la compararía con casas de características similares en el mismo vecindario, esto causaría una desvalorización de la vivienda, puesto que el motor y su instalación no se tendrán en cuenta.

El motor que permite a la vivienda girar necesitará una revisión anual y supondrá un costo adicional. Este motor consumirá más o menos vatios dependiendo de las toneladas que pese la casa, las placas solares serán útiles para que el giro del motor no sea otro cargo adicional.

Un sistema de recogida de aguas pluviales es el conjunto de elementos que permiten la recolecta y el almacenamiento del agua de lluvia con el propósito de destinarla a otro fin.

La calidad del agua almacenada influye en los componentes que debe tener el sistema. Las partes comunes que tienen los sistemas de recogida de agua son: el área de captación, conducción  y almacenamiento. En el caso de los sistemas de captación pluvial pueden complementarse con un separador de hojas para zonas con vegetación y separador de primeras lluvias. Para su almacenamiento es importante desinfectar el agua, existen varias opciones para hacerlo dependiendo de la calidad del agua, la de mala calidad necesitará desinfección con filtros y el agua de alta calidad se puede desinfectar con elementos químicos.

Los datos necesarios para la instalación de un sistema de recogida de agua son: la precipitación promedio anual (agua destinada al consumo humano), la precipitación total anual (uso agrícola) y el déficit de agua.

Se conoce como área de captación, a la superficie donde se recolecta el agua de lluvia, comúnmente localizada en los techos de las viviendas. Cualquier superficie es válida, no obstante, cada material tiene diferentes ventajas y desventajas, siendo los mejores materiales las láminas metálicas, plásticas o de fibra de vidrio, que deberán impermeabilizarse solo en las uniones con otras estructuras. y los peores materiales son las hojas de palma y la paja por su transmisión de microorganismos patógenos.

Los sistemas de conducción se componen de dos elementos esenciales, las canaletas que colectan y conducen el agua de lluvia y los tubos de bajada que dirigen el agua a los filtros. Los materiales de preferencia son el acero galvanizado, el aluminio y el vinilo, teniendo en cuenta que todo el sistema debe ser del mismo material. El diámetro de la canaleta depende del tamaño de la superficie, por cada metro cuadrado son necesarios 0.8 cm . Para los tubos de bajada serán necesarios 0.07 cm de diámetro por metro cuadrado.

Los tanques separadores de primeras lluvias sirven para almacenar los primeros minutos de lluvia y ayudan a reducir un 80% los contaminantes presentes en el agua, en este proceso el tanque recibe el agua hasta llenarse haciendo que se cierre una válvula para que las primeras lluvias no pasen al proceso de desinfección, la lluvia una vez este tanque rebose será más limpia y se desviará al filtro. Cuando termine de llover, el tanque separador estará listo para que lo vacíen.

En el caso de las casas girasol el sistema de recogida de agua incluye adaptaciones necesarias al no ser una vivienda inmovil. El área de recolección se localiza en el techo al igual que en las casas convencionales, con la diferencia de que no incluye canaletas, en cambio, el tejado tendrá una inclinación hacia el centro de la vivienda y un tubo que bajará hasta la zona en la que está ubicado el mecanismo de giro, para unirse con el tanque separador de primeras aguas y el resto del sistema de filtración y distribución del agua en la vivienda. Este agua estaría destinada a las aguas fecales y al riego del jardín, con esto se busca aprovechar al máximo el agua de la lluvia sin tener que potabilizarla, ya que esto requeriría un gasto extra y revisiones semanales de la calidad del agua.