1. La envolvente en edificaciones de oficina: La fachada de
doble piel ventilada en el clima calido humedo.
Esquema de tiro de termico entre pieles de fachada .Fuente:Internet.
Resumen.
Esta investigación esta dirigida hacia el estudio de la capacidad de
minimizar la ganancia de calor y el ahorro de energia que puede
generar en la envolvente en edificaciones de oficina el uso de las
fachadas de doble piel ventiladas en el clima calido humedo. Tomando
en cuenta la experiencia en fabricación de cerramientos del tipo
"Curtain wall"en aluminio y vidrio "Hecho en Venezuela" pero que
originalmente fueron diseñados para resolver exigencias de climas
diferentes al nuestro, se crea la necesidad de atender la investigación
sobre sistemas,que mantienen la imagen de las fachadas
convencionales pero con niveles de respuesta mas adecuados y no
simplemente trasladados como los existentes.La fachada de doble piel
ventilada se inscribe en el area de los sistemas reconocidos como
eficientes en la reduccion de ganancia de calor de edificaciones para

2. oficina y por lo tanto de ahorro energetico,mostrando una posibilidad
de aplicación a las variables climatologicas locales, a nuestra
tecnología y ciudades con criterios de sostenibilidad.
a.Introduccion
La tecnología tiene un rol fundamental en el desarrollo de la humanidad.
Se la acusa muchas veces de ser la responsable de gran parte de los
problemas ecológicos de la sociedad. Sin embargo, también hay quien
defiende que es clave para satisfacer las necesidades de una población
creciente. Lo que es indiscutible hoy es que debe orientarse el desarrollo
tecnológico de una forma efectiva hacia -satisfacer las necesidades
humanas en un marco de sostenibilidad, ....(1)Es una realidad actual que
la mayoria de las envolventes para edificaciones de oficina(en venezuela)
emplean cerramientos del tipo "Curtain wall",sino total o parcialmente para
resolver la relacion interior-exterior de los edificios con su entorno,esto
deriva en la utilizacion de esta tecnologia con muy buenos resultados en
las areas de montaje y acabado final,variables estas intrinsecas de este
cerramiento.
Pero en la traslacion de estos esquemas a los paises tropicales,a pesar de
mantener estas ventajas, surgen desventajas como la premisa de
mantenerse cerrado al exterior(por tener una sola piel),lo cual obliga a la
utilizacion de cantidades de energia excesivas para mejorar las condiciones
de confort termico de los espacios internos.
Esta sola condicion,entre otras mas, genera una cantidad de efectos
colaterales como :Excesivo consumo energetico,costo economico y de
confort termico.Esto apunta a restarle meritos a un cerramiento que
empleado de otra manera,podria aportar mejorias a la envolvente de
edificaciones para oficina.Esta investigacion intenta introducir aportes en la
utilizacion de fachadas de doble piel en venezuela,empleando como
materiales basicos el aluminmio y el vidrio.
b .Planteamiento del Problema.
La experiencia internacional en el tema de la envolvente en edificios de
oficinas se ha desarrollado por la demanda de sus clientes naturales que
son las grandes corporaciones, radicadas en su mayoría en ciudades del
hemisferio norte y con condiciones climaticas especificas de esas regiones.
Hoy día esta demanda se expresa de diferentes formas pero con un
elemento común , el uso de fachadas de aluminio y vidrio cerradas al
exterior,que utilizan sistemas mecanicos de climatizacion.
Los modelos producidos por esta interacción se han trasladado de un país a
otro donde actúan las transnacionales de extracción y procesamiento de
materias primas y tecnologia, Venezuela no escapa a esa condicion,mas
aun por poseer grandes yacimientos de Bauxita, lo cual nos convirtió a
partir de los años 70 en el séptimo productor a nivel mundial de Aluminio.
Desde 1967 la empresa americana Reynolds en conjunto con la estatal
Alcasa comienza la explotación y elaboración de aluminio primario en la

3. zona de Guayana después de Brasil, Venezuela tiene el parque industrial
mas grande de Suramérica en el área del aluminio primario y de productos
semi-elaborados y elaborados, esto nos aporta un basta experiencia en el
conocimiento y la producción de perfiles de aluminio para consumo en la
industria de la construcción.
Esta industria mantiene una fuerte influencia en la forma de resolver la
fachadas a través del uso de sistemas como el curtain wall y cristales
reflectivos de colores para el cerramiento de envolventes de edificaciones
de oficina, por lo tanto la envolvente en edificaciones de oficina en
Venezuela adopto el curtain wall, con la sola finalidad de aislar, con un
sentido estético y de imagen en su expresión mas estricta, para proyectar
la imagen corporativa de un cliente , mas que tomar en cuenta el entorno
y sus variables climáticas como determinantes de la morfología de la
envolvente del edificio.
Los resultados están a la vista, edificios cerrados, sin contacto con su
entorno, que requieren altos niveles de consumo energético para
acondicionar sus espacios.
Históricamente la mayoría de los edificios de oficina originalmente eran
construidos por encargo de un cliente y por lo tanto debía representar la
imagen corporativa del mismo (Ej. Seguros La previsora) o por lo menos es
eso lo que se ha pretendido, luego en el tiempo este esquema se modifico
por que no respondía a un solo propietario sino a un arrendamiento
colectivo (Ej.: Torre Europa, multicentro empresarial del este) y así
sucesivamente ha ido variando la demanda.
Esto con toda seguridad ha determinado la forma de abordar el tema, pero
lo que es común a una gran cantidad de casos, es la poca importancia que
se le ha conferido al papel de la envolvente como filtro entre las
condiciones internas y externas, que intercambia energía con su entorno.
No obstante, existen también edificaciones que gracias a sus
características intrínsecas (orientación, configuración, disposición de
aberturas, tratamiento de fachadas, etc.) logran un excelente
comportamiento bioclimático a menores costos, menor consumo energético
y menor dependencia tecnológica, a los cuales pudiera considerárseles
igualmente inteligentes y, quizás, hasta sabias. Ejemplo de ello en nuestro
país lo ha sido, entre otras, las obras de arquitectos como C. R. Villanueva,
F. Vivas, T. y E. Sanabria, G. Legórburu y J. Alcock(2)
Esta gran experiencia de la arquitectura venezolana expresada en la obra
de estos arquitectos fue desplaza por la tipologia del curtain wall que se ha
impuesto por ahora como el cerramiento de mas uso para edificaciones de
oficina debido ha su aporte en cuanto rapidez de montaje,bajo
mantenimiento y valor agregado en cuanto a prestigio se refiere, pensando
en lo estético, en lo corporativo, en la imagen en su expresión más
estricta.
A pesar de que se emplea esta tecnologia y materiales para generar una
tipología que no responde a orientaciones de norte-sur o este -oeste, la
resolución es igual hacia cualquier punto cardinal o dirección de vientos,no
evalúan su entorno y se mantienen como pieles no operativas.
La envolvente en fachadas para edificaciones de oficina sufre de varios

4. fenomenos fisicos (ruido,insolacion,ganancias de carga de calor)producto
de la accion del clima expresado a traves de:
- Efecto invernadero que no es mas que la absorcion parcial a
traves de los cerramientos exteriores de las radiaciones solares
,que luego quedan atrapadas al interior de los espacios
aumentando el calor interno por lo cual se requiere acondicionar el
aire de manera artificial(medios mecanicos) consumiendo un
porcentaje importante de energia.
-Insolacion en las fachadas este,oeste y sur.,o cual ha obligado a
cerrarse al exterior aumentando el uso del la iluminacion artificial y
por ende de la energia electrica.
-La contaminacion sonica producto de la vida urbana.
Las ventanas y otras aberturas ofrecen vista al paisaje y permiten el paso
de luz y ventilación natural. En contraposición, la luz solar con entrada
directa a través de las ventanas puede representar una alta ganancia de
calor hacia el interior de los ambientes. Esto puede significar más de la
mitad de las cargas de energía de enfriamiento en una edificación con aire
acondicionado.(1)
Las técnicas de mitigación de las ganancias solares relacionadas con el
sombreado, ubicación y orientación de las aberturas o ventanas y con la
calidad de los vidrios, deberán estar en armonía con las decisiones de
implantación y distribución de los espacios interiores. El uso de estas
estrategias, o la combinación de ellas, es la forma más efectiva de alcanzar
el confort térmico y lumínico en forma natural, o de reducir
significativamente el consumo de energía del sistema de aire
acondicionado.(1)
Comportamiento termico del vidrio.
Imagen.Tomado del manual del Idec.(1)
Debido a lo anterior, se ha desprestigiado, el uso y la combinación de
materiales como el aluminio y el vidrio en la elaboración de cerramientos
para edificios de oficina. Estos materiales cumplen con los requerimientos
de protección, durabilidad, belleza y bajo mantenimiento, que también son
importantes en el hecho arquitectónico, Pero,¿Cuál es el aporte ambiental
de la envolvente en su configuración actual en estos edificios?, así como
esta configurada actualmente ,¿que relación mantiene con el uso racional

5. de la energía, el confort ambiental interno y el uso sustentable de los
materiales? pareciera que la combinación de materiales como el aluminio y
el vidrio solo responden a un contenido de imagen con intereses de
proyección corporativa, inmobiliaria e inclusive publicitaria, y no al de la
calidad o durabilidad, pero no es el caso nuestro estudiar la percepción de
estos cerramientos, lo que nos ocupa, es la efectividad de los mismos en el
balance interior-exterior de las edificaciones y su aporte en la calidad de
vida de sus usuarios.
Conceptualmente la fachada acristalada resuelve aspectos constructivos
como rapidez de montaje, mantenimiento, durabilidad y economía. Sus
debilidades se encuentran en alto consumo energético para producirlas en
su etapa primaria ,por ser cerramientos cerrados o con pocos abrientes es
obligatorio el uso del Aire acondicionado, la utilización de un alto
porcentaje de cristales reflectivos que reflejan los rayos del sol
produciendo el recalentamiento de su entorno cercano.
Por eso no mantener la configuracion de una sola capa e introducir la doble
piel, como una barrera más eficiente sin perder los factores culturales
relacionados con el uso de este tipo de fachada.
Solo a través de la introducción de cambios en los esquemas actuales se
podrá impulsar una actividad constructiva responsable y comprometida con
el uso racional de la energía, el confort térmico y visual y el uso
sustentable de los materiales.
Entonces se crea la necesidad de atender la investigación en la
intervención de estos sistemas y adecuarlos a niveles propios de nuestras
necesidades en temas como el clima, la tecnología, la técnica y las
ciudades. Se plantea el cambio de esta situación a través del estudio e
investigación de la envolvente en edificaciones de oficina en sus
variaciones fachada doble piel ventilada.

6. C.C.El recreo.Fuente:Propia.
c. Objetivo general.
Demostrar la efectividad de las fachadas doble piel ventiladas como
sistemas de refrescamiento pasivo en el clima calido humedo y su posible
aplicacion en busqueda de reducir la ganancia de calor y el consumo
energetico .
d. Objetivos específicos.
1ro.Estudiar históricamente el desarrollo de la envolvente para
edificaciones de oficina en Venezuela e inventariar la situación actual, su
configuración, los materiales que se utilizan e identificar en los mismos las
posibles mejorías o innovaciones.
2do.Identificar los parámetros de control térmico, ventilación e insolación
que determinan a las fachadas doble piel ventiladas.
3ro.Establecer estrategias de sostenibilidad que contengan aspectos como
la coordinación dimensional ,la deconstruccion y el reciclaje para los
sistemas de fachadas de doble piel ventiladas.
4to.Detallar las posibles configuraciones para fachadas doble piel

7. ventiladas, que cumplan con los criterios de diseño, costos y
funcionamiento predeterminados para el clima calido humedo.
5to.Fundamentar el conocimiento del sistema de fachadas doble piel
ventiladas para envolvente de edificaciones de oficina en el clima calido
humedo ,basado en criterios de sostenibilidad dirigidos a reducir la
ganancia de calor y el ahorro energetico .
f. Justificación.
El mercado de la construcción en Venezuela contiene una oferta conocida
de alternativas de soluciones para envolvente en edificaciones de
oficina.Sintetizando estas alternativas se expresan en:
-Cerramientos opacos de concreto o manposteria y ventanas.
Foto :Torre America.Fuente:www.inmobilia.com
- Muros cortinas en aluminio y vidrio reflectivo totalmente
cerrados.

8. Foto:Curtain wall.Fuente:Internet
Ambos dependientes del acondicionamiento artificial de sus espacios
internos, de estética y prestación producidos con patrones trasladados por
las grandes compañías de extracción de materias primas y su manufactura.
No es raro encontrar los mismos tipos de ventanas y fachadas acristaladas
en países con climas tan diferentes cono pueden ser Venezuela y argentina
, esto se debe a la forma en que se comercializa o transfiere (siendo
optimista) la tecnología y los modelos de estos productos, que no es sino a
través de la red de empresas transnacionales que se ocupan del tema.
No negando los avances constructivos de esta tecnologia y las bondades de
los materiales empleados,si identificamos una incongruencia climatica en
su aplicacion,que obliga a la innovacion en el area de las configuraciones
de aplicacion
de estas fachadas para envolvente de oficinas.Tanto asi,que el consumo
energetico promedio para edificaciones de oficina en venezuela por
consumo de aire acondicionado puede llegar hacer el 46% y el de
iluminacion artiifcal el 32 % del total de la edificacion.
Para ello se expone una reflexión sobre construcción de los edificios
sostenibles, en lo que se refiere a la conservación de la energía y de los
recursos naturales, la reutilización de estos recursos, la gestión del ciclo de
vida, tanto de los edificios como de los materiales y componentes
utilizados y las consideraciones a destacar en cuanto a la calidad de las
edificaciones, tanto en lo que se refiere a materiales, edificaciones y
ambiente urbanizado.
Es por eso que se hace necesario regresar al encuentro de esa arquitectura
que representa la ciudad,el clima,la gente y su cultura,con una vision
progresista y responsable de su papel ecologico y con una identidad
orientadora de nuestros valores arquitectonicos.Pareciera que el tema de la
arquitectura de oficinas no es el mas indicado por estar muy ligado a la
influencia internacional,pero insistimos en repensar el tema hacia nueva
escala de edificios eficientes.En paises de la region con un desarrollo
tecnologico y clima similares,como puede ser colombia,hay experiencias
como la del arq.Jorge Ramirez,que intentan difundir un mensaje sobre la
arquitectura bioclimatica y sus ventajas,que se adpta mucho a nuestro

9. contexto socio-economico.
Arquitectura Bioclimatica.Bogota,Colombia.Arq.Jorge ramirez.
Ya esta vigente en la ciudad de Maracaibo una ordenanza sobre calidad
termica de las edificaciones,que crea un marco legal para incentivar la
introduccion de elementos alternativos en el tratamiento de las
envolventes para edificios de oficina.Destacar las ventajas del uso de
estrategias de diseño para reducir el consumo energetico y mejorar en
confort termico a traves de politicas de estado como EULEB(European
union low energy building) o el USGBC(U.S.green building council) podrian
ayudar a impulsar la implementacion de leyes y normas para reducir el
consumo energetico,aun que sabemos que hay factores que atentan contra
el establecimento de tecnologias en estudio,tales como:el costo y el
conocimiento tecnico por parte de los profesionales del area.
Esta investigacion debera hacer aportes en el conocimiento de:
-Los costos de construccion,y como los mismos se amortizarian por el
ahorro en el tiempo de energia y mantenimiento de la fachada.
-Un aporte en el conocimiento tecnico relacionado con la
fabricacion,conformacion y montaje de las envolventes para edificaciones
de oficina en su expresion de fachadas doble piel ventiladas.
-Conocimiento teorico sobre el comportamiento y rendimiento termico y
enrgetico de la envolvente para edificaciones de oficina en su expresion de

10. fachadas de doble piel ventilada.
g.Antecedentes.
A mediados de los años sesentas (1963) los hermanos Olgyay proponen el
término «Diseño Bioclimático» tratando de enfatizar los vínculos y
múltiples interrelaciones entre la vida y el clima (factores naturales) en
relación con el diseño, también exponen un método a través del cual el
diseño arquitectónico se desarrolla respondiendo a los requerimientos
climáticos específicos. Más adelante surgieron otras definiciones como
diseño ambiental, ecodiseño, diseño natural, biodiseño, etc. en realidad
todos tratan de establecer la importancia del diseño basado en la relación
Hombre-Naturaleza-Arquitectura.
Hay casos de la arquitectura venezolana que han mostrado interes por
resolver la fachada en edificaciones en edificaciones de oficina otorgandole
el protagonismo en la interfase interior-exterior como se expresa en la
obra del arq.tomas Sanabria(Sede Electricidad de caracas,Banco central de
venezuela,..)
Sede Banco central de venezuela.Fuente:www.entrerayas.com
Firmas de arquitectos como Kennet Yeang, T. H. Hamzah&-Yeang, Norman
Foster, Renzo Piano, Richard Rogers, Tomas Herzog, entre otras, han
construido una práctica global del diseño ecológico, no es sólo imaginar, es
también explotar las fronteras científicas del diseño ecológico y todas las
implicaciones de la construcción vertical donde la arquitectura tiene la
tarea de mantener un equilibrio responsable, que asegure una mejor
calidad de vida.
Mitigacion de cargas de calor solar.
Entre las innovaciones para reducir la ganancias de calor al interior a
través fachadas de vidrio se encuentra el doble vidrio convectivo. Sistema
de enfriamiento pasivo que se combina adecuadamente con los sistemas
de acondicionamiento activo para disminuir la potencia y el consumo de
energía del aire acondicionado. Consiste en una fachada doble de vidrios
ventilada por la parte inferior y superior (como muestra la figura); esto
permite que flujos convectivos de aire ascendentes se lleven parte del calor
reirradiado.(1)

11. Imagen.www.greenbuildings.com
Desde hace algunos años se han desarrollado diversos estudios obre la
integración de sistemas especiales de control ambiental (Serra y Coch,
1995), los cuales se basan en el tratamiento interrelacionado de los
componentes arquitectónicos a fin de cubrir los requerimientos de
habitabilidad de las edificaciones.(1).
El diseño adaptable al medio ambiente encuentra en complejas estructuras
del mundo vegetal y animal muchos indicadores para posibles
investigaciones científicas. Un mejor entendimiento de estos sistemas
puede ayudar a encontrar un acercamiento holístico a la arquitectura en
general. El uso de nuevas herramientas para el diseño del edificio del
Comerzbank (Francfort) fue importante para el correcto funcionamiento de
esta estructura donde se efectuaron una serie de pruebas y simulaciones
para llegar al diseño arquitectónico desarrollando tecnologías y conceptos
para el ahorro de energía. Estos experimentos fueron realizados en el
departamento de ingeniería de Roger Preston&Partners.
Las fachadas pueden lograr una independencia energética del edificio al
generar su propia energía por medio de sistemas fotovoltaicos, viento u
otras energías alternativas integradas. Un ejemplo de ello es la Torre de
Turbinas de Richard Rogers, en Tokio, que usa turbinas y celdas
fotovoltaicas, o el Centro Cultural de nueva Caledonia de Renzo Piano. La
transformación de la luz en electricidad utilizando el sol como fuente
gratuita de energía fue propuesta por el físico Henry Becquerel, y la
primera fachada del mundo completamente integrada de paneles

12. fotovoltaicos está en Suiza, en el edificio sede de la empresa Flachglass,
AG.
El proyecto de Yeang, Eco Torres en Londres, es un ejemplo claro del
diseño de fachadas bioclimáticas. Este diseño destaca por su paisaje
vegetal vertical integrado a las fachadas que protege del clima exterior,
uso de balcones verdes. La correcta orientación de su envolvente ayuda a
la ganancia de calor en temporada de invierno, y sombra durante el
verano; las ranuras en las fachadas norte y sur generan una ventilación
natural; a cada fachada están integradas persianas operables que se
ajustan a la estación del año; la vegetación además de controlar el viento
absorbe cierta cantidad de energía, con lo cual se genera un ecosistema
interior agradable.
h.La propuesta.
Caracteristicas.
Por naturaleza, el ser humano se protege y adapta a las diferentes
condiciones del clima y medio que lo rodea. La piel desempeña un papel
importante ya que para cada clima esta cubierta cambia su color, grosor,
hidratación o textura; asimismo, es flexible ante las variaciones de
temperatura que experimenta, con lo cual cumple su principal función:
protegernos del medio externo.(6)
Uno de los sueños de la arquitectura bioclimática es crear una piel en los
edificios que asemeje su funcionamiento al de la piel humana, que sea
flexible, proteja, regule y reaccione ante el clima exterior.
En edificios para oficina la envolvente es un elemento importante para
resolver problemas de energía y fomentar su sustentabilidad ya que su
superficie puede ser aprovechada para integrar otras funciones que vayan
más allá de la estética.
La envolvente de un edificio, como la piel humana que no es inerte, puede
cambiar por sí misma de una forma dinámica con el fin de reducir el
consumo de energía que requiere la construcción, por medio de sistemas
simples de control manual o automático, integrando elementos
constructivos al exterior con funciones individuales o
multifuncionales que se ajustan a las variaciones del ambiente para
mantener el confort con el menor uso de energía, ello le da a la
envolvente una piel con elementos que actúan con autorregulación.
Así como la piel humana está formada por varias capas con múltiples
funciones con control integrado, en un edificio la envolvente forma parte
del sistema estructural y deberia ser una parte que trabaje junto a otras,
todo dirigido a mejorar las condiciones de consumo de energia y confort
termico.
La envolvente con caracter bioclimático es un elemento que realiza la
función de envolver el espacio habitable interior; su diseño y construcción
forman un potente controlador del medio ambiente interior en términos de
luz, calor, sonido, ventilación y calidad del aire. Tiene la capacidad de
responder a los cambios del medio ambiente de acuerdo con el clima y
para ello reducir el consumo de energía.

13. Las alternativas para mejorar el comportamiento termico y reducir
el consumo de energia derivado del uso del aire acondicionado e
iluminacion artificial para envolventes de edificios de oficina son
variadas y estan determinadas por el clima y nivel tecnologico o
economico del pais de origen o consumo.sabiendo esto nos
pasearemos por un inventario de opciones de las cuales rescataremos en
algunos casos lo conceptual,lo tecnologico y hasta lo cultural.
Se han desarrollado varios métodos en fachadas, como ventilación natural,
enfriamiento durante la noche, manejo de luz de día, generación de
energía solar, entre otros.
Ahora las fachadas pueden ser multifuncionales, capaces de cambiar sus
propiedades térmicas, transmisión, absorción, permeabilidad, modificar su
color, su transparencia, características ópticas, protección térmica y solar,
difusión de la luz y seguridad.
Asimismo son capaces de obtener información de los datos ambientales,
como velocidades del viento o radiación solar, también se integran
elementos físicos hasta nivel manométrico con materiales con propiedades
variables y habilidades dinámicas.
Entre las funciones que se pueden integrar a una fachada está el sistema
de control del edificio. BMS Building Management System, que es la unidad
central que recibe toda la información de los diferentes sensores del
exterior, capaz de monitorear el clima, cambios de temperatura, sistemas
pasivos y activos, activa el sistema que asegure el más eficiente uso de
energía.
La base de datos integrada en una fachada tiene la capacidad de registrar
información sobre el clima, almacenar, anticipar el estado de tiempo y
calcular los niveles de sombra con base en un sistema de sensores
exteriores y un cerebro central, así como realizar la lectura de información
ambiental que captura detalles en tiempo real de condiciones climáticas
fuera y dentro del edificio.
Estos datos son importantes para determinar el control y toma de
decisiones de las tecnologías inteligentes, los datos típicos obtenidos son:
temperatura exterior, temperatura de fachada, humedad, insolación solar,
temperatura interior, niveles de iluminación natural y velocidad del viento,
entre otros.
Al integrar un sistema de manejo de iluminación natural la envolvente
tiene capacidad para ajustar los niveles de iluminación con sistemas que
responden a los ángulos solares ajustando la posición correcta para
obtener óptimos niveles de sombra, reflexión, guía de la luz, control y
transporte de luz solar. El control solar en las fachadas está basado en el
estudio del movimiento del sol, y con ello es posible dirigir persianas y
otros sistemas de sombra.
Es importante destacar que en venezuela hay una experiencia importante
en el estudio y aplicacion del uso de las protecciones solares en
edificaciones institucionales,solo hay que acercarse a la obra del Arq.Carlos
raul villanueva o Arq.Tomas sanabria de los años cincuenta,para
comprobar lo dicho,pero por alguna razon la estrategia de mitigacion de
ganancias de calor a traves del uso de los parasoles se ha diluyendo,casi
hasta desaparecer,presumimos,sin tener datos precisos por razones

14. economicas y esteticas.
Es un dato a tomar en cuenta ya que no podemos descartar el uso de estos
componentes en la envolvente por que,"los protectores solares exteriores
son el método más efectivo para reducir las ganancias de calor a través de
las aberturas y ventanas. Esta reducción puede estimarse hasta en 80% en
el caso de ventanas con vidrios claros simples (ASHRAE 1989)".(1)
El control de ventilación, de temperatura, dispositivos de enfriamiento,
sistema de fachada simple y doble o cámara de aire ventilada, son otras
funciones que ya se integran en las fachadas en diferentes partes del
mundo.
Pero todo esto no sería posible sin la investigación, la tecnología y un
esfuerzo multidisciplinario, en donde el diseño arquitectónico desempeña
una tarea importante.
Diferentes elementos se integran a la fachada, como paneles, persianas,
parteluces metálicos, persianas de vidrio, de diferentes y nuevos
materiales. A su vez, a estos elementos se integran sensores, celdas
fotovoltaicas, reguladores de viento, etc.
Algunos ejemplos son los tejidos metálicos, que se utilizan como pantallas
de control de viento y control solar externas, las cuales generan sombras y
a su vez cambios de ambientación constantes en el interior desde donde
éstas resultan casi transparentes. Según su diseño y material, pueden
llegar a disminuir hasta el 50 por ciento de aportación térmica en las
fachadas.
Por su parte, las persianas de vidrio son utilizadas en fachadas para control
solar, regular los niveles de iluminación natural y generar energía.
Instaladas generalmente en grandes superficie de vidrio, estas unidades
son móviles y controladas automáticamente. Según la posición del sol,
pueden ser transparentes, holográficas, estampadas, reflectivas o con
células fotovoltaicas opacas, traslucidas o transparentes; se pueden colocar
de forma horizontal o vertical. Las hay en diferentes materiales,
principalmente en vidrio y aluminio.
A los módulos de fachada se han integrado diferentes tecnologías como
vidrios holográficos, persianas integradas, gas argón, entre otros. También
se ha buscado mejorar su resistencia al fuego, al agua y al viento, además
de ser capaces de operar de forma independiente su apertura para brindar
ventilación natural al interior del edificio.
Existen importantes proyectos e investigaciones sobre las fachadas que
nos permiten visualizar qué tan lejos se puede llegar y explotar estos
volúmenes.
Entre las especulaciones que aporta esta nueva rama de la investigación
podemos encontrar edificios cuyas fachadas y techos sean de materia
vegetal, o incluso de piel, aportando calor de calefacción por medio de
venas en las que circula sangre, o savia. Las paredes se calentarían o
enfriarían según la estación, y aportarían oxígeno para la ventilación; la
estructura sería capaz de obtener por sí sola los nutrientes necesarios para

15. que nuestro hogar se mantenga siempre vivo y en forma.
El proyecto, en conjunto, crea un ambiente más humano para el usuario y
gracias a su diseño los sistemas mecánicos de climatización serán
utilizados con poca frecuencia.
La fachada de los edificios no serán consideradas por mucho tiempo como
una envolvente estática e inerte, una barrera sin una dinámica con el
medio ambiente, sino un filtro con energía que pasa por él para ser
explotada, una fachada bioclimática será una importante aportación para la
envolvente del futuro, diseñada y equipada para tomar ventajas de las
nuevas tecnologías nanométricas y ofrecer una nueva estética para la
arquitectura bioclimática.
En un futuro las fachadas serán un elemento importante de sustentabilidad
de los edificios; en un mundo con 11 billones de habitantes o más, será
inevitable la búsqueda de recursos renovables por medio del sol, aire, agua
y tierra. Generar energía será un paso importante en el desarrollo de la
arquitectura.
Contextualizando la propuesta.
Lo anteriormente expuesto nos da una idea de las posibilidades de la
envolvente como ente BIOCLIMATICO regulador de la arquitectura, se
presenta desde el punto de vista funcional varios tipos de fachadas de
vidrio y aluminio par envolvente de edificaciones para oficina como los son:
a. La fachada unicapa acristalada soportada por una estructura de perfiles
aluminio con cristales claro, de color o reflectivos.
b. La fachada unicapa acristalada soportada por una estructura de perfiles
aluminio con cristales claro, de color o reflectivos con parasoles.
c. La fachada unicapa de doble acristalamiento soportada por una
estructura de perfiles aluminio con cristales claro, de color o reflectivos.
d. La fachada unicapa de doble acristalamiento soportada por una
estructura de perfiles aluminio con cristales claro, de color o reflectivos con
parasoles.
e. La fachada doble
f. La fachada doble con parasoles
g. Fachada doble con parasoles y ventilación natural
h. Fachada doble con parasoles y ventilación mecánica
Cuando nos referimos a la función, es a la función de las partes, es decir,
el cristal, la estructura de aluminio, los componentes y la configuración o la
función derivada del diseño, en el caso de los cristales puede ser por su
espesor o apareamiento, color y tipo.
El espesor para fachadas del tipo curtain wall usualmente esta determinado
por el tamaño del panel acristalado generado por la modulación de la
fachada, la altura de la edificación y su relación con los vientos, el tipo de
estructura que va a soportar su peso, van desde 6, 8,10 y 12 m. m. y en
casos especiales se utiliza vidrio cámara o blindado según el requerimiento
especifico al cual es solicitado.

16. Imagen:vidrio camara.Fuente:internet.
El color de los cristales esta íntimamente ligado a su comportamiento
térmico y por lo tanto al de la edificación, la variada mas utilizada en
Venezuela para fachadas del tipo curtain wall son los llamados reflectivos,
los cuales parten de vidrios de color claro, bronce o gris(colores básicos) y
luego se le adiciona a través de un proceso electroquímico una capa
reflectante y una película de polivinilo butiral de color o no según se desee.
Esto produce una gama grande de tonos y colores, que los cauterizan
dándole propiedades de absorción, emisividad y reflectancia diferentes.
Los tipos de vidrio mas utilizados en la construcción son el templado,
laminado, el monolítico o crudo. Para fachadas del tipo curtain wall se
atizan los laminados reflectivos, aun que en casos como las torres de
oficina del Centro Simón Bolívar en el Parque central se utilizaron
templados debido al empuje del viento en los pisos superiores
La función de la estructura de aluminio es importante en cuanto esta este
predeterminada por diseño a absorber diferentes tipos de variables como:
altura de entrepisos, componentes, y los movimientos propios de cualquier
estructura, básicamente hay cuatro tipos de estructura para fachadas
continuas de aluminio y vidrio, y son las siguientes:
1. La fachada que se armando por sumatoria de piezas verticales y
horizontales hasta constituir una malla a donde se colocaran los paneles
acristalados.

18. Imagen:fachada tipo 1.fuente:internet.
2. La fachada que se coloca por módulos prearmados con piezas verticales
y horizontales y que luego por apareamiento se constituyen en una malla a
donde se colocaran los paneles acristalados.
Imagen:fachada tipo 2.Fuente:internet.
3. La fachada que se coloca por módulos prearmados con piezas verticales
y horizontales y paneles acristalados, constituyendo la fachada casi
terminada.
4. Esta última muy poco utilizada en Venezuela es la fachada donde los
cristales (templados) son auto-portantes y hacen las veces de elementos
estructurales horizontales de unión entre perfiles verticales estructurales
de guía en aluminio o acero inoxidable, constituyendo la fachada casi
terminada. Ej. Obra Galipan, Chacao, Caracas.

19. Kadoorie biological sciences building, Hong Kong.
www.hku.hk
Los tipos de vidrio mas utilizados en la construcción son el templado,
laminado, el monolítico o crudo. Para fachadas del tipo curtain wall se
atizan los laminados reflectivos, aun que en casos como las torres de
oficina del Centro Simón Bolívar en el Parque central se utilizaron
templados debido al empuje del viento en los pisos superiores. Los
componentes como parasoles, rejillas de ventilación, pasarelas, rieles para
mantenimiento y otros, están dispuestos en la fachada como elementos
colaborantes en los aspectos de sostenibilidad y habitabilidad y con esto no
queremos reducir su condición de accesorio, sino destacar la flexibilidad y
versatilidad de este tipo de fachada para adaptarse a las diferentes
variables del contexto físico y tecnológico, es por eso que esquemas
fabricados originalmente para otras latitudes aportan posibilidades de
aplicación para nuestro clima.

20. i.La aplicacion en el clima calido humedo de sistemas de fachada
doble piel ventiladas
El desarrollo de un siistema de fachada doble piel ventilada para
envolvente de edificaciones de oficina,que opere como un sistema de
refrescamiento pasivo,esto quiere decir que retomariamos la fachada
tradicional de aluminio y vidrio llamada del tipo "CURTAIN WALL" en sus
fortalezas de durabilidad,tecnologia,acustica,estanqueidad ,imagen y
transparencia ,dejando de lado,el clasico esquema de fachada
completamente cerrada y que se apoya para su existencia en el uso del
aire acondicionado y luz artificial desmedido.Este sistema de fachada
funcionaria como un filtro permeable a las condiciones externas ,sacando
provecho de las variables climaticas como la luz,humedad,calor y el viento.
Foto.Detalle proteccion solar.Sede laboratorios Bayer,Alemania.
La fachada de doble piel es normalmente compuesta por dos "pieles"
separadas por un corredor . la camara de aire entre las capas de vidrio
actúa como un amortiguador frente a las condiciones climaticas externas.
Las protecciones solares a menudo se encuentran entre las dos pieles.
Todos los elementos pueden ser dispuestos en diversas combinaciones de
ambas membranas.
El sistema de doble piel se utiliza normalmente para mejorar el impacto
medioambiental de la construcción de la piel. Esto incluye la reducción de
los costos de la energía, así como la mejoras en cuanto habitabilidad. Las
estrategias incluyen la ventilación natural, luz natural / sombreado y la
mitigacion de ganancias de calor.
La ventilación natural es un factor clave en el sistema de doble cara, el uso
pasivo de las corrientes de aire en vez de un medio mecánico de aire
acondicionado reduce el consumo de energía,la capa exterior de la doble
piel crea un estrato de aire que no se ve afectado por la alta velocidad del
viento. Esta zona de amortiguación,es un componente clave de la fachada
de doble piel.
La Luz natural reduce la necesidad de luz artificial,beneficiando el ahorro
de energía,ademas se ha demostrado que el acceso a la luz del día se
mejora la comodidad y rendimiento de los trabajadores. La fachada de
doble piel, con su extensa cobertura de acristalamiento, ofrece amplio
acceso a la luz del día.
Cuando luz natural no controlada -- sobre todo en fachadas oeste -- puede
resultar en recalentamiento excesivo y deslumbramiento, la camara de aire
de la doble fachada se utiliza como un tiro para extraer el calor y es un
espacio para incorporar las protecciones solares.
El control de la ganancia de calor solar en fachadas de doble piel se obtiene
mediante el uso de cristales espectralmente selectivo, junto con las
protecciones solares en la camara de aire-- típicamente persianas

21. horizontales --, así como la capacidad de este corredor en sí para absorber
algunos rayos solares.
Las protecciones solares puede ser fijas o elementos accionables desde el
interior por el ocupante o por los sensores dentro del edificio. En los
edificios de que utilizan quiebrasoles externos ,son en su mayoria fijos y
por lo general no son eficaces para todas las condiciones de sol, sobre todo
en ángulos bajos donde el sol incide temprano en la mañana o al final de la
tarde.
Edificio lavola,Barcelona,España.Fuente:www.ecoedificio.es
El corredor o camara de aire.
El diseño apropiado del espacio entre pieles es fundamental para la doble
fachada,este permite mejorar el flujo de aire, control de sonido y otros
beneficios.
La dimensión real de la camara de aire(al no ser susceptible de arrendar),
y no el gasto adicional de la capa de vidrio, puede ser el factor económico
que disuade a la aplicación comercial de estos sistemas.

22. Foto.Detalle camara de aire.
La camara de aire puede ser continua verticalmente (indivisa) en toda la
fachada para extraer el aire hacia arriba utilizando la física de los principios
naturales (aire caliente sube), o ser dividido verticalmente en
correspondencia con la distribucion interna de los tabiques para optimizar
el efecto chimenea.
Las aberturas en la parte superior de la cámara de aire en un tiro de aire
caliente y el aire fresco de reemplazo se basa en el del exterior. Sin
embargo, sin aberturas en la parte superior del corredor, las oficinas en las
plantas superiores pueden sufrir el recalentamiento debido a la
acumulación de aire caliente al nivel de altura adyacente a su espacio.
El diseño del espacio de la cámara de aire también tiene un impacto en la
limpieza. Algunos espacios de camara de aire incorporan parrillas abiertas
a nivel de cada piso. Estos permiten el flujo de aire a través del espacio y
proporcionan una plataforma sobre la que ponerse de pie para limpiar la
doble fachada piso por piso. En un espacio dividido, al interior ventanas, la
ventilación se puede utilizar si o no, las ventanas funcionarán como
paneles de acceso para entrar en el espacio por razones de mantenimiento.
En caso de que halla que acceder para la limpieza, el interior es debería
tener una dimensión alrededor de los 600 a 900 m.m. de distancia. Cuando
las dimensiones son pequeñas, la limpieza se hace desde interior del
espacio de oficinas y requiere que los paneles ventana sean abrientes
plenamente para proporcionar un acceso adecuado para la limpieza.
Una de las principales preocupaciones de la doble fachada sistema es la
potencial acumulación de condensación en el espacio aéreo, sobre todo en
climas húmedos, es esencial el flujo continuo de aire a través del corredor
para evitar cualquier condensación que pueda ocurrir.
Ventajas

23. • Protección de la fachada interior, que ahorra costos de mantenimiento.
• Mejora la calidad del aire por renovación.
• Posible ventilación natural en algunas areas mediante la doble piel.
• Reducción de Ganancias termicas por acción del viento.
• Protección acústica del ruido del tráfico o de otras actividades urbanas.
• Protección al viento, se pueden abrir ventanas en edificios altos.
• Posible conexión visual con entornos agradables.
• Simplificación de la proteccion solar a la radiación que pueden quedar
protegidas
del viento.
• Reducción del consumo energetico.
Desventajas
• Costos de construcción mayores que los de una fachada convencional.
• Incendios: No esta claro si son favorables o desfavorables al conectar
pisos entre si.
• Reducción de la superficie útil: El vacío de la cámara puede variar de 20
cm
a dos metros. La profundidad influye en el comportamiento (si es mayor
más aisla).
• Costos adicionales de funcionamiento: Limpieza, inspección , servicios
etc..
• Incremento de velocidad del aire en la cámara, especialemente en
edificios
altos.
• Peso superior de la estructura: Lo que incrementa los costos.
• Luz natural : Existe una posible reducción de la luz que penetra en los
locales.
• Aislamiento acústico: Pueden darse conexiónes acústicas entre pisos,
o no.
j.Fundamentos tecno-cientificos sobre FDPV.
1.-Refrescamiento de los ambientes internos a traves del empleo de una
espacio camara ventilado entre la fachada externa y la interna que
funcionaria como disipador de calor,reduciendo el volumen de aire
acondicionado necesario para su climatizacion y por ende el consumo
energetico.
2.-La progresividad de los elementos que la componen como respuesta a
diferentes contextos de aplicacion como lo pueden ser :la orientacion con
respecto a los vientos,la proteccion para regular la luz solar o su captacion
y aprovechamiento de la humedad nocturna o proveniente de las lluvias
para cargar el aire de la ventilacion conducida para bajarle la temperatura.
3.-Reduccion de la cantidad de insolacion no deseada que ingresa
directamente a los espacios internos,con el empleo de una capa exterior de

24. cristales traslucidos serigrafiados,que permita el acceso de la iluminacion
natural para el trabajo diario segun la altura de incidencia en relacion al
horario,racionalizando la cantidad de fuentes de iluminacion artificial.
4.-Aislamiento acustico del ruido exterior a los ambientes internos a traves
del uso de la fachada doble con materiales "duros" en el exterior y
"blandos"en el interior,no perjudicando las visuales y ofreciendo mayores
comodidades internas.
5.-Disminucion de los costos de mantenimiento en comparacion a la
fachada curtain wall conocida,que requiere de equipos de elevacion
mecanica,normas de seguridad industrial estrictas y una mano de obra
especializada,haciendo la fachada "visitable"a todos sus niveles desde el
interior.
6.-Reducir los costos de fabricacion en comparacion a la fachada curtain
wall conocida,interviniendo las cantidades y tipo de material,generando
recomendaciones para su optimizacion.
k.Marco teorico.
Conceptos
Esta propuesta se inserta en las estrategias I+D hacia un desarrollo
sostenible,a traves de la implementacion de cambios en tecnologias
existentes.
Arquitectura Bioclimática
Es adaptar los componentes de la obra al entorno, de tal manera que
produzca el mayor confort térmico, acústico, etc. Tiene que ver con
edificios eficientes, donde la luz natural se aproveche al máximo y le dé
emoción a un proyecto arquitectónico. Puede ser arquitectura sostenible
aquella que emocione, que sea poética y capaz de conmover.(1)
La Sostenibilidad
Consiste en la adaptación del entorno de los seres humanos a un factor
limitante: la capacidad del entorno de asumir la presión humana de
manera que sus recursos naturales no se degraden irreversiblemente
[Cáceres, 1996].(z)
Es necesario recordar los tres principios básicos que, formulados por el
economista Herman Daly, nos permiten avanzar, medioambientalmente
hablando, hacia un desarrollo sostenible:Para una fuente de recursos
renovable, no consumirla a una velocidad superior a la de su renovación
natural.
Para una fuente no renovable, no consumirla sin dedicar la parte necesaria
de la energía resultante en desarrollar una nueva "fuente" que, agotada la
primera, nos permita continuar disfrutando de las mismas prestaciones.
Para un residuo, no generar más que aquél que el sumidero

25. correspondiente sea capaz de absorber e inertizar de forma natural
[Xercavins i Valls, 1996]. (z)
La Construcción sostenible.
Deberia ser la construcción del futuro, se puede definir como aquella que,
con especial respeto y compromiso con el Medio Ambiente, implica el uso
sostenible de la energía. Cabe destacar la importancia del estudio de la
aplicación de las energías renovables en la construcción de los edificios, así
como una especial atención al impacto ambiental que ocasiona la aplicación
de determinados materiales de construcción y la minimización del consumo
de energía que implica la utilización de los edificios [Casado, 1996].
La Construcción Sostenible se dirige hacia una reducción de los impactos
ambientales causados por los procesos de construcción, uso y derribo de
los edificios y por el ambiente urbanizado [Lanting, 1996].
El término de Construcción Sostenible abarca, no sólo los edificios
propiamente dichos, sino que también debe tener en cuenta su entorno y
la manera cómo se comportan para formar las ciudades. El desarrollo
urbano sostenible deberá tener la intención de crear un entorno urbano
que no atente contra el medio ambiente, con recursos, no sólo en cuanto a
las formas y la eficiencia energética, sino también en su función, como un
lugar para vivir [WWF, 1993](z)
La Construcción Sostenible deberá entenderse como el desarrollo de la
Construcción tradicional pero con una responsabilidad considerable con el
Medio Ambiente por todas las partes y participantes. Lo que implica un
interés creciente en todas las etapas de la construcción, considerando las
diferentes alternativas en el proceso de construcción, en favor de la
minimización del agotamiento de los recursos, previniendo la degradación
ambiental o los prejuicios, y proporcionar un ambiente saludable, tanto en
el interior de los edificios como en su entorno [Kibert, 1994].(z)
Definiciones
Envolvente de un edificio : está constituida por los elementos de una
edificación que delimitan el espacio interior del espacio exterior.
Fachada: conjunto de paramentos verticales exteriores que componen cada
uno de los lados de unedificio. Está compuesto por parte opaca y parte
transparente.
Carga térmica: cantidad de energía,por unidad de tiempo, que debe
removerse en un espacio para mantener una temperatura interna de
confort preestablecida.
Comportamiento térmico: respuesta de un material cuando es sometido a
diferentes flujos de calor.
Confort térmico: valores de condiciones bioclimáticas consideradas

26. aceptables en el interior de una edificación. Implica la ausencia de
cualquier sensación de incomodidad o malestar térmico producida por
exceso de frío o calor.
Convección: es el modo de transferencia de calor debido a un fluido en
movimiento entre dos cuerpos.
Conducción: es el mecanismo de transferencia de calor donde la energía es
transportada por contacto directo entre dos cuerpos
que tienen diferente temperatura.
Conductancia térmica: rapidez de transferencia de calor a través de una
unidad de área de un material, debido a una diferencia unitaria de
temperatura entre las superficies del material. La conductancia térmica
puede ser obtenida dividiendo la conductividad del material entre su
espesor, cuando el flujo de calor es solo por conducción.
Conductividad térmica: es la rapidez del flujo de calor a través de una
unidad de área de un material homogéneo en una dirección
perpendicular a planos isotérmicos, inducida por un gradiente unitario
de temperatura. Se representa como “κ”.
Espacio acondicionado: espacio cerrado dentro de una edificación que es
enfriado por un sistema mecánico de acondicionamiento
ambiental.
Espacio no acondicionado: espacio de una edificación a la cual no se le ha
introducido elementos mecánicos que modifiquen su
condición térmica interior.
Temperatura interna de diseño: es la temperatura de confort que se fija en
un espacio interno, para realizar los cálculos de carga térmica de
enfriamiento.
Diferencia de temperatura equivalente: diferencia de temperatura
equivalente entre el exterior y el interior que incorpora los efectos de
ganancia solar en la porción opaca de una pared o techo de color oscuro.
Traslúcido:calificativo que se le da a un material a través del cual pasa la
luz, pero que no deja ver con claridad los objetos que están detrás de él.
Renovación de sistemas (estrategias de eficiencia+efectividad+suficiencia)
: se producen cambios radicales (saltos) que crecen en la investigación a
largo plazo y afectan fundamentalmente a la estructura, la cultura y la
tecnología, en tiempos de más de 20 años. Estos cambios drásticos
requieren redefinición de las aproximaciones al desarrollo tecnológico para
poder generar saltos de eco-eficiencia en el rango 5-50, con un factor 20
como meta. Se basan en nuevos desarrollos tecnológicos, como pueden ser
las ICT, la biotecnología o la nanotecnología. Se suelen usar métodos de

27. retroyección (backcasting) para imaginar escenarios deseados
(sostenibles) y trazar el camino de innovación necesario para alcanzarlas.
Las tres aproximaciones son complementarias, ya que la necesidad de
mejora no puede esperar únicamente a que la última dé sus frutos, se
debe empezar a la vez con las dos primeras e ir avanzando en paralelo. Sin
embargo, se puede ver como en la renovación basada en las necesidades y
funciones, se combinan las estrategias complementarias de eficiencia,
efectividad y suficiencia, que según algunos autores se suelen considerar
los tres principios de eco-eficiencia...."
(Extraido del trabajo del Arq.DidacFerrer Balas del Centro interdiciplinario
de tecnologia,innovacio y sostenibilidad.(cities)UPC.)
l.Marco metodologico.
En este trabajo se describe el estado actual de las envolventes para
edificaciones de oficina,para ello se expone la historia y desarrollo de las
tecnologias en funcion de la construcción de los
cerramientos,tecnicas,materiales,clima-ambiente, todo en referencia a la
conservación de la energía y de los recursos naturales, la reutilización de
estos recursos, la gestión del ciclo de vida, tanto de los edificios como de
los materiales y componentes utilizados .
1. Estableceremos estudios comparativos entre edificios diseñados con
parametros enmarcados en la arquitectura bioclimatica y la comercial de
nuestro continente y del mundo en terminos de eficiencia en el consumo
energetico ,uso de materiales y aspectos relacionados con la habitabilidad.
2. Evaluaremos estudios comparativos entre edificios diseñados con
parametros enmarcados en la arquitectura bioclimatica y la comercial de
nuestro continente y del mundo en terminos economicos, de costos y
aspectos relacionados con la rentabilidad.
3. Analizaremos los resultados en referencia al contexto nacional de la
construccion de edificaciones para oficina .
4. Se haran aportes teoricos en cuanto la utilizacion de fachadas de
aluminio y vidrio para envolventes en edificaciones de oficina en climas
calidos humedos,en terminos del su comportamiento y efectividad.
Las consideraciones finales se referiran tanto a aspectos concernientes a
los materiales utilizados, tecnologías utilizadas para obtener una mayor
eficiencia energética de los edificios como a las técnicas de construcción.
m. Cronograma de Actividades.
Etapas del Proyecto.
I Semestre: Planteamiento del tema (Fase inicial)
Definicion el problema.
Pertinencia y estado del arte.
Desarrollo,objetivos,justificacion.
II Semestre: Definición y desarrollo (Fase argumentativa).

28. Historia y desarrollo de la envolvente para edificaciones de oficina en
venezuela.
Factores economicos y culturales.
Tecnologia y ambiente.
Propuesta preliminar.
III Semestre: Desarrollo (Fase instrumental o constructiva).
Estudios comparativos.
Soportes y Pruebas.
Resultados Preliminares.
IV Semestre: Entrega resultados de la investigación. (Fase demostrativa)
Formulacion del presupuesto.
Recomendaciones.
Conclusiones.

29. La envolvente en edificaciones de oficina: la fachada doble piel
de aluminio y vidrio.
La envolvente en edificaciones de oficina: la fachada de aluminio y vidrio.
Edificio tecnologico de la universidad catolica de chile.Fuente:www.revistabit.cl
Resumen.
Esta investigación esta dirigida hacia el estudio de la envolvente en
edificaciones de oficina, y específicamente el caso de las fachadas tipo “Curtain
Wall” o muro cortina en aluminio y vidrio. Tomando en cuenta la experiencia en
la fabricación de esta tipologia de cerramiento en aluminio y vidrio hechos en
Venezuela pero que originalmente fueron diseñados para resolver exigencias de
climas diferentes al nuestro, se crea la necesidad de atender la investigación
sobre sistemas con niveles de respuesta mas adecuados y no trasladados como
los existentes, con una mayor aplicación a las variables climatologicas locales, a
nuestra tecnología y ciudades con criterios de sostenibilidad.

30. a.Introduccion
La tecnología tiene un rol fundamental en el desarrollo de la humanidad. Se la
acusa muchas veces de ser la responsable de gran parte de los problemas
ecológicos de la sociedad. Sin embargo, también hay quien defiende que es clave
para satisfacer las necesidades de una población creciente. Lo que es indiscutible
hoy es que debe orientarse el desarrollo tecnológico de una forma efectiva hacia -
satisfacer las necesidades humanas en un marco de sostenibilidad, ....(1)Es una
realidad actual que la mayoria de las envolventes para edificaciones de oficina(en
venezuela) emplean cerramientos del tipo "Curtain wall",sino total o parcialmente
para resolver la relacion interior-exterior de los edificios con su entorno,esto deriva
en la utilizacion de esta tecnologia con muy buenos resultados en las areasde de
montaje y acabado final,variables estas intrinsecas de este cerramiento.
Pero en la traslacion de estos esquemas a los paises tropicales,a pesar de
mantener estas ventajas, surgen desventajas como la premisa de mantenerse
cerrado al exterior(por tener una sola piel),lo cual obliga a la utilizacion de
cantidades de energia excesivas para climatizar los espacios internos para que los
usuarios puedan desarrollar su actividad laboral en un ambiente protegido.
Esta sola condicion,entre otras mas, genera una cantidad de efectos colaterales
como :Excesivo consumo energetico,costo economico y de confort termico.Esto
apunta a restarle meritos a un cerramiento que empleado de otra manera,podria
aportar mejorias a la envolvente de edificaciones para oficina.Esta investigacion
intenta introducir aportes en la utilizacion de fachadas de doble piel en
venezuela,empleando como materiales basicos el aluminmio y el vidrio.
b .Planteamiento del Problema.
La experiencia internacional en el tema de la envolvente en edificios de oficinas se
ha desarrollado por la demanda de sus clientes naturales que son las grandes
corporaciones, radicadas en su mayoría en ciudades del hemisferio norte y con
condiciones climaticas especificas de esas regiones. Hoy día esta demanda se
expresa de diferentes formas pero con un elemento común , el uso de fachadas de
aluminio y vidrio cerradas al exterior,que utilizan sistemas mecanicos de
climatizacion.
Los modelos producidos por esta interacción se han trasladado de un país a otro
donde actúan las transnacionales de extracción y procesamiento de materias
primas y tecnologia, Venezuela no escapa a esa condicion,mas aun por poseer
grandes yacimientos de Bauxita, lo cual nos convirtió a partir de los años 70 en el
séptimo productor a nivel mundial de Aluminio.
Desde 1967 la empresa americana Reynolds en conjunto con la estatal Alcasa
comienza la explotación y elaboración de aluminio primario en la zona de Guayana
después de Brasil, Venezuela tiene el parque industrial mas grande de Suramérica
en el área del aluminio primario y de productos semi-elaborados y elaborados,
esto nos aporta un basta experiencia en el conocimiento y la producción de perfiles
de aluminio para consumo en la industria de la construcción.
Esta industria mantiene una fuerte influencia en la forma de resolver la fachadas a
través del uso de sistemas como el curtain wall y cristales reflectivos de colores

31. para el cerramiento de envolventes de edificaciones de oficina, por lo tanto la
envolvente en edificaciones de oficina en Venezuela adopto el curtain wall, con la
sola finalidad de aislar, con un sentido estético y de imagen en su expresión mas
estricta, para proyectar la imagen corporativa de un cliente , mas que tomar en
cuenta el entorno y sus variables climáticas como determinantes de la morfología
de la envolvente del edificio.
Los resultados están a la vista, edificios cerrados, sin contacto con su entorno, que
requieren altos niveles de consumo energético para acondicionar sus espacios.
Históricamente la mayoría de los edificios de oficina originalmente eran
construidos por encargo de un cliente y por lo tanto debía representar la imagen
corporativa del mismo (Ej. Seguros La previsora) o por lo menos es eso lo que se
ha pretendido, luego en el tiempo este esquema se modifico por que no respondía
a un solo propietario sino a un arrendamiento colectivo (Ej.: Torre Europa,
multicentro empresarial del este) y así sucesivamente ha ido variando la demanda.
Esto con toda seguridad ha determinado la forma de abordar el tema, pero lo que
es común a una gran cantidad de casos, es la poca importancia que se le ha
conferido al papel de la envolvente como filtro entre las condiciones internas y
externas, que intercambia energía con su entorno.
No obstante, existen también edificaciones que gracias a sus características
intrínsecas (orientación, configuración, disposición de aberturas, tratamiento de
fachadas, etc.) logran un excelente comportamiento bioclimático a menores
costos, menor consumo energético y menor dependencia tecnológica, a los cuales
pudiera considerárseles igualmente inteligentes y, quizás, hasta sabias. Ejemplo
de ello en nuestro país lo ha sido, entre otras, las obras de arquitectos como C. R.
Villanueva, F. Vivas, T. y E. Sanabria, G. Legórburu y J. Alcock(2)
Esta gran experiencia de la arquitectura venezolana expresada en la obra de estos
arquitectos fue desplaza por la tipologia del curtain wall que se ha impuesto por
ahora como el cerramiento de mas uso para edificaciones de oficina debido ha su
aporte en cuanto rapidez de montaje,bajo mantenimiento y valor agregado en
cuanto a prestigio se refiere, pensando en lo estético, en lo corporativo, en la
imagen en su expresión más estricta.
A pesar de que se emplea esta tecnologia y materiales para generar una tipología
que no responde a orientaciones de norte-sur o este -oeste, la resolución es igual
hacia cualquier punto cardinal o dirección de vientos,no evalúan su entorno y se
mantienen como pieles no operativas.
La envolvente en fachadas para edificaciones de oficina sufre de varios fenomenos
fisicos (ruido,insolacion,ganancias de carga de calor)producto de la accion del
clima expresado a traves de:
- Efecto invernadero que no es mas que la absorcion parcial a traves de
los cerramientos exteriores de las radiaciones solares ,que luego quedan
atrapadas al interior de los espacios aumentando el calor interno por lo
cual se requiere acondicionar el aire de manera artificial(medios
mecanicos) consumiendo un porcentaje importante de energia.
-Insolacion en las fachadas este,oeste y sur.,o cual ha obligado a cerrarse
al exterior aumentando el uso del la iluminacion artificial y por ende de la
energia electrica.
-La contaminacion sonica producto de la vida urbana.

32. Las ventanas y otras aberturas ofrecen vista al paisaje y permiten el paso de luz y
ventilación natural. En contraposición, la luz solar con entrada directa a través de
las ventanas puede representar una alta ganancia de calor hacia el interior de los
ambientes. Esto puede significar más de la mitad de las cargas de energía de
enfriamiento en una edificación con aire acondicionado.(1)
Las técnicas de mitigación de las ganancias solares relacionadas con el sombreado,
ubicación y orientación de las aberturas o ventanas y con la calidad de los vidrios,
deberán estar en armonía con las decisiones de implantación y distribución de los
espacios interiores. El uso de estas estrategias, o la combinación de ellas, es la
forma más efectiva de alcanzar el confort térmico y lumínico en forma natural, o
de reducir significativamente el consumo de energía del sistema de aire
acondicionado.(1)
Comportamiento termico del vidrio.
Imagen.Tomado del manual del Idec.(1)
Debido a lo anterior, se ha desprestigiado, el uso y la combinación de materiales
como el aluminio y el vidrio en la elaboración de cerramientos para edificios de
oficina. Estos materiales cumplen con los requerimientos de protección,
durabilidad, belleza y bajo mantenimiento, que también son importantes en el
hecho arquitectónico, Pero,¿Cuál es el aporte ambiental de la envolvente en su
configuración actual en estos edificios?, así como esta configurada actualmente
,¿que relación mantiene con el uso racional de la energía, el confort ambiental
interno y el uso sustentable de los materiales? pareciera que la combinación de
materiales como el aluminio y el vidrio solo responden a un contenido de imagen
con intereses de proyección corporativa, inmobiliaria e inclusive publicitaria, y no
al de la calidad o durabilidad, pero no es el caso nuestro estudiar la percepción de

33. estos cerramientos, lo que nos ocupa, es la efectividad de los mismos en el
balance interior-exterior de las edificaciones y su aporte en la calidad de vida de
sus usuarios.
Conceptualmente la fachada acristalada resuelve aspectos constructivos como
rapidez de montaje, mantenimiento, durabilidad y economía. Sus debilidades se
encuentran en alto consumo energético para producirlas en su etapa primaria ,por
ser cerramientos cerrados o con pocos abrientes es obligatorio el uso del Aire
acondicionado, la utilización de un alto porcentaje de cristales reflectivos que
reflejan los rayos del sol produciendo el recalentamiento de su entorno cercano.
Por eso no mantener la configuracion de una sola capa e introducir la doble piel,
como una barrera más eficiente sin perder los factores culturales relacionados con
el uso de este tipo de fachada.
Solo a través de la introducción de cambios en los esquemas actuales se podrá
impulsar una actividad constructiva responsable y comprometida con el uso
racional de la energía, el confort térmico y visual y el uso sustentable de los
materiales.
Entonces se crea la necesidad de atender la investigación en la intervención de
estos sistemas y adecuarlos a niveles propios de nuestras necesidades en temas
como el clima, la tecnología, la técnica y las ciudades. Se plantea el cambio de
esta situación a través del estudio e investigación de la envolvente en edificaciones
de oficina en sus variaciones fachada doble piel de aluminio y vidrio.
Edificio De Oficinas.,Caracas,venezuela.Fuente:Propia.

34. C.C.El recreo.Fuente:Propia.
Edificio lavola;Barcelona,españa.Fuente:
c. Objetivo general.

35. Caracterizar la envolvente de edificaciones para oficina con fachadas continuas de
aluminio y vidrio con criterios de sostenibilidad dirigidos a reducir la ganancia de
calor y el ahorro energetico .
d. Objetivos específicos.
1ro.Estudiar históricamente el desarrollo de la envolvente para edificaciones de
oficina en Venezuela e inventariar la situación actual, su configuración, los
materiales que se utilizan e identificar en los mismos las posibles mejorías o
innovaciones.
2do.Identificar los parámetros de control térmico, ventilación e insolación que
determinan a las fachadas tipocurtain wall en aluminio y vidrio.
3ro.Establecer estrategias de sosotenibilidad que contengan aspectos como la
coordinación dimensional ,la deconstruccion y el reciclaje.
4to.Detallar las posibles configuraciones para fachadas tipo curtain wall o no
contenidas, que cumplan con los criterios de diseño, costos y funcionamiento
predeterminados.
5to.Desarrollar un sistema de fachada en aluminio y vidrio para envolvente de
edificaciones de oficina basado en criterios de sostenibilidad dirigidos a reducir la
ganancia de calor y el ahorro energetico .
f. Justificación.
El mercado de la construcción en Venezuela contiene una oferta conocida de
alternativas de soluciones para envolvente en edificaciones de oficina.Sintetizando
estas alternativas se expresan en:
-Cerramientos opacos de concreto o manposteria y ventanas.

36. Foto :torre america.Fuente:www.inmobilia.com
- Muros cortinas en aluminio y vidrio reflectivo totalmente cerrados.
Foto:Curtain wall.Fuente:Internet
Ambos dependientes del acondicionamiento artificial de sus espacios internos, de
estética y prestación producidos con patrones trasladados por las grandes
compañías de extracción de materias primas y su manufactura.
No es raro encontrar los mismos tipos de ventanas y fachadas acristaladas en
países con climas tan diferentes cono pueden ser Venezuela y argentina , esto se
debe a la forma en que se comercializa o transfiere (siendo optimista) la
tecnología y los modelos de estos productos, que no es sino a través de la red de
empresas transnacionales que se ocupan del tema.
No negando los avances constructivos de esta tecnologia y las bondades de los
materiales empleados,si identificamos una incongruencia climatica en su
aplicacion,que obliga a la innovacion en el area de las configuraciones de

37. aplicacion
de estas fachadas para envolvente de oficinas.Tanto asi,que el consumo energetico
promedio para edificaciones de oficina en venezuela por consumo de aire
acondicionado puede llegar hacer el 46% y el de iluminacion artiifcal el 32 % del
total de la edificacion.
Para ello se expone una reflexión sobre construcción de los edificios sostenibles, en
lo que se refiere a la conservación de la energía y de los recursos naturales, la
reutilización de estos recursos, la gestión del ciclo de vida, tanto de los edificios
como de los materiales y componentes utilizados y las consideraciones a destacar
en cuanto a la calidad de las edificaciones, tanto en lo que se refiere a materiales,
edificaciones y ambiente urbanizado.
Es por eso que se hace necesario regresar al encuentro de esa arquitectura que
representa la ciudad,el clima,la gente y su cultura,con una vision progresista y
responsable de su papel ecologico y con una identidad orientadora de nuestros
valores arquitectonicos.Pareciera que el tema de la arquitectura de oficinas no es
el mas indicado por estar muy ligado a la influencia internacional,pero insistimos
en repensar el tema hacia nueva escala de edificios eficientes.En paises de la
region con un desarrollo tecnologico y clima similares,como puede ser
colombia,hay experiencias como la del arq.Jorge Ramirez,que intentan difundir un
mensaje sobre la arquitectura bioclimatica y sus ventajas,que se adpta mucho a
nuestro contexto socio-economico.
Arquitectura Bioclimatica.Bogota,Colombia.Arq.Jorge ramirez.

38. Ya en este momento de la investigacion la ciudad de maracaibo cuenta con una
ordenanza sobre calidad termica de las edificaciones,lo cual crea marco legal para
incentivar la introduccion de elementos alternativos en el tratamiento de las
envolventes para edificios de oficina.Destacar las ventajas del uso de estrategias
de diseño para reducir el consumo energetico y mejorar en confort termico a
traves de politicas de estado como EULEB(European union low energy building) o
el USGBC(U.S.green building council) podrian ayudar a impulsar la implementacion
de leyes y normas para reducir el consumo energetico,aun que sabemos que hay
factores que atentan contra el establecimento de tecnologias en estudio,tales
como:el costo y el conocimiento tecnico por parte de los profesionales del area.
Esta investigacion debera hacer aportes en el conocimiento de:
-Los costos de construccion,y como los mismos se amortizarian por el ahorro en el
tiempo de energia y mantenimiento de la fachada.
-Un aporte en el conocimiento tecnico relacionado con la fabricacion,conformacion
y montaje de las envolventes para edificaciones de oficina en su expresion de
fachadas acristaladas de tipo curtain wall y doble piel ventilada.
-Conocimiento teorico sobre el comportamiento y rendimiento termico y enrgetico
de la envolvente para edificaciones de oficina en su expresion de fachadas de
aluminio y vidrio.
g.Antecedentes.
A mediados de los años sesentas (1963) los hermanos Olgyay proponen el término
«Diseño Bioclimático» tratando de enfatizar los vínculos y múltiples interrelaciones
entre la vida y el clima (factores naturales) en relación con el diseño, también
exponen un método a través del cual el diseño arquitectónico se desarrolla
respondiendo a los requerimientos climáticos específicos. Más adelante surgieron
otras definiciones como diseño ambiental, ecodiseño, diseño natural, biodiseño,
etc. en realidad todos tratan de establecer la importancia del diseño basado en la
relación Hombre-Naturaleza-Arquitectura.
Hay casos de la arquitectura venezolana que han mostrado interes por resolver la
fachada en edificaciones en edificaciones de oficina otorgandole el protagonismo
en la interfase interior-exterior como se expresa en la obra del arq.tomas
Sanabria(Sede Electricidad de caracas,Banco central de venezuela,..)

39. Sede Banco central de venezuela.Fuente:www.entrerayas.com
Firmas de arquitectos como Kennet Yeang, T. H. Hamzah&-Yeang, Norman Foster,
Renzo Piano, Richard Rogers, Tomas Herzog, entre otras, han construido una
práctica global del diseño ecológico, no es sólo imaginar, es también explotar las
fronteras científicas del diseño ecológico y todas las implicaciones de la
construcción vertical donde la arquitectura tiene la tarea de mantener un equilibrio
responsable, que asegure una mejor calidad de vida.
Mitigacion de cargas de calor solar.
Entre las innovaciones para reducir la ganancias de calor al interior a través
fachadas de vidrio se encuentra el doble vidrio convectivo. Sistema de
enfriamiento pasivo que se combina adecuadamente con los sistemas de
acondicionamiento activo para disminuir la potencia y el consumo de energía del
aire acondicionado. Consiste en una fachada doble de vidrios ventilada por la parte
inferior y superior (como muestra la figura); esto permite que flujos convectivos
de aire ascendentes se lleven parte del calor reirradiado.(1)

40. Desde hace algunos años se han desarrollado diversos estudios obre la integración
de sistemas especiales de control ambiental (Serra y Coch, 1995), los cuales se
basan en el tratamiento interrelacionado de los componentes arquitectónicos a fin
de cubrir los requerimientos de habitabilidad de las edificaciones.(1).
El diseño adaptable al medio ambiente encuentra en complejas estructuras del
mundo vegetal y animal muchos indicadores para posibles investigaciones
científicas. Un mejor entendimiento de estos sistemas puede ayudar a encontrar
un acercamiento holístico a la arquitectura en general. El uso de nuevas
herramientas para el diseño del edificio del Comerzbank (Francfort) fue importante
para el correcto funcionamiento de esta estructura donde se efectuaron una serie
de pruebas y simulaciones para llegar al diseño arquitectónico desarrollando
tecnologías y conceptos para el ahorro de energía. Estos experimentos fueron
realizados en el departamento de ingeniería de Roger Preston&Partners.
Las fachadas pueden lograr una independencia energética del edificio al generar su
propia energía por medio de sistemas fotovoltaicos, viento u otras energías
alternativas integradas. Un ejemplo de ello es la Torre de Turbinas de Richard
Rogers, en Tokio, que usa turbinas y celdas fotovoltaicas, o el Centro Cultural de
nueva Caledonia de Renzo Piano. La transformación de la luz en electricidad
utilizando el sol como fuente gratuita de energía fue propuesta por el físico Henry
Becquerel, y la primera fachada del mundo completamente integrada de paneles
fotovoltaicos está en Suiza, en el edificio sede de la empresa Flachglass, AG.
El proyecto de Yeang, Eco Torres en Londres, es un ejemplo claro del diseño de
fachadas bioclimáticas. Este diseño destaca por su paisaje vegetal vertical
integrado a las fachadas que protege del clima exterior, uso de balcones verdes.

41. La correcta orientación de su envolvente ayuda a la ganancia de calor en
temporada de invierno, y sombra durante el verano; las ranuras en las fachadas
norte y sur generan una ventilación natural; a cada fachada están integradas
persianas operables que se ajustan a la estación del año; la vegetación además de
controlar el viento absorbe cierta cantidad de energía, con lo cual se genera un
ecosistema interior agradable.
h.La propuesta.
Caracteristicas.
Por naturaleza, el ser humano se protege y adapta a las diferentes condiciones del
clima y medio que lo rodea. La piel desempeña un papel importante ya que para
cada clima esta cubierta cambia su color, grosor, hidratación o textura; asimismo,
es flexible ante las variaciones de temperatura que experimenta, con lo cual
cumple su principal función: protegernos del medio externo.(6)
Uno de los sueños de la arquitectura bioclimática es crear una piel en los edificios
que asemeje su funcionamiento al de la piel humana, que sea flexible, proteja,
regule y reaccione ante el clima exterior.
En edificios para oficina la envolvente es un elemento importante para resolver
problemas de energía y fomentar su sustentabilidad ya que su superficie puede ser
aprovechada para integrar otras funciones que vayan más allá de la estética.
La envolvente de un edificio, como la piel humana que no es inerte, puede cambiar
por sí misma de una forma dinámica con el fin de reducir el consumo de energía
que requiere la construcción, por medio de sistemas simples de control manual
o automático, integrando elementos constructivos al exterior con
funciones individuales o multifuncionales que se ajustan a las variaciones
del ambiente para mantener el confort con el menor uso de energía, ello le
da a la envolvente una piel con elementos que actúan con autorregulación.
Así como la piel humana está formada por varias capas con múltiples funciones
con control integrado, en un edificio la envolvente forma parte del sistema
estructural y deberia ser una parte que trabaje junto a otras, todo dirigido a
mejorar las condiciones de consumo de energia y confort termico.
La envolvente con caracter bioclimático es un elemento que realiza la función de
envolver el espacio habitable interior; su diseño y construcción forman un potente
controlador del medio ambiente interior en términos de luz, calor, sonido,
ventilación y calidad del aire. Tiene la capacidad de responder a los cambios del
medio ambiente de acuerdo con el clima y para ello reducir el consumo de energía.
Las alternativas para mejorar el comportamiento termico y reducir el
consumo de energia derivado del uso del aire acondicionado e iluminacion
artificial para envolventes de edificios de oficina son variadas y estan
determinadas por el clima y nivel tecnologico o economico del pais de
origen o consumo.sabiendo esto nos pasearemos por un inventario de opciones
de las cuales rescataremos en algunos casos lo conceptual,lo tecnologico y hasta lo
cultural.
Se han desarrollado varios métodos en fachadas, como ventilación natural,
enfriamiento durante la noche, manejo de luz de día, generación de energía solar,
entre otros.
Ahora las fachadas pueden ser multifuncionales, capaces de cambiar sus

42. propiedades térmicas, transmisión, absorción, permeabilidad, modificar su color,
su transparencia, características ópticas, protección térmica y solar, difusión de la
luz y seguridad.
Asimismo son capaces de obtener información de los datos ambientales, como
velocidades del viento o radiación solar, también se integran elementos físicos
hasta nivel manométrico con materiales con propiedades variables y habilidades
dinámicas.
Entre las funciones que se pueden integrar a una fachada está el sistema de
control del edificio. BMS Building Management System, que es la unidad central
que recibe toda la información de los diferentes sensores del exterior, capaz de
monitorear el clima, cambios de temperatura, sistemas pasivos y activos, activa el
sistema que asegure el más eficiente uso de energía.
La base de datos integrada en una fachada tiene la capacidad de registrar
información sobre el clima, almacenar, anticipar el estado de tiempo y calcular los
niveles de sombra con base en un sistema de sensores exteriores y un cerebro
central, así como realizar la lectura de información ambiental que captura detalles
en tiempo real de condiciones climáticas fuera y dentro del edificio.
Estos datos son importantes para determinar el control y toma de decisiones de
las tecnologías inteligentes, los datos típicos obtenidos son: temperatura exterior,
temperatura de fachada, humedad, insolación solar, temperatura interior, niveles
de iluminación natural y velocidad del viento, entre otros.
Al integrar un sistema de manejo de iluminación natural la envolvente tiene
capacidad para ajustar los niveles de iluminación con sistemas que responden a los
ángulos solares ajustando la posición correcta para obtener óptimos niveles de
sombra, reflexión, guía de la luz, control y transporte de luz solar. El control solar
en las fachadas está basado en el estudio del movimiento del sol, y con ello es
posible dirigir persianas y otros sistemas de sombra.
Es importante destacar que en venezuela hay una experiencia importante en el
estudio y aplicacion del uso de las protecciones solares en edificaciones
institucionales,solo hay que acercarse a la obra del Arq.Carlos raul villanueva o
Arq.Tomas sanabria de los años cincuenta,para comprobar lo dicho,pero por
alguna razon la estrategia de mitigacion de ganancias de calor a traves del uso de
los parasoles se ha diluyendo,casi hasta desaparecer,presumimos,sin tener datos
precisos por razones economicas y esteticas.
Es un dato a tomar en cuenta ya que no podemos descartar el uso de estos
componentes en la envolvente por que,"los protectores solares exteriores son el
método más efectivo para reducir las ganancias de calor a través de las aberturas
y ventanas. Esta reducción puede estimarse hasta en 80% en el caso de ventanas
con vidrios claros simples (ASHRAE 1989)".(1)
El control de ventilación, de temperatura, dispositivos de enfriamiento, sistema de
fachada simple y doble o cámara de aire ventilada, son otras funciones que ya se
integran en las fachadas en diferentes partes del mundo.
Pero todo esto no sería posible sin la investigación, la tecnología y un esfuerzo
multidisciplinario, en donde el diseño arquitectónico desempeña una tarea
importante.
Diferentes elementos se integran a la fachada, como paneles, persianas,
parteluces metálicos, persianas de vidrio, de diferentes y nuevos materiales. A su
vez, a estos elementos se integran sensores, celdas fotovoltaicas, reguladores de
viento, etc.

43. Algunos ejemplos son los tejidos metálicos, que se utilizan como pantallas de
control de viento y control solar externas, las cuales generan sombras y a su vez
cambios de ambientación constantes en el interior desde donde éstas resultan casi
transparentes. Según su diseño y material, pueden llegar a disminuir hasta el 50
por ciento de aportación térmica en las fachadas.
Por su parte, las persianas de vidrio son utilizadas en fachadas para control solar,
regular los niveles de iluminación natural y generar energía. Instaladas
generalmente en grandes superficie de vidrio, estas unidades son móviles y
controladas automáticamente. Según la posición del sol, pueden ser transparentes,
holográficas, estampadas, reflectivas o con células fotovoltaicas opacas,
traslucidas o transparentes; se pueden colocar de forma horizontal o vertical. Las
hay en diferentes materiales, principalmente en vidrio y aluminio.
A los módulos de fachada se han integrado diferentes tecnologías como vidrios
holográficos, persianas integradas, gas argón, entre otros. También se ha buscado
mejorar su resistencia al fuego, al agua y al viento, además de ser capaces de
operar de forma independiente su apertura para brindar ventilación natural al
interior del edificio.
Existen importantes proyectos e investigaciones sobre las fachadas que nos
permiten visualizar qué tan lejos se puede llegar y explotar estos volúmenes.
Entre las especulaciones que aporta esta nueva rama de la investigación podemos
encontrar edificios cuyas fachadas y techos sean de materia vegetal, o incluso de
piel, aportando calor de calefacción por medio de venas en las que circula sangre,
o savia. Las paredes se calentarían o enfriarían según la estación, y aportarían
oxígeno para la ventilación; la estructura sería capaz de obtener por sí sola los
nutrientes necesarios para que nuestro hogar se mantenga siempre vivo y en
forma.
El proyecto, en conjunto, crea un ambiente más humano para el usuario y gracias
a su diseño los sistemas mecánicos de climatización serán utilizados con poca
frecuencia.
La fachada de los edificios no serán consideradas por mucho tiempo como una
envolvente estática e inerte, una barrera sin una dinámica con el medio ambiente,
sino un filtro con energía que pasa por él para ser explotada, una fachada
bioclimática será una importante aportación para la envolvente del futuro,
diseñada y equipada para tomar ventajas de las nuevas tecnologías nanométricas
y ofrecer una nueva estética para la arquitectura bioclimática.
En un futuro las fachadas serán un elemento importante de sustentabilidad de los
edificios; en un mundo con 11 billones de habitantes o más, será inevitable la
búsqueda de recursos renovables por medio del sol, aire, agua y tierra. Generar
energía será un paso importante en el desarrollo de la arquitectura.
Contextualizando la propuesta.
Lo anteriormente expuesto nos da una idea de las posibilidades de la envolvente
como ente BIOCLIMATICO regulador de la arquitectura, se presenta desde el punto
de vista funcional varios tipos de fachadas de vidrio y aluminio par envolvente de

44. edificaciones para oficina como los son:
a. La fachada unicapa acristalada soportada por una estructura de perfiles aluminio
con cristales claro, de color o reflectivos.
b. La fachada unicapa acristalada soportada por una estructura de perfiles aluminio
con cristales claro, de color o reflectivos con parasoles.
c. La fachada unicapa de doble acristalamiento soportada por una estructura de
perfiles aluminio con cristales claro, de color o reflectivos.
d. La fachada unicapa de doble acristalamiento soportada por una estructura de
perfiles aluminio con cristales claro, de color o reflectivos con parasoles.
e. La fachada doble
f. La fachada doble con parasoles
g. Fachada doble con parasoles y ventilación natural
h. Fachada doble con parasoles y ventilación mecánica
Cuando nos referimos a la función, es a la función de las partes, es decir, el cristal,
la estructura de aluminio, los componentes y la configuración o la función derivada
del diseño, en el caso de los cristales puede ser por su espesor o apareamiento,
color y tipo.
El espesor para fachadas del tipo curtain wall usualmente esta determinado por el
tamaño del panel acristalado generado por la modulación de la fachada, la altura
de la edificación y su relación con los vientos, el tipo de estructura que va a
soportar su peso, van desde 6, 8,10 y 12 m. m. y en casos especiales se utiliza
vidrio cámara o blindado según el requerimiento especifico al cual es solicitado.
Imagen:vidrio camara.Fuente:internet.
El color de los cristales esta íntimamente ligado a su comportamiento térmico y
por lo tanto al de la edificación, la variada mas utilizada en Venezuela para
fachadas del tipo curtain wall son los llamados reflectivos, los cuales parten de
vidrios de color claro, bronce o gris(colores básicos) y luego se le adiciona a través
de un proceso electroquímico una capa reflectante y una película de polivinilo
butiral de color o no según se desee. Esto produce una gama grande de tonos y
colores, que los cauterizan dándole propiedades de absorción, emisividad y
reflectancia diferentes.
Los tipos de vidrio mas utilizados en la construcción son el templado, laminado, el
monolítico o crudo. Para fachadas del tipo curtain wall se atizan los laminados
reflectivos, aun que en casos como las torres de oficina del Centro Simón Bolívar

45. en el Parque central se utilizaron templados debido al empuje del viento en los
pisos superiores
La función de la estructura de aluminio es importante en cuanto esta este
predeterminada por diseño a absorber diferentes tipos de variables como: altura
de entrepisos, componentes, y los movimientos propios de cualquier estructura,
básicamente hay cuatro tipos de estructura para fachadas continuas de aluminio y
vidrio, y son las siguientes:
1. La fachada que se armando por sumatoria de piezas verticales y horizontales
hasta constituir una malla a donde se colocaran los paneles acristalados.
Imagen:fachada tipo 1.fuente:internet.
2. La fachada que se coloca por módulos prearmados con piezas verticales y
horizontales y que luego por apareamiento se constituyen en una malla a donde se

46. colocaran los paneles acristalados.
Imagen:fachada tipo 2.Fuente:internet.
3. La fachada que se coloca por módulos prearmados con piezas verticales y
horizontales y paneles acristalados, constituyendo la fachada casi terminada.
4. Esta última muy poco utilizada en Venezuela es la fachada donde los cristales
(templados) son auto-portantes y hacen las veces de elementos estructurales
horizontales de unión entre perfiles verticales estructurales de guía en aluminio o
acero inoxidable, constituyendo la fachada casi terminada. Ej. Obra Galipan,
Chacao, Caracas.
Los tipos de vidrio mas utilizados en la construcción son el templado, laminado, el
monolítico o crudo. Para fachadas del tipo curtain wall se atizan los laminados
reflectivos, aun que en casos como las torres de oficina del Centro Simón Bolívar
en el Parque central se utilizaron templados debido al empuje del viento en los
pisos superiores. Los componentes como parasoles, rejillas de ventilación,
pasarelas, rieles para mantenimiento y otros, están dispuestos en la fachada como
elementos colaborantes en los aspectos de sostenibilidad y habitabilidad y con esto
no queremos reducir su condición de accesorio, sino destacar la flexibilidad y
versatilidad de este tipo de fachada para adaptarse a las diferentes variables del
contexto físico y tecnológico, es por eso que esquemas fabricados originalmente
para otras latitudes aportan posibilidades de aplicación para nuestro clima.
i.Alternativas

47. Opcion a.
El desarrollo de un siistema de fachada doble piel de aluminio y vidrio para
envolvente de edificaciones de oficina,que opere como un sistema de
refrescamiento pasivo,esto quiere decir que retomariamos la fachada tradicional de
aluminio y vidrio llamada del tipo "CURTAIN WALL" en sus fortalezas de
durabilidad,tecnologia,acustica,estanqueidad ,imagen y transparencia ,dejando de
lado,el clasico esquema de fachada completamente cerrada y que se apoya para
su existencia en el uso del aire acondicionado y luz artificial desmedido.Este
sistema de fachada funcionaria como un filtro permeable a las condiciones
externas ,sacando provecho de las variables climaticas como la luz,humedad,calor
y el viento.
Foto.Detalle proteccion solar.Sede laboratorios Bayer,Alemania.
La fachada de doble piel es normalmente compuesta por dos "pieles" separadas
por un corredor . la camara de aire entre las capas de vidrio actúa como un
amortiguador frente a las condiciones climaticas externas.
Las protecciones solares a menudo se encuentran entre las dos pieles. Todos los
elementos pueden ser dispuestos en diversas combinaciones de ambas
membranas.
El sistema de doble piel se utiliza normalmente para mejorar el impacto
medioambiental de la construcción de la piel. Esto incluye la reducción de los
costos de la energía, así como la mejoras en cuanto habitabilidad. Las estrategias
incluyen la ventilación natural, luz natural / sombreado y la mitigacion de
ganancias de calor.
La ventilación natural es un factor clave en el sistema de doble cara, el uso pasivo
de las corrientes de aire en vez de un medio mecánico de aire acondicionado
reduce el consumo de energía,la capa exterior de la doble piel crea un estrato de
aire que no se ve afectado por la alta velocidad del viento. Esta zona de
amortiguación,es un componente clave de la fachada de doble piel.
La Luz natural reduce la necesidad de luz artificial,beneficiando el ahorro de
energía,ademas se ha demostrado que el acceso a la luz del día se mejora la
comodidad y rendimiento de los trabajadores. La fachada de doble piel, con su
extensa cobertura de acristalamiento, ofrece amplio acceso a la luz del día.
Cuando luz natural no controlada -- sobre todo en fachadas oeste -- puede resultar
en recalentamiento excesivo y deslumbramiento, la camara de aire de la doble
fachada se utiliza como un tiro para extraer el calor y es un espacio para
incorporar las protecciones solares.

48. El control de la ganancia de calor solar en fachadas de doble piel se obtiene
mediante el uso de cristales espectralmente selectivo, junto con las protecciones
solares en la camara de aire-- típicamente persianas horizontales --, así como la
capacidad de este corredor en sí para absorber algunos rayos solares.
Las protecciones solares puede ser fijas o elementos accionables desde el interior
por el ocupante o por los sensores dentro del edificio. En los edificios de que
utilizan quiebrasoles externos ,son en su mayoria fijos y por lo general no son
eficaces para todas las condiciones de sol, sobre todo en ángulos bajos donde el
sol incide temprano en la mañana o al final de la tarde.
El corredor o camara de aire.
El diseño apropiado del espacio entre pieles es fundamental para la doble
fachada,este permite mejorar el flujo de aire, control de sonido y otros beneficios.
La dimensión real de la camara de aire(al no ser susceptible de arrendar), y no el
gasto adicional de la capa de vidrio, puede ser el factor económico que disuade a
la aplicación comercial de estos sistemas.
Foto.Detalle camara de aire.
La camara de aire puede ser continua verticalmente (indivisa) en toda la fachada
para extraer el aire hacia arriba utilizando la física de los principios naturales (aire
caliente sube), o ser dividido verticalmente en correspondencia con la distribucion
interna de los tabiques para optimizar el efecto chimenea.

49. Las aberturas en la parte superior de la cámara de aire en un tiro de aire caliente y
el aire fresco de reemplazo se basa en el del exterior. Sin embargo, sin aberturas
en la parte superior del corredor, las oficinas en las plantas superiores pueden
sufrir el recalentamiento debido a la acumulación de aire caliente al nivel de altura
adyacente a su espacio.
El diseño del espacio de la cámara de aire también tiene un impacto en la limpieza.
Algunos espacios de camara de aire incorporan parrillas abiertas a nivel de cada
piso. Estos permiten el flujo de aire a través del espacio y proporcionan una
plataforma sobre la que ponerse de pie para limpiar la doble fachada piso por piso.
En un espacio dividido, al interior ventanas, la ventilación se puede utilizar si o no,
las ventanas funcionarán como paneles de acceso para entrar en el espacio por
razones de mantenimiento. En caso de que halla que acceder para la limpieza, el
interior es debería tener una dimensión alrededor de los 600 a 900 m.m. de
distancia. Cuando las dimensiones son pequeñas, la limpieza se hace desde
interior del espacio de oficinas y requiere que los paneles ventana sean abrientes
plenamente para proporcionar un acceso adecuado para la limpieza.
Una de las principales preocupaciones de la doble fachada sistema es la potencial
acumulación de condensación en el espacio aéreo, sobre todo en climas húmedos,
es esencial el flujo continuo de aire a través del corredor para evitar cualquier
condensación que pueda ocurrir.
Ventajas
• Protección de la fachada interior, que ahorra costos de mantenimiento.
• Mejora la calidad del aire por renovación.
• Posible ventilación natural en algunas areas mediante la doble piel.
• Reducción de Ganancias termicas por acción del viento.
• Protección acústica del ruido del tráfico o de otras actividades urbanas.
• Protección al viento, se pueden abrir ventanas en edificios altos.
• Posible conexión visual con entornos agradables.
• Simplificación de la proteccion solar a la radiación que pueden quedar protegidas
del viento.
• Reducción del consumo energetico.
Desventajas
• Costos de construcción mayores que los de una fachada convencional.
• Incendios: No esta claro si son favorables o desfavorables al conectar pisos entre
si.
• Reducción de la superficie útil: El vacío de la cámara puede variar de 20 cm
a dos metros. La profundidad influye en el comportamiento (si es mayor
más aisla).
• Costos adicionales de funcionamiento: Limpieza, inspección , servicios etc..
• Incremento de velocidad del aire en la cámara, especialemente en edificios
altos.
• Peso superior de la estructura: Lo que incrementa los costos.
• Luz natural : Existe una posible reducción de la luz que penetra en los
locales.
• Aislamiento acústico: Pueden darse conexiónes acústicas entre pisos,
o no.

50. Opcion B.
El desarrollo de un siistema de fachada de aluminio y vidrio para envolvente de
edificaciones de oficina, como una grilla o matriz que opere como un sistema de
refrescamiento pasivo,esto quiere decir que retomariamos la fachada tradicional de
aluminio y vidrio llamada del tipo "CURTAIN WALL" en sus fortalezas de
durabilidad,tecnologia,acustica,estanqueidad ,imagen y transparencia ,dejando de
lado,el clasico esquema de fachada completamente cerrada y que se apoya para
su existencia en el uso del aire acondicionado y luz artificial desmedido.Este
sistema de fachada funcionaria como un filtro permeable a las condiciones
externas ,sacando provecho de las variables climaticas como la luz,humedad,calor
y el viento.
Ventajas
• Costo economico menor,por ahorrio de material.
• Simplificacion del desarrollo y montaje.
• Posible ventilación natural en algunas areas mediante abrientes.
• Reducción de costos de mantenimiento.
• Mejor calida de conexión visual con entornos agradables.
• Mejor adaptabilidad a diferentes geometrias.
• Menor peso de la estructura: Lo que ahorra en costos.
Desventajas
• Posible deficiencias en el comportamiento termico en climas calidos humedos.
• Incendios: No esta claro si mejoran la eficiencia de las fachadas dobles por que
tambien se conectan pisos entre si.
• Recalentamiento de los espacios internos cercanos a la fachada debido a la
ganacia de calor por absorcion de radiaciones solares.
• Costos adicionales de funcionamiento: uso de cortinas,persianas,protectores para
el mobiliario interno y equipos.
•Posible deficiencias en el comportamiento acustico en comparacion con la fachada
doble ventilada,en entornos urbanos.
• Luz natural : excesiva exposicion de luz que penetra en los
locales.

51. Croquis de trabajo.
j.Posibles metas tecno-cientificas de ambas propuestas.
1.-Refrescar los ambientes internos a traves del empleo de una espacio camara
ventilado entre la fachada externa y la interna que funcionaria como disipador de
calor,reduciendo el volumen de aire acondicionado necesario para su climatizacion
y por ende el consumo energetico.(opcion a)

52. Croquis de trabajo.
2.-Aplicariamos el concepto de progresividad de los elementos que la componen
como respuesta a diferentes contextos de aplicacion como lo pueden ser :la
orientacion con respecto a los vientos,la proteccion para regular la luz solar o su
captacion y aprovechamiento de la humedad nocturna o proveniente de las lluvias
para cargar el aire de la ventilacion conducida para bajarle la
temperatura.(opciones a y b)
3.-Reducir la cantidad de insolacion no deseada que ingresa directamente a los
espacios internos,con el empleo de una capa exterior de cristales traslucidos
serigrafiados,que permita el acceso de la iluminacion natural para el trabajo diario
segun la altura de incidencia en relacion al horario,racionalizando la cantidad de
fuentes de iluminacion artificial.(opcion B)
4.-Aislar acusticamente del ruido exterior a los ambientes internos a traves del uso
de la fachada doble con materiales "duros" en el exterior y "blandos"en el
interior,no perjudicando las visuales y ofreciendo mayores comodidades