Arquitectura adaptada al clima en la obra de Le Corbusier: la Casa de Brasil en París = Architecture adapted to the climate in the work of Le Corbusier: the Maison du Brésil in Paris

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  35 revista de investigación científica en arquitecturajournal of scientific research in architecture palapa | issn: 1870-7483 | vol. i | núm. 1 [tercera época] | pp. 35-53 | julio-diciembre de 2013 Resumen 1 La crisis del internacionalismo en arquitectura en los años treinta produjo un giro en la obra de uno de sus máximos exponentes, Le Corbusier. Desde entonces, la relación con el lugar, el clima y la cultura local marcaron una sucesión de proyectos y obras que aproximan sus ideas a la sostenibilidad. A partir de las actuales técni-cas de monitorización y simulación energética, esta in- vestigación desarrolla un método que permite estudiar el edifcio de la Casa de Brasil (París) como ejemplo de la aplicación de sus principales sistemas de control ambiental: el brise-soleil  y el aerateur  . Con el objetivo principal de arrojar luz sobre la uncionalidad medio-ambiental de las propuestas del arquitecto suizo, la in- vestigación muestra cómo ambas soluciones ormaron parte de una respuesta global hacia el clima, en la que el trabajo sobre los aspectos ormales y constructivos de la arquitectura desde una perspectiva científca consti-tuyó el núcleo de su adaptación al medio. palabras clave |    á, L C,  , . 1 ignacio.requena@ua.es D  C A, U  A- (Eñ), C  S V  R (A).  Abstract Te crisis o internationalism in architecture during the decade o the 30’s produced twist in the work o one o its outstanding exponents, Le Corbusier. From that moment on, the relationship to the place, climate and local culture marked his designs and buildings, which give an insight into his ideas, which in many ways par-allel current ideas about sustainability. Tis research develops a method that applies the current techniques o energy monitoring and simulation to the study o the Brazil House building (Paris), as an example o Le Corbusier’s main devices or environmental control in architecture: the brise-soleil and the aerateur. With the aim o shedding light on the environmental unctional-ity o the Swiss architect´s proposals, this article shows  both systems as parts o a comprehensive response to climate. As a result, shape and construction, under-stood rom a scientifc point o view, became the core o the adaption keywords |    , L C-,  , .  A        L C:  C  B  P  Architecture adapted to the climate in the work of Le Corbusier: the Maison du Brèsil in Paris I R Rz  ecibido: 02/04/12; 29/05/12; 29/08/12 | ictaminado: 12/06/12; 11/07/12; 12/10/12 | ceptado: 12/10/12  ignacio requena rui  || A        L C:  C  B  P 36 palapa | vol. i | núm. 1 [tercera época] | julio-diciembre de 2013 Introducción El periodo internacionalista de la arquitectura moderna de los años veinte ue sólo una expresión concreta de la modernidad, enmarcada principalmente en el contexto de Europa central y en el periodo entreguerras (Cal-duch, 2: 4). Al basarse en los avances de industria  y técnica, con el objetivo de racionalizar y democratizar la arquitectura, obtuvo el apoyo de inuyentes parcelas del poder político y económico. En realidad, el estilo internacional  acuñado por Henry-Russell Hitchcock y Philip Johnson ue asumido como vehículo para la colo-nización cultural y tecnológica de los países industriali-zados, lo cual constituyó una operación mediática pro-longada durante todo el siglo  (Colomina, 1994). De este modo, la técnica entendida como medio para someter a la naturaleza convirtió la arquitectura moder-na en una verdadera «máquina de habitar» ( machine à habiter  ) (Le Corbusier, 1998: 7) extendida internacio-nalmente. El usuario fnal ue privado de su individua-lidad en avor de una mayor universalidad a través de la normalización de sus parámetros antropométricos, higrotérmicos y sociales (Ábalos, 21: 72).Le Corbusier desarrolló dos soluciones técnicas que sustentaban su posición conceptual: el sistema domino  (1914), como mecanismo estructural, y la «respiración exacta» ( respiration exacte ), como sistema de climati-zación. Su conjunción sirvió para elaborar una versión teóricamente verosímil de la arquitectura internacional, puesta a prueba en los «grandes trabajos» (  grands tra-vaux ) a fnales de los años veinte.Sin embargo, la incapacidad técnica para resolver efcazmente los problemas reales de la arquitectura (orres, 24: 145) le condujo hacia un periodo de investigación sobre la adaptación del edifcio al me-dio ambiente, desarrollado en dos ases. En la primera, durante el periodo 19-1945, acometió el control del soleamiento, así como la construcción con materiales  y sistemas tradicionales. En la segunda, entre 195 y 1965, sus inquietudes se ampliaron al control de la ven-tilación, humedad ambiental e inercia térmica, a partir de una perspectiva más metodológica. A lo largo del proceso trató de recuperar las enseñanzas de la cultura constructiva tradicional sin perder el papel renovador de la modernidad.La primera etapa culminó con la Unité d’Habitation (unidad de habitación) (Marsella, 1947), donde la geo-metría de las cartas solares del momento determinó la ormalización de las achadas y sintetizó un prototipo heliotécnico. Surgió entonces el esquema de brise-soleil (quiebra-sol)   defnitivo, sistema que incorporó al resto de los trabajos desde entonces . El edifcio de la Casa de Brasil (París, 1956) es here-dero de este prototipo (fgura 1), modifcado tras com-probar los desajustes de la propuesta inicial y mejorado con algunos de los recursos bioclimáticos aprendidos de otros climas (Siret, 24) y experimentados en las construcciones de la India (Ahmedabad y Chandigarh, 1951-1965). figura 1. C  B. F . E .  Si el principal consumo energético de un edifcio construido se debe a la consecución del conort am- biental, analizar la Casa de Brasil   desde el punto de vista  bioclimático mediante el empleo de las actuales técni- 2 T    á   z  I R Rz.  37 palapa | vol. i | núm. 1 [tercera época] | julio-diciembre de 2013 ignacio requena rui  || A        L C:  C  B  P cas de monitorización   y simulación   muestra nuevas conclusiones metodológicas y proyectivas.  Materiales y métodos El proceso de análisis ha sido estructurado en tres ases que permiten un estudio progresivo del uncionamien-to energético pasivo de la arquitectura.  Análisis bioclimático La primera ase consiste en la valoración de las exigen-cias generales del clima, analizando la relación directa existente entre la arquitectura y los parámetros climáti-cos del emplazamiento.  A partir de los datos climatológicos de reerencia obtenidos experimentalmente en las estaciones meteo-rológicas de París-Montsouris y París-Orly,   se elaboran dos climogramas de conort higrotérmico dierentes y complementarios. El climograma de bienestar adapta-do (Neila, 24: 25), basado en la teoría de la carta  bioclimática de Olgyay (1998: 28), se ha empleado para el estudio de los periodos de conort higrotérmico, requerimientos de sombra, radiación y ventilación. El climograma de Givoni, vinculado al ábaco psicromé-trico, acota la eectividad de las medidas bioclimáticas pasivas o activas (Givoni, 1981). 3 P  ,     ,       á          .4 R      ,           á           x   .5 D      : P-M (0.7 ) / P-O (10.5 ). D    , áx  ;  ;      ;    ;    . La adaptación de la orma arquitectónica a las exi-gencias del emplazamiento se valora mediante el coef-ciente volumétrico de transmisión de calor G. Su valor marca el grado de exposición al ambiente exterior, lo cual es signifcativo bien de la capacidad de conserva-ción de la energía en climas ríos (G < 1.-1.1), bien de su aptitud al intercambio energético con el aire en climas tropicales (Yáñez, 28).   Parr Dice: 1 The internationalism in architecture crisis during the 30’s, turned the work of one of its outstanding members, Le Corbusier. From that moment on, the adaption to the place, the climate and the local culture marked his designs and buildings, making it closer to the current idea of sustainability. This research develops a La adecuación de los sistemas de cerramiento y pro-tección solar se analiza proyectando sus máscaras de sombra sobre las cartas solares y comparándolas con las exigencias de sombra/radiación obtenidas de los climogramas previos.  Análisis higrotérmico global Se estudia el uncionamiento ambiental del edifcio a largo plazo, para lo cual son empleadas mediciones en obra (monitorización) y modelos inormáticos (simu-lación).La monitorización, además de suponer un análisis concreto de la realidad construida, constituye un meca-nismo de peritación de la precisión de las simulaciones inormáticas.   Se desarrollan como medidas short-term  durante las semanas promedio de invierno y verano, analizando los valores de temperatura del aire, hume-dad relativa y temperatura radiante.El registro de temperatura y humedad relativa ue realizado de manera continua mediante sensores auto-matizados con sondas independientes que almacena- ban las lecturas en la memoria interna ( dataloggers ).   El 6 L    z        x               2.83% (D   = 2.42). 7 Dataloggers  pce-ht71    PCE I L. R   -35...+70 °c / 0...100 % H,  ±0.5 °c  ignacio requena rui  || A        L C:  C  B  P 38 palapa | vol. i | núm. 1 [tercera época] | julio-diciembre de 2013 protocolo y la ubicación de los sensores se basa en los criterios de la  77:25 y el  Fundamentals Hand-book (, 29). Los sensores ueron dispuestos de manera equidis-tante desde el cerramiento exterior hacia el interior, con el objetivo de medir con detalle la efcacia de cada una de las soluciones. La distancia entre la achada y la zona interior de la estancia quedó dividida para poder registrar la gradación térmica lograda por el sistema de cerramiento, la ventilación natural y la inercia térmica del edifcio. La recuencia de medida de los datalog- gers ue de un minuto, aunque posteriormente ueron promediadas cada  minutos, según los intervalos de comparación con los datos meteorológicos de reeren-cia (fgura 2). figura 2. U   dataloggers    z         . Las simulaciones inormáticas juegan el papel de medidas long-term  que reejan el comportamiento del edifcio a lo largo del año. El procedimiento responde a los principios establecidos por la ísica de transerencia de calor, que considera los mecanismos de conduc-ción, convección y radiación, además de acumulación e / ±3.0 % H   0.1 °c / 0.5 % H. 8 S  z  DesignBuilder Soft-ware      á Energyplus   u.s. doe (D  E  E U). inercia térmica. Como complemento al apartado expe-rimental, la simulación permite ensayar el modelo del edifcio en condiciones exteriores e interiores controla-das que sólo podrían existir de este modo.Con objeto de analizar y comparar los resultados numéricos obtenidos, se usaron tres coefcientes: Coefciente de estabilidad térmica : mide la inercia térmica del edifcio comparando la amplitud de las temperaturas interiores con la amplitud de las temperaturas exterio-res. Los valores próximos a uno indican una nula inercia térmica, mientras que los cercanos a cero signifcan una gran estabilidad térmica (Neila, 24: 71).   Pág. Col Parr Dice: e nernaonasm n arcecure crss urng  Desase de la onda térmica : tiempo que tarda la onda de calor en atravesar los cerramientos y aectar la tempe-ratura interior. Su valor es de varias horas y depende directamente de la inercia térmica del sistema construc-tivo (Neila, 24: 245). Voto medio previsto  (, por sus siglas en inglés): eva-luación comparativa de la sensación térmica según la ormulación establecida en la norma  77:25. A nivel comparativo se tomarán unas condiciones cons-tantes de arropamiento 1. clo, tasa metabólica 1. met  y velocidad de aire .2 m/s.  Análisis pormenorizado El estudio detallado se realizó combinando el monito-reo y simulación de los espacios tipo más signifcativos, lo que permite conocer: distribución térmica, dirección  y velocidad de movimiento del aire; evolución de los niveles lumínicos y efciencia de iluminación natural.En este caso, el proceso de monitorización analiza temperatura y velocidad del aire, así como niveles de iluminancia, todo ello con un proceso de medidas pun-tuales ( spot monitoring  ).  39 palapa | vol. i | núm. 1 [tercera época] | julio-diciembre de 2013 ignacio requena rui  || A        L C:  C  B  P Para los parámetros de movimiento del aire, ade-más de las lecturas térmicas previas de los dataloggers  , ue empleada una sonda termoanemométrica de hilo caliente.   El protocolo de monitorización estuvo ba-sado en las recomendaciones de la Comisión Europea (Belgian Building Research Institute, 1998) y según los criterios establecidos por Etheridge (1996).Las medidas de iluminancia se han realizado con un luxómetro.   La monitorización vino determinada según los criterios establecidos por la Agencia Interna-cional de la Energía (Ati et al.  , 1997).En ambos casos se optó por una recuencia de lectura de dos horas, que permitía medir la evolución de las dos magnitudes a lo largo del día, con al menos seis sesiones de medición por jornada de trabajo. El proceso comen-zaba con la medida de las condiciones exteriores, seguía con una retícula de puntos dentro del espacio objeto de estudio y terminaba otra vez con la lectura externa.Las simulaciones inormáticas se realizaron según modelos de cálculo que además reportan el análisis gráfco y dinámico del comportamiento de cada uno de los enómenos dentro de la estancia de estudio.La temperatura y movimiento del aire (velocidad y dirección) se simularon con un motor de dinámica de uidos ()   a partir de las condiciones de contorno en los días promedio de cada estación. Al igual que en el trabajo experimental, la simulación lumínica   evalúa el conort lumínico durante los solsti- 9  A     pce-424    pce I L. R   0.2...20.0 / / 0...50°c,  ±0.01 / / ±0.8°c   0.1 / / 0.1°c. 10 Lx  pce-l335    pce I L. R   0...400.000 x,  3%      0.01 x (     ). 11 S  D á   cfd      á S. 12 S  E á    á Radiance   Daysim ,      á     M C   z   ( raytracing  ), -  z   : z , z  cios y los equinoccios a intervalos de dos horas, además de medir el aprovechamiento de la luz natural durante todo el año según las condiciones exigidas por el uso in-terior. Los resultados muestran niveles de iluminancia, actores de luz diurna y autonomía de luz solar anual en cada uno de los espacios. Resultados  Descripción del edifcio La Casa de Brasil   (48° 5’ N - 2° 2’ E) está emplazada dentro del complejo de la Ciudad Internacional Uni- versitaria de París (). El clima (C)   es templado oceánico de veranos suaves e inviernos ríos, cuyas tem-peraturas medias son 19.5°C y 5.2°C, respectivamente,  y humedad relativa media anual del 7.%. La parcela srcinal era sensiblemente rectangular con su mayor dimensión en dirección este-oeste. Hacia el este recae a la avenida Pierre de Coubertin y al oeste mira a la Casa de Noruega,   distanciada unos 4 m e inaugurada en 1954. En la dirección perpendicular, el edifcio más próximo en el momento de la construcción era la Casa de Japón,   inaugurada en 1929, situada 52 m al norte.   El anteproyecto del edifcio de la Casa de Brasil   de París ue elaborado por el arquitecto brasileño Lucio Costa (192-1998) en 1952,   aunque decidió dejar el proyecto de ejecución y la dirección de la obra en manos de Le Corbusier y su  Atelier 35.   El programa   z  . 13 S   á Kö-G    z   á. 14 E   á, á,     Residencia André de Gouveia     1967,       Casa de la India   1968. 15 C  ,  á,  x-      . 16 D     L C z
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