Optimización geométrica de atrios con potencial de iluminación natural en edificaciones aisladas en altura

Abstract

La civilización humana y sus hábitats, se encuentran inmersos en un tiempo de crisis ambiental y climática, por lo cual es premisa la implementación rigurosa de criterios de sostenibilidad ambiental en los diferentes hábitats urbanos y su conjunto edificatorio para dar respuesta efectiva a buenas condiciones de habitabilidad, garantizando la calidad de vida de la población presente y futura en relación a las pilares ambiental, económico y social de un desarrollo sostenible. Los centros de las ciudades contemporáneas han sufrido a través del tiempo, fenómenos de densificación y compactación urbana que han generado todo tipo de propuestas urbanas y arquitectónicas, de las cuales, una buena parte no ha sido concebida teniendo en cuenta criterios sustentables sino obedeciendo a factores económicos especulativos. A causa de que la mayoría de edificaciones a gran altura presentan grandes áreas en planta, se producen altos gastos energéticos para suplir las necesidades de iluminación en el núcleo central de estas; lo anterior evidencia que el recurso de iluminación natural generalmente no se tiene en cuenta como un elemento determinante de diseño arquitectónico para esta tipología de edificios. De acuerdo a lo anterior, esta investigación se enfoca en el estudio de la tipología del espacio atrio como estrategia de diseño de iluminación natural para edificios en altura con superficies en planta entre 900 y 2500 m2 y desde 15 niveles de altura. Los atrios son espacios con variadas funcionalidades ambientales, estéticas y sociales, los cuales han estado presentes desde la arquitectura clásica, sufriendo diferentes cambios a través de la historia. La implementación de estos espacios en el diseño de dichas edificaciones, permite reducir grandes gastos energéticos y contribuir con el confort y bienestar de sus ocupantes. Para realizar la investigación, se partió por el estudio de las principales variables de diseño anteriormente investigadas de atrios centrales verticales, que permiten un comportamiento lumínico óptimo en el atrio y los espacios adyacentes. Así mismo se hizo un análisis del contexto urbano, edificatorio y climático de la ciudad de Santiago de Chile como lugar de estudio y se construyó un modelo teórico paramétrico que integró toda la información, dando como resultado 216 variaciones morfológicas a ser evaluadas por método de simulación lumínica dinámica. A partir de los resultados de simulación por métrica UDI, se seleccionaron las configuraciones geométricas con mayor potencial lumínico y se construyeron lineamientos de diseño para cada superficie en planta evaluada. Los resultados dan cuenta de la pertinencia de los atrios como estrategia de iluminación natural efectiva en esta tipología de edificios, dando solución al déficit de iluminación natural que presentan las áreas centrales de grandes superficies en planta con 15 niveles de altura o más. Así mismo, la pertinencia de nuevos estudios sobre el comportamiento térmico y el bienestar por afectación del ciclo circadiano en los ocupantes que puede ofrecer dichas tipologías optimizadas.