¿Cuales son los criterios de diseños para la arquitectura de Maracaibo segun su clima?

¿Que es el Clima?

El clima refiere a los patrones de variación en temperatura, humedad, presión atmosférica, viento, precipitación y otras condiciones meteorológicas de interés en una región geográfica determinada.

Elementos del Clima. 

• Temperatura:La temperatura es el nivel térmico del aire. Es la medida del aire con relación a su calidez o gelidez. Para medir la temperatura de una región, se utiliza una herramienta llamada termómetro, el cual arroja información sobre la temperatura del aire al Sol y la temperatura del aire a la sombra, el cual suele arrojar cifras menores. 
• Precipitación: Es una de las etapas que conforman el ciclo del agua. Se entiende como agua líquida o congelada que se forma en la atmósfera y que vuelve a caer en forma de lluvia, lluvia gélida, granizo, aguanieve, nieve, etc. 
• Evaporación: La evaporación influye en el nivel de precipitaciones que se dan en un lugar. Este proceso se refiere a la absorción de calor del agua, la cual pasa de estado líquido a vapor de agua. A mayor concentración de vapor de agua en la atmósfera, mayores precipitaciones habrá, lo que también puede definir el clima de una región o ciudad.
• Humedad: La humedad se mide por el nivel de saturación de vapor de agua que tiene el aire. Entre más saturación, mayor humedad. Para lograr dicha saturación, se requiere un aumento de temperatura. El aire caliente admite más vapor de agua que el aire frío.
• Presión atmosférica: Es la presión que existe dentro de la atmósfera de la Tierra y que ejerce una fuerza sobre la superficie terrestre. Esta disminuye a mayor altitud, pero también varía de acuerdo a la latitud.
• Viento: Es el movimiento del aire. Cuando decimos que “hay mucho viento”, realmente queremos decir que hay mucho movimiento del aire. El viento se produce de la siguiente manera: una masa de aire fría y densa, va perdiendo su densidad conforme aumenta su temperatura, y por lo tanto, asciende hacia la atmósfera. Ese lugar que “ha dejado”, es ocupado por otra masa de aire fría y densa que eventualmente repetirá el ciclo. 
• Radiación solar: Es la la radiación electromagnética emitida por el sol. Cualquier variabilidad en la radiación tiene un impacto en el clima, ionosfera y atmósfera del planeta. Si una zona recibe los rayos luminosos en forma vertical, obtiene mayor energía solar. Pero si se reciben de forma inclinada, serán más dispersos y difusos. La forma redonda de la Tierra hace que en los polos la luz llegue difuminada, y por tal motivo las condiciones gélidas se mantienen. 

Climas Calidos y Tropicales. 

• Calidos: Los climas cálidos, macrotérmicos o megatérmicos presentan elevados promedios de temperaturas anuales, superiores a 18 ºC todos los meses y sin grandes variaciones estacionales. Predomina los bosques tropicales, selvas y sabanas,se localizan en las bandas ecuatoriales, tropicales y subtropicales del planeta, debidas, fundamentalmente, a una mayor influencia del Sol sobre estas regiones, en las que los rayos de nuestra estrella inciden de manera casi perpendicular sobre la atmósfera, lo que proporciona un mayor calentamiento.
• Tropical: El clima tropical es un tipo de clima cálido habitual de la zona intertropical, en una banda que rodea al ecuador desde los 23º latitud norte hasta los 29º latitud sur. La clasificación ampliamente reconocida de Wladimir Peter Köppen lo define como clima no árido en el que los doce meses tienen temperaturas medias superiores a los 18 °C. 

Clima de Venezuela. 

El clima de Venezuela presenta temperaturas cálidas y estables y precipitaciones abundantes a lo largo de todo el año, pero debido a las variaciones orográficas del terreno se dan algunas diferencias regionales. Solo existen dos estaciones y las diferencias térmicas entre estas son mínimas. La mayor variación se produce en las precipitaciones. Se denomina invierno a la época lluviosa y verano a la época seca. El clima más extendido es el tropical, que abarca casi todo el territorio nacional. Presenta temperaturas medias anuales de 26ºC y escasas precipitaciones; aunque varía entre el tropical árido, el tropical de sabana y el tropical monzónico, este último bastante húmedo. Conforme se gana altura, las temperaturas se van reduciendo y se pasa por climas templados y climas fríos. Estos climas montañosos suelen ser bastante lluviosos.

Tipos de Clima en Venezuela 

En el país se presentan diferentes situaciones climáticas; la precipitación varía de menos de 400 mm anuales en parte de la franja costera a más de 4000 mm anuales en el sur del país, y las temperaturas medias diarias oscilan de más de 28oC a menos de 0oC en los páramos andinos. Según la clasificación de Koppen, en Venezuela existen estos tipos climáticos:

• Tropical Desértico (árido): ubicación hacia la franja costera de Falcón y de Sucre, en el golfo de Cariaco, en las islas de Coche y Cubagua, y en la zona de Restinga, de la isla de Margarita.
• Tropical Estepario (semiárido): ubicado hacia la parte norte de los estados Zulia y Falcón, la depresión Lara-Falcón, la zona costera central, las zonas costeras de la depresión de Unare y parte del estado Sucre, hacia el golfo de Cariaco, y gran parte de la isla de Margarita.
• Tropical de Sabana: ubicado en toda la zona de los llanos, en los pie de montes de las serranías de la Costa y de los Andes, en gran parte de los estados Zulia y Lara, en todo el norte del estado Bolívar, incluyendo la zona de la Gran Sabana, en parte de la costa de los estados Falcón y Yaracuy, y en parte de la costa hacia el golfo de Paria.
• Tropical Monzónico: ubicado como una franja transaccional entre los climas tropical de sabana y tropical de selva, hacia el piedemonte de Perijá, al sur y parte de la costa oriental y suroriental del lago de Maracaibo, en parte de las costas del estado Sucre y el piedemonte de turimiquire, en parte de los estados Delta Amacuro, Bolívar y Amazonas, en el piedemonte de las serranías de San Luís (estado Falcón) y de la costa (estados Yaracuy, Carabobo, Aragua y Miranda).
• Tropical de Selva: ubicado hacia las sierras de Perijá y San Luís, el sur del lago de Maracaibo, Barlovento, en la parte oriental de los estados Delta Amacuro y Bolívar, en la parte sur del estado Bolívar y en todo el estado Amazonas.
• Templado de altura siempre lluvioso: ubicado hacia las zonas más elevadas de los estados Bolívar y Amazonas, en las partes más altas de las serranías de turimiquire y de Perijá, en ambas vertientes de la cordillera de los andes y en la zona de El Nula, estado Táchira.
• Templado de altura: ubicado en gran parte de la cordillera de los Andes.
•  Páramo de altura: ubicado en las zonas localizadas a más de 3000 msnm en la cordillera de los andes
• Glacial de altura: ubicado en los picos nevados de la cordillera de los Andes.

Clima en Maracaibo, Zulia.

Maracaibo, ampliamente conocida como La Tierra Del Sol Amada en alusión al poema del famoso autor marabino Rafael María Baralt,  título que se ha difundido por estar asociado a su clima soleado en casi la totalidad del año. Es una de las ciudades de Venezuela donde se registran las mayores temperaturas: posee un clima caluroso, solo atenuado por la influencia moderadora del lago, desde donde entran los vientos alisios. El promedio de temperatura de registros históricos es de 28,1 °C.26​.

Temperatura

La temporada calurosa dura 2,4 meses, del 24 de junio al 6 de septiembre, y la temperatura máxima promedio diaria es más de 34 °C. El día más caluroso del año es el 30 de julio, con una temperatura máxima promedio de 34 °C y una temperatura mínima promedio de 26 °C. La temporada fresca dura 3,9 meses, del 17 de octubre al 15 de febrero, y la temperatura máxima promedio diaria es menos de 32 °C. El día más frío del año es el 22 de enero, con una temperatura mínima promedio de 24 °C y máxima promedio de 32 °C.

Nubes. 

En Maracaibo, el promedio del porcentaje del cielo cubierto con nubes varía considerablemente en el transcurso del año. La parte más despejada del año en Maracaibo comienza aproximadamente el 9 de diciembre; dura 3,6 meses y se termina aproximadamente el 28 de marzo. El 23 de enero, el día más despejado del año, el cielo está despejado, mayormente despejado o parcialmente nublado el 48 % del tiempo y nublado o mayormente nublado el 52 % del tiempo. La parte más nublada del año comienza aproximadamente el 28 de marzo; dura 8,4 meses y se termina aproximadamente el 9 de diciembre. El 28 de septiembre, el día más nublado del año, el cielo está nublado o mayormente nublado el 87 % del tiempo y despejado, mayormente despejado o parcialmente nublado el 13 % del tiempo.

Precipitación.

Un día mojado es un día con por lo menos 1 milímetro de líquido o precipitación equivalente a líquido. La probabilidad de días mojados en Maracaibo varía considerablemente durante el año. La temporada más mojada dura 7,3 meses, de 13 de abril a 22 de noviembre, con una probabilidad de más del 22 % de que cierto día será un día mojado. La probabilidad máxima de un día mojado es del 40 % el 19 de octubre. La temporada más seca dura 4,7 meses, del 22 de noviembre al 13 de abril. La probabilidad mínima de un día mojado es del 3 % el 29 de enero. Entre los días mojados, distinguimos entre los que tienen solamente lluvia, solamente nieve o una combinación de las dos. En base a esta categorización, el tipo más común de precipitación durante el año es solo lluvia, con una probabilidad máxima del 40 % el 19 de octubre.

Lluvia

Para mostrar la variación durante un mes y no solamente los totales mensuales, mostramos la precipitación de lluvia acumulada durante un período móvil de 31 días centrado alrededor de cada día del año. Maracaibo tiene una variación considerable de lluvia mensual por estación. La temporada de lluvia dura 9,5 meses, del 12 de marzo al 26 de diciembre, con un intervalo móvil de 31 días de lluvia de por lo menos 13 milímetros. La mayoría de la lluvia cae durante los 31 días centrados alrededor del 10 de octubre, con una acumulación total promedio de 91 milímetros. El periodo del año sin lluvia dura 2,5 meses, del 26 de diciembre al 12 de marzo. La fecha aproximada con la menor cantidad de lluvia es el 26 de enero, con una acumulación total promedio de 4 milímetros.

Sol.

La duración del día en Maracaibo no varía considerablemente durante el año, solamente varía 45 minutos de las 12 horas en todo el año. En 2020, el día más corto es el 21 de diciembre, con 11 horas y 30 minutos de luz natural; el día más largo es el 20 de junio, con 12 horas y 45 minutos de luz natural. La salida del sol más temprana es a las 6:23 el 29 de mayo, y la salida del sol más tardía es 47 minutos más tarde a las 7:09 el 27 de enero. La puesta del sol más temprana es a las 18:20 el 16 de noviembre, y la puesta del sol más tardía es 53 minutos más tarde a las 19:13 el 10 de julio.

Humedad.

Basamos el nivel de comodidad de la humedad en el punto de rocío, ya que éste determina si el sudor se evaporará de la piel enfriando así el cuerpo. Cuando los puntos de rocío son más bajos se siente más seco y cuando son altos se siente más húmedo. A diferencia de la temperatura, que generalmente varía considerablemente entre la noche y el día, el punto de rocío tiende a cambiar más lentamente, así es que aunque la temperatura baje en la noche, en un día húmedo generalmente la noche es húmeda.El nivel de humedad percibido en Maracaibo, debido por el porcentaje de tiempo en el cual el nivel de comodidad de humedad es bochornoso, opresivo o insoportable, no varía considerablemente durante el año, y permanece entre el 1 % del 99 %.

Viento.

El viento de cierta ubicación depende en gran medida de la topografía local y de otros factores; y la velocidad instantánea y dirección del viento varían más ampliamente que los promedios por hora. La velocidad promedio del viento por hora en Maracaibo tiene variaciones estacionales considerables en el transcurso del año. La parte más ventosa del año dura 5,0 meses, del 1 de diciembre al 30 de abril, con velocidades promedio del viento de más de 11,3 kilómetros por hora. El día más ventoso del año en el 4 de marzo, con una velocidad promedio del viento de 15,5 kilómetros por hora. El tiempo más calmado del año dura 7,1 meses, del 30 de abril al 1 de diciembre. El día más calmado del año es el 5 de octubre, con una velocidad promedio del viento de 7,2 kilómetros por hora.La dirección predominante promedio por hora del viento en Maracaibo varía durante el año. El viento con más frecuencia viene del este durante 3,0 meses, del 24 de mayo al 25 de agosto, con un porcentaje máximo del 67 % en 1 de julio. El viento con más frecuencia viene del norte durante 9,0 meses, del 25 de agosto al 24 de mayo, con un porcentaje máximo del 63 % en 1 de enero.

Criterios de Diseño Arquitectonico segun el Clima.

1. Mitigación de las cargas de calor solar

2. Aprovechamiento de la ventilación natural

3. Control de la iluminación natural

4. bloqueo solar, mediante pérgolas, parasoles, aleros, corredores, celosías, elementos de paisaje (árboles, jardineras y setos) u otros dispositivos que produzcan sombra sobre los componentes de la envolvente.

5. necesidad de inercia o masa termica de la edificación dependiendo de la función de la edificacion será fuerte o débil

6. Las edificaciones, de acuerdo a las necesidades de uso y de las características climáticas, pueden acondicionarse ambientalmente de manera activa o pasiva.

7. La ventilación natural, utilizada en combinación con el aislamiento, la masa térmica y las protecciones solares, puede reducir o eliminar la necesidad del aire acondicionado en los espacios interiores.

8. Orientación y protección de las ventanas y otras aberturas, con parasoles, aleros, cortinas, persianas u otro medio de bloqueo de las ganancias solares.

9. Empleo de superficies reflectantes para reorientar la luz, y dotar los ambientes de mayor y mejor iluminación natural.

10. Ubicación y tamaños adecuados de las ventanas y otras aberturas en función del uso y proporciones volumétricas del ambiente.

11. Utilización de acabados finales interiores en pisos, paredes, techos y mobiliarios de colores claros.

12. Uso de cristales de alta tecnología adecuada al trópico, que permitan una apropiada transmisión de luz natural con una controlada ganancia de calor solar.

13. Es importante resaltar que en el caso de edificios cuyas exigencias de ocupación impongan el uso de aire acondicionado, la solución adecuada debe considerar volúmenes compactos y cerrados a las brisas.

14. Debe prestarse una gran atención al diseño y materiales del techo para garantizar el confort térmico de los ambientes interiores y reducir el consumo de electricidad en el caso de acondicionamiento activo.

15. Las técnicas utilizadas para controlar el acceso de calor a través de las paredes deben darle prioridad a la orientación, a los elementos de protección solar y a los materiales constructivos.

16. para aprovechar la ventilación natural es importante una alta permeabilidad en las fachadas y en los cerramientos interiores.

17. Distribución espacial con precisión del número, ubicación y actividad de los usuarios y los requerimientos de energía durante la fase de anteproyecto arquitectónico; esto se traduce en una distribución balanceada de las cargas eléctricas provenientes de los instalaciones y equipos mecánicos, eléctricos, sanitarios y de seguridad.

18. Adecuación de las instalaciones y equipos eléctricos a las tareas que se llevarán a cabo en cada uno de los espacios aprovechando la iluminación natural e incorporando superficies de colores claros. De esta manera se requerirá menos energía para la iluminación artificial.

19. Uso de equipos energéticamente eficientes, que aunque requieren una mayor inversión inicial a largo plazo resultan en un menor consumo y menores costos de funcionamiento.

20. Incorporación de sistemas inteligentes para encendido y apagado automático de las instalaciones y equipos según el horario de ocupación de la edificación.

21. Previsión de reservas eléctricas para modificaciones y cambios de uso tecnológico o en los años de vida útil de la edificación en el proyecto. De esta manera se evitarán sobrecargas de las lineas o circuitos desuministro eléctrico.

22. Incorporación de instalaciones y equipos que funcionen con energías alternativas que permitan al usuario mayor autonomía de adaptación a los futuros cambios en la tecnología y en la reglamentación sobre emisiones de gases y ahorro de energía. Entre las opciones disponibles, el gas es una de las más económicas y de mayor sencillez de instalación y mantenimiento.