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M\u00e9todos de simulaci\u00f3n en Arquitectura Hist\u00f3rica<\/strong><\/h1>\n

por: Davide Garda, David Ernest<\/h1>\n

Publicado en febrero de 1989<\/em><\/p>\n

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Hist\u00f3ricamente, los arquitectos han tenido el reto de entender y de ilustrar a otros las caracter\u00edsticas de sus dise\u00f1os a trav\u00e9s del uso de dibujos con perspectiva y maquetas. En los \u00faltimos a\u00f1os la llegada de las computadoras, adelantos en fotograf\u00eda y filmaci\u00f3n, y refinamientos en la simulaci\u00f3n aerodin\u00e1mica y de iluminaci\u00f3n, han expandido las posibilidades de el modelado. La profesi\u00f3n del dise\u00f1o tiene ahora a su disposici\u00f3n herramientas para crear ambientes mejores, mas c\u00f3modos y mas eficientes energ\u00e9ticamente. Poner a prueba una maqueta de un rascacielos en una ciudad ventosa como San Francisco nos permite adelantarnos a potenciales problemas t\u00e9rmicos que afecten a transe\u00fantes en el \u00e1rea. La eficiencia de una “light shelf” en una ciudad soleada como Phoenix puede ser mejorada a trav\u00e9s de una maqueta y el uso de un heliod\u00f3n afuera o un domo de luz en interiores. Interiores mas placenteros y energ\u00e9ticamente eficientes en todas partes est\u00e1n siendo dise\u00f1ados utilizando computadoras que simulan de luz artificial y calefacci\u00f3n, ventilaci\u00f3n y aire acondicionado. El uso de Computer aided design and drafting (CADD)<\/strong><\/em> combina representaci\u00f3n gr\u00e1fica con la capacidad de c\u00e1lculo y uso de grandes bases de datos. Vistas en perspectiva desde diferentes \u00e1ngulos, conos de visi\u00f3n y condiciones de iluminaci\u00f3n son est\u00e1ndar en sistemas CADD modernos. Nosotros tenemos una visi\u00f3n de un futuro en el que modelos de confort t\u00e9rmico y simulaci\u00f3n de iluminaci\u00f3n ser\u00e1n incorporados en \u00e9stos programas como un paquete que ayudar\u00e1 al dise\u00f1ador a modelar muchos aspectos de su edificio simult\u00e1neamente.<\/p>\n<\/div>\n
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Pero el valor de \u00e9stos modelos no esta limitado a proyectar el futuro potencial; pueden ser utilizados para explorar aquello que ha existido en el pasado. Frecuentemente la evidencia arqueol\u00f3gica necesaria para comprender el estilo de vida y valores de civilizaciones antiguas es insuficiente. Los restos de edificios y sus alrededores han cambiado significativamente a trav\u00e9s de los a\u00f1os y pueden confundir mas que aclarar su significado. Este es el caso de las ruinas mayas en Tikal, ubicadas en el departamento del Peten en Guatemala. A pesar de que bastante informaci\u00f3n ha sido acumulada a trav\u00e9s de muchos a\u00f1os de estudio, muchas preguntas siguen sin respuesta. El prop\u00f3sito de las edificaciones conocidas en t\u00e9rminos occidentales como palacios a\u00fan no han sido aclarados; algunos creen que eran viviendas de los sacerdotes que gobernaban \u00e9sta sociedad, mientras otros creen que se utilizaban para rituales de corte como atender a nobles visitantes, inauguraciones de nuevos regentes, dar tributo y exhibici\u00f3n de cautivos.<\/p>\n<\/div>\n
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El Palacio de los Murci\u00e9lagos es de particular inter\u00e9s, quiz\u00e1s uno de los \u00faltimos edificios eregidos en Tikal. EL Palacio de los Murci\u00e9lagos es uno de los pocos edificios Mayas en los cuales ventanas fueron introducidas como una caracter\u00edstica arquitect\u00f3nica planeada. Extremadamente curiosos acerca del significado que \u00e9stas ventanas podr\u00edan haber tenido para los ocupantes de estos edificios, decidimos explorar un conjunto de posibilidades que inclu\u00edan; proveer luz natural, incrementar el confort t\u00e9rmico, incrementar la calidad del aire, monitorear cambios en las puestas del sol a trav\u00e9s de las temporadas y proveer una vista de los alrededores del Palacio y eventos relacionados con la puesta del sol.<\/p>\n<\/div>\n
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En vista de que la condici\u00f3n del Palacio de los Murci\u00e9lagos y sus alrededores han cambiado considerablemente desde la \u00e9poca en que Tikal era ocupado en el per\u00edodo Cl\u00e1sico Tard\u00edo, ser\u00eda irrelevante, si no imposible, estudiar los fen\u00f3menos hoy en d\u00eda in situ<\/em>. Nosotros, entonces, desarrollamos una serie de estudios con modelos f\u00edsicos y generados en computadora hechos a medida para comprobar cada una de estas hip\u00f3tesis. Los modelos y sus ajustes simulan el palacio original y las condiciones ambientales c\u00f3mo comprendemos que fueron el el per\u00edodo Cl\u00e1sico Tard\u00edo. Adem\u00e1s, algunas de \u00e9stas hip\u00f3tesis necesitaban ser probadas en diferentes \u00e9pocas del a\u00f1o, para lo que estos modelos son particularmente adecuados.<\/p>\n<\/div>\n
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Evidencia F\u00edsica Existente<\/h1>\n
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Tikal, hoy en d\u00eda presenta una imagen muy diferente que la que ten\u00eda en el per\u00edodo Cl\u00e1sico Tard\u00edo. Ahora solo es posible admirar la crester\u00eda de los templos mayores por sobre el dosel forestal, unos 50 mts. sobre el suelo. EN el per\u00edodo Cl\u00e1sico Tard\u00edo, en cambio, la selva en los alrededores hab\u00eda sido talada dejando que se vieran todos los edificios desde el suelo. Adem\u00e1s, despu\u00e9s de doce siglos de erosi\u00f3n general, falta de mantenimiento infiltraci\u00f3n de lluvia y crecimiento de vegetaci\u00f3n, la forma original de muchos de los edificios es casi irreconocible. De hecho, en el Palacio de los Murci\u00e9lagos, solo pa parte oeste del edificio se mantiene relativamente intacta.<\/p>\n<\/div>\n
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Plano del Palacio de los Murci\u00e9lagos<\/h1>\n
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El Palacio de los Murci\u00e9lagos es el palacio mas grande que existe en Tikal. Consiste de tres edificios rodeando un patio hacia el este. La parte Oeste del Palacio, compuesta de catorce c\u00e1maras entre el primer y segundo nivel, contiene las ventanas de inter\u00e9s. Las c\u00e1maras centrales son accesibles desde el patio a trav\u00e9s de una secuencia de cinco puertas orientadas hacia el este. Desde la c\u00e1mara trasera central (7), las dos c\u00e1maras adyacentes, una que contiene una banca o “altar” (9), y una que contiene una plataforma (5), pueden ser alcanzadas a trav\u00e9s de dos peque\u00f1as puertas ubicadas en las paredes norte y sur. Las dos c\u00e1maras tambi\u00e9n pueden accederse a trav\u00e9s de las c\u00e1maras que tienen vista al patio (6,10). La distribuci\u00f3n de esta parte central con seis c\u00e1maras prove\u00eda privacidad visual a estas c\u00e1maras especiales. Las otras cuatro c\u00e1maras de la secci\u00f3n central estan ubicadas en pares de cada lado y pueden accederse a trav\u00e9s de c\u00e1maras adyacentes al patio (4,12) o a trav\u00e9s de las c\u00e1maras laterales (2,13).<\/p>\n<\/div>\n
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La c\u00e1mara del altar contiene una ventana centrada sobre la banca. Dos paredes, cuya altura esta precisamente alineada con la base de la ventana, enmarcan la banca. El forro del dintel a\u00fan muestra la viga de madera de zapotilla original, parcialmente cubierta de yeso. La ventana mide aproximadamente 0.5 mts. por 1.0 mts. y est\u00e1 centrada sobre la banca. La c\u00e1mara de la plataforma presenta la misma configuraci\u00f3n general, pero una plataforma de 1 metro de altura reemplaza la banca. Las otras ventanas de inter\u00e9s est\u00e1n ubicadas en las c\u00e1maras 3 y 11. \u00c9stas tambi\u00e9n est\u00e1n centradas con respecto a las paredes exteriores de las c\u00e1maras. Su apertura es de aproximadamente 0.5 mts. por 1.0 mts., y su base esta a una altura de 1.3 mts. sobre el suelo interior.Vista desde afuera, las ventanas est\u00e1n aproximadamente debajo de los mascarones<\/em>.<\/p>\n<\/div>\n
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El segundo nivel esta incompleto, sus muros nivelados, no hay vestigios de su colapso alrededor; entonces no hay manera de saber si el techo ten\u00eda cresta. Las b\u00f3vedas corbeladas del primer nivel difieren considerablemente; El perfil de la fila que da hacia el patio consiste de b\u00f3vedas escalonadas ricamente decoradas mientras que la fila trasera tiene un techo convexo.<\/p>\n<\/div>\n
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Hip\u00f3tesis y m\u00e9todos de prueba<\/h2>\n
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Hip\u00f3tesis 1<\/h1>\n
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Com\u00fanmente pensamos en las ventanas como una fuente primaria de luz solar en espacios interiores. Esto es cierto en menor grado para el Palacio de los Murci\u00e9lagos, donde las aperturas son peque\u00f1as y los muros extremadamente gruesos. No obstante, la cantidad limitada de luz que pasa a trav\u00e9s de la ventana podr\u00eda haber sido suficiente para ciertas actividades, como rituales religiosos, recepci\u00f3n de visitantes importantes, pintar murales o dibujar grafitti. En su estado actual las c\u00e1maras traseras reciben mas luz indirecta de la que recib\u00edan ya que la boveda escalonada frontal ha colapsado parcialmente, por estouna maqueta de las c\u00e1maras en su condici\u00f3n original fue utilizada para cuantificar la luz natural disponible. La geometr\u00eda de la maqueta fue basada en medidas del lugar n condiciones actuales y las formas de las cuales aparentemente se deterioraron. La maqueta fue modelada con un cuidado extremo al calcular su geometr\u00eda y las superficies reflectantes, ya que \u00e9stas causan un gran impacto en las lecturas de luz. Asumimos que el yeso blanco presente en el palacio actualmente era el acabado original y utilizamos reflectividad correspondiente en la maqueta. Hicimos pruebas con esta maqueta enel domo de luz artificial de la Universidad de California en Berkeley, simulando un cielo nublado, la situaci\u00f3n mas com\u00fan en Tikal. Medimos los niveles de luz en cuatro puntos, correspondientes a los centros de las c\u00e1maras 7 y 8, la banca en la camara 9 y un punto de referencia exterior. Las lecturas fueron tomadas en estos puntos con tres diferentes configuraciones, solo ventanas abiertas, solo puertas abiertas y con ambas abiertas. Las lecturas indican que cada ventana contribu\u00eda a mas de la mitad de la luz disponible en las c\u00e1maras traseras, el resto de la luz proven\u00eda de las puertas. La proporcion de las lecturas exteriores (factor luz de d\u00eda) indica el porcentaje de luz disponible en el punto de inter\u00e9s. con un factor de luz de d\u00eda de 1.0%, \u00e9stas c\u00e1maras se manten\u00edan relativamente oscuras. Sabinedo que los niveles de lz en un d\u00eda nublado estan en el orden de 10,000 lux, hemos determinado que los niveles t\u00edpicos de luz dentro de las c\u00e1maras ser\u00edan de 100 lux, apenas sufucuente para percibir el entorno. ENtonces vemos que las ventanas contribu\u00edan solamente un m\u00ednimo de luz ambiental.<\/p>\n<\/div>\n
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Hip\u00f3tesis 2<\/h1>\n
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LAs ventanas eran utilizadas para incrementar el confort t\u00e9rmico en las c\u00e1maras dotandolas de aire acondicionado natural. Tikal se encuentra ubicado 17 grados Norte en una selva tropical, a una altitud promedio de 200 mts. sobre el nivel del mar. La precipitaci\u00f3n var\u00eda con la temporada, con picos entre mayo y diciembre y un total anual promedio de 1500 mm. La temperatura estacional diurna se mantiene bastante constante con un promedios de 25 grados cent\u00edgrados de temperatura y 65% de humedad relativa. Estas condiciones crean una situaci\u00f3n en la que el confort t\u00e9rmico solamente puede ser mejorado incrementando el movimiento del aire alrededor del cuerpo. Las aperturas en el Palacio de los Murci\u00e9lagos pudieron haber sido dise\u00f1adas para introducir ventilaci\u00f3n natural dentro de las c\u00e1maras. De hecho en Tikal los vientos predominantes soplan perpendicularmente a la fachada este del edificio. Es mas, el Palacio de los Murci\u00e9lagos esta situado sobre una plataforma de 6 mts. de altura. Juntas, estas condiciones crean un fuerte potencial para ventilaci\u00f3n cruzada. Hemos dirigido un estudio en el tunel de viento de la Universidad de California en Berkeley para determinar la velocidad el aire dentro de las c\u00e1maras. Construimos una maqueta de escala 1:100 y la sometimos a las condiciones t\u00edpicas del lugar: los elementos a contraviento simulaban un terreno sin arboles. La distribuci\u00f3n de la velocidad del viento alrededor del edificio fue calculada tanto para un techo con crester\u00eda como sin ella.<\/p>\n
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Posteriormente hemos hecho pruebas con una maqueta a escala 1:25 de las c\u00e1maras 5 a 10 (incluidas plataforma y banca) para medir la velocidad en el interior. las b\u00f3vedas corbeladas fueron moldeadas en acr\u00edlico para permitir visualizaci\u00f3n del flujo a\u00e9reo. Las velocidades obtenidas con la maqueta de escala 1:100 fueron comparadas contra las velocidades promedio en Tikal. Utilizamos \u00e9sta relaci\u00f3n en conjunto con la relaci\u00f3n entre las velocidades del interior contra exterior de las maquetas para determinar las velocidades en el interior del Palacio. Estos estudios en el t\u00fanel de viento determinaron que debido al peque\u00f1o tama\u00f1o de las ventanas y las bajas velocidades del viento en el sitio, la velocidad del viento dentro de las c\u00e1maras se manten\u00eda baja (alrededor de 0.4 mts\/s). Estas bajas velocidades, sin embargo, resultaban en una mejora significativa en las condiciones de confort t\u00e9rmico. En una Escala de Confort, el nivel promedio incrementaba de “ligeramente c\u00f3modo”<\/em> a “c\u00f3modo”<\/em><\/p>\n<\/div>\n
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Hip\u00f3tesis 3<\/h1>\n
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Las ventanas eran utilizadas para ventilar naturalmente, extrayendo el humo del incienso de las c\u00e1maras. Es muy probable que incienso dentro de las c\u00e1maras del Palacio, siendo esta actividad una parte importante de la mayor\u00eda de ceremonias religiosas. Esto requerir\u00eda de una manera de ventilar el humo y purificar el aire. Similarmente el ventilar servir\u00eda para reducir la humedad tanto del aire como los muros dentro de las c\u00e1maras. Para cuantificar el rendimiento de las aperturas de las ventanas como potencial de ventilaci\u00f3n, se utilizaron los datos obtenidos en el estudio de la segunda hip\u00f3tesis.Las velocidades medidas cerca de las ventanas fueron utilizadas para calcular los cambios volum\u00e9tricos de aire por hora para el Palacio entero. Hemos determinado que el volumen total de aire dentro del Palacio era renovado 9 veces por hora, suficiente para ventilar el espacio y evacuar el humo de incienso.<\/p>\n<\/div>\n
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Hip\u00f3tesis 4<\/h1>\n
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Las ventanas eran utilizadas para monitorear la posici\u00f3n del sol durante el atardecer a trav\u00e9s de las temporadas. Debido a la orientaci\u00f3n del Palacio de los Murci\u00e9lagos las ventanas podr\u00edan haber proyectado sombras en los muros de las c\u00e1maras, proveiendo informaci\u00f3n de la fecha solar. A trav\u00e9s de el a\u00f1o astron\u00f3mico el sol se pone al norte o al sur del horizonte oeste. LA aparici\u00f3n o desaparici\u00f3n de haces de luz directos en la superficie del muro podr\u00edan haber sido utilizados para monitorear cambios de temporada. Una maqueta a estcala 1:25 de la c\u00e1mara con ventana y muro opuesto fue utilizada para comprobar esta hip\u00f3tesis.<\/p>\n
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La ventana estaba dividida en cuatro secciones iguales mediante una cruz para permitir seguimiento del punto espec\u00edfico. La mqueta fue puesta a prueba en exteriores usando un heliod\u00f3n para determinar la entrada de rayos solares a la c\u00e1mara durante diferentes \u00e9pocas del a\u00f1o. Los resultados mostraron que rayos directos penetraban a la c\u00e1mara del 15 de enero al 30 de noviembre; as\u00ed el sol no penetrar\u00eda directamente la c\u00e1mara durante el solsticio de invierno.<\/p>\n<\/div>\n
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Hip\u00f3tesis 5<\/h1>\n
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Las ventanas prove\u00edan una vista de los edificios alrededor y eventos del atardecer. Otra posible funci\u00f3n de las ventanas pudiera haber sido el permitir control visual de los alrededores al ocupante del edificio. Las aperturas del Palacio de los Murci\u00e9lagos est\u00e1n ubicadas a tal altura que la t\u00edpica persona Maya podr\u00eda haber visto a trav\u00e9s de ella estando parada en el suelo interior o sentada sobre la plataforma. El grosor de los muros, sin embargo, creaba una situaci\u00f3n en la cual la vista solamente era permitida al ver la ventana de frente. Lo que pod\u00eda observarse desde la ventana en la \u00e9poca en que Tikal era ocupada no puede ser determinado in situ<\/em> con ning\u00fan grado de certeza debido al crecimiento de la selva. El plano del \u00e1rea, sin embargo, muestra que el Templo IV, el m\u00e1s alto de los templos en Tikal, ubicado a unos 300 metros oeste del Palacio de los Murci\u00e9lagos, probablemente pod\u00eda ser visto. Decidimos comprobar esta hip\u00f3tesis con el uso de un modelo generado por computadora de la vista desde la ventana. Esta simulaci\u00f3n muestra que el Templo IV, con su crester\u00eda y c\u00e1maras superiores pod\u00edan ser observadas desde la ventana. Es m\u00e1s, esta simulaci\u00f3n nos ilustra que en el solsticio de verano, el sol se pone por detr\u00e1s de las pir\u00e1mides gemelas.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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