Lo que los arquitectos modernos están aprendiendo del Taj Mahal para refrescar los edificios sin aire acondicionado

La referencia arquitectónica al Taj Mahal es inmediatamente perceptible al entrar en la oficina de Microsoft en Noida, al norte de la India.

Bañado en blanco marfil y salpicado de hermosos arcos y "jaali" (pantallas de celosía perforada), la oficina es tanto una oda visual a la grandeza del Taj Mahal como un lugar de trabajo de última generación.

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Rayos de luz perforan las intrincadas pantallas jaali, creando un efecto sublime de iluminación y profundidad.

Junto con las luces de bajo consumo, esta característica arquitectónica ayuda a mantener baja la huella de carbono del edificio y es una de las razones por las que la oficina tiene una calificación de platino Leed (Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental), la certificación de sostenibilidad más alta del Consejo de Construcción Ecológica de EE.UU.

El término jaali, que significa red, se usa en Asia Central y del Sur.

Cortado en mármol o piedra arenisca roja en patrones ornamentales, el jaali fue una característica arquitectónica distintiva en India entre los siglos XVI y XVIII.

Los jaalis exquisitamente tallados del Taj Mahal, hechos en la ciudad de Agra a mediados del siglo XVII, crean una mezcla rítmica de sólidos y vacíos, cóncavos y convexos, líneas y curvas, luces y sombras.

El Hawa Mahal, o "Palacio del Viento", construido en 1799 por los gobernantes Rajput en Jaipur, tiene 953 ventanas con celosías diseñadas para dejar entrar una suave brisa.

Además de agregar un toque artístico a los edificios, estas pantallas de celosía "permiten que circule el aire, protegen [los edificios] de la luz solar y brindan una cortina para la privacidad", dice Yatin Pandya, arquitecto especializado en conservación del patrimonio y autor de varios libros sobre diseño sostenible.

Ahora, en su búsqueda de soluciones de refrigeración sostenibles, los arquitectos están reviviendo este diseño antiguo para construir edificios cómodos y bajos en carbono.

El gran problema

El sector de la construcción tiene un gran problema climático.

Las emisiones de los edificios alcanzaron su nivel más alto en 2019, lo que representa el 38% de las emisiones globales de CO2.

La refrigeración de edificios puede consumir mucha energía, y se espera que la cantidad de unidades de aire acondicionado se triplique con creces en todo el mundo para 2050, consumiendo tanta electricidad como toda India y China en la actualidad.

Al mismo tiempo, las olas de calor son cada vez más largas e intensas en todo el mundo.

Ante este desafío, algunos arquitectos se están inspirando en soluciones anteriores, incluido el tradicional jaali.

"[Sirve] como una respuesta ecológica a los problemas de refrigeración y ventilación sostenibles", dice Sachin Rastogi, arquitecto y director fundador de ZED Lab en Delhi, que se especializa en edificios net-zero.

Las técnicas de refrigeración pasiva y las envolventes de los edificios (que ayudan a separar el interior del edificio del entorno exterior) proporcionan un confort térmico significativo al reducir la temperatura interior, eliminando la necesidad de aire acondicionado, lo que puede generar un ahorro energético de hasta un 70%.

Jaali

Jaali corta el calor directo que entra en un edificio dividiendo los metros cuadrados totales de una ventana típica en una serie de pequeños agujeros.

En el jaali tradicional, los agujeros son casi exactamente del mismo tamaño que el grosor del mármol o la piedra arenisca, dice Pandya.

“Este grosor funciona para reducir el resplandor directo de la luz solar al tiempo que permite una iluminación difusa”, añade.

La función de enfriamiento de jaali se basa en el efecto Venturi de manera similar a una unidad de aire acondicionado.

“Cuando el aire pasa a través de los agujeros, adquiere velocidad y penetra lejos. Debido a las pequeñas aberturas, el aire se comprime y al liberarse se enfría”, explica el arquitecto.

El auge de las modernas técnicas de enfriamiento restringió el uso de jaali, pero “las preocupaciones sobre el calentamiento global están cambiando el enfoque hacia su reactivación”, señala.

“Las formas arquitectónicas tradicionales han demostrado su rendimiento en la lucha contra las condiciones ambientales”.

El mejor

Desde el complejo Times I-City en Foshan, China, hasta el hotel Nakâra en Cap d’Agde, Francia, pasando por el Hospital de Córdoba en España, las fachadas de celosía se han desplegado en edificios modernos para modular la luz natural, optimizar el consumo de energía y proporcionar confort.

“Las fachadas perforadas se están volviendo populares a nivel mundial entre los arquitectos que se centran en envolventes sostenibles”, dice Ayesha Batool, investigadora en diseño de edificios sostenibles de la Universidad de Nottingham en Reino Unido.

Una evaluación de 2018 realizada por Batool de los sistemas de sombreado de tres pantallas encontró que el jaali superó tanto a las fachadas completamente acristaladas como a las fachadas de brise-soleil, que desvían la luz solar.

“Las pantallas jaali mejoran la comodidad térmica y visual de los ocupantes dentro del edificio”, dice Batool.

“Es importante aprender de los métodos arquitectónicos tradicionales sin generalizar demasiado ni idealizar su desempeño”.

Tradicional + moderno

La sede del periódico Punjab Kesari en Nueva Delhi fusiona la arquitectura tradicional india jaali con características de diseño contemporáneo.

El edificio está envuelto en una fachada de hormigón blanco perforado reforzado con vidrio que evoca la tradicional pantalla jaali, para optimizar la iluminación natural, reducir el calor y aumentar la ventilación cruzada, dice Britta Knobel Gupta, cofundadora del galardonado Studio Symbiosis que lo diseñó.

“La pantalla doble jaali reduce la temperatura del aire exterior frente al vidrio para que el aire más frío ingrese, actuando como una chimenea”, dice Knobel Gupta. “Esto reduce la carga en el acondicionador de aire”.

El proyecto utilizó simulaciones digitales para generar diferentes patrones de porosidad para cada pared, dependiendo de la cantidad de luz solar que reciba.

La fachada orientada al norte, por ejemplo, tiene una opacidad del 81%, en comparación con el 27% de opacidad en el lado sur.

El jaali también ayuda al edificio a alcanzar el nivel de iluminación necesario de forma natural, agrega, asegurando que no se requieran luces artificiales durante el día.

Otros países también están tomando nota de los beneficios de jaali.

El Centro de Control de Satélites Hispasat en Madrid, España, fue diseñado con el objetivo de controlar la radiación solar y aumentar el confort interior.

Su celosía ofrece tres densidades diferentes de aberturas, que ayudan a filtrar la luz y reducir el resplandor del sol, comenta Juan Herreros, arquitecto y socio fundador de Estudio Herreros, firma que diseñó el edificio.

“[El] grado de perforación varía según las necesidades de iluminación para el confort y la necesidad de disipar la radiación del sol”.

Un espacio de un metro entre el edificio y la celosía produce un efecto de cámara sombreada y ventilada, agrega. “El espacio entre las dos pieles actúa como una vía de ventilación”.

Piel humana

Los avances tecnológicos han hecho que el jaali sea cada vez más dinámico.

A partir de la biomimética, la ciencia del desarrollo de sistemas no biológicos inspirados en la naturaleza, las fachadas dinámicas de jaali pretenden imitar los métodos de adaptación térmica que se encuentran en la naturaleza.

Inspiradas en la textura de la piel humana, estas fachadas ayudan a que los edificios respiren a través de miles de poros.

Las Torres Al-Bahr, diseñadas por Aedas Architects, se alzan bajo el intenso sol del desierto de Abu Dhabi con una fachada “inteligente” receptiva que se abre y se cierra según la temperatura.

El diseño se inspira en jaali y su versión en el mundo árabe, mashrabiya, que generalmente usa madera.

“La mashrabiya reduce la cantidad de luz solar directa sobre el edificio en aproximadamente un 20%”, dice John Lyle, exdirector de la consultora de ingeniería Arup, quien asesoró sobre el mecanismo de apertura.

“Las mashrabiyas motorizadas se abren y cierran en respuesta al movimiento del Sol para permitir la entrada de luz natural indirecta en el edificio”.

La pantalla dinámica se coloca a dos metros del edificio y se programa para responder al movimiento del sol a fin de reducir el resplandor y mejorar la penetración de la luz del día. A medida que el Sol se mueve, todo el mashrabi ya se mueve con él para brindar sombra.

El diseño ha resultado en un ahorro del 40% en las emisiones de carbono, según Arup.

Los problemas de la solución

Aunque el jaali está experimentando un renacimiento, hay preocupaciones acerca de si los agujeros en las fachadas protegen a los ocupantes de plagas e insectos.

Además, las fachadas móviles o cinéticas a menudo implican procesos de diseño y fabricación que requieren mucho tiempo y son costosas.

El uso de materiales de construcción tradicionales, como el mármol, para la construcción moderna puede no ser viable o rentable, y es posible que un material no se adapte a todos los climas.

La mayoría de los jaalis de hoy en día están hechos de tableros de fibra de densidad media, hormigón, ladrillos, madera, piedra, PVC o yeso.

Los jaalis también difieren en su rendimiento en diferentes climas, lo que significa que el diseño de la pantalla deben basarse en las condiciones climáticas: no existe una solución única para todos.

A pesar de estas limitaciones, el jaali ayuda a crear edificios energéticamente eficientes al proporcionar iluminación y ventilación naturales, dice Rastogi.

“La técnica tradicional jaali es la clave para crear una arquitectura ambiental y económicamente viable”, asegura.

“La sostenibilidad debería ser un añadido sino una forma de vida”.