La ciudad y el viento : la morfología urbana y su relación con el uso estancial del espacio público abierto en territorios con vientos fuertes y climas fríos : el caso de la ciudad de Punta Arenas, región de Magallanes, Chile

El presente trabajo ahonda en el conocimiento del viento urbano. La investigación pasa revista a la historia de la relación del viento y la ciudad y revisa tres pares de disciplinas implicadas en comprender mejor dicha relación: la arquitectura y el urbanismo, la meteorología y la climatología y, por último, la ingeniería aeroespacial y la aerodinámica civil. Se estudian el comportamiento y la fluidez del viento al desplazarse por cuerpos romos no fuselados (los edificios y la trama urbana), así como sus efectos dentro de la ciudad. Asimismo, se examinan las metodologías existentes para comprenderlo, medirlo y analizarlo, desde los estudios de proporción y modelamiento en túneles de viento hasta las simulaciones virtuales y las dinámicas de fluidos CFD. Posteriormente se reconoce un caso de estudio que permite analizar el viento como un factor aislado, pero desde los parámetros morfológicos de una ciudad en la que se generan patrones aerodinámicos muy característicos: Punta Arenas, la ciudad más austral del mundo, donde los vientos corren casi siempre desde la misma dirección, el “oeste”, a más de 33,3 m/s, lo que equivale a 120 Km/h. La hipótesis de la investigación es que la morfología del casco histórico de Punta Arenas genera patrones aerodinámicos que condicionan el bienestar en los espacios públicos. El objetivo general de la investigación es estudiar los efectos aerodinámicos presentes en la morfología urbana para mejorar la permanencia en los espacios públicos, proponiendo estrategias para el desarrollo morfológico y volumétrico de los cuerpos edificados. En el desarrollo del caso de estudio se reconocen, al interior del cañón urbano, las temperaturas, los índices de asoleamiento y sus conos de sombra, la dirección del viento y la visualización del vórtice al interior del cañón urbano, para determinar cómo estos factores impactan en el espacio público. Las conclusiones indican que los patrones aerodinámicos presentes en la morfología urbana conducen el viento hacia los espacios públicos que se encuentran o desprotegidos del viento o con excesiva turbulencias, por tanto, los patrones aerodinámicos inciden en el uso estancial de los espacios públicos, generando problemas mecánicos al peatón e incidiendo en la sensación térmica en dichos espacios. Ello permite confirmar que es posible modificar y mejorar el uso de los espacios públicos si somos capaces de modelar la morfología urbana con el fin de reorientar los patrones aerodinámicos que afectan significativamente a dichos espacios. ABSTRACT This work deepens into the knowledge of urban wind. The study reviews the history of the relationship between the wind and the city and reviews three pairs of disciplines involved in understanding better these relationship: Architecture and Urbanism, Meteorology and Climatology and, finally, Aerospace and Civil Aerodynamics. The behavior and flow of wind through blunt bodies not fairings (the buildings and the urban fabric) and its effects within the city are studied. Also, existing methodologies to understand, measure and analyze the wind are examined, from the studios of proportion and modeling in wind tunnels to virtual simulations and fluid dynamics CFD. Subsequently, a case study to analyze the wind as an isolated factor is recognized, but from the morphological parameters of a city where very characteristic aerodynamic patterns are generated: Punta Arenas, the southernmost city in the world, where the winds run almost always from the same direction, the "West", at more than 33.3 m/s, which is equivalent to 120 km/h. The research hypothesis is that the morphology of the historic center of Punta Arenas generates aerodynamic patterns that determine the well-being in public spaces. The overall objective of the research is to study the aerodynamic effects present in the urban morphology to improve retention in public spaces, proposing strategies for morphological and volumetric development of the built bodies. In developing the case study are recognized, within the urban canyon, temperatures, rates of sunlight and shadow cones, wind direction and visualization of the vortex into the urban canyon, to determine how these factors impact in public space. The findings indicate that the aerodynamic patterns in urban morphology lead wind to public spaces that are unprotected or find themselves in a condition of excessive wind or turbulence; therefore, aerodynamic patterns affect the use of public spaces, generating mechanical problems for pedestrians and affecting the thermal sensation in such spaces. This confirms that it is possible to modify and improve the use of public spaces if we are able to model the urban morphology in order to reorient the aerodynamic patterns that significantly affect those spaces.

La bóveda de rosca como paisaje cultural-urbano : estudio morfológico y constructivo a través de la ciudad

La hipótesis de partida de esta tesis es la existencia de un elemento unificador en la Ciudad de Cáceres que condiciona su arquitectura a nivel urbano, constructivo y estructural conformando el “paisaje cultural” de la ciudad. Esta parte esencial de la arquitectura cacereña es la “bóveda de rosca”, un particular tipo de bóveda que se ejecuta al aire, esto es sin cimbra. Con esta hipótesis que inicia la investigación el fin último es la necesidad de valorar esta la bóveda de rosca, desde un punto de vista global, interrelacionando diferentes ámbitos de la arquitectura para poder comprender la ciudad, los edificios y los espacios, desde la óptica de cómo se construyen. Como un elemento con unas peculiaridades históricas, estructurales, morfológicas y estéticas, condiciona una ciudad, convirtiéndose en una pieza clave del Paisaje Cultural que define la identidad de una región, y que sin él, esta arquitectura perdería gran parte de su autenticidad. Esto da lugar a una búsqueda de valores, tanto históricos, como arquitectónicos como significativos que es el marco conceptual que encuadra el modo de actuación. Así, no solo estamos analizando este sistema constructivo, en realidad estamos definiendo la imagen de la ciudad, estamos viendo como se relacionan los edificios, estamos definiendo un sistema constructivo que no solo es Patrimonio en si mismo sino que además se transforma en imagen urbana. El método de análisis propuesto para acometer el estudio es a partir de círculos concéntricos, que sirvan para parametrizar la ciudad buscando elementos en común dentro de las edificaciones. De este modo los diferentes estratos o círculos son capas de información que serán comunes a unos edificios y a otros no. De acuerdo a esto en nuestra metodología de trabajo respecto a círculos concéntricos (o diferentes escalas de aproximación) se justifica la necesidad de contextualizar este elemento constructivo dentro de la ciudad y plantear su puesta en valor a través de los edificios, es un camino de doble sentido, en el que surgen nuevamente otras necesidades relacionados con el aspecto urbano, así: documentar, controlar, administrar y planificar (las intervenciones), es el resultado inevitable de estudiar un sistema constructivo como imagen urbana de la ciudad (e incluso del territorio).