ADAPTACIÓN A CLIMAS ÁRIDOS CÁLIDOS
LA ARQUITECTURA DE FRANCIS KÉRÉ
EN BURKINA FASO
SOFÍA MAREQUE MARTÍNEZ
TFG | ETSAC | UDC | 24.06.2021
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ADAPTACIÓN A CLIMAS ÁRIDOS CÁLIDOS
LA ARQUITECTURA DE FRANCIS KÉRÉ
EN BURKINA FASO
SOFÍA MAREQUE MARTÍNEZ
TFG | ETSAC | UDC | 24.06.
ADAPTACIÓN A CLIMAS
ÁRIDOS CÁLIDOS
LA ARQUITECTURA DE
FRANCIS KÉRÉ EN BURKINA FASO
Adaptación a climas áridos cálidos. A arquitectura de Francis Kéré en Burkina Faso.
Adaptation to hot arid climates. Francis Kéré’s architecture in Burkina Faso.
Sofía Mareque Martínez
Traballo Fin de Grao Fecha de entrega: 24.06. Tutor: Santiago Pintos Pena Construcciones arquitectónicas. Arquitectura pasiva / Construcciones adaptadas al medio
Curso 2020- Grao en Estudos de Arquitectura ETSAC – Universidade da Coruña
ÍNDICE
0. RESUMO/RESUMEN/ABSTRACT
1. MOTIVACIONES
2. OBJETO Y METODOLOGÍA
3. ANÁLISIS DEL CONTEXTO
3.1 El clima en Burkina Faso 3.2 Contexto social y económico
4. PARÁMETROS AMBIENTALES
4.1 Características climáticas 4.2 Otros factores ambientales
5. FRANCIS KÉRÉ.
Estrategias pasivas de control climático
5.1 Estrategias recurrentes 5.2 Estrategias ocasionales
6. CONCLUSIONES
7. RELACIÓN DE FIGURAS
8. BIBLIOGRAFÍA
0. RESUMO
No presente traballo exponse una análise da obra de Francis Kéré en Burkina Faso dende a perspectiva da adaptación ó medio.
Fronte un contexto no que as estratexias pasivas de control climático son a única solución que ofrece condicións óptimas de confort, preséntase un estudo dos factores ambientais propios deste territorio co obxectivo de anticipar as respostas que serán máis axeitadas.
0. RESUMEN
En el presente trabajo se expone un análisis de la obra de Francis Kéré en Burkina Faso desde la perspectiva de la adaptación al medio.
Ante un contexto en que las estrategias pasivas de control climático son la única solución que ofrece condiciones óptimas de confort, se presenta un estudio de los factores ambientales propios de este territorio con el objetivo de anticipar las respuestas que resultarán más adecuadas.
0. ABSTRACT
This study presents an analysis of Francis Kéré's work in Burkina Faso from the perspective of environmental adaptation.
In a context in which passive climate control strategies are the only solution offering optimal conditions of comfort, a study of the environmental factors specific to this territory is presented with the aim of anticipating the most appropriate responses.
Percorrendo a obra de Kéré, recoñécense as diferentes estratexias pasivas de adaptación empregadas dando lugar a un documento orixinal no que se rexistran e ordean os datos da investigación. Partindo deste documento, proponse unha clasificación persoal das estratexias utilizadas, e desenvólvese un estudo detallado de cada unha no cal, por medio de análises gráficas e teóricas, se revela o seu funcionamento, o seu deseño e, finalmente, a transcendencia da adaptación ó medio na arquitectura de Kéré.
Adaptación | Ambiente | Confort Estratexias pasivas | Francis Kéré
Recorriendo la obra de Kéré, se reconocen las diferentes estrategias pasivas de adaptación empleadas dando lugar a un documento original en que se registran y ordenan los datos de la investigación. A partir de este documento, se propone una clasificación personal de las estrategias utilizadas, y se desarrolla un estudio detallado de cada una en que, mediante análisis gráficos y teóricos, se revela su funcionamiento, su diseño y, finalmente, la trascendencia de la adaptación al medio en la arquitectura de Kéré.
Adaptación | Ambiente | Confort Estrategias pasivas | Francis Kéré
By examining Kéré's work, the different passive adaptation strategies used are recognised and an original document is drawn up to record and organise the research data. From this document, a personal classification of the strategies used is proposed, and a detailed study of each one is developed in which, through graphic and theoretical analysis, their functioning, their design and, finally, the importance of adaptation to the environment in Kéré's architecture are revealed.
Adaptation | Enviroment | Confort Passive strategies | Francis Kéré
- OBJETO Y
METODOLOGÍA
El objeto de este trabajo es el estudio de las estrategias pasivas de adaptación al clima subsahariano a través de la obra del arquitecto burkinés Francis Kéré.
En la fase de documentación, se han consultado toda clase de fuentes con la intención de abarcar la mayor cantidad de información fiable posible. Desde publicaciones tradicionales y académicas, como libros, revistas y planos; hasta otras digitales como portales oficiales o conferencias y exposiciones online. Se ha prestado especial atención a las palabras del propio Francis Kéré a través de las entrevistas, debates y ponencias en las que ha participado, a las cuales se ha accedido gracias a vídeos y transcripciones disponibles en la red.
A través de este trabajo, se expondrán los condicionantes fundamentales del clima en cuestión, qué estrategias resultan más adecuadas para hacerle frente, qué recursos utiliza Francis Kéré para mejorar el confort de los usuarios y cómo afectan esos recursos a su arquitectura.
Con este fin, el estudio se estructura de la siguiente manera.
- Análisis del contexto. El marco climático de Burkina Faso así como los condicionantes sociales y económicos que afectan a la arquitectura.
- Parámetros ambientales. Los factores ambientales, su efecto sobre las condiciones de confort y las estrategias de control apropiadas para este clima.
- Francis Kéré. El clima como pilar fundamental de su arquitectura. Análisis de las estrategias pasivas características de su obra para responder a las condiciones climáticas.
- Conclusiones.
- ANÁLISIS DEL
CONTEXTO
3.1 EL CLIMA EN BURKINA FASO
En palabras de la doctora en geografía Catherine Souch, “el clima es el resultado de la acción (variable según las estaciones) de la energía solar en la superficie terrestre, moderada por los efectos de los grandes continentes, los océanos y sus corrientes, las cadenas montañosas, las grandes masas de agua interior y los modelos regionales de cobertura del suelo, ya sea vegetación, nieve o hielo.”^3 Además, su efecto varía a lo largo del año y a través de toda la geografía terrestre generando un amplio espectro de climas. Pese a ser una variación gradual, atendiendo a las condiciones climáticas medias de cada zona, es posible establecer áreas con climas similares para clasificar el planeta en distintas regiones climáticas.
Una de las clasificaciones más utilizadas es el sistema Köppen-Geiger (1961) que se basa en el análisis de la vegetación autóctona como expresión más directa del clima. Este sistema ha sido criticado por la rotundidad de los límites que establece entre las distintas regiones al no corresponderse con la transición gradual que presenta el clima natural. Con todo, esta clasificación es muy popular ya que ofrece un marco de referencia meticuloso y preciso, y servirá, en este trabajo, para analizar las características del clima en cuestión.
(^3) Sandra Piesik y Remedios Diéguez Diéguez,
Hábitat: arquitectura vernácula para un planeta cambiante , 2017, 28.
Desde un punto de vista geográfico, Burkina Faso es un estado interior situado en el oeste del continente africano, entre el Ecuador y el Trópico de Cáncer. En esta área el sistema Köppen- Geiger establece tres regiones climáticas diferentes. Una pequeña zona del extremo norte, está incluida en la región geográfica del Sahel y presenta un clima desértico extremadamente seco y caluroso (BWh). No obstante, la amplia mayoría del territorio del país está dividido en dos regiones climáticas principales. La mitad norte corresponde al clima seco cálido árido (BSh) mientras que la mitad sur se incluye en el clima tropical seco (Aw).
BWh
BSh
Aw
Fig 3.01 Burkina Faso. Clasificación Köppen- Geiger.
3 .2 CONTEXTO SOCIAL Y
ECONÓMICO
Burkina Faso ocupa el puesto 182 de 189 en la clasificación de países según su índice de desarrollo recogida en el Informe sobre Desarrollo Humano 2019 publicado por la ONU.^6 Es, por tanto, uno de los países más pobres del mundo.
El 70’6% de la población vive en áreas rurales en pequeñas comunidades con grandes carencias, como el acceso a agua potable limpia, a la atención sanitaria o a recibir algún tipo de educación o formación. La población de este país es extraordinariamente joven, con una edad media de 17’6 años, sin embargo, la tasa de malnutrición infantil severa es del 21’1% y la esperanza de vida apenas supera los 60 años.
Las ciudades concentran las infraestructuras y los equipamientos, a los que la mayor parte de la población no tiene la posibilidad de acceder, lo que explica su baja tasa de alfabetización. Únicamente el 34.6% de los adultos ha podido aprender a leer, limitando sus posibilidades de formarse en algún oficio y las opciones productivas del país, que se ven reducidas casi en su totalidad a la ganadería y la agricultura.^7
En este contexto, la comunidad cobra un papel protagonista. La cooperación entre los miembros de cada comunidad
(^6) «2019 Human Development Index Ranking »,
Human Development Reports, accedido 11 de noviembre de 2020, http://hdr.undp.org/en/content/2019-human- development 7 - index-ranking. Datos extraídos de «Burkina Faso», Human Development Reports, accedido 11 de noviembre de 2020, http://hdr.undp.org/en/countries/profiles/BFA.
es imprescindible para garantizar la subsistencia del grupo, y explica los fuertes lazos sociales que unen a los individuos.
“La gente no sabe tampoco de arquitectura. Por lo tanto, si les ayudas a construir su casa te lo agradecerán de por vida. Los lazos allí son fuertes. La solidaridad no es una opción, sino una necesidad, una solución.” 8 Francis Kéré
Francis Kéré conoce bien esta realidad ya que él mismo nació y se crio en una pequeña aldea, Gando, donde los recursos y las oportunidades eran tremendamente limitados. Sin embargo, gracias al esfuerzo de toda la comunidad, pudo trasladase a la ciudad para ir a la escuela y, siendo un niño, se convirtió en el primer habitante de su pueblo que aprendió a leer y escribir. Posteriormente consiguió una beca para estudiar en Alemania donde más tarde se graduaría en arquitectura.
Fig 3.03 Vista aerea. Gando. Fotografía de Daniel Schwartz.
(^8) Kéré, «Diébédo Francis Kéré», 128.
Desde el principio, Francis Kéré ha sentido la responsabilidad de utilizar su aprendizaje para repercutir positivamente en su pueblo y en su país, concentrando su obra y su esfuerzo en mejorar la calidad de vida y las oportunidades de las nuevas generaciones.
“Pero, ¿qué hago con este privilegio? Desde que era estudiante quería brindar mejores oportunidades a otros niños en Gando.” 9 Francis Kéré
El ejercicio de la arquitectura no está libre de todos los condicionantes socioeconómicos mencionados y será necesario encontrar soluciones que operen con los pocos recursos disponibles. La elección de materiales de construcción se ve reducida a los materiales locales. Los medios mecánicos y tecnológicos habituales en el proceso constructivo de los países desarrollados son inasequibles. El personal disponible para la construcción carece de formación técnica. Las redes de instalaciones se concentran únicamente en las zonas urbanas quedando la mayoría de la población sin acceso a electricidad, abastecimiento de agua o saneamiento.
Ante esta situación, Francis Kéré tratará de ofrecer una respuesta a cada uno de los obstáculos que enfrenta. “Te ves obligado a construir con materiales locales, porque no hay dinero para traerlos de lejos.
(^9) Diébédo Francis Kéré, «How to build with clay...
and community - TED», video, YouTube, accedido 15 de noviembre de 2020, https://www.youtube.com/watch?v=MD23gIlr Y&list=PL5D3c1OGzsJfQSnMT9K- uaoZ1tVBOSYn0&index=3&t=103s.
Es así de fácil. Te ves obligado a convertir a los vecinos en albañiles, porque no se puede contratar a una constructora ni pagar grandes salarios a tus colaboradores. Te ves obligado a aplicar métodos de aireación natural, porque el país no tiene dinero para comprar aparatos de aire acondicionado ni para pagar cada mes una factura de electricidad elevada.” 10
Este marco inusual afecta a la misma concepción de la arquitectura que defiende Kéré: “en lo más profundo, la arquitectura consiste en servir a la humanidad.” 11 Del mismo modo, influye en su opinión acerca de la gestión de los recursos económicos y materiales. “El dinero gastado para construir más de lo que es necesario, de lo que es imprescindible, es dinero despilfarrado.”^12
(^10) Kéré, «Diébédo Francis Kéré», 128. (^11) Francis Kéré «El visionario humilde», entrevista por Eduardo Prieto. En Francis Kéré: primary e 12 lements. (Madrid: Fundación ICO, 2018), 232. Kéré, «Diébédo Francis Kéré», 126.
4.1 CARACTERÍSTICAS CLIMÁTICAS
RADIACIÓN SOLAR
La radiación solar es la principal fuente de energía del planeta e influye de manera determinante en todos los fenómenos climáticos. Los fenómenos radiantes son los principales responsables de la variación térmica que “(…) con bajas velocidades de aire depende de este parámetro en un 50%” por lo que es sensato considerar que “cualquier estudio del funcionamiento térmico de la arquitectura debería comenzar por la radiación”.^15
La incidencia de la radiación solar varía a lo largo de la superficie terrestre dependiendo, principalmente, del espesor de la atmósfera a atravesar hasta alcanzar el terreno. Debido a su proximidad al ecuador, en el área a estudiar la incidencia de la radiación solar resulta muy intensa por lo que sus efectos en el ambiente serán también especialmente importantes.
La energía de la radiación solar se transmite a través de ondas electromagnéticas y se manifiesta en forma de energía lumínica, luz, y energía térmica, calor. Su aporte energético final sobre un elemento dependerá de varios componentes, la radiación directa que incide sobre el elemento, la radiación difusa reflejada por la atmósfera o las superficies del entorno y la radiación reemitida por otros elementos cargados de energía térmica.
En el territorio a analizar la radiación directa es muy intensa durante la mayor
(^15) Rafael Serra Florensa, Arquitectura y climas , GG
Básicos (Barcelona: Editorial G. Gili, 1999), 33.
parte del año y con una incidencia muy marcada en las direcciones este, oeste y cenital. En consecuencia, el aporte térmico provoca temperaturas muy altas que suponen un desafío esencial para lograr el confort en este clima. El intenso asoleo provoca fuertes contrastes entre las áreas afectadas por el sol o la sombra.
En este contexto resulta imprescindible limitar al máximo la incidencia de la radiación directa sobre los edificios y en los espacios interiores. Será favorable la orientación norte-sur de los volúmenes, limitar el tamaño de las aberturas y proteger los cerramientos con elementos que impidan la incidencia directa de la radiación, priorizar la sombra.
Con respecto a la radiación difusa la respuesta es similar a la anterior, limitar la incidencia de la luz implica limitar la energía térmica asociada a esta radiación y, por tanto, reducir el aumento de temperatura.
La obra de Kéré se desarrolla en áreas rurales con baja densidad de edificación por lo que la radiación reflejada estará redirigida principalmente por el terreno. Además es necesario considerar dos situaciones específicas de este territorio: el cielo cubierto en la temporada de lluvias y las nubes de polvo en suspensión. En ambos casos las partículas contenidas en el aire implican un aumento de la radiación difusa.
Este tipo de radiación procede de múltiples direcciones por lo que, para limitar sus efectos sobre las edificaciones, será conveniente disponer
sistemas de filtrado que protejan el volumen en cualquier dirección. Es especialmente arriesgada la radiación difusa que pueda entrar a través de los huecos. En este caso, además del aporte térmico, la intensa luminosidad concentrada en las aberturas genera fuertes contrastes lumínicos en el espacio interior lo que dificulta la visibilidad en la sala. Ante esta situación es necesario disponer en los huecos elementos que amortigüen y redirijan la radiación para garantizar una correcta iluminación en el interior del edificio.
Los elementos afectados por la radiación, directa o reflejada, absorben parte de esta energía y la retransmiten generando su propio efecto radiante. Esta radiación reemitida aporta también energía térmica pero, en este caso, no está asociada con el aporte de luz por lo que resulta más difícil de reconocer.
Las edificaciones expuestas a radiaciones intensas reemiten esta energía hacia los espacios interiores lo que puede generar importantes sobrecalentamientos. En el clima a estudiar el aporte térmico por radiación reemitida de los cerramientos debe ser considerado para ofrecer valores adecuados de confort en los edificios. Para limitar los efectos de esta radiación es favorable la construcción pesada y el uso de materiales densos que retrasen lo máximo posible la transmisión de energía al interior amortiguando la variación térmica en la sala. Del mismo modo, resulta eficaz proteger los cerramientos y especialmente la cubierta con cámaras de aire ventiladas que permitan la disipación del calor antes de que alcance el interior.
Fig 4.01 Radiación solar. Esquema de incidencia de las distintas radiaciones. Elaboración propia.
posible lograr mayores pérdidas de calor por transpiración.
Por otra parte, cuando la humedad del aire es muy baja puede provocar malestar físico al resecar las mucosas llegando a dificultar la respiración. Ante esta situación es conveniente incorporar en el diseño arquitectónico elementos que puedan aumentar la cantidad total de vapor de agua contenido en el aire.
MOVIMIENTO DEL AIRE
El movimiento de aire está influenciado por múltiples factores ambientales siendo el principal “la existencia de masas de aire a diferente temperatura (y presión) por efecto de la radiación”.^16 En este caso, la repercusión de las características locales es especialmente importante. La topografía, la vegetación o la presencia de grandes masas de agua pueden variar los movimientos de aire por lo que es necesario un estudio específico para cada emplazamiento a analizar.
El territorio de Burkina Faso está afectado por dos vientos predominantes muy diferenciados que, a pesar de no ser muy intensos, generan un impacto significativo en las condiciones ambientales.
Durante los meses de invierno el país está afectado por vientos del noreste originados en el Sáhara. Este viento es cálido y está cargado de polvo tras su paso por el desierto por lo que causa una gran incomodidad en el ambiente. Además de las molestias físicas, como irritaciones o dificultades respiratorias, el impacto continuo de las partículas de polvo puede provocar la erosión de los
(^16) Serra y Coch, Arquitectura y energía natural , 182.
materiales y por tanto la degradación de las construcciones. Para evitar estos efectos perjudiciales se deben limitar las superficies expuestas a estos vientos e incorporar elementos de filtrado que reduzcan el impacto.
En verano el aire se mueve en la dirección opuesta. El viento procede del suroeste, de las regiones ecuatoriales, por lo que es también un viento cálido pero en este caso cargado de humedad. En consecuencia, durante este período aumenta la humedad relativa del aire provocando la temporada de precipitaciones.
En ambas situaciones el movimiento de aire puede emplearse para favorecer la ventilación en los espacios interiores. Diseñando sistemas de renovación y pretratamiento de aire que aprovechen los vientos es posible mejorar de forma notable las condiciones de confort interior en las edificaciones.
Fig 4.03 Potencial evaporativo. Esquema. Elaboración propia.
4.2 OTROS FACTORES
AMBIENTALES
PRECIPITACIONES
Como se ha mencionado previamente, el clima en este territorio es fundamentalmente seco durante la mayor parte del año. Las escasas precipitaciones se concentran en los meses de verano mientras que el resto del año presenta largas temporadas de sequía. Los territorios situados al sur, más próximos a la zona ecuatorial, reciben las mayores precipitaciones, mientras que su frecuencia disminuye gradualmente hacia las áreas del norte más próximas al desierto.
Durante el verano, la superficie del terreno, calentada por la radiación, transmite su temperatura a los vientos húmedos del sur provocando un movimiento ascendente de aire. Al enfriarse con la altura, la humedad contenida en el aire condensa provocando lluvias breves e intensas. Debido a la aridez y la naturaleza arcillosa del suelo, el terreno filtra muy lentamente el agua de lluvia por lo que es habitual que se produzcan inundaciones durante este período.
La lluvia y las inundaciones son mencionadas por Kéré como algunas de las condiciones climáticas que más afectan a las construcciones tradicionales en Burkina Faso, cuyo principal material de construcción es la arcilla del terreno. Este material resulta favorable con respecto a las altas temperaturas, pero es vulnerable frente a la degradación causada por el agua, por lo que habitualmente es necesaria la reconstrucción de las edificaciones tras la temporada de lluvias.
Ante esta situación, resultan eficaces las estrategias que eviten o limiten el contacto del agua con los materiales susceptibles de ser degradados. Además, es conveniente incorporar sistemas de canalización y almacenamiento de agua en previsión de los períodos de sequía.
Fig 4.04 Precipitaciones. Esquema de degradación causada por el agua. Elaboración propia.
En el territorio de Burkina Faso la disminución gradual de las lluvias hacia el desierto implica una variación paralela de la vegetación. Por tanto, las construcciones de Kéré distribuidas por este territorio se emplazan en entornos también variables.
En las regiones del sur las precipitaciones y la vegetación son más abundantes y es habitual que el terreno esté cubierto de hierbas con bastantes árboles y arbustos dispersos. En estas circunstancias es posible aprovechar sus efectos beneficiosos a partir de la conservación de la vegetación preexistente e incluso intervenir sobre ella incorporando nuevos elementos vegetales que resulten favorables.
La vegetación disminuye de manera gradual hacia los territorios del norte dando paso a terrenos muy áridos, con algunos arbustos espinosos y árboles muy escasos y dispersos. En este caso serán necesarios sistemas complementarios de riego si se pretende generar una estructura vegetal que reduzca la hostilidad del entorno. La vegetación pasa a entenderse como una estrategia de diseño y no como una preexistencia.
TORMENTAS DE ARENA
Se trata de un fenómeno local, propio de los territorios más áridos, provocado por vientos intensos que arrastran y elevan una gran cantidad de partículas de arena del suelo. Esta situación es menos frecuente pero mucho más agresiva que los vientos con polvo en suspensión ya mencionados. Las altas velocidades del viento y el mayor tamaño de las partículas de arena pueden provocar graves daños físicos y materiales.
Debido a su peso, la arena no se eleva tanto como el polvo y tiende a acumularse en las superficies de los edificios provocando una sobrecarga que debe ser considerada en el diseño de los elementos estructurales. En áreas donde este fenómeno sea habitual es conveniente prever barreras perimetrales que reduzcan el impacto directo sobre las construcciones y diseñar espacios protegidos que sirvan como refugio.
Fig 4.06 Tormentas de arena. Esquema. Elaboración propia.
INSECTOS
Los insectos pueden suponer una amenaza importante para las condiciones de bienestar. En algunos casos, además de una molestia, conllevan mayores riesgos que será importante tener en cuenta desde el diseño arquitectónico para poder garantizar espacios seguros. La presencia de insectos es un factor característico de los climas cálidos que depende en gran medida de las condiciones locales de cada región.
En el territorio burkinés, al igual que en otros muchos países, los mosquitos representan uno de los principales peligros para la población debido a la transmisión de graves enfermedades infecciosas. Para proteger los espacios interiores es fundamental incorporar en los huecos elementos que impidan el paso de estos insectos, especialmente durante la noche al ser las horas más vulnerables. Los mosquitos y otros insectos se concentran en zonas húmedas y aguas estancadas por lo que es necesario aislar y proteger cuidadosamente cualquier elemento de almacenamiento de agua para evitar su proliferación.
Además de los mosquitos, la abundancia de termitas en este territorio es un factor destacado a considerar. En este caso no representan una amenaza sanitaria pero sí un riesgo para las construcciones. Estos insectos son muy agresivos con los elementos de madera, papel o textiles y pueden llegar a causar importantes niveles de degradación en estos materiales. Es conveniente examinar el terreno previamente a la construcción y evitar aquellos lugares donde se encuentren signos de nidos que pueden estar enterrados o en la superficie. Adicionalmente es prudente evitar el contacto directo con el terreno de aquellos materiales susceptibles de ser degradados por las termitas.
Fig 4.07 Insectos. Esquema de las principales amenazas: mosquitos y termitas. Elaboración propia.