TABLAS DE MAHONEY

Ejemplo de aplicación

Arq. Eduardo Mayorga Navarro

Física de la arquitectura 1

INTRODUCCIÓN Las tablas de Mahoney es un método de diseño bioclimático elaborado por Carl Mahoney para el diseño del hábitat. Tienen la finalidad de comparar los datos climáticos con un límite de confort establecido para un lugar en específico y permiten evaluar las condiciones climáticas para tener referencia del tipo de recurso bioclimático a utilizar. En las tablas se realiza un estudio dividido en cuatro etapas: análisis de datos meteorológicos mensuales, comparación de los datos climatológicos contra valores de límites o zonas de confort, identificación de indicadores y la definición de recomendaciones para el diseño arquitectónico. A continuación se presenta un ejemplo de aplicación de esta herramienta bioclimática: Localidad: Islamabad, Paquistán. Longitud: 73° 07’ Este. Latitud: 33° 36’ Norte. Altitud: 518 msnm.

TABLA N° 1: TEMPERATURA DEL AIRE °C

TEMPERATURA (ºC) E F M A M J J A S O N D MÁS ALTA TMA

MÁXIMAS MEDIAS MENSUALES 18 18.5 25.5 36.5 38 39 38 33.5 33.5 32 26.5 20 39 19

MÍNIMAS MEDIAS MENSUALES 1 3.5 10 13.5 18.5 24 24 24 20 13 4.5 -1 -1 40

VARIACIONES MEDIAS MENSUALES 17 15 15.5 23 19.5 15 14 9.5 13.5 19 22 21 MÁS

BAJA OMA

PASOS PARA APLICAR TABLA N° 1: a) ANOTAR LAS MÁXIMAS Y MÍNIMAS MEDIAS MENSUALES DE TEMPERATURA. b) A LA DERECHA DE LAS CIFRAS DE TEMPERATURA DEL AIRE SE APUNTARÁ LA MÁS ALTA DE LAS MÁXIMAS MEDIAS

MENSUALES Y LA MÁS BAJA DE LAS MÍNIMAS MEDIAS MENSUALES. c) HALLAR LA TEMPERATURA MEDIA ANUAL (TMA), PARA LO CUAL SE SUMAN LA CIFRA MÁS ALTA DE LA MÁXIMA

MEDIA Y LA CIFRA MÁS BAJA DE LA MÍNIMA MEDIA MENSUAL Y SE DIVIDE EL RESULTADO ENTRE DOS. d) HALLAR LA VARIACIÓN MEDIA MENSUAL DE LAS TEMPERATURAS, PARA LO CUAL HAY QUE RESTAR LA MÍNIMA

MEDIA MENSUAL DE LA MÁXIMA Y ANOTAR EL RESULTADO DE CADA MES EN LA ÚLTIMA LÍNEA DE LA TABLA.

e) HALLAR LA OSCILACIÓN MEDIA ANUAL DE LAS TEMPERATURAS, PARA LO CUAL SE RESTA LA CIFRA MAS BAJA DE LAS MÍNIMAS MEDIAS MENSUALES DE LA CIFRA MÁS ALTA DE LAS MÁXIMAS MEDIAS MENSUALES Y SE ANOTA EL RESULTADO EN LA CASILLA SEÑALADA CON OMA.

TABLA N° 2: HUMEDAD RELATIVA, PLUVIOSIDAD Y VIENTO

HUMEDAD RELATIVA

(PORCENTAJE)

E F M A M J J A S O N D

MÁXIMAS MEDIAS MENSUALES 82 80 63 51 38 38 65 75 60 58 68 85

MÍNIMAS MEDIAS MENSUALES 46 50 40 30 17 30 48 53 37 30 30 40

PROMEDIO DE HUMEDAD RELATIVA 64 65 52 41 28 34 57 64 49 44 49 63 TOTAL DE

PLUVIOSIDAD (mm) GRUPO DE HUMEDAD (GH) 3 3 3 2 1 2 3 3 2 2 2 3

PLUVIOSIDAD (mm) 61 58 76 74 31 51 203 228 89 10 5 31 917

VIENTO (DIRECCIÓN)

DOMINANTE SW SW SW SW SW SW SE SE SW SW SW SW

SECUNDARIO W W NW NW NW SE SW SW NW NW W W

PASOS PARA APLICAR TABLA N° 2:

a) INSCRIBIR LAS MÁXIMAS Y MÍNIMAS MEDIAS MENSUALES DE HUMEDAD RELATIVA (HR) DE CADA MES.

b) ANOTAR DEBAJO DE ESAS MÁXIMAS Y MÍNIMAS EL PROMEDIO DE HUMEDAD RELATIVA DE CADA MES.

c) ANOTAR DEBAJO EL GRUPO DE HUMEDAD (GH) DE CADA MES, UTILIZANDO PARA ELLO LA CLAVE DEL CUADRO DE GRUPOS DE

HUMEDAD.

d) REGISTRAR LAS CIFRAS MENSUALES DE PLUVIOSIDAD EM MILÍMETROS Y SUMARLAS PARA HALLAR LA PLUVIOSIDAD ANUAL.

e) ANOTAR EN CADA MES LA DIRECCIÓN DEL VIENTO DOMINANTE Y DEL SECUNDARIO. ES SUFICIENTE PONER LOS RUMBOS DE LA

ROSA DE LOS VIENTOS.

GRUPO DE HUMEDAD

Promedio de Humedad Relativa (%)

<30 30-50 50-70 >70

Grupo de Humedad

1 2 3 4

TABLA N° 3: DIAGNÓSIS DEL RIGOR TÉRMICO TMA: 19

GRUPO DE HUMEDAD

3 3 3 2 1 2 3 3 2 2 2 3

TEMPERATURAS E F M A M J J A S O N D

MÁXIMAS MEDIAS MENSUALES

18 18.5 25.5 36.5 38 39 38 33.5 33.5 32 26.5 20

BIENESTAR POR EL DÍA

MÁXIMO 27 27 27 29 31 29 27 27 29 29 29 27

MÍNIMO 21 21 21 22 23 22 21 21 22 22 22 21

MÍNIMAS MEDIAS MENSUALES

1 3.5 10 13.5 18.5 24 24 24 20 13 4.5 -1

BIENESTAR POR LA NOCHE

MÁXIMO 21 21 21 22 23 22 21 21 22 22 22 21

MÍNIMO 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14 14

RIGOR TÉRMICO DÍA F F ----- C C C C C C C ----- F

NOCHE F F F F ----- C C C ---- F F F

LÍMITES DE CONFORT

Grupo de

Humedad

Temperatura Media Anual (TMA)

A B C

mayor a 20 ºC entre 15 y 20 ºC menor a 15 ºC

día noche día noche día noche

1 26-33 17-25 23-31 14-23 21-30 12-21

2 25-30 17-24 22-29 14-22 20-27 12-20

3 23-28 17-23 21-27 14-21 19-26 12-19

4 22-27 17-21 20-25 14-20 18-24 12-18

PASOS PARA APLICAR TABLA N° 3: a) TRASLADAR DE TABLA N° 2 EL GRUPO DE HUMEDAD DE CADA MES. b) TRASLADAR DE TABLA N° 1 LA TMA. c) REGISTRAR LOS LÍMITES DE CONFORT DURANTE EL DÍA Y DURANTE LA NOCHE, TOMADOS DEL CUADRO DE LÍMITES DE CONFORT CON EL EMPLEO DEL GRUPO DE HUMEDAD APROPIADO Y LA TMA. d) COMPARAR LAS MÁXIMAS MEDIAS MENSUALES CON LOS LÍMITES DE BIENESTAR DURANTE EL DÍA Y LAS MÍNIMAS MEDIAS MENSUALES CON LOS LÍMITES DE BIENESTAR DURANTE LA NOCHE Y ANOTAR LOS SIGUIENTES SÍMBOLOS EN LAS DOS ÚLTIMAS LÍNEAS DE LA TABLA QUE CORRESPONDE A LA CALIFICACIÓN DEL RIGOR TÉRMICO:

TEMPERATURA SUPERIOR A LOS LIMITES DE CONFORT = C (CALUROSO). DENTRO DE LOS LÍMITES DE CONFORT = ----- (BIENESTAR). TEMPERATURA INFERIOR A LOS LÍMITES DE CONFORT = F (FRÍO).

INDICADORES Ciertos grupos de síntomas de rigor climático indican las medidas correctivas que puede adoptar el diseñador. Esos grupos se denominan indicadores. Tienden a ir asociados a condiciones húmedas o áridas. Un indicador, por sí mismo, no conduce automáticamente a una solución. Sólo pueden formularse recomendaciones para el diseño arquitectónico después de sumar los indicadores de un año entero y rellenar la Tabla N° 4. Indicadores de humedad H1: indica que el movimiento de aire es indispensable. Se aplica cuando la temperatura elevada (rigor térmico de día = C) se combina con una alta humedad (GH = 4), o cuando la temperatura elevada (rigor térmico de día = C) se combina con una humedad moderada (GH = 2 ó 3) y una pequeña variación media (VM inferior a 10°C). H2: indica que es conveniente el movimiento de aire. Se aplica cuando las temperaturas que están dentro de los límites de confort (rigor térmico de día = ----) se combinan con una humedad elevada (GH = 4). H3: indica que es necesario adoptar precauciones contra la penetración de la lluvia. Podría plantearse el problema incluso con cifras bajas de precipitaciones, pero serán ineludibles esas precauciones cuando la pluviosidad exceda de 200mm por mes.

Indicadores de aridez A1: indica la necesidad de almacenamiento térmico. Se aplica cuando coincide una fuerte variación media (10°C o más) con una humedad moderada o baja (GH = 1, 2 ó 3). A2: indica la conveniencia de disponer espacio para dormir al aire libre. Resulta necesario cuando la temperatura nocturna es elevada (rigor térmico de noche = C) y la humedad es escasa (GH = 1 ó 2). Podría ser necesario también cuando las noches son confortables al aire libre pero en el interior de las edificios hace mucho calor como consecuencia de un fuerte almacenamiento térmico (es decir, día = C, noche = -----, grupo de humedad = 1 ó 2 y cuando la variación media es superior a 10°C). A3: indica que existen problemas de invierno o de estación fría. Ocurre esto cuando la temperatura de día desciende por debajo de los límites de bienestar (rigor térmico de día = F). Según las anteriores consideraciones se señala en la Tabla N° 4 los meses en que se aplican los indicadores respectivos y se suma el total de meses que corresponde a cada indicador.

INDICADORES PARA EL DIAGNÓSTICO

SI

ENTONCES Rigor Térmico Pluviosidad

Grupo de

Humedad Variación media

diurno nocturno

C 4 H1

C 2 ó 3 <10º H1

---- 4 H2

>200 mm H3

1, 2 ó 3 >10º A1

C 1 ó 2 A2

C ---- 1 ó 2 >10º A2

F A3

Deben cumplirse todas las condiciones de cada línea para adquirir el indicador.

TABLA N°4: INDICADORES

E F M A M J J A S O N D TOTAL

HUMEDAD

VENTILACIÓN INDISPENSABLE HI √ 1

VENTILACIÓN CONVENIENTE H2 0

PROTECCIÓN CONTRA LA LLUVIA H3 √ √ 2

ARIDEZ

ALMACENAMIENTO TÉRMICO A1 √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ √ 11

ESPACIO PARA DORMIR AL AIRE LIBRE

A2 √ √ √ 3

PROTECCIÓN CONTRA EL FRÍO A3 √ √ √ 3

Señálense en la Tabla N° 4 los meses en que se aplican los indicadores respectivos y súmese el total de meses que corresponde a cada indicador.

TABLA N° 5: RECOMENDACIONES PARA EL DISEÑO ARQUITECTÓNICO INDICADORES DE MAHONEY

H1 H2 H3 A1 A2 A3 no. Recomendación

Número de Indicadores 1 0 2 11 3 3

Distribución

0-10 1 Orientación Norte-Sur (eje largo E-O)

11-12

5-12 0-4 2 Concepto de patio compacto

Espaciamiento 11-12 3 Configuración extendida para ventilar 2-10 4 igual a 3, pero con protección de vientos 0-1 5 Configuración compacta

Ventilación

3-12 6 Habitaciones de una galería -Ventilación constante -

1-2 0-5 6-12

7 Habitaciones en doble galería - Ventilación Temporal - 0

2-12 0-1 8 Ventilación NO requerida

Tamaño de las Aberturas

0-1

0 9 Grandes 50 - 80 % 1-12

10 Medianas 30 - 50 %

2-5 6-10 11 Pequeñas 20 - 30 %

11-12 0-3 12 Muy Pequeñas 10 - 20 %

4-12 13 Medianas 30 - 50 %

Posición de las Aberturas

3-12 14 En muros N y S. a la altura de los ocupantes en barlovento

1-2 0-5 6-12

15 (N y S), a la altura de los ocupantes en barlovento, con aberturas también en los muros interiores 0 2-12

Protección de las Aberturas 0-2 16 Sombreado total y permanente 2-12 17 Protección contra la lluvia

Muros y Pisos 0-2 18 Ligeros -Baja Capacidad- 3-12 19 Masivos -Arriba de 8 h de retardo térmico

Techumbre

10-12 0-2 20 Ligeros, reflejantes, con cavidad 3-12

21 Ligeros, bien aislados 0-9

0-5 6-12 22 Masivos -Arriba de 8 h de retardo térmico

Espacios nocturnos

exteriores

2-12 23 Espacios de uso nocturno al exterior 3-12 24 Grandes drenajes pluviales

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS: - Estrategias de diseño bioclimático para la ciudad de Oaxaca y la zona conurbada,

tesis para obtener el grado de Maestro en Ciencias, Sol Sampedro Francisco Javier, Instituto politécnico Nacional, México, 2006.

- Tablas de Mahoney, hoja de cálculo desarrollada por Víctor Armando Fuentes Freixanet, Laboratorio de Investigaciones en Arquitectura Bioclimática, Departamento de Medio Ambiente para el Diseño, Universidad Autónoma Metropolitana Azcapotzalco, México, 2002.

- El clima y el diseño de casas, volumen 1, Departamento de Asuntos Económicos y Sociales, Naciones Unidas, 1973.

- Manual de diseño en climas cálidos, Allan Konya, 1982.