Universidad de Chile Facultad de Arquitectura y Urbanismo Escuela de Diseño Seminario de Diseño Computacional II DISEÑO GENERATIVO APLICACIÓN EN SISTEMAS DE ATRAPANIEBLAS EN EL NORTE DE CHILE Integrantes Gonzalo Aránguiz Quintanilla Felipe Morales Estruch José Manuel Nieto Aravena Gonzalo Silva Villarroel Profesor Guía Marcelo Quezada Gutiérrez Santiago, Chile 2009 1 A todos aquellos, Profesor Guía por su ímpetu en el traspaso de conocimientos, Compañeros y amigos por su apoyo y facilitación de información Y Familiares por su comprensión y disposición, Muchas gracias! 2 ÍNDICE DE CONTENIDOS 3 - PRESENTACIÓN…………………………………………………………………………………………………………..9 - 29 1. Resumen…………………………………………………………………………………………………...................10 2. Problemática………………………………………………………………………………………………………......11 3. Problema……………………………………………………………………………………………………………….11 4. Hipótesis……………………………………………………………………………………………………………….11 5. Objetivo General………………………………………………………………………………………….…..............12 6. Objetivos Específicos…………………………………………………………………………………………………12 7. Metodología…………………………………………………………………………………………………..............13 8. Marco teórico…………………………………………………………………………………………………………..15 9. Discusión Bibliográfica………………………………………………………………………………………………..25 10. Resultados Esperados………………………………………………………………………………………………28 11. Introducción…………………………………………………………………………………………………………..29 - DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN……………………………………………………………………………30 - 116 Capítulo I - EL DISEÑO GENERATIVO E INCLUSIÓN EN EL PROCESO PROYECTUAL……………....31 - 47 1.1 Introducción…………………………………………………………………………………………………..32 1.2 Softwares de Modelamiento Generativo…………………………………………………………………..33 1.2.1 Grasshopper…………………………………………………………………………………….….33 1.2.2 Groboto……………………………………………………………………………………………..35 1.2.3 Generative Component……………………………………………………………………………36 4 1.2.4 Catia V5…………………………………………………………………………………….………37 1.3 Proyectos y productos………………………………………………………………………………………38 1.3.1 Niveles de Aplicación de Diseño Generativo en Chile………………………………..……….38 1.3.2 Proyectos Nacionales……………………………………………………………………..………39 1.3.3 Proyectos Internacionales…………………………………………………………...……………40 1.4 Posicionamiento del Diseño Generativo en el Desarrollo Proyectual…………………………….……47 Capítulo II - LA NIEBLA, UNA FUENTE HÍDRICA PARA EL ABASTECIMIENTO…………………….…...48 - 61 2.1 La Niebla…………………………………………………………………………………………..………….49 2.1.1 Clasificación de la Niebla de acuerdo a su Génesis…………………………………..………49 2.1.1.1 Nieblas de Evaporación……………………………………………………….…..……49 2.1.1.2 Nieblas por Enfriamiento…………………………………………………….....………50 2.2 Factores Incidentes en la Niebla………………………………………………………………...…………52 2.2.1 Vientos……………………………………………………………………………………….…..…53 2.2.2 Temperaturas………………………………………………………………………………....……54 2.2.3 Relieves……………………………………………………………………………….……………56 2.3 Capacidad Hídrica de la Niebla………………………………………………………………..…..………56 2.4 Camanchaca, Niebla en Chile…………………………………………………………………..…….……58 2.4.1 Ventajas de la Camanchaca………………………………………………………….………..…59 2.4.2 Características Técnicas…………………………………………………………….……………59 5 2.4.3 Potencial de uso………………………………………………………………………………...…59 2.4.4 Captador de Agua Natural, Parque Nacional Fray Jorge………………………………..……61 Capítulo III - NORTE DE CHILE, CARACTERÍSTICAS PROPICIAS PARA EL DESARROLLO DE LA NIEBLA………………………………………………………………………………………………..62 - 72 3.1 Introducción………………………………………………………………………………………….……….63 3.2 Factores que inciden en la conformación de la niebla en el Norte de Chile…………………….….…64 3.2.1 Factores Geomórficos…………………………………………………………………….....……64 3.2.2 Factores Climáticos………………………………………………………………….……….……65 3.2.3 Factores Específicos por Región…………………………………………………...……………67 3.2.3.1 Región de Tarapacá…………………………………………………….…..…………..67 3.2.3.2 Región de Antofagasta………………………………………………………….………69 3.2.3.3 Región de Atacama…………………………………………………………………..…70 3.2.3.4 Región de Coquimbo……………………………………………………….……...……71 Capítulo IV - ATRAPANIEBLAS, DE CHILE PARA EL MUNDO……………………………………….……73 - 108 4.1 Historia de los Atrapanieblas………………………………………………………………………...…..…74 4.2 Los Atrapanieblas……………………………………………………………………………………....……77 4.2.1 Tipos de Atrapanieblas…………………………………………………………………..…..……78 4.2.1.1 Atrapanieblas Macrodiamante………………………………………………....………78 4.2.1.2 Atrapanieblas Cilíndrico…………………………………………………………...……79 6 4.2.1.3 Atrapanieblas Bidimensional…………………………………………………...………80 4.2.2 Componentes básicos de un Atrapanieblas…………………………………………….………81 4.2.2.1 Soportes Estructurales……………………………………………………….…………81 4.2.2.2 Tensores Externos…………………………………………………………..………..…82 4.2.2.3 Elemento Captador………………………………………………………………...……83 4.2.2.4 Cables de Sostén Interno………………………………………………………….……85 4.2.2.5 Barras de Anclaje…………………………………………………………….…….……86 4.2.2.6 Canaleta Colectora y Drenaje……………………………………….…………………87 4.3 Variables necesarias para la instalación de Sistemas de Atrapanieblas…………………………...…88 4.3.1 Variables Naturales………………………………………………………………………..………88 4.3.1.1 Variables Climáticas………………………………………………….…………………88 4.3.1.2 Variables Geomórficas…………………………………………………...………..……89 4.3.2 Variables Formales………………………………………………………………..………………91 4.3.3 Variables Sociales…………………………………………………………………...……….……91 4.3.3.1 Consumo Humano……………………………………………..…………………..……92 4.3.3.2 Consumo Agrícola e Industrial…………………………………...……………….……93 4.4 Entidades promotoras de Atrapanieblas y temas relacionados con la Eficiencia Hídrica……...……94 4.4.1 Entidades Nacionales…………………………………………………..…………………………94 7 4.4.2 Entidades Internacionales……………………………………………….…………..……………99 4.5 Proyectos de implementación de Sistemas de Atrapanieblas en el mundo……………..……..……100 4.6 Proyectos de Atrapanieblas……………………………………………………………………….………104 4.6.1 Proyectos Nacionales…………………………………………………………...….……………104 4.6.2 Proyectos Internacionales…………………………………………………………....…………107 Capítulo V - APLICACIÓN DEL DISEÑO GENERATIVO EN LA PROYECTACIÓN DE SISTEMAS DE ATRAPANIEBLAS PARA SU IMPLEMENTACIÓN EN LA COSTA DEL NORTE DE CHILE…………………………………………………………………………………………..…..109 - 116 - CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………………….…..…117 - 121 - BIBLIOGRAFÍA / WEBGRAFÍA…………………………………………………………………………………..…122 - 125 8 PRESENTACIÓN 9 1. Resumen El Diseño Generativo se presenta como una mecanización de procesos proyectuales, mediante el establecimiento de variables y sus parámetros, generando intervalos de diseño, los cuales aplicados a la sistematización en la implementación primaria de Atrapanieblas -mediante herramientas de generativo- permite establecer un diseño sistema parametrizado de soluciones especificas para un sector geográfico determinado, en este caso el norte del país. Esta capacidad de aplicación digital permite la proyectación primaria de una implementación, tomando como criterios los elementos más influyentes en la proyectación, como los son el número de personas demandantes de agua, el relieve geográfico, los niveles de humedad, la temperatura y la velocidad del viento; estableciendo así los criterios básicos para el emplazamiento de un sistema de Atrapanibelas bidimensional paramétrico, y siendo necesario un posterior estudio en específico que incluya variables secundarias en la proyectación y el análisis necesario para generar una solución de Atrapanieblas en un formato tridimensional. 10 2. Problemática 4. Hipótesis Sistema de Atrapanieblas asistido por Diseño El diseño generativo optimiza los procesos de Generativo. GDAS proyectación y distribución Atrapanieblas mediante variables incide que en la del sistema parametrización la conformación de de y características de la neblina en una región geográfica específica. 3. Problema La sistematización de variables mediante soluciones paramétricas y de diseño generativo en la aplicación de Atrapanieblas en un intervalo geográfico definido. 11 5. Objetivo General Proyectar un sistema 6. Objetivos Específicos de Atrapanieblas 1. parametrizado, mediante herramientas de diseño generativo, aplicando variables climatológicas Mecanizar el emplazamiento del sistema Atrapaniebla. y 2. Proyectar un modelo generativo de organización, geográficas que definen la ejecución del sistema adaptable al contexto geográfico. captador de agua. 3. Optimizar la capacidad espacial de los sectores con características (geográficas y climáticas) idóneas para el emplazamiento de Atrapanieblas 4. Minimizar los tiempos de análisis y evaluación geográfica para el emplazamiento de Atrapanieblas. 5. Parametrizar los factores climáticos y geográficos de las zonas específicas en estudio. 6. Sistematizar la cantidad necesaria de Atrapanieblas con respecto a la demanda hídrica local. 12 mejores propuestas de diseño de Atrapanieblas y su 7. Metodología posterior visualización virtual para la implementación Esta investigación comprende principalmente en algún caso específico. tres tipos de investigación, de esta manera se busca En segundo lugar y según las fuentes de obtener información lo más completa posible con el fin de establecer los parámetros para la proyectación del obtención de información, la investigación sistema de Atrapanieblas. principalmente es del tipo Documental y en menor medida, De Campo. En primera propósito final instancia de y proyectar entiendo un nuestro sistema En con cuanto a la investigación del tipo herramientas del diseño generativo, la investigación es Documental, la mayor parte de la información con del tipo Aplicada. relación al diseño generativo, se extraerá de las bases de datos existentes en la internet, ya que la referencia Este tipo de investigación se caracteriza porque bibliográfica en Chile es escaza. De la misma manera, busca principalmente la aplicación o utilización de los la internet será la principal fuente de documentación conocimientos que se adquieren. De esta manera y sobre la niebla y sistemas de captación debido a su como se explicó recientemente, toda la información y fácil accesibilidad. Los datos más específicos se datos obtenidos nos permitirán integrar el diseño obtendrán de los estudios realizados por el CDA e generativo INEH, Centro del Desierto de Atacama e Instituto al proceso proyectual referido a la sistematización de los captadores de niebla en un terreno pretende determinado. ser una Finalmente, herramienta este Nacional de Eficiencia Hídrica respectivamente. estudio referencial La investigación De Campo, la cual apoya en para investigaciones que requieran un mayor nivel de informaciones profundidad específicamente en el desarrollo de entrevistas, cuestionarios, encuestas y observaciones, 13 que provienen entre otras, de comprende la realización de visitas previamente acordadas tanto con los máximos exponentes chilenos de eficiencia hídrica y sistemas de captación de aguaniebla, Pilar Cereceda y Pablo Osses, Directora miembro del respectivamente, Comité como directivo con del Guillermo y CDA Parada, miembro de gt2P y exponente y promotor de proyectos con Diseño Generativo. En tercer y dado el nivel de conocimientos que se adquieren, este estudio es del tipo Descriptivo. Mediante este tipo de investigación, que utiliza el método de análisis, se logra caracterizar un objeto de estudio o una situación concreta, señalar sus características y propiedades, para este caso es el diseño generativo y la captación de niebla. Combinada con ciertos criterios de clasificación sirve para ordenar, agrupar o sistematizar los objetos involucrados en el trabajo indagatorio. 14 8.1.1.1 Diseño Generativo 8. Marco Teórico Metodología de automatización que permite En esta investigación el marco teórico comprende dos producir variables formales a través de la modificación partes: de alguna regla anteriormente asignada. Una forma 1. Diseño generativo básica, un patrón u objeto es automáticamente modificado a través de un algoritmo. El resultado: 2. Configuración de sistemas para la captación de infinitas variaciones de una solución inicial (o dentro agua en situación de escasez. de un rango de variaciones establecidas por el diseñador). 8.1 Marco Teórico Diseño Generativo Esta 8.1.1 Conceptos operacionales y teorías generación de variables permite un proceso de ensayo y error mucho más rápido. En vez relativas de elaborar sólo algunos diseños diferentes, está técnica permite crear diferentes opciones de diseños y es el diseñador o el usuario el encargado de escoger el más adecuado. Según McCormack, Innocent & Dorin, las propiedades de los sistemas generativos cercanas a la disciplina de diseño industrial son tres: 1. Poseen la habilidad de generar complejidad, muchas formas y magnitudes más grandes que sus especificaciones. FIGURA 1 POSIBILIDADES FORMALES DE UN TABURETE PRODUCTO DEL DISEÑO GENERATIVO 15 2. Ser capaces de constituir complejas e geometry), grupo de elementos que responde y interconectadas relaciones distintos elementos. cambia de acuerdo a lo dictado por la conducción geométrica, inmerso dentro de las restricciones 3. Poseer la capacidad para generar nuevas globales y locales que se definen en el modelo. estructuras, comportamientos, resultados o relaciones. Este 8.1.1.2 Modelado Paramétrico tipo de modelado permite una manipulación top-down del diseño, en la que los cambios de la forma general son propagados al total de las partes del modelo. Las restricciones y las cadenas de dependencia (conducción geométrica) pueden ser cambiadas a fin de producir variaciones de diseño que mantengan la lógica de las restricciones. FIGURA 2 DISEÑO PARAMÉTRICO APLICADO AL DESARROLLO DE UNA FAMILIA DE MUEBLES Sistema de modelado relacional que permite definir entidades geométricas mediante el establecimiento de relaciones geométricas o de dependencia matemática entre distintos elementos; de tipo jerárquico y constituido por dos tipos de geometrías, de conducción (driving generalmente un pequeño grupo geométricos y parámetros de que geometry), elementos rigen el comportamiento de todo el modelo, y de impulso (drive 16 8.1.1.3 Gramática de la Forma (Shape Grammar) sí mismas son las descripciones de las formas de los diseños generados." Shape Grammar posee tres propiedades: 1. Lenguaje Espacial: Se maneja en un lenguaje espacial, más que textual o simbólico. Utiliza formas tales como puntos, líneas, planos, volúmenes y se maneja con reglas operacionales de adición y sustracción, y transformaciones espaciales como, rotación, traslación y reflexión. 2. Formas Emergentes: Trata las formas como FIGURA 3 elementos ASOCIACIÓN DE FORMAS, PRODUCTO DE SU RELACIÓN NORMADA que pueden ser descompuestos o reensamblados según sea requerido. La gramática en los diseños de símbolos reconoce sus propios Conjunto de transformaciones y producción de símbolos discriminando aquellas formas emergentes reglas, que operan en el diseño de elementos para la que no se ajustan a los parámetros establecidos. producción de estructuras. 3. Formas No Determinadas: La aplicación de sólo una "Gramática de la forma es un conjunto de regla para una forma es no determinada ya que ésta normas o reglas que se aplican mediante un modo puede ser aplicada a múltiples formas en una figura. paso-por-paso para generar un conjunto o un lenguaje en los diseños. Gramática de la Forma es a la vez descriptiva y generativa. Las reglas de Gramática de la Forma generan o calculan los diseños, y las reglas en 17 8.1.1.4 Automatización Es el uso computarizados para 1. La parte operativa de sistemas controlar o elementos maquinarias Es la parte que actúa directamente sobre la y/o máquina. Son los elementos que hacen que la procesos industriales substituyendo a operadores máquina se mueva y realice la operación deseada. humanos. Los elementos que forman la parte operativa son: los ejecutores de las máquinas como motores, cilindros, Un sistema automatizado consta de dos partes compresores y los captadores como fotodiodos, finales principales: de carrera. 2. La parte de mando Suele ser una tecnología programada (tecnología cableada). En un sistema de fabricación automatizado, la tecnología programada esta en el centro del sistema. Este debe ser capaz de comunicarse con todos los constituyentes de sistema automatizado. La automatización como una disciplina abarca la instrumentación industrial, que incluye los sensores y transmisores de campo, los sistemas de control y FIGURA 4 supervisión, los sistemas de transmisión y recolección PIEZAS DE LEGO COMO OBJETO META-DISEÑO de datos y las aplicaciones de software en tiempo real para supervisar y controlar las operaciones de plantas o procesos industriales. 18 8.1.1.5 Meta-diseño 8.2 Configuración de sistemas para la captación de agua en situación de Término que se ha utilizado en relación con el arte, las teorías culturales, y prácticas de diseño. escasez Meta-diseño es la expresión de un conjunto de preocupaciones e intenciones, que permiten la 8.2.1 Conceptos asociados ampliación del proceso creativo en el nuevo diseño del espacio generado por las tecnologías de La niebla es un recurso que se ha investigado la con diversos objetivos en varios países del mundo información. (Schemenauer y Cereceda, 1991) y en la actualidad Así el meta-diseño provee de conocimiento, se aprovecha como recurso hídrico en Chile y en Perú proporcionar el know-how, y las herramientas para con buenas expectativas. En Chile se han realizado diseñar, bajo un lenguaje previamente definido. estudios tendientes a conocer el potencial de captación en diversas áreas de la zona norte Meta-diseño propone: (Cereceda y Schemenauer, 1991), desde principios 1. Los nuevos medios de comunicación que permiten del año 1992, Chungungo, un poblado de 330 a los usuarios actuar como diseñadores y creativos. habihabitantes, de la Región de Coquimbo, satisface sus necesidades domésticas con agua extraída del 2. La creación de contexto y no el contenido. manto nuboso. 3. Pone las herramientas en lugar de objeto de diseño Pero, ¿Qué es lo que posibilita de manera en sus manos. genérica la conformación de nieblas?, ¿Cuales son los 4. No se define un producto, pero las condiciones para factores que establecen la particular característica y un proceso de interacción y desarrollo. calidad, que permiten su utilización como recurso hídrico? 19 El clima en la costa oeste de América del Sur es valles interiores, donde las altas temperaturas lo regulado y dominado principalmente por el Anticiclón disipan. del Pacífico, esto determina que en este lugar las En aquellos lugares donde los cerros costeros precipitaciones no exceden nos cuantos milímetros al tienen la altura apropiada, éstos interceptan la nube año, dando lugar a un área de gran aridez. dando origen a períodos persistentes de niebla. Estas Por otro lado, el Anticiclón produce vientos neblinas costeras son denominadas localmente como “Camanchaca”. suaves del sur y suroeste que penetran hacia el continente, entre los 0 a 1000 msnm. Estos vientos, recorren extensos espacios oceánicos, cargándose de humedad y al ponerse en contacto con el frío océano, sector corriente de Humboldt, ésta humedad condensa dando origen a abundantes nubes del tipo estratiformes, las que se sitúan entre los 600 y 1200 m de altitud. Por otra parte, la inversión térmica, producida por la fricción entre las masas de aire frío ascendente FIGURA 5 CAMANCHACA EN EL DESIERTO DE ATACAMA y los vientos alisios, impone un techo al desarrollo vertical de estos estratos nubosos, altura que varía entre los 600 y 1200 m de altura. El estrato nuboso, Para entender de mejor forma esto, definimos la que normalmente tiene un grosor que fluctúa entre los niebla como una nube en contacto con el suelo, se 100 y 400m se desplaza empujado por los vientos forma cuando una masa de aire húmedo y cálido entra hacia la costa rozando los cerros costeros hacia los en contacto con aire más frío. La cantidad de vapor de agua que puede contener una masa de aire depende 20 de su temperatura, así el aire caliente puede contener traducen en una intensificación del fenómeno en los más vapor de agua que el aire frío. meses de primavera y verano y una disminución en los meses de invierno y otoño. Cuando una masa de aire tiene más vapor de agua de la que puede contener a cierta temperatura (un punto llamado volumen de saturación de vapor), el vapor de agua se condensa originando nieblas. La niebla se forma más fácilmente en una masa de aire que tenga mucho polvo u otras partículas a las cuales se puedan adherir las gotas de agua. 8.2.1.1 La Camanchaca o Garúa Se forma cuando nieblas costeras llegan a tierra empujadas por las brisa marinas y de golpe se encuentran en una región seca y caliente cuyas FIGURA 6 FORMACIÓN DE LA CAMANCHACA temperaturas rondan los 27° C. A medida que el aire seco empieza a evaporar las gotas de agua de la niebla, éstas se encogen formando Entonces los fenómenos descritos en su origen gotitas establecen increíblemente diminutas (0,002 a 0,006 mm de climatológico diámetro). El resultado es una niebla muy húmeda, una y relación directa geográficos estos entre factores posibilitan la conformación de la neblina con la características pero casi invisible. especificas, las cuales permiten su aprovechamiento como una fuente de recurso hídrico. En Chile, desde los 30°S, hasta el límite norte del país, la camanchaca se produce durante todo el año, presentando variaciones estacionales que se 21 8.2.1.1.1. Características de la Camanchaca 8.2.1.1.2 La Camanchaca como recurso hídrico 1. Estabilidad. Se presenta la mayor parte año El espesor de los estratocúmulos que dan origen a la camanchaca es en general bastante 2. Única fuente alternativa. Para un amplio sector de la estable, fluctuando entre los 200 y 400 m y altitudes costa árida y desértica de Chile (I, II, III y norte de la IV entre los 600 a 1000 msnm. El contenido de agua Región) se ofrece como la única alternativa; porque no líquida varía entre los 0,22g/m3 a 0,73 g/m3, existe otra o por la alta salinidad de las escasas napas registrándose valores de tamaño de gotas entre los subterráneas presentes. 10,8 a 15,3 micrones y en concentraciones más o menos constantes de 400 gotas/cm3. 3. Altitud. El hecho de contar con este recurso en la cima de los cordones montañosos no requiere de Si hacemos el siguiente ejercicio teórico y nos energía para su extracción ni conducción, pudiendo situamos en un punto favorable, por donde está dirigir el agua hacia los sectores deseados sin desplazándose un banco de camanchaca a 5m/seg y mayores dificultades. que lleva agua en suspensión a razón de 0,30 g/m3, 4. Bajos riesgos de contaminación, en comparación a podríamos concluir por ejemplo que, por un área otras fuentes de agua. perpendicular al viento de 2 m x 250 m de largo, en 8 horas podrían pasar 10 000 l de agua. Si bien no es 5. Permite un mejor manejo de los recursos naturales una cifra espectacular pero es un hecho que esto de altura, en el entorno inmediato donde se presentan ocurre permanentemente en muchos sitios favorables las neblinas. de nuestra costa. 22 8.2.1.1.3 La captación de la neblina acumulación del agua, elemento que permite su medición periódica. 1. El Sistema de Captación 3. Información obtenida con los Neblinómetros Para la instalación de un sistema de captación de agua de nieblas se deben considerar dos fases, la Normalmente en un estudio de esta naturaleza primera: prospección de nieblas con Neblinómetros y se mide: la dirección preferencial y velocidad del la segunda: Construcción, Operación y Mantenimiento viento: horaria, diaria, semanal, mensual, anual y de Atrapanieblas. estacional y la dirección preferencial de la niebla con mayor potencial hídrico con su frecuencia relativa 2. Prospección de Nieblas horaria, semanal, mensual, anual y estacional. El puntos análisis final de esas variables permite determinar el geográficos en los cuales se puede captar el mayor potencial de captura de agua desde la niebla volumen de agua con una malla Raschel de 35% de expresada en cm3 de agua captada / m2 de malla / sombra expuesta a la dirección preferencial de avance día. Consiste en determinar el o los de la niebla en un período de tiempo. Estos puntos se 4. Determinación de sectores de prospección determinan instalando en el terreno los denominados "Neblinómetros", que consisten en un bastidor o marco Para un estudio de esta naturaleza se ubican de fierro de 1,0 m x 1,0 m el que sostiene una malla varios Neblinómetros a diversas alturas en el sector de Raschel, tersa, capaz de interceptar y condensar la interés humedad de la niebla, transformándola en gotas. frontones escarpados), conformando en lo posible una (laderas, portezuelos, lomas suaves y disposición en red. En estos puntos, es relevante la Este aparato cuenta, además, con un sistema cota topográfica y dirección de los mismos aparatos de recepción de gotas y un estanque o tambor para la con respecto al viento predominante. 23 5. Medición y registro periódico del agua captada deslizan por gravedad hacia la parte inferior de la malla donde son recogidas por canalones. A partir de La investigación propiamente tal consiste en ahí el agua fluye a través de tuberías que la conducen una rigurosa medición y registro, cada tres días como a depósitos preparados para tal efecto, y es utilizada promedio, del agua acumulada en los recipientes de para regar las plantaciones El área estándar de los Neblinómetros, información que permite conocer la captación de la malla es de 48 m2 pudiendo variación temporal de la niebla tanto respecto de la construirse también dobles (96 m2) y triples (136 m2). estación del año como respecto del potencial de la niebla en los distintos puntos de medición. Dependiendo de la densidad de aparatos de medición que se instalen en terreno, tiempo de medición y los valores que se obtengan, se pueden generar mapas o isolíneas de captación. 6. Atrapanieblas actual Básicamente es una estructura conformada por dos postes verticales, separados 10 a 12 m que soportan una estructura de cables sobre la cual se cuelga una malla Raschel (Polipropileno resistente a los rayos U.V.) de 12 m de largo por 4 m de ancho, en doble paño, todo el sistema soportado y tensionado con cables al piso. A medida que la niebla pasa a FIGURA 7 través de la red se condensa en los hilos de la misma, PROCESO DE CAPTACIÓN DE LA NEBLINA formando gotas de agua de gran tamaño que se 24 zona de emplazamiento, es así como el objeto puede 9. Discusión Bibliográfica variar dependiendo de factores geográficos a los Los sistemas generativos ofrecen una cuales se encuentra expuesto, además de un metodología y filosofía que visualiza el mundo en determinado tipo de clima que posibilita ciertas términos de procesos dinámicos y sus resultados. En características en el comportamiento de la neblina. la terminología de Thomas Kuhn (Kuhn 1996), ofrece un cambio de paradigma para el proceso de diseño y la expresión de ese proceso. Para los diseñadores, implica una reconsideración de la estática del artefacto y de las acciones que manipula. La conceptualización cambia desde la primacía de los objetos contemplando componentes interactuantes, sistemas y procesos, que a su vez generan nuevos artefactos, con propiedades especiales. Los elementos objetuales deben plantear la posibilidad de adaptación al medio en el que se encuentran, de esta forma los objetos se convierten en elementos que establecen una relación directa con el espacio en el cual se encuentran (Novak) son capases de adecuarse al medio y posibilitar una determinada relación con un espacio especifico. FIGURA 8 CUADRO DE CAPTACIÓN EN REGIONES DE CHILE Un objeto como el Atrapanieblas se encuentra condicionado por una serie de factores propios de la 25 Estos factores se convierten en elementos 3. El área de estudio (29' 27' S-71" 18' W) se variables que a su vez configuran sistemas dinámicos encuentra en un cordón serrano perteneciente a la (McCormack) variables cordillera de la Costa la cima de 810m de El Tofo se afectando directamente el desarrollo del artefacto que encuentra al centro de un portezuelo mayor formado capta la neblina y a la experiencia del proceso. por las cimas Carmelita y Sarco, de aproximadamente condicionados por estas 1.000 m de altitud (Schemenauer et al., 1987). Entonces un elemento como el Atrapanieblas debe contemplar tanto factores que interactúan entre si, como los procesos asociados, reaccionando y dependiendo de la zona de emplazamiento y los factores específicos de esa región. Por ejemplo podemos observar el caso, ubicado a 80 km al norte de La Serena en Chile, en la cual se definen una serie de factores que intervienen en la zona para la gestación de la neblina y su posterior captación. FIGURA 9 DIAGRAMA DE FORMACIÓN DE NIEBLA EN CHUNGUNGO Condicionantes: (Schemenauer y Cereceda, 1994). Cada uno de estos factores acota variables 1. Se define el abastecimiento de agua para a 330 climatológicas, geográficas, de área, etc., especificas habitantes de la localidad de Chungungo. de la zona descrita. Su integración en el proceso de 2. Los Atrapanieblas se dispondrían en una zona diseño, permite el desarrollo de soluciones facilitando específica (ubicados sobre los 700 m.s.n.m.) su visualización, lo que se hace difícil o imposible de lograr a través de otros métodos. 26 Es aquí donde la premisa de Fischer y Herr se proporciona posibilidades reales y efectivas para el hace esencial “la cuestión no está en qué generar, medio analizado y descrito, entregando mediante la sino en cómo generar”. definición de parámetros, formas de interacción basadas Por ende, es importante establecer un método el éxito en la recolección del recurso, que derivan en formas organizativas del sistema lo cual repercute a todas las escalas del modelo. Bajo esta premisa y basados en la investigación desarrollada por gente como A. Cruzat-Gallardo, se hace vital establecer variables como la altitud, prospección de nieblas, velocidad del viento, relieve geográfico, etc. Estas permitirán definir las directrices formales que orienten el diseño en su etapa proyectual. Proporcionando al diseñador comprensión posibilidades reales de diseño. hídrico escasea, pero más importante es establecer condiciones que posibilitan la de la zona de emplazamiento para las cuales se proyecta, ósea de captación del agua en zonas donde el recurso las en el conocimiento basado en la interacción, la memoria constructiva y la contextualización. Es así como el diseño generativo pasa de ser una herramienta que entregar múltiples posibilidades de solución, a convertirse en una herramienta que 27 10. Resultados Esperados En esta investigación se proyectan los siguientes resultados: 1. Reproyectar el sistema de Atrapanieblas en estudio, tomando como criterios de diseño su funcionalidad, materiales, adquisición, fabricación, almacenaje, transporte, instalación y mantención. 2. Generar una solución de diseño que gestione la demanda de material de un sistema de Atrapanieblas. 3. Organizar mediante un modelo generativo el sistema Atrapanieblas aplicable para un determinado intervalo de situaciones geográficas y espaciales. 4. Lograr una plataforma de información que aplique los principales factores incidentes en la captación de humedad, permitiendo generar una solución de Atrapanieblas sistematizada y exacta para la localidad/funcionalidad. 28 aplicación de métodos de Diseño Generativo en 11. Introducción sistemas captadores de humedad -Atrapanieblas- lo El Diseño Generativo se puede presentar como cual permite generar soluciones matrices, mediante la una metodología de mecanización que se aplica en la estipulación de parámetros y variables que permitan etapa creativa del proceso proyectual permitiendo proyectar de manera primaria la distribución necesaria generar variables formales a través de la modificación e ideal para el área específica de implementación. de parámetros de diseño, los cuales son previamente Los establecidos. Esta característica de mecanización de sistemas captadores de humedad estudiados en esta investigación es específico son los procesos permite la observación de distintas formas Atrapanieblas presentes en el norte del país, los y/o funciones de una respuesta de diseño, evitando el cuales trabajan a modo de estructuras tensadas desarrollo individual y completo de cada una de las recolectando la humedad en suspensión presente en distintas formas o propuestas. los vientos en zonas de niebla. Estos artefactos Bajo el marco del Diseño Generativo y la surgen en respuesta al evidente déficit hídrico del necesidad de aplicación en un tema de Desarrollo norte del país y luego de las observaciones y análisis País, es que surge el interés de estudio por temas de del precursor de estos sistemas, el físico chileno origen y avance nacional, los cuales pretendan dar Carlos Espinoza. solución a problemáticas reales y actuales; siendo los Es así como mediante la aplicación del sistemas Atrapanieblas uno de los proyectos que más concepto de diseño generativo asistido por sistemas interés genera para nuestra investigación, ya que computacionales –Grasshoppers/Rhinoceros- es que responde a las necesidades de estudio previamente planteamos un sistema de variables parametrizadas planteadas. para su aplicación en sistemas de Atrapanieblas en Es por lo anteriormente estipulado que la sectores geográficos y contextuales específicos. presente investigación basa su desarrollo en la 29 DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN 30 Capítulo I EL DISEÑO GENERATIVO E INCLUSIÓN EN EL PROCESO PROYECTUAL 31 Pero esos ejemplos a pesar de tener resultados 1.1 Introducción tangibles todavía plantean un vació entre el área de la Las aplicaciones de modelamiento generativo manufactura y su aproximación mediante el diseño establece variantes y posibilidades para el desarrollo generativo. La presente investigación busca establecer de proyectos a nivel conceptual, para esto el diseño aquellos mecanismos que vinculen de manera directa generativo se surte de una serie de variables ambos procesos, con el fin de generar posibilidades paramétricas, relaciones algorítmicas y geométricas, para plantear de manera virtual, efectivas de elaboración de productos que incorporen variables los beneficios del diseño generativo en la industria. conceptuales y definirlas como formas. El desarrollo de formas mediante diseño generativo funciona entonces como un mecanismo primario de definición de forma casi experimental, como primera aproximación. En la búsqueda de vincular ese proceso de diseño con la industria se han desarrollando una serie de acercamientos, en primera instancia desde la arquitectura de la mano de programas de diseño generativo como Grasshopper, con gran aceptación desde el diseño industrial (cabe destacar que como ejercicios reales de aproximación hacia la manufactura, el diseño industrial cuenta con atractivos ejemplos). 32 1.2 Softwares de La Modelamiento aplicación de Grasshooper desde la disciplina perite establecer mediante la definición de Generativo condiciones algorítmicas parámetros de diseño, regladas a partir de las condiciones del proyecto (ya 1.2.1 Grasshopper sea de materiales, construcción, factores externos, por Plug-in de Rhino que permite diseñar ejemplo). considerando y definiendo condiciones geométricas En pocas palabras, el funcionamiento de que generan formas a partir de relaciones entre ellas. Grasshopper es configurar los parámetros (números, Basa la construcción en el historial implícito de Rhino. direcciones, geometrías, etc.) para luego conectar los En este se muestra el historial previamente realizado, componentes (modelos herramientas, por ejemplo. el cual puede ser aplicado a diferentes modelos. Los extrusión, rotación) que permiten la elaboración de componentes y parámetros establecidos también modelos. Se puede añadir más componentes lógicos pueden ser editados después de su creación. Uno de (adición, multiplicación, etc.) para crear relaciones los factores más relevantes es que Grasshooper interdependientes establece relaciones matemáticas lógicas, las cuales que permitirán otorgarle adaptabilidad controlada al diseño. Una vez que el permiten mejorar el proceso de optimización de la fase diseño desarrollado en Grasshopper esté completo, se proyectual de diseño. puede “cocinar” (opción de Grasshopper), que lo Esto cuando es usado junto con la capacidad convertirá en una geometría normal de Rhino. de recuperar y almacenar datos por medio de fuentes externas (como Excel). Posibilita la creación de un circuito de retroalimentación para el diseño visto desde la intuición o desde o la regulación de datos específicos. 33 FIGURA 1.1 CONEXIÓN DE PARÁMETROS Y COMPONENTES FIGURA 1.3 PENALIZACIÓN GENERATIVA DE SUPERFICIE FIGURA 1.2 CONFIGURACIÓN DE RANGO 34 De interfaz relativamente simple, el nombre del 1.2.2 Groboto producto radica en el juego de palabras “grow and Sistema de robot”. Establece una relación entre software y piezas imágenes y herramientas que le permiten crear desarrolladas en el programa, que son afectadas complejos, dinámicos, formas de animación. Dentro de según parámetros definidos en él. la fase de creativa modelado del 3D, diseño, animación proporciona la retroalimentación visual instantánea esencial de su caudal creativo. FIGURA 1.5 INTERFAZ DEL PROGRAMA GROBOTO FIGURA 1.4 INTERFAZ DEL PROGRAMA GROBOTO 35 o como un elemento se adapta automáticamente a las 1.2.3 Generative Component condiciones locales de un diseño. Sistema que busca abarcar desde el proceso arquitectónico conceptual hasta el sistema de fabricación relacionado con el diseño de modelos. Plantea posibilidades de exploración en su uso con el fin de probar la viabilidad de esa exploración mediante las siguientes acciones: 1. Captura de diseño conceptual. 2. Captura de normas de diseño lógicamente. FIGURA 1.6 INTERFAZ DEL PROGRAMA GENERATIVE COMPONENTS 3. Creación de componentes específicos. 4. Modelo de construcción a modo de evaluación y como herramienta de simulación. 5. Integrar un enfoque de diseño exploratorio mediante herramientas y procesos. Software de Diseño generativo, que permite la exploración de mayores posibilidades y complejas formas geométricas, mediante la aplicación de reglas, relaciones y sistemas de elementos aplicando FIGURA 1.7 INTERFAZ DEL PROGRAMA GENERATIVE COMPONENTS algoritmos. Diseño generativo permite crear un diseño complejo a partir de varias instancias de un elemento 36 1.2.4 Catia V5 El programa está desarrollado para proporcionar apoyo desde la concepción del diseño (CAD) hasta la producción (CAM) y el análisis de productos (CAE). Programa inicialmente desarrollado para servir en la industria aeronáutica, se ha hecho un gran hincapié en el manejo de superficies complejas. Catia FIGURA 1.8 INTERFAZ DEL PROGRAMA CATIA V5 V5 también es ampliamente usado en la industria automotriz para el diseño y desarrollo de componentes de carrocería. Concretamente empresas como el Grupo VW (Volkswagen, Audi, Seat y Skoda), BMW, Renault, Peugeot, DaimlerChrysler, Smart y Porche hacen un amplio uso del programa. La industria de la construcción también ha incorporado el uso del software para desarrollar edificios de gran complejidad formal; el museo de la fundación Guggenheim en Bilbao, España, es un hito arquitectónico FIGURA 1.9 que INTERFAZ DEL PROGRAMA CATIA V5 ejemplifica el uso de esta tecnología. 37 1.3 Proyectos y Productos Rodrigo Culagovski http://www.culagovski.net/ 1.3.1 Niveles de Aplicación de Diseño generativo en Chile Diego Pinochet http://escripto.wordpress.com/ Existen personas o agrupaciones, a nivel estudiantil o profesional, interesadas en experimentar Mario Vergara con herramientas que ocupan principios de Diseño http://sistemasderepresentacion2.wordpress.com/ Generativo (Grasshopper + RhinoScript + Revit + MaxScript), pudiendo establecerse dos grupos o tipos de ejercicios, por una parte 2. Casos del tipo 2 experimentación netamente conceptual y formales sin una real aplicación a fabricables, objetos y por construibles funcionamiento de las herramientas digitales con una búsqueda de una real participación de estos productos inclinación en el mercado. Ha diseño muebles como: mesas, posterior ejercicios Es uno de los principales impulsores del la aplicación de D.G. en procesos de fabricación, en una parte, productos de a otra o Guillermo Parada fabricación o implementación real. camas, repisas, o espacios arquitectónicos que reaccionan y modifican como respuesta a los cambios 1. Casos del tipo 1 ambientales del entorno en el cual se ubican: Estudiantes o docentes que aprovechan estas herramientas, principalmente, como medios http://www.gt2p.cl/ de http://www.parametrica.org/ experimentación. http://www.disenoemergente.cl/portafolio.php?proy=37156&ac=irp 38 http://www.disenoemergente.cl/portafolio.php?proy=33772&ac=irp resultados casi instantáneamente moviendo una barra http://www.disenoemergente.cl/portafolio.php?proy=6206&ac=irp deslizadora. Así, la exploración formal se vuelve muy ágil, amplia y variada. http://www.disenoemergente.cl/portafolio.php?proy=33766&ac=irp Además Guillermo realiza charlas y workshops en los cuales se dedica a difundir y incentivar el uso de estas herramientas. http://www.grasshopper3d.com/events/charla-viewmaster-en-la http://www.grasshopper3d.com/events/5dd-rhinoceros-en-duocuc 1.3.2 Proyectos Nacionales 1.3.2.1 Open Lamp FIGURA 1.10 OPEN LAMP Desarrollada por el estudio Pro2, se parametrizaron los puntos que conforman las líneas de cada sección radial de la lámpara, junto a otros parámetros del diseño. Como verán, modificando los datos cambia rápidamente el resultado, al estilo de cualquier programa paramétrico, pero de forma mucho más visual y dinámica. Esto agrega la ventaja de que los parámetros son editables de acuerdo a nuestros requerimientos de diseño y que podemos ver los 39 1.3.2.2 Repisa Voronoi El arquitecto Guillermo Parada ha diseñado una serie de mobiliario usando Grasshopper y estos han llegado a la fabricación por medio de máquinas CNC. Resulta interesante comprobar cómo se puede parametrizar elementos del diseño para lograr un resultado versátilmente editable en su forma, pero a la vez, totalmente orientado a su fabricación. FIGURA 1.12 REPISA VORONOI FIGURA 1.11 REPRESENTACIÓN VARIABLE EN GRASSHOPPER 40 FIGURA 1.14 CAMA ENTRAMADA FIGURA 1.13 PRINCIPIO VORONOI Al igual que el producto anterior, la configuración de la mesa se basa exclusivamente en 1.3.2.3 Estructuras en base a Entramados ensambles en la madera, evitando así la utilización de tornillos, pernos, clavos o pegamento. La característica principal de esta cama es que para su configuración no se utilizó ningún elemento de fijación como pernos o clavos. Los cortes o secciones en los diferentes listones permiten el ensamblaje de estos formando así la superficie dónde se colocará el colchón. FIGURA 1.15 MESA ENTRAMADA 41 1.3.2.4 Estructura Dinámica Habitable Las perforaciones en la estructura se dilatan o contraen según el aumento o 1.3.2.5 Utensilios de cocina ILKO disminución Esta vez, nos inspiramos en el diseño en la (respectivamente) de los rayos solares sobre estas, línea de productos de la conocida y popular marca dado los movimientos solares. chilena de productos para hogar Ilko. Aquí construimos la definición de Grasshopper sobre líneas (curvas) con Historia. Esto produce una jerarquía, que podríamos también llamar, una reacción en cadena: al modificar la línea original, se modifican las derivadas de ella y se modifica el mango en Grasshopper construido sobre esas líneas. El resultado (y objetivo de hacer esto) es un versátil cambio de morfología, un ágil testeo de alternativas y de proporciones, manteniendo el esquema base. Luego, el modelado de cada utensilio resulta sorprendentemente veloz utilizando “History” para FIGURA 1.16 ESTRUCTURA DINÁMICA HABITABLE modificar los puntos de control de las curvas y así, generar distintas formas que responden a productos de funciones diversas. 42 1.3.3 Proyectos Internacionales 1.3.3.1 Flux Parametrics Sistema de exposición para proyectos estudiantiles el cual se creó completamente usando Rhino y Grasshopper, los cuales se utilizaron para realizar el cruce de información tridimensional de todo lo que era dibujo plano (las curvas que guían el recorrido, FIGURA 1.17 UTENSILIOS ILKO los paneles de plexiglás, y los correspondientes puntos de conexión de estos dos elementos en el espacio), luego esta información fue enviada a fabricación CNC. FIGURA 1.18 DESARROLLO DE UTENSILIOS ILKO EN GRASSHOPPER FIGURA 1.19 PROCESO PROYECTUAL FLUX PARAMETRICS 43 FIGURA 1.20 PROCESO PROYECTUAL SUPERFICIE ALABEADA FIGURA 1.19 PROYECTO FINAL FLUX PARAMETRICS 1.3.3.2 Panelización y Construcción de Superficie Alabeada Se divide la superficie en pequeños paneles modulares a partir de la triangulación de la superficie, luego los módulos obtenidos se ubicación sobre el FIGURA 1.21 plano y se envían a fabricación, considerando bordes ELABORACIÓN DE MÓDULOS SUPERFICIE ALABEADA para la posterior unión y ensamble del modelo final. 44 FIGURA 1.22 PROPUESTA FINAL 1.3.3.3 Superficie Suspendida Los pasos necesarios para la creación de este “techo” suspendido se pueden resumir en dos scripts: una definición realiza a través de Grasshopper que se ocupa de todas las matemáticas detrás del proyecto, y un RhinoScript que se ocupa de la exportación de datos a Microsoft Excel para facilitar el acceso para la posterior construcción. FIGURA 1.23 DESARROLLO PROYECTUAL SUPERFICIE SUSPENDIDA 45 600 unidades (el archivo se supone que están trabajando en mm), sólo una puerta se genera, cuando el gabinete es más amplio, se generan dos puertas. FIGURA 1.24 PROPUESTA SUPERFICIE SUSPENDIDA 1.3.3.3 Repisa Paramétrica Grasshopper permite crear diseños paramétricos “flexibles” con Rhino. Esto significa poder adaptar fácilmente a sus propias necesidades un diseño basado en los parámetros y limitaciones. El siguiente ejemplo muestra un gabinete que se ha hecho totalmente paramétrico. El ancho, profundidad, altura y otras características de la caja se puede cambiar con los controles deslizantes. La cantidad de niveles de repisas se puede cambiar también. El gabinete tiene 1 ó 2 puertas. La FIGURA 1.25 decisión de si hay 1 o dos puertas se hace DESARROLLO PARAMÉTRICO REPISA automáticamente, en función del tamaño de la caja. En este caso, cuando el gabinete está menos ancha que 46 1.4 Posicionamiento Generativo en el del Diseño Desarrollo Proyectual La incorporación de metodología generativa en el proceso de diseño va desde la etapa de generación abstracta de ideas hasta la comprobación real de propuestas. FIGURA 1.26 RENDER REPISA PARAMÉTRICA FIGURA 1.27 ESQUEMA DE DESARROLLO PROYECTUAL + DISEÑO GENERATIVO 47 Capítulo II LA NIEBLA, UNA FUENTE HÍDRICA PARA EL ABASTECIMIENTO 48 en las zonas polares, y sobre los lagos y lagunas en 2.1 La Niebla invierno. La niebla es un fenómeno meteorológico el cual consistente en nubes muy bajas, a nivel del suelo y formadas por partículas de agua muy pequeñas, las cuales no tienen el peso suficiente para caer y por lo tanto, quedan suspendidas en el aire y son desplazadas por el viento. La mayor parte de las nieblas se producen al evaporarse la humedad del suelo, lo que provoca el ascenso de aire húmedo que al enfriarse se condensa dando lugar a la formación de FIGURA 2.1 ESQUEMA DE NIEBLA DE EVAPORACIÓN POR AIRE FRÍO estas nubes bajas. 2.1.1 Clasificación de la Niebla de acuerdo 2. Cuando llueve, si el agua que cae tiene mayor a su Génesis temperatura que el aire del entorno, las gotas de lluvia se evaporan y el aire tiende a saturarse. Estas se 2.1.1.1 Nieblas de Evaporación forman dentro del aire frío de los frentes de lento Se producen cuando se evapora agua en el aire movimiento como los estacionarios, calientes o los frío. Este cambio de estado del agua puede ocurrir de frentes fríos lentos. Son espesas y persistentes. dos maneras: 1. Cuando una corriente de aire frío y relativamente seco fluye o permanece en reposo sobre una superficie de agua de mayor temperatura. Es común 49 una temperatura dada no puede admitir más vapor de agua sin condensar. 2.1.1.2.1 Niebla de Radiación Ocurre cuando el suelo pierde calor a través de la emisión de radiación infrarroja, por lo que el suelo enfriado produce condensación en el aire próximo a éste, mediante conducción de calor. Niebla de corta duración y poca altura. FIGURA 2.2 ESQUEMA DE NIEBLA DE EVAPORACIÓN POR LLUVIA 2.1.1.2 Nieblas por Enfriamiento Se generan mediante la disminución que experimenta la capacidad del aire para retener vapor FIGURA 2.3 de agua cuando disminuye la temperatura. Existe una ESQUEMA DE NIEBLA DE RADIACIÓN relación entre la cantidad de vapor de agua que contiene un volumen de aire y la que contendría si estuviese saturado, esta relación se ha definido como humedad relativa. La humedad relativa será del 100% cuando el aire se halla saturado, esto es, cuando para 50 2.1.1.2.2 Niebla Orográfica Se generan dentro de las corrientes de aire que ascienden sobre las laderas montañosas o elevaciones del terreno. Esto se debe a que cuando el aire asciende, se expande y se enfría. Este enfriamiento, lleva aparejado un aumento de la humedad relativa pudiendo alcanzarse la saturación. Es condición que la humedad relativa inicial sea elevada y que el viento sea persistente y no muy FIGURA 2.5 intenso NIEBLA OROGRÁFICA 2.1.1.2.3 Niebla de Advección Se generan cuando una corriente de aire cálido y húmedo se desplaza sobre una superficie más fría. El aire se enfría desde abajo, su humedad relativa aumenta y el vapor de agua se condensa formando la niebla. Para que este tipo de niebla se forme es necesario que el viento sople con una intensidad entre FIGURA 2.4 8 y 24 km/h para que se pueda mantener constante el ESQUEMA DE NIEBLA OROGRÁFICA flujo de aire cálido y húmedo. De exceder este valor es probable que la niebla se desprenda del suelo, generándose una nube baja llamada estrato turbulento. Si el aire, por el contrario está calmo, el 51 vapor de agua se depositará sobre el suelo formando rocío. Son frecuentes especialmente en en las invierno, zonas cuando costeras, el aire relativamente más cálido y húmedo procedente del mar fluye hacia la tierra más fría. En verano, se produce de forma inversa, es decir sobre el mar, cuando el aire más cálido de la tierra se desplaza sobre el agua relativamente más fría. FIGURA 2.7 NIEBLA DE ADVECCIÓN 2.1.1.2.4 Niebla de Precipitación Se produce cuando llueve y el aire bajo la nube se halla relativamente con baja humedad o seco. Esto hace que las gotas de lluvia se evaporen y formen vapor de agua, que se enfría, y al alcanzar el punto de condensación se convierte en niebla. FIGURA 2.6 ESQUEMA DE NIEBLA DE ADVECCIÓN 52 2.1.1.2.5 Niebla de ladera congelamiento, lo cual hace que sean comunes a regiones árticas y antárticas. En ocasiones, pequeñas Se forma cuando el viento sopla contra la ladera cantidades de estos cristales se precipitan a tierra. de una montaña u otra formación geológica análoga. Al ascender en la atmósfera, la humedad se 2.2 Factores Incidentes en la Niebla condensa. La Generalmente terminan posándose en las cumbres de niebla se encuentra se encuentra condicionada por variados factores, los cuales dirigen los relieves. su dirección, humedad, permanencia y desarrollo. 2.1.1.2.6 Niebla de valle 2.2.1 Vientos Se forma en los valles, usualmente durante el El viento, aire en movimiento, es el factor que invierno. Es resultado de la inversión de temperatura, determinará la dirección y velocidad de la niebla, el causada por aire frío que se asienta en el valle, cual está directamente definido por las temperaturas mientras que el aire caliente pasa por encima de éste que, éste adopta, por medio de los rayos de calor y de las montañas, Se trata básicamente de niebla de (infrarrojos) reflejados por la superficie terrestre y radiación confinada por un accidente orográfico, y acuática. El viento se produce específicamente por las puede durar varios días, si el clima está calmado. diferencias de temperatura en el aire, y por tanto de densidad, entre dos regiones de la tierra. 2.1.1.2.7 Niebla de hielo Es cualquier tipo de niebla en la cual las gotas La dirección y velocidad del viento varía de de agua se hallan congeladas en forma de cristales de acuerdo a los distintos horarios del día, así como hielo minúsculos. Usualmente, esto requiere de también con las temporadas del año, las que crean temperaturas bastante por debajo del punto de cambios de temperatura, por consiguiente cambios en el viento. 53 El sentido en que el viento se desplaza va a definir el disminución (gradiente) de unos 0.55º C. por cada 100 lado sotavento o barlovento del terreno. “Barlovento” m. de aumento en la altura. se define en lo que respecta a los vientos sobre En las noches claras, el calor acumulado en la geografías con elevaciones como el terreno que recibe tierra durante el día es irradiado con gran rapidez, de directamente el viento, siendo generalmente el sector modo que la capa más baja de la atmósfera se enfría más húmedo. El lado “Sotavento” es aquel que se antes que las de encima; entonces, la temperatura del encuentra protegido del viento por la elevación del aire en la proximidad de la tierra puede ser más baja terreno a barlovento. que en otras capas más altas, invirtiéndose el "gradiente de temperatura", es decir, que esta 2.2.2 Temperaturas aumenta con la altitud (inversión térmica) en vez de Las diferencias en las temperaturas se dan por disminuir. los movimientos de rotación y traslación terrestre, que y La temperatura del aire, sufre variaciones oceánicas) para la absorción de la radiación solar, dependiendo de diversos factores, entre los que nos calentando –mediante reflexión- las masas de aire, parece necesario mencionar para la complementar la generando información necesaria para la investigación. va posicionando las cambios de superficies (terrestres temperatura y presión, originándose los vientos. 2.2.2.1 Variación Diurna Es por lo anterior que las capas bajas de la Se define como el cambio de temperatura entre atmósfera se hallan a mayor temperatura que las el día y la noche, producido por la rotación de la situadas encima de ellas y, por tanto, la temperatura Tierra. Durante el día la radiación solar es, en general, del aire, igual que la presión, disminuye con la altitud. mayor que la terrestre, por lo tanto la superficie de la Esta afirmación puede tomarse como cierta para los Tierra se torna más caliente. Durante la noche, en 11 ó 12 primeros kilómetros de la atmósfera, siendo la ausencia de la radiación solar, sólo actúa la radiación 54 terrestre, y consecuentemente, la superficie se enfría. 2.2.2.4 Variaciones con el Tipo de Superficie Dicho enfriamiento continúa hasta la salida del sol. Por En primer lugar la distribución de continentes y lo tanto, la temperatura mínima ocurre generalmente océanos produce un efecto muy importante en la poco antes de la salida del sol. variación de la temperatura, debido a sus diferentes 2.2.2.2 Variación Estacional capacidades de absorción y emisión de la radiación. Las grandes masas de agua tienden a minimizar los Esta variación se debe a la inclinación del eje cambios de temperatura, mientras que los continentes terrestre y el movimiento de traslación de la Tierra permiten variaciones considerables en la misma. alrededor del sol. El ángulo de incidencia de los rayos Sobre los continentes existen diferentes tipos de solares varía, estacionalmente, en forma diferente suelo: Los terrenos pantanosos, húmedos y las áreas para los dos hemisferios. El hemisferio norte es más con vegetación espesa tienden a atenuar los cambios cálido en los meses de junio, julio y agosto, en tanto de temperatura, en tanto que las regiones desérticas o que el hemisferio sur recibe más energía solar en áridas permiten cambios grandes en la misma. diciembre, enero y febrero. 2.2.2.5 Variaciones con la Altura 2.2.2.3 Variación con la Latitud A través de la primera parte de la atmósfera, La mayor inclinación de los rayos solares en llamada troposfera, la temperatura decrece con la altas latitudes, hace que éstos entreguen menor altura. Este decrecimiento se define como Gradiente energía solar sobre estas regiones, siendo mínima vertical de Temperatura y es en promedio de dicha entrega en los polos. Sin embargo, en el 6,5ºC/1000m. Sin embargo, ocurre a menudo que se Ecuador los rayos solares llegan perpendiculares, registra un aumento de la temperatura con la altura: siendo allí máxima la entrega energética. Inversión de temperatura. Durante la noche la Tierra irradia (pierde calor) y se enfría mucho más rápido que 55 el aire que la circunda; entonces, el aire en contacto lo que se crea mayor condensación en la masa cálida, con ella será más frío mientras que por encima la generando mayor humedad perceptible en la niebla. temperatura será mayor. Otras veces se debe al ingreso de aire caliente en algunas Es por lo anterior que los relieves en altura son capas los sectores geográficos donde se produce la mayor determinadas debido a la presencia de alguna zona cantidad y permanencia de la niebla, indistinto de las frontal. temporadas. Las temperaturas definirán el punto de 2.3 Capacidad Hídrica de la Niebla condensación (ó punto de rocío) de una masa de aire; generándose la niebla cuando la humedad relativa La niebla como ya se sabe contiene partículas llegue al 100% y la masa de aire logre el punto de muy pequeñas de agua, las cuales para ser utilizadas condensación. como un recurso hídrico deben ser recolectadas, mediante una instalación. 2.2.3 Relieves Los relieves o situaciones geográficas no La cantidad de agua que se extrae de una masa inciden directamente en la formación de la Niebla, sino nubosa como la del norte de Chile es mínima, ni más bien en su dirección y desarrollo, ya que siquiera alcanza a interceptar el 1% del total del agua mediante depresiones, que es desplazada por el viento, de manera que océanos etc. genera los corredores por donde las difícilmente podría alterar los ecosistemas a sotavento masas de aire se desplazaran. de la infraestructura instalada. Por otra parte, es los relieves montañosos, considerada "agua nueva", es decir, el agua que se Los relieves terrestres a mayor altitud, tienen extrae de la niebla, no viene de otro sistema más capacidad de interceptar la nube; junto con eso a hidrológico (río, acuífero, etc.), no se está restando a mayor altitud, se producen menores temperaturas, por otro uso, sino que de no utilizarse, ésta se evaporará 56 al cambiar las condiciones atmosféricas; siendo una Aun en estaciones secas se ha logrado recolección responsable a la vez de útil y renovable. conseguir 10 lt de agua por metro cuadrado (de malla) por día. Como así también en estaciones más La captación de agua de la niebla puede ser en húmedas se ha logrado juntar tanques con más de dos ocasiones 3 veces superior a lo que se lograría captar con una lluvia, acrecentándose los niveles mil litros recolectados en solo una noche, gracias a de neblinas densas. captación en las hora nocturnas y en los sectores cumbres. La calidad del agua también es calificada Actualmente se visualiza a la niebla como una como para recursos hídricos complementarios como importante fuente de agua para la germinación de los sequias, cultivos en regiones áridas de Chile, siendo posible la asentamientos, refugios, obras rurales, ganadería de germinación de cultivos andinos usando únicamente el montaña, agricultura, aseo, etc. agua de niebla recolectada en la cima de cerros seria para reforestaciones, costeros del norte de Chile; investigadores del Centro Cifras de localidades en España enseñan que de Estudios Avanzado en Zonas Áridas (CEAZA), de en un mismo periodo se recolecto 1.100lts producto de la universidad de la Serena (Chile), concluyeron que el lluvias, mientras que, mediante Atrapanieblas, se logro agua captada de la neblina puede recolectarse a lo captar 2500lts por metro cuadrado. Las diferencias se largo de todo el año, siendo grandes potenciales de hacen más extensas en periodos de verano donde la irrigación para cultivos. En la misma región colectores niebla aporta 20 veces más que las precipitaciones. de neblina han comprobado su efectividad reuniendo alrededor de 10 mil litros de agua potable al día, con En el sector de Cerro Falda Verde, Chañaral, 48 metros cuadrados de Atrapanieblas. Región de Atacama, los regadíos de Aloe Vera ubicados en las cumbres reciben de 500lts a 750lts de agua diarios, producto de los Atrapanieblas. 57 Esta capacidad hídrica es una potencial solución para sumándole a esto el hecho de que están ubicados en aumentar la productividad agrícola y forestal, y por una de las regiones más secas del planeta. sobre todo combatir la desertificación y falta de agua para la demanda doméstica. 2.4 Camanchaca, Niebla en Chile Las costas del desierto de Atacama se presentan normalmente cubiertas por una densa capa de estratocúmulos provenientes del Océano Pacífico, las que son arrastradas hacia el continente por los vientos predominantes del sur oeste. Parte importante de estas nubes son detenidas por los cordones montañosos de la cordillera de la costa; el resto se internan por valles, quebradas y mesetas interiores formando bancos de niebla de altura (nubes rasantes o neblinas), tradicionalmente llamadas “Camanchacas”. FIGURA 2.8 En Sudamérica, éste fenómeno atmosférico se CAMANCHACA presenta desde el norte del Perú (8° L.S.), también es posible encontrar el mismo fenómeno en algunas zonas de la costa ecuatoriana. En algunos sectores son prácticamente la única fuente de agua, y 58 2.4.1 Ventajas de la Camanchaca Las principales características 2.4.2 Características Técnicas de la El espesor de los estratocúmulos que dan camanchaca que la hace atractiva para ser utilizada origen a la camanchaca es en general bastante como recurso hídrico son las siguientes: estable, fluctuando entre los 200 y 400 m y altitudes entre los 600 a 1000 msnm. El contenido de agua 1. Estabilidad Se presenta la mayor parte año. líquida varía entre los 0,22g/m3 a 0,73 g/m3, 2. Única fuente alternativa Para un amplio sector de registrándose valores de tamaño de gotas entre los la costa árida y desértica de Chile (I, II, III y norte de la 10,8 a 15,3 micrones y en concentraciones más o IV Región) se ofrece como la única alternativa; porque menos constantes de 400 gotas/cm3. no existe otra o por la alta salinidad de las escasas 2.4.3 Potencial de uso napas subterráneas presentes. 2.4.3.1 Agua Potable 3. Altitud El hecho de contar con este recurso en la cima de los cordones montañosos no requiere de Debido a que en el norte del país la mayoría de energía para su extracción ni conducción, pudiendo los pequeños poblados y caletas presentan serios dirigir el agua hacia los sectores deseados sin problemas de abastecimiento de agua, esta alternativa mayores dificultades. aparece como una posibilidad concreta para satisfacer, de manera importante, estas demandas. En 4. Bajos riesgos de contaminación En comparación la actualidad prácticamente toda estos poblados se a otras fuentes de agua. surten de agua por medio de camiones aljibe, con serios reparos sanitarios, cuota de consumo mínima por persona, altos costos e inseguridad de un abastecimiento normal y oportuno. Por otro lado, las 59 enormes distancias y las precarias condiciones de los mejor aprovechamiento de los recursos pratenses de caminos de acceso dificultan aún más un adecuado las zonas altas, que con frecuencia tienen mejores servicio. pastos y de mayor duración, pero por lo general carecen de aguadas; el ganado en consecuencia 2.4.3.2 Agua Potable Envasada gasta de Antofagasta podrían favorecer energía en estos continuos desplazamientos. Los niveles de arsénico presentes en el agua potable mucha el 2.4.3.4 Ecoturismo establecimiento de una empresa envasadora de agua de camanchaca, como es el caso de algunas En el Parque Nacional Pan de Azúcar se están embotelladoras de agua mineral que también ofrecen diseñando senderos con circuitos de larga duración su producto en bidones. donde se contempla refugios en los sectores altos que estarán abastecidos con agua de camanchaca. Esta 2.4.3.3 Abrevaderos será una de las actividades de promoción del ecoturismo. El agua captada de las nieblas en los sectores altos de los cordones montañosos de la cordillera de la 2.4.3.5 Forestación costa, puede ser utilizada directamente en el lugar como abrevaderos, contribuyendo a un mejor manejo Esta es una alternativa ya probada y que ha de los recursos. En las regiones más desérticas estos abrevaderos concentración pueden de constituirse fauna silvestre en puntos (aves, tenido éxito en todos los ensayos realizados. de zorros, guanacos). En la IV Región, en cambio, ésta alternativa puede ser un excelente complemento para obtener un 60 2.4.4 Captador de Agua Natural, Parque Nacional Fray Jorge Parque Nacional chileno, ubicado en la IV Región de Coquimbo, Provincia de Limarí cercano a la ciudad de Ovalle. Fue creado en 1941 con el fin de preservar uno de los ecosistemas más exclusivos de Chile. El Parque se ubica en el sector costero, frente al Océano Pacífico, muy cerca del Desierto de Atacama, uno de los lugares más áridos del mundo. Su característica particular es que es el único FIGURA 2.9 PARQUE NACIONAL FRAY JORGE remanente del bosque húmedo pluvial valdiviano, quedando aislado del resto del bosque por la desaparición de estos, producto del fin del último período glaciar. Se mantuvo gracias a un fenómeno particular que es la condensación de la niebla costera (Camanchaca) producto del cruce de la corriente de Humboldt con los vientos provenientes del mar. Esto crea un ambiente húmedo particular que mantiene las características del bosque. Esta característica de bosque relictual (escasos) determina que en él se encuentren los límites extremos septentrionales de diversas especies de la flora de Chile. 61 Capítulo III EL NORTE DE CHILE, CARACTERÍSTICAS PROPICIAS PARA EL DESARROLLO DE LA NIEBLA 62 Normalmente se presentan en la Depresión Intermedia 3.1 Introducción por efectos del enfriamiento nocturno del suelo. Desde Los ecosistemas áridos y semiáridos del norte el cerro Camaraca, cerca de Arica, hasta Valparaíso, de Chile se encuentran dotados de grandes recursos para la actividad pesquera y minera, también son frecuentes las camanchacas, que son pero nieblas de tipo advectivo. Estas son nubes del tipo paradojalmente a su vez estos recursos se ven estratocúmulos, que por efectos del relieve se acompañados por el grave problema de escasez de encuentran a ras del suelo (Schemenauer el al., 1988). agua, que ha transformado esta zona en un verdadero También son típicas, especialmente de las áreas desierto costero, prácticamente deshabitado. costeras, las nubes orográficas que se forman al Es en ese escenario que surge uno de los pocos recursos hídricos elevarse una masa de aire por la barrera producida existentes en la región, la por el relieve, y encontrar menores temperaturas, da niebla. Este fenómeno atmosférico se presenta lugar a la condensación del vapor de agua contenido prácticamente en todo el territorio nacional, pero con en ella. variaciones temporales y espaciales bien definidas. Si bien no existen estudios del comportamiento y surgimiento de la neblina en niveles específicos, existen ciertas investigaciones (cereceda) que nos proporcionan información sobre el comportamiento de la neblina en un año promedio. Grosso modo, se puede decir que las nieblas más frecuentes en el norte de Chile son las de radiación, que se producen al paso de una masa de aire cálido y húmedo por una superficie enfriada. FIGURA 3.1 PRODUCCIÓN DE NIEBLA EN LA COSTA NORTINA 63 3.2 Factores que inciden en agua por evaporación antes de que las nubes la alcancen las montañas. conformación de la niebla en el Norte 4. Cuarto, hacia el continente del cordón montañoso de Chile debe haber un valle con fuerte radiación solar diurna. Este origina una aspiración de las nubes a través de 3.2.1 Factores Geomórficos los pasos del cordón montañoso. 3.2.1.1 Relaciones Niebla - Topografía Esto determina un principio básico resultante de El comportamiento y surgimiento de neblina es la conformación de neblinas y su efecto en la controlado por la fisiografía de la costa, en particular la geografía. Las macrotopografía de la misma. Esta determina el macizos costeros detrás de los cuales existen trayecto que siguen las masas de aire que vienen cuencas, se disipan rápidamente, al pasar los límites cargadas de humedad desde el mar. A la vez proveen superiores de esos cordones y entrar a estas cuencas la "barrera" que intercepta la nube. A nivel regional no pudiendo ser interceptada por vegetación alguna. existen cuatro aspectos de importancia: 1. Primero debe haber un cordón montañoso con una altura media de 500 o más metros. 2. En segundo lugar, el eje de este cordón debe ser perpendicular a la dirección dominante de los vientos (suroeste). 3. En tercer lugar el cordón montañoso debe estar próximo a la costa. Esto minimiza las pérdidas de 64 nieblas costeras que llegan hasta costero, con altas pendientes y cimas abruptas, la componente vertical de la niebla es interceptada prácticamente por todo el terreno. Esto permite humedecer el sector, ininterrumpidamente, durante todo el tiempo que dure la niebla. Para frontones con bajas pendientes y cimas alomadas, solo la parte inferior de la nube es interceptada por el terreno, por lo que al pasar por una arboleda pierde su humedad rápidamente, recuperándola decenas de metros pendiente arriba. 3.2.2 Factores Climáticos El surgimiento de neblina radiativa o advectiva, FIGURA 3.2 que es una masa de aire sobresaturada de agua que ESQUEMA DE LA RELACIÓN ENTRE EL CORDÓN MONTAÑOSO COSTERO Y LA NIEBLA tiene una muy baja velocidad de desplazamiento, se debe a un fenómeno producido en noches con cielo claro y con aire muy quieto. La tierra pierde energía 3.2.1.2 La Pendiente del terreno por radiación terrestre enfriando a su vez, por La pendiente del terreno y la exposición de la conducción, las masas de aire en su proximidad. misma al viento predominante es fundamental para la Cuando la temperatura del aire cae por debajo del intercepción y captación de la niebla y por ende su punto de rocío, la humedad presente en él condensa desarrollo. De tal forma, para un estrato nuboso de formando finísimas gotas de agua. Dado que el agua y 300 a 500 m de espesor que avanza sobre un frontón vapor de agua tienen alta emisividad térmica en el 65 infrarrojo, se puede seguir propagando este fenómeno La "camanchaca" es un tipo de neblina costera hacia capas superiores. Esta neblina se disipa cuando muy densa que tiene características dinámicas. A las masas absorben suficiente radiación solar y su diferencia de los casos anteriores, se trata de temperatura supera la de rocío. condensación en altura que es desplazada hacia zonas costeras por el viento. Su origen se debe al El origen de la neblina advectiva es diferente. anticiclón del Pacífico que da origen a una capa de Se trata de masas de aire cercanas a la saturación nubes tipo estratocúmulos las que cubren en forma que, por efecto del viento, son desplazadas a zonas persistente una franja costera desde el Perú hasta las más frías. Al ponerse en contacto con tierra o agua costas chilenas frente a Valparaíso. La parte superior fría, se alcanza la saturación y se forma la neblina. de la capa de nubes está limitada por la inversión de Este fenómeno es frecuente en las costas en ciertas épocas del año, en que se forman los vientos alisios y su base corresponde al nivel de neblinas condensación de una capa límite atmosférico bien persistentes sobre masas de agua frías. mezclado. La base de las nubes en Antofagasta (24ºS) está a 700 metros y se encuentra unos 200 metros más baja en La Serena (30ºS) [Fuenzalida et al, 1989]. En la costa, frente a estas nubes existe un cordón montañoso que bloquea la penetración de las nubes hacia el continente. Esto hace que las zonas de montaña en contacto con las nubes permanezcan períodos dinámicas, largos pues cubiertas. la brisa constantemente hacia la costa. FIGURA 3.3 ESQUEMA DE LA NIEBLA RADIATIVA Y ADVECTIVA 66 Se trata marina de las nubes empuja Aunque la presencia de camanchacas es frecuente en las costas nortes de Chile y del sur del Perú, los lugares donde es explotable son más escasos. 3.2.3 Factores Específicos La recopilación y análisis de los datos que se presentan a continuación establecen una relación directa entre elementos tanto geográficos, como FIGURA 3.4 climáticos en la generación y aprovechamiento de la COSTA NORTINA - SECTOR DE ABUNDANTE CAMANCHACA niebla en las regiones que comprenden el Norte Grande y Chico de Chile. Estas abarcan desde la Esta situación ha permitido que en varias partes región de Tarapacá hasta la región de Coquimbo. El de la costa chilena, en las laderas de los cordones caso de la región de Arica y Parinacota queda montañosos junto al mar, existan manchas de relegado del proceso de investigación, debido no vegetación que son características de lugares (en cuanto a cantidad y tipo de especies) encontrarse documentos de análisis asociados a la con región en cuestión desde los inicios de los estudios precipitaciones de 500 a 2.000 mm por año. Esto en (1958) hasta la fecha. una zona donde los registros anuales promedio no 3.2.3.1 Región de Tarapacá superan los 50 mm de precipitación. Los lugares más conocidos son: Fray Jorge, Talinay (ambos parques En general se caracteriza por la presencia de nacionales) y El Tofo, lugar de una antigua explotación cordones con bajos en sus extremos (500-700m); de mineral de hierro. cercanos a la costa (máximo 5 km.); con relieve 67 circundante propicio, es decir una depresión a sotavento que da mayor velocidad a los vientos martierra y un relieve libre de obstáculos a barlovento; con presencia de oasis de vegetación de niebla. Dentro de los corredores (relieves) más interesantes de influencia en la conformación de neblina se encuentra: Junín- Zapinga, Alto HospicioHumberstone, Punta Gruesa-Pozo al Monte, PatacheFIGURA 3.5 La Tirana. Estos se caracterizan por presentar PUNTA PATACHE acantilados más bajos (500-600m) que su promedio altitudinal, de modo que la masa de aire tiene un Existe una clara disipación de la niebla a acceso directo desde el mara hacia el interior; se medida que esta penetra en la cordillera de la costa. El configura en forma de planicies ondulada de un ancho calentamiento de la superficie evapora las gotas de promedio de alrededor de 5 a 10 km limitada por agua que la componen y normalmente le permite estribaciones cordilleranas E-O. llegar a unos pocos kilómetros tierra adentro. Se requieren condiciones especiales para que logre llegar En general la trayectoria de los corredores no a la pampa del tamarugal. es absolutamente lineal, sino que a veces el corredor sufre desviaciones, sin embargo logra conectarse con Existen estudios específicos (Cereceda, Osses) la Pampa del Tamarugal. que definen 9 sectores dentro de la región con mayor potencial y presencia para la colecta de agua niebla en la costa. Uno de ellos Patache (entre 1997-2000) llego a un promedio cercano de 10 L/m2/día. A si mismo se 68 presentan 5 corredores de penetración de la neblina extremos citados y, a la luz de datos obtenidos en de los cuales destaca el de Chipana –Llamara el cual forma sistemática, encuentran validez al modelo. Sin facilita la llegada de neblina hacia la pampa del embargo, este factor que estaría indicando menores tamarugal. En contraposición el corredor de alto posibilidades de captación de agua de niebla en la Hospicio- Humberston, específicamente en el cerro Región de Antofagasta, podría ser contrarrestado por Guataya se genera una disminución de colecta de las condiciones del relieve regional y local. agua que alcanza 1 L/m2/día. 3.2.3.2 Región de Antofagasta El litoral del Norte Grande presenta potencial para la captación de agua de niebla debido a las condiciones meteorológicas imperantes en la zona (Fuenzalida, 1989; Schemenauer, 1988). Dicho potencial está fuertemente influido por la dirección y fuerza de los vientos predominantes. Su (1973) en su modelo sobre la dinámica de vientos de la zona FIGURA 3.6 costera de Sudamérica, indica que la velocidad de los NIEBLA EN ANTOFAGASTA vientos en Antofagasta podría ser considerablemente menor que en la latitud de Lima, Perú, y probablemente un 10% inferior a la localidad de El La geomorfología costera juega un importante Tofo, Coquimbo. papel en la intercepción de las constantes nubes estratocúmulos que se forman en el Océano Pacífico. Schemenauer y Cereceda (1992a) analizan las condiciones meteorológicas de los dos El relieve está representado por un acantilado o puntos farellón que se alza entre las angostas planicies 69 formadas por la acción del mar y la cordillera costera. 3.2.3.3 Región de Atacama Este acantilado es una muralla infranqueable de En la Tercera Región de Atacama se han abrupta pendiente (más de 30 grados) que obliga a reconocido ascender a las masas de aire cargadas de humedad, 77 cordones montañosos con buen potencial de captación, pudiendo abastecer a 35 proceso que densifica la niebla. centros costeros. Un testimonio de la mayor presencia de niebla en el área acantilada es la vegetación xerófita que se encuentra en una franja que se localiza aproximadamente a los 700-900 m. Este fenómeno es evidente en Patache y Guanillos del Norte en la Región de Tarapacá, y en Morro Moreno y Paposo, en la de Antofagasta. De estos pueblos desataca Paposo presenta las mayores posibilidades para ser dotado de agua potable mediante el sistema de colección de agua de niebla, ya que no cuenta con un suministro regular y no hay fuentes de agua superficial o subterránea de calidad apropiada en las cercanías del FIGURA 3.7 NIEBLA EN EL DESIERTO DE ATACAMA poblado. La otra geoforma dominante es la Cordillera de la Costa, que se presenta alta y maciza, con altitudes Las costas del desierto de Atacama se superiores a los 2.000 m. Por ser maciza, encierra presentan normalmente cubiertas por una densa capa cuencas y depresiones que actúan de centros de baja de estratocúmulos provenientes del Océano Pacífico, presión que intensifican los vientos locales. las que son arrastradas hacia el continente por los 70 vientos predominantes del sur oeste. Parte importante lugares donde los cerros costeros tienen la altura de estas nubes son detenidas por los cordones apropiada, éstos interceptan la nube dando origen a montañosos de la cordillera de la costa; el resto se períodos persistentes de niebla. internan por valles, quebradas y mesetas interiores Los Cerros de Fray Jorge y Talinay conforman formando bancos de niebla de altura (nubes rasantes un frontón costero paralelo a la costa y muy cercano a o neblinas). la misma El paso de las nieblas por los frontones Los comportamientos de las nubes generadoras costeros es influenciado por el efecto "cuenca", de neblina muestran una máxima expansión durante correspondiente a “depresiones geográficas” ubicadas las madrugadas y una mínima expansión durante el inmediatamente al oriente de esos frontones. Estas mediodía. para cuencas juegan el papel de centros de baja presión aprovechamiento como recurso hídrico durante los por efecto del recalentamiento diurno y por lo tanto meses de invierno. atraen con fuerza la niebla ya formada en el océano o Aumentando su calidad las masas de aire saturadas que solo requieren un 3.2.3.4 Región de Coquimbo pequeño enfriamiento para transformarse en niebla. La inversión térmica, producida por la fricción En algunos sectores como el de los cerros de entre las masas de aire frío ascendente y los vientos fray Jorge la captación anual equivale a una alisios, impone un techo al desarrollo vertical de estos precipitación anual de 600 - 800 mm. Sin embargo, las estratos nubosos, altura que varía entre los 600 y precipitaciones normales en el área no sobrepasan los 1200 m de altura. El estrato nuboso, que normalmente 100 mm anuales. La niebla en este lugar es un tiene un grosor que fluctúa entre los 100 y 400 m se fenómeno natural, normal y con una ocurrencia de 250 desplaza empujado por los vientos hacia la costa a 300 días en el año. Esto hace a la región rozando los cerros costeros hacia los valles interiores, (específicamente en el sector de Fray Jorge un zona donde las altas temperaturas lo disipan. En aquellos 71 de altas posibilidades de utilización de la niebla como recurso hídrico. FIGURA 3.8 NIEBLA COSTERA EN COQUMBO 72 Capítulo IV ATRAPANIEBLAS, DE CHILE PARA EL MUNDO 73 de la incipiente Universidad del Norte, luego de 4.1 Historia de los Atrapanieblas observar y analizar el fenómeno de la niebla costera y A lo largo de su historia, el hombre bajo la idea el extraño crecimiento de especies arbóreas en las de la optimización en recursos, tiempo y costos ha regiones áridas del norte, fabricaron y probaron los desarrollado y mejorado los procesos productivos primeros instrumentos para captar el agua de la tanto para la industria como para la agricultura, lo que niebla. Distintos lugares de la costa de Antofagasta, se traduce en el incremento desmesurado de la entre ellos la Mina Andrómeda, Cerro Moreno y Los cantidad de agua requerida para la producción. Es el Nidos, ofrecieron lugares aptos para estudiar el caso de la industria minera que a diario consume potencial de agua contenido en la nube. Diversos millones de litros para la realización de las faenas. diseños de extrañas estructuras acantilados de los cerros costeros. La significancia de esto, en conjunto con otros fenómenos como las condiciones extremas de algunos lugares de la Tierra y el propio consumo humano, es la creciente escasez del recurso versus la demanda. Con la intención de afrontar esta adversidad, es que los científicos e investigadores han puesto sus conocimientos y habilidades en la búsqueda de soluciones, las cuales en algunos casos resultan ser insólitas. Es así que en Chile, hacia el año 1958, los investigadores Germán Sáa, Raúl Muñoz, Carlos FIGURA 4.1 Espinosa y Aníbal Gálvez, del Departamento de Física ATRAPANIEBLAS MACRODIAMANTE 74 poblaron los Posteriormente, en 1980, Pilar Cereceda, Entre 1980 y 1984, el equipo del Instituto de Horacio Larraín, Joaquín Sánchez, Nazareno Carvajal Geografía de la Universidad Católica, el Instituto de y un grupo de alumnos de Geografía de la Universidad Estudios y Publicaciones Juan Ignacio Molina de Católica, confeccionan un Atrapanieblas de forma Santiago y CONAF, aúnan esfuerzos para probar la cilíndrica. Instalada la estructura, en la primera noche factibilidad de captar agua de la niebla en las alturas se logró acumular 4.75 litros de agua. de El Tofo, al norte de La Serena y dotar de agua potable a los habitantes pescadores de la caleta Chungungo. Los distintos ensayos de materiales permitieron comprobar en terreno y establecer que la malla tipo Raschel, de peculiar diseño romboidal, era la de mayor eficiencia en el trabajo de captación de agua. FIGURA 4.2 ATRAPANIEBLAS CILÍNDRICO FIGURA 4.3 SISTEMA DE ATRAPANIEBLAS - EL TOFO 75 A partir del año 1990, igualmente, Pilar Cereceda, Robert Schemenauer, Pablo Osses y otros, establecieron contactos con agencias internacionales las que financiaron proyectos similares de captación en áreas alejadas como el Sultanato de Omán en Arabia, Nepal, Namidia y Sudáfrica. En América Latina, hemos tenido presencia en México, República Dominicana, Perú y Ecuador. En Chile, tenemos en la actualidad aparatos de medición en cerro Talinay, Chañaral, Fundo Canchones (Pampa del Tamarugal), FIGURA 4.4 ESTACIÓN DE MEDICIÓN ALTO PATACHE en las cercanías de Iquique, en Cerro Guatalaya y Alto Patache. Iniciadas las mediciones en el sitio Alto Patache en julio de 1997, el objetivo de mediano plazo es lograr convertir este lugar en el primer sitio de estudio sistemático y global de los oasis de niebla en Chile. 76 4.2 Los Atrapanieblas En palabras simples, los Atrapanieblas son ingeniosas construcciones que se instalan a determinadas alturas en el farellón costero con la intención de captar las partículas de agua que posee la niebla, con el fin de aprovechar este recurso hídrico. De noche, la niebla que avanza desde la costa los envuelve. Al amanecer, cuando ésta se retira, reaparece la silueta de los Atrapanieblas, pero con una novedad, las gotas de la nube han sido capturadas por las mallas y son conducidas a través de una canaleta hasta una cañería o colector, para posteriormente ser destinadas a los pobladores, dependiendo del uso que ellos estimen conveniente otorgarle al recurso. FIGURA 4.5 PROCESO DE CAPTACIÓN ATRAPANIEBLAS BIDIMENSIONAL Durante el proceso de captación del agua, las gotitas que son atrapadas por la malla, se agrupan hasta formar una gota de mayor tamaño que se desliza por gravedad hasta ser colectada por la canaleta dispuesta en el borde inferior del panel. 77 No obstante sus aportes, una de las mayores 4.2.1 Tipos de Atrapanieblas desventajas que ofrece este modelo es que tiende a 4.2.1.1 Atrapanieblas Macrodiamante costos mayores por metro cuadrado de área de captación. El Atrapanieblas Macrodiamante fue el primer artefacto desarrollado para la captación de agua de El desarrollo del Atrapanieblas Macrodiamante niebla en Chile y el mundo. Este acontecimiento tuvo significó entre otras cosas la obtención de una patente lugar el año 1958, bajo la mano del “Padre de los de invención, la cual posteriormente fue cedida junto Atrapanieblas”, otros con el artefacto, por parte de Carlos Espinosa a la investigadores, los cuales desarrollaron un artefacto UNESCO con la intención de que la organización tridimensional capaz de capturar el agua de la niebla fomentase investigaciones posteriores en distintos costera. países. Las Carlos ventajas que Espinosa posee esta y estructura poliédrica (compuesta por tubos revestidos con malla MALLA RASCHEL TUBOS tipo Raschel) es que al poseer caras en distintas direcciones, permite por un lado la omisión de la variante de la orientación del viento aumentando así, la eficiencia de la captación y por otro mejora la autoresistencia de su estructura frente a los fuertes vientos. La estructura tiene la particularidad de elevarse por sobre los 10 metros de altura. FIGURA 4.6 Su rendimiento en promedio supera los 3.9 ATRAPANIEBLAS MACRODIAMANTE lt/día por mt². 78 4.2.1.2 Atrapanieblas Cilíndrico El Atrapanieblas Cilíndrico fue un aparato sucesor al tipo Macrodiamante y se desarrolló el primero de Mayo de 1980. Pilar Cereceda, Horacio Larraín, Joaquín Sánchez y Nazareno Carvajal, junto a un grupo de alumnos de Geografía de la Universidad Católica acampan en Playa Temblador, a 90 kilómetros al Norte de La Serena. Gracias a los consejos de Carlos Espinosa que generosamente nos ofrece su valiosa experiencia anterior, Nazareno Carvajal confecciona el primer Atrapanieblas tubular FILAMENTOS denominado posteriormente Tipo 111115. Este tipo de Atrapanieblas corresponde a un cilindro de 2 metros de alto, conformado por FIGURA 4.7 ATRAPANIEBLAS CILÍNDRICO centenares de finos hilos verticales de polietileno. Esta estructura es montada sobre un pequeño bidón metálico de 100 litros. El estudio realizado logró obtener al primer día de aplicación 4.75 litros de agua de la nube. FIGURA 4.8 BIDÓN METÁLICO 79 4.2.1.3 Atrapanieblas Bidimiensional El Atrapanieblas POSTES Bidimensional es una estructura que se compone principalmente de un par de pilares distanciados a 12 mt, entre los cuales va dispuesta una malla tipo Raschel de 4 mt de altura y MALLA RASCHEL unos tensores de sustentación. Este elemento captador artificial, es ubicado en forma perpendicular predominante, a la aumentando dirección del de manera esta viento la TENSORES eficiencia en la obtención de agua. Estos paneles Atrapanieblas pueden ser módulos simples, es decir conformados por una sola malla de captación, sostenida por dos postes (48 m 2), FIGURA 4.9 o pueden ser módulos múltiples, es decir compuestos MÓDULOS SIMPLES Y MÚLTIPLES por varias mallas de captación, sostenidas por postes comunes (96 m2, 120 m2, etc) manteniendo siempre la orientación de los paneles en forma perpendicular a la dirección del viento. 80 4.2.2 Componentes básicos de empotramiento por compactación de piedras era más un eficiente ya que permitía un mejor drenaje del agua, la Atrapanieblas que se acumulaba en la base de los postes evitando A continuación se presenta una lista detallada así la aparición de hongos y podredumbre en ellos. De de los elementos que componen la propuesta de esta manera se aumentó el tiempo de vida útil de la Atrapanieblas Bidimensional. estructura. 4.2.2.1 Soportes Estructurales El Soporte Estructural se encuentra conformado por dos o más pilares, dependiendo del número de subunidades que compongan el panel captador, los cuales son los encargados de sostener y alzar el elemento captador de niebla. Actualmente estos postes son fabricados de Eucalipto impregnado o de acero cincado los cuales tienen una altura entre 6 y 7 metros y un diámetro de FIGURA 4.10 5‟‟ en la punta superior para los mástiles de eucalipto y EMPOTRAMIENTO CON CEMENTO 6‟‟ para los de acero. Estos en una primera instancia se instalaban con un bloque de cemento en su base. Posteriormente, los estudios establecieron que un FIGURA 4.11 EMPOTRAMIENTO POR COMPACTACIÓN DE PIEDRAS 81 4.2.2.2 Tensores Externos Los tensores corresponden a los cables que sujetan los postes al suelo, de tal manera que la mayor resistencia al viento sea absorbida por ellos y no por los postes. En el punto inferior del cable se colocan anclajes prefabricados que van enterrados. FIGURA 4.11 TENSORES INSTALACIÓN DE UN POSTE DE EUCALIPTO EXTERNOS FIGURA 4.13 ATRAPANIEBLAS EN CONSTRUCCIÓN FIGURA 4.12 MEDICIONES PARA LA INSTALACIÓN DE LA MALLA 82 Raschel como se le conoce en el mercado, es elaborada en base a un tejido de filamentos planos de polipropileno de 1 mm de ancho por 0,1 mm de espesor. A nivel industrial la malla se vende en rollos de 2.1 y 4.2 metros de ancho y 100 metros de largo. FIGURA 4.14 ANCLAJES PARA TENSORES 4.2.2.3 Elemento Captador Durante la historia de los Atrapanieblas se han FIGURA 4.15 FILAMENTOS DE MALLA RASCHEL estudiado diversas mallas con el fin de observar cuál de ellas es la que más cantidad de agua logra retener y ofrece más resistencia al viento y otros fenómenos. Hasta la fecha la malla Raschel es la que mejor ha satisfecho esas necesidades y es la única utilizada en las propuestas existentes. 4.2.2.3.1 Fabricación La malla tejida con cintas laterales modificadas, FIGURA 4.16 ROLLOS DE MALLA RASCHEL denominada así en la patente de elaboración o 83 4.2.2.3.2 Densidad En la estructura se encuentra dispuesta en doble paño, de manera de tener un espacio interno en La malla es producida en distintas densidades el que la niebla sea encapsulada para posteriormente de tejido, las cuales son expresadas como porcentaje decantar. de sombra. La malla que se utiliza es de un 35% de sombra, es decir, la de menor densidad. Esta malla es la de mayor eficiencia ya que complementa un mayor traspaso del viento con una buena captación de agua. MALLA RASCHEL DE DOBLE CAPA FIGURA 4.18 MALLA, CANALETA Y POSTE DE UN ATRAPANIEBLAS En el mercado existen porcentajes que van desde el 35% al 95% de sombra. FIGURA 4.17 MALLA RASCHEL DE UN 35% DE SOMBRA 84 FIGURA 4.19 FIGURA 4.20 FIGURA 4.21 FIGURA 4.22 MALLA 50% MALLA 65% MALLA 80% MALLA 95% 4.2.2.3.3 Color ELEMENTOS DE SUSTENTACIÓN Las mallas de un 35% de sombra vienen VERTICAL solamente en formato negro, desde el 65% hasta el 90% de sombra existe una gama de colores, pero dado su densidad no son aplicables al artefacto. 4.2.2.4 Cables de Sostén Interno Existen dos grupos de cables que cumplen distintas funciones. FIGURA 4.23 4.2.2.4.1 Elemento de Sustentación Vertical ATRPANIEBLAS BIDIMENSIONAL Está compuesto por dos cables de acero de 3/16" de diámetro (superior e inferior) cuyo rol es soportar verticalmente la malla. Dado que la malla se ha definido como el elemento de sacrificio frente a un siniestro mayor, los cables en su punto de anclaje llevan un "fusible de seguridad" constituido por un tramo pequeño hecho con un cable de menor resistencia. FIGURA 4.24 ANCLAJES PARA ELEMENTOS DE SUSTENTACIÓN VERTICAL 4.2.2.4.2 Elemento de Sustentación Horizontal 85 La fuerza del viento produce una catenaria 4.2.2.5 Barras de Anclaje (curva) en la malla, lo que ocasiona una pérdida Ellas están compuestas por dos o más pares de significativa del agua captada. Dado lo anterior se tablillas de pino tratado. De esta manera se previene decidió subdividirla en tres paños discretos de las el ataque de hongos, en las que se envuelven los mismas dimensiones. Para ello se dispuso entro los extremos de la malla. cables superior o Inferior, dos líneas de alambres galvanizados y plastificados de 5.11 mm de diámetro. Estas barras, que van adosadas a cada poste, permiten traccionar la malla en forma pareja y a la vez le otorgan un cierto grado de rigidez. ELEMENTOS DE SUSTENTACIÓN BARRAS DE HORIZONTAL ANCLAJE FIGURA 4.25 INSTALACIÓN DE UN ATRPANIEBLAS FIGURA 4.26 BARRAS DE ANCLAJE DE UN ATRAPANIEBLAS 86 4.2.2.6 Canaleta Colectora y Drenaje SISTEMA DE En el cable inferior de la malla colectora se cuelga una canaleta por medio de ADUCCIÓN alambres galvanizados, ésta recibe las aguas que escurren por gravedad en la malla y las conducen hacia el sistema ESTANQUE DE ACUMULACIÓN de aducción (sistema de tuberías o mangueras de conducción hídrica) el cual se conecta finalmente a una cañería matriz o estanque de acumulación. En la experiencia chilena se ha usado, como canaleta, una FIGURA 4.28 tubería de PVC de 110 mm de diámetro, cortada SISTEMA DE COLECCIÓN DE AGUA longitudinalmente en parte de su sección. FIGURA 4.27 CANALETA DE UN ATRAPANIEBLAS 87 4.3 Variables instalación necesarias de para Sistemas 4.3.1.1 Variables Climáticas la de 4.3.1.1.1 Dirección y velocidad del viento Atrapanieblas Como ya Diversos estudios han comprobado que la sabemos el Atrapanieblas mayor eficiencia de captación de un Atrapanieblas es Bidimensional es una estructura que consigue obtener cuando agua de de una fuente no convencional, la niebla perpendicularmente a la dirección del viento. éste se encuentra instalado costera. Dado esto resulta importante el lugar de El viento es uno de los principales agentes en la implementación de manera que el artefacto capte la producción de niebla e influye de dos maneras al mayor cantidad de agua posible. momento de pensar en una posible propuesta de De esta manera a continuación se plantean diferentes variables, las cuales inciden en instalación del sistema. la En primer lugar hablamos del viento principal implementación de un Atrapanieblas en cuanto a la que origina la nube y la transporta hacia la costa y la cantidad, modularidad, lugar y altura de instalación, cordillera, el segundo es la variante del primero pero entre otras. que modifica su dirección dados los relieves y depresiones antes mencionados, en síntesis, los 4.3.1 Variables Naturales corredores naturales. Las Variables Naturales hacen referencia a todos aquellos factores propios del medio en el cual se En cuanto a la velocidad del viento, este punto pretende emplazar un sistema de Atrapanieblas. Es se encuentra más ligado al diseño propiamente tal del necesario Atrapanieblas, el cual debe soportar desde brisas recalcar que estas variables se hasta ráfagas de viento según sea el lugar específico. corresponden entre ellas para lograr un óptimo emplazamiento del complejo de captadores. 88 4.3.1.1.2 Tamaño y densidad de la Nube 4.3.1.2 Variables Geomórficas estratocúmulo El relieve es un factor importante que influye Este factor es en particular el más importante ya directamente en la instalación de estas estructuras. que influye directamente en el hecho de instalar o no 4.3.1.2.1 Altura un sistema de Atrapanieblas en una determinada zona. Un estudio de a lo menos 3 años sobre el La niebla costera se forma a distintas alturas tamaño, densidad y frecuencia de las nubes, vendría sea orográfica o de advección pero a partir de los 400 siendo el mínimo realizable para determinar si el lugar metros es en dónde esta tiene mayores porcentajes de es o no apto para un conjunto de captadores. concentración de agua por metro cúbico y es más constante durante las noches del año. Teniendo además la nube un espesor entre 300 y 600 metros. Es entonces que para efectuar la futura instalación se requiere que el relieve sea mayor a los 400 y alcance como mínimo los 800 metros desde el nivel del mar de manera que los cerros actúen como una barrera natural frente a la niebla. Cabe FIGURA 4.29 ESQUEMA DE UNA NUBE ESTRATOCÚMULO destacar que la cordillera posee diferentes relieves y depresiones los cuales actúan como corredores que encauzan la dirección del viento y en consecuencia el de la niebla. 89 4.3.1.2.2 Inclinación La consideración de este factor es posterior al estudio realizado sobre las direcciones del viento según los corredores naturales específicos de una zona en particular, ya que incide directamente en la modularidad del sistema. Un Atrapanieblas puede ser emplazado como FIGURA 4.30 ESQUEMA ZONA ÓPTIMA PARA INSTALACIÓN DE SISTEMAS DE un módulo simple, es decir con un área de captación ATRAPANIEBLAS de 48 mt², bimodular con 96 mt² o trimodular, de 144 DIRECCIÓN mt². VIENTO Como estos deben ser colocados perpendicularmente a la orientación del viento es necesario que se adapten a las distintas inclinaciones de relieve. Por ende, cuando la extensión de los Atrapanieblas se encuentra en el mismo eje que la inclinación, deben colocarse como módulos simples de manera de prevenir un mayor desgaste de la estructura, al ser más inestable frente a la acción del viento. FIGURA 4.31 ESQUEMA CORREDORES DE VIENTO 90 A medida que la extensión de un Atrapanieblas 4.3.2 Variables Formales se va acercando a la perpendicular con la inclinación Esta variable se encuentra relacionada con los del relieve, este puede ser implementado como componentes del Atrapanieblas, el material utilizado bimodular o trimodular. para la fabricación de estos y su posterior tratamiento industrial. De esta manera y a partir de los estudios realizados con la finalidad de optimizar materiales, ÁNGULOS DE INCLINACIÓN costos y vida útil, nos encontramos con estructuras que poseen: 1. Pilares de Eucalipto previamente impregnados con CCA (Cobre, Cromo y Arsénico o arseniato de cobre cromatado) o de Acero tratado con Cinc, con el objetivo de aumentar la resistencia de estos al deterioro por factores biológicos y climáticos. 2. Malla tipo Raschel de 35% de sombra, elaborada en base a un tejido de filamentos planos de polipropileno FIGURA 4.32 negro de 1 mm de ancho por 0,1 mm de espesor. Esta ESQUEMA MODULARIDAD DE LOS ATRAPANIEBLAS SEGÚN INCLINACIÓN DEL RELIEVE malla posee el porcentaje más alto de captación de agua y la vez es la de mayor resistencia frente a las altas temperaturas de la zona. 91 3. Cables de acero cincado para tensores externos y de acero plastificado con PVC para Variables tensores S = Superficie de captación a instalar (M2) interiores. Su = Superficie de captación expresada como cantidad de unidades de 48m2 4.3.3 Variables Sociales D = Dotación demandada (litros/persona/día) Este factor se encuentra relacionado Cp = Volumen potencial de captación directamente con la cantidad de estructuras que debe (litros/m2/día) tener un sistema para sustentar alguna actividad, ya Pd = Producción diaria básica sea para el consumo humano, agrícola o industrial. PD = Producción diaria total N = Número de personas que debe abastecer el 4.3.3.1 Consumo Humano proyecto F = Factor de seguridad de suministro A partir de los análisis a las nubes y a los excelentes resultados como fuente hídrica no convencional, se pretendieron estas estructuras con el 1. Fórmula Pd=D*N objetivo a largo plazo de desarrollar comunidades autosustentables en la costa nortina, que pudiesen Para el caso de una comunidad de 350 aumentar el crecimiento de la industria pesquera y personas con una demanda de 25 litros/persona/día, minera. ello representa la necesidad de contar con una producción diaria (Pd) de 8.750 litros. Para ello se estableció una fórmula básica con la cual calcular la superficie necesaria de captación hídrica a partir del área de 48 mt² de un Atrapanieblas simple. 92 ser expresado en número de subunidades de 48 m2, Utilizando un factor de seguridad de suministro (P) de 30%, el volumen de producción diaria total será aproximando el resultado al entero superior. de: S 4. Fórmula SU = ------- m2 2. Fórmula PD=D*N*F 48 Por lo tanto, para el ejemplo práctico, la producción total diaria (PD) será de 11.375 litros. Del cálculo anterior, se obtiene que para abastecer la demanda de una población de 350 Para estimar la superficie total de captación que se necesitará construir, previamente se habitantes con un promedio de 25 litros/persona/día, deberá se deberán construir 79 subunidades colectoras de 48 disponer de la estimación del volumen potencial de m2 cada una. El ordenamiento y la estructuración de captación para el sitio elegido. Para el caso de las estas subunidades en módulos simples o múltiples, instalaciones del Cerro El Tofo, el promedio anual de como se expresa en el párrafo estará definido por la captación es de 3 litros/m2/día. Por lo tanto, la superficie de terreno disponible y por su topografía. superficie total se expresará como: 4.3.3.2 Consumo Agrícola e Industrial PD 3. Fórmula S = ------- Actualmente CP en Chile las aplicaciones declaradas de los sistemas de Atrapanieblas en estos rubros son muy escasas ya que las investigaciones Es decir, para una demanda de 11.375 litros por para determinar si una localidad es sustentable día, se requiere construir 3.792 m2 de superficie de hídricamente en base a la nube son muy extensas, por captación. Sin embargo, como se ha definido al ende es de mayor interés e importancia enfocar el uso captador como una unidad o un conjunto de de estos sistemas para el consumo humano. subunidades de 48 m2 cada una. El valor anterior debe 93 4.4 Entidades promotoras Se estableció como un centro de investigación de interdisciplinaria con énfasis en tópicos relacionados Atrapanieblas y temas relacionados con el manejo de recursos naturales y del paisaje, con la Eficiencia Hídrica promoviendo las estrategias para la creación de capital social. De esta manera se espera construir una 4.4.1 Entidades Nacionales base sólida para el futuro, con el cuidado del medio ambiente, 4.4.1.1 CDA - Centro del Desierto de Atacama desarrollo social y económico y ordenamiento territorial. Este Centro interdisciplinario se conforma de las Facultades de Agronomía e Ingeniería Forestal; Arquitectura, Diseño y Estudios Urbanos; y de Historia, Geografía y Ciencia Política. FIGURA 4.33 CENTRO DEL DESIERTO DE ATACAMA Actualmente sus investigaciones se centran en la estación experimental de Alto Patache el cual fue El Centro del Desierto de Atacama (CDA) de la autodestinado por el Ministerio de Bienes Nacionales Pontificia Universidad Católica de Chile fue creado en en Noviembre de 2005 con fines de conservación y agosto de 2006 bajo la iniciativa de Pilar Cereceda, manejo medioambiental, con el objetivo de la creación Horacio Larraín, Pablo Osses, entre otros profesores, de un área conservación en el sector de Alto Patache. con el fin de realizar investigación de excelencia en ciencia y tecnología para el desarrollo integral de las zonas áridas y semiáridas del norte del país. 94 Este terreno fue concesionado a la Pontificia 2. Desarrollar investigación sobre los diferentes Universidad Católica de Chile el día 10 de Agosto de componentes del ecosistema del oasis de niebla de 2007. La concesión fue entregada al Centro del Alto Patache. Desierto de Atacama de la Pontificia Universidad 3. Realizar Investigación científica y tecnológica de Católica de Chile con el fin de realizar investigación vanguardia. científica y tecnológica de vanguardia. 4. Divulgar a la población local y a los visitantes la El predio se inserta en la región de Tarapacá, importancia de la conservación de los ecosistemas de aproximadamente a 65 Km. al sur de la ciudad de oasis de niebla. Iquique, y comprende sectores de la planicie litoral, acantilado costero y cordillera de la Costa. La 5. Educar a la población local y regional para que superficie del predio concesionado corresponde a valoricen los ecosistemas áridos existentes. 1.114 hectáreas. 6. Poner en marcha y mantener una estación Los objetivos insertos dentro de plan creado por experimental el Centro del Desierto de Atacama, incluyen una para acoger a estudiantes investigadores nacionales y extranjeros. amplia ejecución de actividades en la Estación Experimental de Alto Patache basadas principalmente en la conservación y difusión del ecosistema existente en el lugar. Los objetivos de conservación definidos para el área son los siguientes: 1. Proteger el ecosistema de oasis de niebla de Alto Patache. 95 e 4.4.1.2 INEH - Iniciativa Nacional de Eficiencia implementación, la creación de la Unidad de Eficiencia Hídrica Hídrica. La INEH está compuesta por profesionales y especialistas que analizarán y aportarán soluciones para mejorar la gestión hídrica, problemática derivada del creciente e ineficiente uso del agua que afectan la presión y sobreexplotación de los sectores hidrológicos. Para convertir a Chile en un país eficiente FIGURA 4.34 hídricamente en el mediano y largo plazo, se deberá INICIATIVA NACIONAL DE EFICIENCIA ENERGÉTICA incidir en distintas esferas sociales y económicas, Dos antecedentes puntuales incentivaron la tales como, actores productivos y no productivos, los creación de la Iniciativa Nacional de Eficiencia Hídrica. sectores públicos y privados, educación, academia, Por un lado, la Declaración Ministerial de la Cumbre labor para el Desarrollo Sostenible de Johannesburgo del tecnológica e innovación. periodística, investigación, transferencia año 2002 que recomendó elaborar planes nacionales Convertir a Chile en un país que sepa utilizar para el uso eficiente del recurso hídrico, y por otra eficientemente su recurso hídrico es esencial. Para parte, la sequía del año 2008 que afectó al país. De ello, hemos desarrollada distintas líneas de trabajo ahí que el Gobierno de Chile a través de la Dirección que abarquen a los distintos sectores para cooperar y General de Aguas del Ministerio de Obras Públicas complementarnos en pos de lograr la eficiencia hídrica formulara la Iniciativa Nacional de Eficiencia Hídrica y anhelada. Para ello: a partir de ella y para efectos operacionales de su 96 1. Crearemos e implementaremos una Política Pública 6. Fomentaremos la generación de nuevas fuentes de para realizar una gestión eficiente del recurso hídrico a agua dulce a través de la reutilización. través de la gestión de su demanda. De esta forma, se 4.4.1.3 CEAZA - Centro de Estudios Avanzados en permite la liberación del recurso para el desarrollo de Zonas Áridas nuevas actividades de desarrollo. 2. Desarrollaremos un Plan Educativo sobre el recurso hídrico orientado a establecimientos educacionales y docentes del país. 3. Analizaremos y estudiaremos los incentivos económicos para industrias y empresas que sean y pretendan ser eficientes hídricamente para promover la reutilización de las aguas en sus FIGURA 4.35 labores CENTRO DE ESTUDIOS AVANZADOS EN ZONAS ÁRIDAS productivas. 4. Estudiaremos la factibilidad sobre Sellos de El Centro de Estudios Avanzados en Zonas Eficiencia Hídrica para establecer estándares que Áridas (CEAZA), es una unidad de investigación contribuyan a disminuir la presión sobre los recursos regional, hídricos. oceanográficos, atmosféricos e hidrológicos asociados que intenta comprender los procesos al Cambio Climático Global (CCG) y a El Niño5. Recopilaremos y desarrollaremos experiencias, acciones e innovaciones tecnológicas Oscilación del Sur (ENOS), sus efectos sobre los no sistemas bióticos naturales o bajo cultivo. A su vez, convencionales eficientes hídricamente a nivel local e busca aportar soluciones a los desafíos que imponen internacional. estos fenómenos, desarrollando ciencia y tecnología 97 regional, aunando las voluntades del sector público y Australia, lo que les permitió construir seis privado. Atrapanieblas con un total de 264 metros cuadrados, instalar más de un kilómetro de tubería y un estanque El CEAZA cuenta con alrededor de 50 de fibra de vidrio para almacenar más de 300 litros investigadores formados en destacadas instituciones diarios de agua que consiguen con el sistema. científicas del mundo. Estos especialistas desarrollan sus estudios desde la Cordillera de Los Andes hasta el En este caso la aplicación del sistema es en Océano Pacífico, para generar conocimiento acerca función de la agricultura específicamente en cultivos de la Región de Coquimbo, Atacama y de otras de hortalizas en el sector de Falda Verde. Con este aledañas. proyecto pretenden comercializar los productos obtenidos en la provincia de Chañaral. El objetivo principal del CEAZA es estudiar el impacto de las oscilaciones climáticas sobre el ciclo Con apoyo de la embajada de Australia, de la hidrológico y la productividad biológica en las zonas Corporación Nacional del Medioambiente (Conama) y áridas del norte-centro de Chile. del municipio local, esta agrupación ya está recogiendo 400 litros de agua cada día. 4.4.1.4 Agrupación de Atrapanieblas de Atacama El objetivo de este proyecto es la conservación Atrapanieblas de Atacama es una agrupación y protección del patrimonio natural de falda verde conformada por 22 personas que, desde el 2 de utilizando recursos naturales a través de la energía noviembre de 1998, realizan estudios de captación de limpia como la solar para la iluminación a través de un agua aprovechando la camanchaca del sector costero equipo fotovoltaico y la recuperación del recurso en el lugar denominado Falda Verde, a unos cinco hídrico con captadores de neblina para la reforestación kilómetros al norte de Chañaral, y a unos 600 metros y recuperación de especies autóctonas de la zona sobre el nivel del mar. Con antecedentes en mano creando presentaron un proyecto ante la embajada de 98 así un espacio para la educación, investigación, recreación ecológica y el ecoturismo FogQuest es una organización canadiense sin para los estudiantes, visitantes y comunidad en fines de lucro, dedicada a la planificación y ejecución general en el desierto de Atacama. de proyectos de agua para comunidades rurales en los países en desarrollo. Para ello utilizan colectores de Rescatar la biodiversidad de la zona costera tan niebla innovadores, así como colectores de lluvia dañada por situaciones críticas de contaminación y efectiva para hacer un uso óptimo de las fuentes desertificación. Los suelos y el cielo de este lugar son naturales de agua atmosférica. aprovechables para plantar, captar agua y sol, recuperándose además sitios históricos y culturales. La formación de FogQuest se debe a las frecuentes solicitudes para proyectos de agua en 4.4.2 Entidades Internacionales lugares donde las fuentes convencionales, tales como pozos, ríos y tuberías no estaban disponibles, así 4.4.2.1 FOGQUEST: Sustainable Water Solutions como el enorme interés en el 1998 y 2001 la (Soluciones Hidrológicas Sustentables) Conferencia Internacional sobre Niebla y Colección de Niebla. FogQuest fue fundada en el año 2000 por Sherry y Bob Bennett Schemenauer en respuesta a estas necesidades y ha participado activamente en proyectos y en la recaudación de fondos desde la FIGURA 4.36 finalización de la Segunda Conferencia de Niebla, en FOGQUEST julio de 2001. FogQuest se basa en la experiencia adquirida en proyectos realizados desde 1987, que, incluso con 99 recursos limitados, ha demostrado la viabilidad y 3. Cuotas de afiliación anuales pagadas por los eficacia de la utilización de colectores de niebla para particulares. producir agua potable para la gente en los desiertos 4.5 Proyectos de implementación de de América del Sur y África. La labor organización se humanitaria realiza de esta Sistemas de Atrapanieblas pequeña exclusivamente 4.5.1 con Proyectos de implementación Nacionales voluntarios, los cuales no reciben sueldo alguno. En cuanto a la parte administrativa incluso hacen todo lo 1. El Tofo / Chungungo 1987 – 2002 posible para minimizar los costos asociados con la oficina, viajes, publicaciones, etc. En muchos casos, De una propuesta conjunta de la Pontificia los viajes son pagados o subvencionados por los Universidad Católica de Chile (PUC), Universidad de voluntarios que trabajan en el proyecto. Esto ha Chile (UCH) y la Corporación Nacional Forestal IV permitido FogQuest utilizar al menos el 90% de las Región (CONAF), al International Development and donaciones recibidas directamente en los proyectos de Research Centre (IDRC) de Canadá en 1985, resultó captación de agua de niebla en países en desarrollo. la instalación de Atrapanieblas en el cerro El Tofo. La FogQuest recibe sus fondos de operación de tres ayuda fue proporcionada como parte del mandato de fuentes: IDRC de proveer asistencia científica y técnica para mejorar condiciones en países en vías de desarrollo. 1. Subvenciones de las instituciones para los Esta proyectos iniciativa, denominada “Proyecto Camanchaca”, se inició en 1987 como experiencia 2. Donaciones de particulares y empresas piloto de colección de agua de niebla e investigación. Los investigadores chilenos del proyecto fueron Pilar 100 Cereceda PUC, Humberto Fuenzalida UCH y Guido alrededor de 750 metros abajo en la Carretera Soto CONAF. Panamericana. Este proyecto fue financiado en gran parte por la familia Baehr en British Columbia, Canadá, y fue inaugurado en octubre de 1999. El proyecto fue desarrollado y construido por expertos que son ahora miembros de FogQuest. El agua de los colectores fue enviada a un depósito de 35 m3 cerca del santuario. El agua fue utilizada para el hogar del vigilante, para los jardines del lugar, y para los cuartos de baños usados por vario millares de visitantes cada mes. Los colectores de niebla solucionaron con éxito las necesidades diarias del agua del santuario que está localizado en una de las áreas rurales más FIGURA 4.37 pobres de Chile. La precipitación anual media de ese SISTE,MA DE ATRAPANIEBLAS EN EL TOFO lugar es solamente de unos 100 mm y el terreno es extremadamente árido. Esto limita seriamente las posibilidades agrícolas y ganaderas para la gente de la zona. 2. Padre Hurtado 1999 - 2004 3. Falda Verde 2001 - 2008 En el Cerro Talinay, en Chile central, hubo 8 grandes colectores de niebla durante un período de A mediados de año empezó un nuevo proyecto cinco años. Los colectores proporcionaron cerca de para abastecer de agua a la comunidad de Falda 1500 litros de agua al día, a través de una tubería de Verde 3.5 kilómetros, al santuario de Padre Hurtado situado en la costa del norte de Chile. Los Atrapanieblas están instalados en el acantilado sobre 101 la comunidad y una cañería lleva el agua hacia la 4.5.2 comunidad. El trabajo de construcción fue realizado Internacionales Proyectos de implementación por los miembros de la comunidad. Este sitio ha sido FogQuest ha trabajado en variados países identificado por años con gran potencial de captación promoviendo la instalación de Atrapanieblas para el de agua de niebla a través del trabajo de Pilar aprovechamiento de de este recurso hídrico. A Cereceda y su equipo de la Pontificia Universidad continuación se presentan algunos países en los que Católica de Chile en Santiago. Horacio Larraín de la la implementación ha sido efectiva: ciudad de Iquique guió a la comunidad de Falda Verde 1. Perú / Mejía 1995 - 1999 en el desarrollo del proyecto. El profesor Larraín recibió un premio pionero en la Conferencia de Niebla 2001, St. John‟s Canadá. FIGURA 4.38 INSTALACIÓN DE UN ATRAPANIEBLAS EN FALDA VERDE FIGURA 4.39 PISCINA COLECTORA MEJÍA, PERÚ 102 2. Guatemala / Tojquia 2006 - 2008 4. Nepal 2001 - 2008 FIGURA 4.40 FIGURA 4.42 TRAPANIEBLAS DE TOJQUIA, GUATEMALA TRAPANIEBLAS DE NEPAL 3. Guatemala / La Ventosa 2005 - 2007 FIGURA 4.41 TRAPANIEBLAS DE LA VENTOSA, GUATEMALA 103 Desarrollado en Alto Patache en terrenos del 4.6 Proyectos de Atrapanieblas Centro del Desierto de Atacama de la Universidad 4.6.1 Proyectos Nacionales Católica, estos prototipos (o máquinas textiles) fueron instalados en una de las lomas del acantilado costero 4.6.1.1 Prototipos. Laboratorio de Artes con el objetivo de hidratar los suelos arenosos y la Maquínicas capa de semillas, estimulando así el crecimiento de nuevos ecosistemas instalados con el entorno. A El Laboratorio de Artes Maquínicas de la UTFSM desarrolló un trabajo continuación imágenes de cada prototipo. denominado Tardonaturalezas “Jardin de Niebla”, los cuales consistieron pensados en como 6 prototipos de mecanismos Atrapanieblas de absorción, distribución y provisión de agua para ser utilizada de diversas maneras, operando a escala territorial. El trabajo como ejercicio proyectual se define FIGURA 4.42 PROTOTIPO G1 por los mismos estudiantes de la siguiente manera: “...Artes maquínicas es una serie de investigaciones sobre metodologías proyectuales, cuyo objetivo es indagar procesos generativos de organizaciones arquitectónicas desde abajo hacia arriba, mediante la configuración de singularidades a partir de sistemas FIGURA 4.43 de interacciones materiales operando a nivel local…” PROTOTIPO G2 104 4.6.1.2 Torres de Niebla Costera Para la costa norte de Chile, Alberto Fernández y Susana Ortega han concebido unas torres de captación de agua de niebla que absorben y canalizan el agua contenida en bancos de niebla de hasta 400 metros de altura. Estas estructuras helicoidales permitirán el desarrollo de la agricultura sostenible en FIGURA 4.44 PROTOTIPO G7 el borde del desierto de Atacama, uno de los lugares más secos del planeta. Uno de los principios por los que se guía la arquitectura bioclimática es „hacer arquitectura de acuerdo con el clima‟. Ya se trate de recubrir una fachada orientada al sur (en el hemisferio norte) con paneles solares o situar estratégicamente unos aerogeneradores, estas acciones pretenden lograr el máximo de eficiencia posible en la captación de recursos renovables con la mirada puesta en el entorno inmediato. FIGURA 4.45 PROTOTIPO G1 BAJO UNA NUBE La Torre de Niebla Costera (Coastal Fog Tower) hace un uso muy intensivo de este principio para aprovechar un recurso muy abundante en Chile pero, hasta ahora, difícil de atrapar: la Camanchaca. 105 La torre helicoidal de Fernández y Ortega, a 400 4.6.1.3 Instituto de Investigaciones Botánicas metros de altura, se introduce de pleno en la Este proyecto tiene como sustento teórico la camanchaca y atrapa el agua en forma de moléculas investigación suspendidas. Luego, siguiendo el curso de sus “Arquitectura y Camanchacas, la transformación del artefacto atrapa nieblas en un espiras, la acumula en un enorme aljibe situado en la espacio climático arquitectónico”, desarrollada con base de la torre. antelación y donde se plantean dos asuntos de El resultado final es un sistema de distribución bastante relevancia para el proyecto: de agua con un rendimiento de 2-20 litros por m2 de 1. La posibilidad de generar una arquitectura que superficie vertical, con una producción de 20.000 a apunte a la idea del edificio como generador de 200.000 litros de agua por día. energía, en este caso, utilizando los dos más grandes y abundantes recursos del norte grande del país: el agua de las nieblas (camanchacas en quechua) de 12 lt/m2/día y la altísima radiación solar de 330 W/m2. 2. La posibilidad de estudiar una vinculación espacial entre el recurso hídrico de las nieblas y la propia arquitectura. Esta posibilidad queda abierta, a nuestro juicio, por los estudios desarrollados tanto por los físicos y geógrafos, donde se deja establecido inconscientemente qué aspectos de la arquitectura pueden lograr que el artefacto Atrapanieblas pase a FIGURA 4.46 TORRE DE NIEBLA COSTERA otra escala, donde las superficies, la estructuración y la modulación permitan una mejor captación de agua 106 de la niebla. La arquitectura, en este caso, es la 4.6.2 Proyectos Internacionales llamada a involucrarse en la captación de un recurso 4.6.2.1 Adaptaniebla muy escaso de manera tradicional (ríos y lagos). FIGURA 4.48 ADAPTANIEBLA PROPUESTA 1 FIGURA 4.47 MAQUETA INSTITUTO DE INVESTIGACIONES BOTÁNICAS FIGURA 4.49 ADAPTANIEBLA PROPUESTA 2 107 FIGURA 4.50 ADAPTANIEBLA PROPUESTA 1 - IMPLEMENTACIÓN 108 Capítulo V APLICACIÓN DEL DISEÑO GENERATIVO EN LA PROYECTACIÓN DE SISTEMAS DE ATRAPANIEBLAS PARA SU IMPLEMENTACIÓN EN LA COSTA DEL NORTE DE CHILE 109 La herramienta de Diseño Generativo a utilizar para desarrollar la propuesta es el Rhino 4.0 con el plugin de Grasshopper. FIGURA 5.2 ESQUEMA DE DEFINICIÓN DE ALTURAS DE UN RELIEVE FIGURA 5.1 ESQUEMA ZONA DE CAPTACIÓN Se analiza la situación geográfica del espacio (cotas del cerro) a intervenir, considerando puntos que definen alturas y separaciones en sí. FIGURA 5.3 GRASSHOPPER - ESQUEMA DE TRADUCCIÓN DE PUNTOS A UN PLANO 110 Estos puntos se utilizaran para definir una Para determinar la cantidad necesaria de superficie dentro de Grasshopper, la cual será la Atrapanieblas se utilizan las siguientes variables: representación tridimensional de un segmento del 1. Pd Producción diaria básica cerro. 2. PD Producción diaria total Los puntos definidos tendrán continuamente la capacidad de ser movidos en el espacio, modificando 3. S Superficie de captación a instalar (M2) así también la superficie que se genero sobre ellos. 4. Su Superficie de captación expresada como Una vez definida la superficie de cantidad de unidades de 48m2 emplazamiento, se crean ejes de crecimiento para 5. D Dotación demandada (litros/persona/día) ubicar cada uno de los Atrapanieblas. La separación entre estos ejes de crecimiento estará determinada 6. por el ancho que necesitara tener cada Atrapanieblas. Cp Volumen potencial de captación (litros/m2/día) 7. N Número de personas que debe abastecer el proyecto 7. F Factor de seguridad de suministro FIGURA 5.4 GRASSHOPPER - ESQUEMA DE EJES DE CRECIMIENTO 111 Y las siguientes ecuaciones: Utilizando un factor de seguridad de suministro (P) de 30%, el volumen de producción diaria total será Pd=D*N de: PD=D*N*F PD=D*N*F PD Por lo tanto, para el ejemplo práctico, la S= ------- producción total diaria (PD) será de 1.625 litros. CP Para estimar la superficie total de captación que S se SU= ----- m2 necesitará construir, previamente se deberá disponer de la estimación del volumen potencial de 48 captación para el sitio elegido. Para el casa de las instalaciones del Cº El Tofo, el promedio anual de captación es de 3 litros/m2/día. Por lo tanto, la Lo cual se puede ejemplificar de la siguiente manera: superficie total se expresará como: Pd=D*N PD S= ------- Para el caso de una comunidad de 50 personas CP con una demanda de 25 litros/persona/día, ello representa la necesidad de contar con una producción Es decir, para una demanda de 11.375 litros por diaria (Pd) de 1.250 litros. día, se requiere construir 542 m2 de superficie de captación. Sin embargo, como se ha definido al captador como una unidad o un conjunto de subunidades de 48 m2 cada una. El valor anterior debe 112 ser expresado en número de subunidades de 48 m 2, aproximando el resultado al entero superior. S SU= ----- m2 48 Del cálculo anterior, se obtiene que para abastecer la demanda de una población de 50 habitantes con un promedio de 25 litros/persona/día, FIGURA 5.5 se deberán construir 12 subunidades colectoras de 48 GRASSHOPPER – FUNCIÓN DE PARÁMETROS Y COMPONENTES PARA LA RELACIÓN ENTRE ÁREA DE CAPTACIÓN Y FÓRMULAS m2 cada una. El resultado arrojado por la ecuación generara Estas rectángulo sobre los puntos definidos anteriormente, permitiendo una visualización tridimensional ecuaciones son traspasadas a la aplicación, dejando dos parámetros modificables del mediante sliders: numero de módulos. 1. Ancho de la tela: tiene como límite mínimo 1 mt, y como límite máximo 4 mt, siendo este límite el ancho máximo en que se puede encontrar la tela en el mercado. 113 2. Largo de la tela: límite mínimo 1 mt, límite máximo sucesivo actualmente está restringido a solo 3 ejes por estará dado por la capacidad estructural de la asuntos de análisis solamente. estructura, y además teniendo en consideración que el largo máximo es 100 mt por rollo de tela. Ambos sliders se fijan en 4 y 12 mt respectivamente, siguiendo el modelo bidimensional estándar. FIGURA 5.6 GRASSHOPPER – SURGIMIENTO DE ÁREA ESTÁNDAR A PARTIR DE LOS PUNTOS Se establece un crecimiento sucesivo a través de los ejes determinados anteriormente, FIGURA 5.7 GRASSHOPPER – CRECIMIENTO DE ÁREAS ESTÁNDAR SEGÚN este FÓRMULA crecimiento se da por grupo de 5 módulos en línea y los siguientes 5 módulos en el eje que se encuentra inmediatamente al lado izquierdo. Este crecimiento 114 Una vez que el Atrapanieblas tiene lo básico en cuando a su forma y posición en el terreno, este es capaz de adaptarse a cualquier tipo de terreno, como se observa en las siguientes imágenes: Una vez que el Atrapanieblas tiene lo básico en cuando a su forma y posición en el terreno, este es capaz de adaptarse a cualquier tipo de terreno, como se observa en las siguientes imágenes: FIGURA 5.8 GRASSHOPPER – DE UN PLANO CON ÁREAS DE CAPTACIÓN A UNO FIGURA 5.8 CON ATRAPANIEBLAS GRASSHOPPER – ADAPTACIÓN DE ATRAPANIEBLAS A CUALQUIER PLANO SEGÚN VALORES DEL TERRENO 115 1. Es posible adaptar la ubicación de los módulos a cualquier desnivel del terreno a en el cual se necesita emplazarlos. 2. El crecimiento de los módulos siempre será de la siguiente forma, lo cual evita las superposiciones y eventuales pérdidas por anulación de aéreas de captación. FIGURA 5.9 ESQUEMA DE CRECIMIENTO MODULAR 116 CONCLUSIONES 117 Basado en el desarrollo y aplicación de la Pero más allá de ser un simple medio por el investigación podemos concluir que la herramienta de cual generar un abanico de múltiples posibilidades, el diseño generativo aplicada a las etapas de diseño o diseño generativo aplicado, funciona como una forma proyectación, nos proporciona un medio de constante de diseño real, que nos permite acotar el campo de evaluación de propuestas, optimizando la etapa de acción al estado concreto en el que encontramos las diseño, en la búsqueda de una solución acorde a los cosas. La definición de variables de diseño mediante requerimientos de un proyecto. datos reales, define al igual que un marco, las eventuales propuestas de diseño, orientándolas y Entonces el diseño generativo se convierte en el actor vinculante acotándolas a valores reales (materiales en el de los procesos de diseño mercado, medidas en las que los encontramos, etc.). abstracto, permite orientar las ideas de diseño en la búsqueda de caminos formales que conduzcan al Entonces el diseño generativo definido por desarrollo de propuestas reales. parámetros, conecta el mundo de las ideas de propuestas de diseño con un campo real de aplicación definido por las variables influyentes en el proceso y resultado de la forma. FIGURA C.1 ETAPA PROCESO DE DISEÑO 118 Conclusiones pertinentes a la investigación aplicada: 1. La búsqueda y definición de variables nos permite jerarquizar los factores incidentes en el desarrollo de propuestas, es así como podemos visualizar: Variables primarias del desarrollo de sistemas (en este caso topografía, viento, cantidad de agua en la nube y cantidad de personas consumidoras del recurso), las cuales influyen directamente en el desarrollo inicial de la propuesta. FIGURA C.2 Variables secundarias: (vegetación y fauna circundante, distancia con respecto a la costa, etc.), INCORPORACIÓN DEL DISEÑO GENERATIV0 EN LAS ETAPAS DE DISEÑO influyen pero no son determinantes. La mezcla de estas variables nos proporcionan las consideraciones necesarias para la definición del rediseño del sistema en su conjunto. El cual tomara aspectos ya mencionados además de otros propios Esto altera directamente el ciclo de diseño que de la forma, tales como: relación del sistema con el a su vez intencionalmente afecta al final del proceso, suelo, apoyos, tensores estructurales, el tamaño y nos permite generar propuestas que de otra manera espesor del obstáculo absorbente, por nombrar hubiera sido imposible llegar algunos. 119 La investigación desarrollada esta acotada, a la central del modulo, con ello se busca que los módulos definición solo de variables primarias influyentes en la se instalen siguiendo la dirección del viento imperante propuesta. en el sector escogido, la cual no es necesariamente frontal como se considero en el análisis actual. 1. La definición de variables primarias permite aproximar situación el comportamiento del sistema a una específica, entregándonos los datos necesarios y requerimientos atingentes al a zona en cuestión. Esto nos permite optimizar todos los procesos asociados al sistema Atrapanieblas ya sea: cantidad de Atrapanieblas utilizados, costos que eso implica, mano de obra, materiales, etc. 2. Estos datos nos proporcionan un primer acercamiento al desarrollo del sistema, entregándonos un punto a partir del cual, la retroalimentación producto del análisis de factores incidentes nos permite, continuar y en el caso que sea necesario FIGURA C.3 redefinir ciertas variables. ESQUEMA DE ROTACIÓN DE ATRAPANIEBLAS SEGÚN LA VARIABLE DE DIRECCIÓN DEL VIENTO 3. Consideraciones pertinentes, para la incorporación de nuevas variables: Actualmente los módulos crecen de manera recta con respecto al cerro de emplazamiento, se visualiza una posible rotación con respecto al eje 120 Otro aspecto que actualmente conserva deficiencias tiene relación con los desniveles frontales del cerro, si se consideran un terreno con grandes desniveles en este sentido los módulos, no logran emplazarse adecuadamente. 121 BIBLIOGRAFÍA / WEBGRAFÍA 122 http://www.mercurioantofagasta.cl/site/apg/reportajes/pags/20021217182451.html http://bipp.com.ar/noticias/?p=15 http://www.bbc.co.uk/mundo/participe/2009/04/090422_participe_atrapanieblas_gal_am.shtml http://monitorplanetario.blogspot.com/2009/04/atrapanieblas-de-chile-para-el-mundo.html http://noticias.cl.msn.com/articulo_bbc.aspx?cp-documentid=19376428 http://www.plantasaereas.cl/tillandsias_atrapaniebla.html http://www.plataformaarquitectura.cl/2008/12/09/tardonaturalezas-textiles-prototipos-atrapanieblas/ http://www.oas.org/usde/publications/Unit/oea59e/ch12.htm#TopOfPage http://eco-antropologia.blogspot.com/2009/03/20-anos-de-experiencias-en-camanchaca.html http://josemiguelhuerta.blogspot.com/2007/12/los-atrapanieblas.html http://www.revistaca.cl/2008/06/instituto-de-investigaciones-botanicas/ http://archive.idrc.ca/library/document/099135/chap1_s.html http://archive.idrc.ca/library/document/099135/chap2_s.html http://archive.idrc.ca/library/document/099135/chap3_s.html http://archive.idrc.ca/library/document/099135/chap4_s.html http://archive.idrc.ca/library/document/099135/chap5_s.html 123 http://archive.idrc.ca/library/document/099135/chap6_s.html http://www.ineh.cl/ http://www.uc.cl/geografia/cda/ http://www.ceaza.cl/ http://www.fogquest.org/ http://www.labam.org/esp/ http://images.google.cl/imgres?imgurl=http://www.revistaca.cl/wp-content/uploads/2008/06/134_09_instituto-invbotanicas.jpg&imgrefurl=http://www.revistaca.cl/2008/06/instituto-de-investigacionesbotanicas/&usg=__87aHbzI6ei78HFTbY2wdTMmpUm8=&h=473&w=630&sz=78&hl=es&start=18&sig2=cHQVOteIiguvQH8tHwBuQ&um=1&tbnid=5Kiqb56TNxbmQM:&tbnh=103&tbnw=137&prev=/images%3Fq%3DPROYECT O%2BATRAPANIEBLAS%2BUNIVERSIDAD%2BCATOLICA%26hl%3Des%26sa%3DN%26um%3D1&ei=4bnLSvLp GsLi-QbVsPDjBA http://www.ison21.es/2008/08/24/torres-atrapanieblas-en-chile/, http://www.ison21.es/2008/08/24/torresatrapanieblas-en-chile/ http://www.ison21.es/2008/05/29/captadores-de-agua-de-la-niebla/ http://www.cipma.cl/RAD/2000/4_Cereceda.pdf http://www.solobuenas.com/SB/SB_defaultSecciones.aspx?ID=27827 http://www.larepublica.com.uy/comunidad/361795-el-mundo-tiene-sed-y-por-eso-ya-inventaron-el-atrapanieblaschileno http://www.oei.org.co/sii/entrega5/art07.htm 124 http://www.youtube.com/watch?v=Gakv4TInj80 http://www.biblioredes.cl/BiblioRed/Nosotros+en+Internet/Atrapanieblas+Atacama/atrapanieblas.htm http://aprchile.cl/modules.php?name=News&file=print&sid=68 http://www.geo.puc.cl/observatorio/cereceda/C71.pdf http://www.ineh.cl/documentos/pilarcereceda.pdf 125