Mostrando entradas con la etiqueta urbanismo P2P. Mostrar todas las entradas
Mostrando entradas con la etiqueta urbanismo P2P. Mostrar todas las entradas

construcción con una impresora 3D. La crisis global de la vivienda pone el foco en nuevos sistemas de construcción que acortan plazos de edificación y costes


La búsqueda de soluciones a la crisis global de la vivienda ha puesto el foco en los procesos de industrialización. A estas alturas, pocos dudan de que en el futuro se construirá de manera diferente a como se hace hoy. La falta de oferta y de mano de obra obligan a dirigir la mirada hacia una edificación más sostenible, respetuosa con el medio ambiente y competitiva.

Con esa premisa, está ganando protagonismo la impresión en 3D, donde los plazos, en términos generales, se pueden acortar hasta un 70% y los precios se llegan a reducir hasta un 25% respecto al método convencional. La impresión 3D ofrece una manera automatizada para construir. A partir de un modelo digital, la impresora deposita material capa por capa. “Permite una libertad en el diseño que los procesos tradicionales no ofrecen y fabricar piezas únicas acortando plazos de entrega de varias semanas a horas”, dice Roger Uceda, consejero delegado de Aridditive, empresa dedicada al diseño y fabricación de impresoras.

En el mundo hay unos pocos cientos de construcciones ejecutadas con impresión 3D, aunque muchas son prototipos. “Esta tecnología se ha enfrentado a múltiples desafíos relacionados con el alto coste tecnológico, la escalabilidad y la normativa”, dice Daniel Lorenzo, fundador de Evocons. A pesar de ello y gracias al gran margen de mejora, “es cada vez mayor el interés”, añade Lorenzo, que pone especial énfasis en una nueva normativa de impresión 3D, la ISO ASTM 52939, que abre la puerta a construir en España con este método. Aunque no exime del cumplimiento del Código Técnico de la Edificación (CTE), que no contempla específicamente estos sistemas. Aun así, “permite soluciones alternativas siempre que se justifique que el edificio proyectado cumple las exigencias básicas”, según el departamento técnico del Consejo Superior de los Colegios de Arquitectos de España.

Aunque se están dando pasos en este campo, el uso de grúas robóticas para imprimir casas sigue en una fase de desarrollo muy temprana, sobre todo en España, donde la construcción tiene un historial de baja automatización —aunque el 68% de las tareas podrían ser automatizadas— y procesos muy contaminantes —entre el 17% y el 20% de las emisiones de CO2 provienen de esta industria—.

Por esto, cada avance es casi un hito. La empresa española Evocons ha desarrollado y patentado un sistema de construcción que va más allá de la actual impresión 3D, utilizada únicamente para hacer muros y paredes. Además, es capaz de construir hasta 40 metros de altura. “La tecnología, bautizada Evoconstructor, es un robot que además de imprimir el muro permite realizar tareas sobre él automatizando los procesos de acabados (enfoscados, fracasados, alicatado…)”, explica Daniel Lorenzo, el también consejero delegado de Evocons. La empresa está construyendo un edificio modelo de dos plantas y 120 metros cuadrados en el municipio de Agüimes (Gran Canaria) para Ecoaga (Entidad de Conservación del Polígono Industrial de Arinaga). Será el primero de una serie de construcciones. Pero el historial en España se remonta a 2018, año en el que se fabricó la primera vivienda impresa en 3D en 12 horas. Fueron 24 metros cuadrados que imprimió la empresa Be More 3D en un espacio de la Universitat Politècnica de València. Y el Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña (IAAC) presentó en 2022 un edificio realizado con barro y una impresora 3D.

Es decir, casi todo lo que se ha hecho hasta ahora han sido prototipos, experimentos para probar la tecnología y demostrar una prometedora técnica que abre una posible puerta a solucionar los problemas de acceso a la vivienda. En esas está Wasi 3D, cuyo plan es poder empezar a construir en 2026 viviendas de dos alturas y 120 cuadrados como máximo que estén ubicadas en áreas suburbanas. Al frente están Elinore Cruz y Diego de la Torre, dos peruanos cuyo proyecto de casas asequibles impresas en 3D de la incubadora de EAE Business School en Barcelona ganó la competición Babson Collaborative Challenge en mayo. Acaban de lanzar una ronda de financiación para captar 350.000 euros para montar un laboratorio de I+D y construir su primer prototipo. Ya buscan una nave en Barcelona donde poder levantarla.

Tierra y aditivos

Wasi 3D, que funcionará como contratista principal, usará como material la tierra, a la que se añadirán aditivos. “Hemos experimentado con almidón de papa, almidón de arroz, fibras de yute, de plantas naturales, de mate, e incluso de cáscaras de arroz”, cuenta De la Torre. La automatización del proceso constructivo de obras grises (paredes, muros, pilares…) que hacen —a un coste de 30.000 euros para casas de 100 metros cuadrados— disminuye un tercio el tiempo de construcción y tiene un 60% menos emisiones con respecto a la manera convencional. Y busca desarrollar materiales imprimibles a base de tierra hasta un 30% más baratos que el hormigón especial que se usa normalmente en impresión 3D.

En el ámbito global, empresas como WASP en Italia y Azure Printed Homes o ICON en Estados Unidos están liderando el camino para fabricar casas. En EE UU —donde existe un déficit de cinco millones de viviendas nuevas— y en México opera ICON, una empresa que desarrolla sistemas robóticos y de inteligencia artificial. Pionera en la impresión 3D a gran escala, irrumpió en el mercado residencial vendiendo las primeras casas impresas en Austin (Texas) en 2021. También ha desarrollado varios proyectos de carácter social (personas sin hogar, familias en situación de extrema pobreza que residen en zonas sísmicas y de inundaciones, barracas para el ejército…).

La empresa ha recaudado 451 millones de dólares en financiación hasta la fecha y en 2022 recibió 57,2 millones de la NASA para desarrollar un sistema de construcción en la superficie lunar. Además, está construyendo el primer hotel impreso en 3D del mundo en Marfa, al oeste de Texas. El hotel, llamado El Cósmico, presenta formas curvas y cúpulas orgánicas que solo se pueden lograr mediante esta técnica. El proyecto, de 24 hectáreas, también incluye residencias privadas de hasta 232 metros cuadrados.



Viviendas construidas con 3D:







Enlaces relacionados: Urbanismo P2P





vivienda modular de consumo casi cero en Portugal

 


Vivienda de 128 metros cuadrados, construida de forma modular en 10 días.

Todas las Tini Living están formadas por una estructura modular de acero, cerramientos opacos con varias capas de diferentes materiales con altas capacidades térmicas, carpinterías de primera calidad y producción nacional, con rotura de puente térmico y vidrios de altas prestaciones solares y térmica. Accede al personalizador y descubre todos los acabados exteriores.





diseño urbano circular en la Edad Media

 

1. Runddorf o Rundling. Casas dispuestas en círculo en torno a una plaza central, típicas de la zona de expansión eslava en el centro y este de Europa. Byšičky, República Checa 


2. Ringdorf. Una variante de la anterior. Con una iglesia o castillo en el centro, que le da a la aldea forma de anillo. Dreischor, Países Bajos.

 

3. Poblados ahusados. Con una calle central donde se ubica una plaza y los extremos curvos. Montevarchi, Italia.


 

 4. Newtowns, Neustädte, bastidas y città a schacchiera. Tienen en común el plano más o menos ortogonal. Típicas del siglo XIII en adelante. Cittadella, Italia


 5. Poblados radiocéntricos. Adaptados a una pequeña elevación. Lucignano, Italia

 


 

 

 

 

casas cápsulas en Amazon

 


 

Casa capsula multiventana por 2.505 euros

Esta casa tiene una medida de 6 x 6 x 3,5 metros y está construida con poliestireno emisor de grafito (reciclable). Su aislamiento es térmico lo que le genera un ambiente cálido en invierno y fresco en verano. Soporta terremotos de magnitud 8 y vientos fuertes.

Casa capsula con tragaluz por 2.960 euros

Al igual que la casa señalada anteriormente, esta vivienda también tiene en su ADN ese concepto futurista donde lo que prima son las multiventanas, pero a ello, se suma un tragaluz que convierte a esta casa en una opción ideal para el jardín. Sus dimensiones son de 6 x 6 x 3,5 metros y también está construido con grafito. Tiene aislamiento térmico, resiste el viento y terremotos.

Casa capsula doble planta por 4.626 euros

Lo de rupturista por dos. Esta casa ecológica, ideal para complementar las dos casas señaladas anteriormente, sirve para exteriores, para crear un hostal, un restaurante o un hotel. Tienes alta eficiencia, ahorro de energía y protección del medio ambiente. También tiene materiales de aislamiento natural, resiste vientos de grado 12 y terremotos.

Casa cápsula personalizable por 8.326 euros

La casa cápsula que corona este listado es esta personalizable con aspecto a altavoz. Es, sin lugar a dudas, la apuesta más rupturista del catálogo de este tipo de viviendas que ofrece Amazon en su escaparate. Según cuenta el fabricante, resiste terremotos de magnitud 8 y vientos huracanados de 12 grados, al igual que las casas nombradas anteriormente. Cuenta con una superficie de 6 m2 y está hecha a base de grafito y poliestireno, por lo que se puede reciclar.

 

Ver casas en Amazon



vivienda prefabricada autosuficiente Modular Unit 50

 
 
Las casas prefabricadas modulares ganan cada vez más espacio en el mercado de la vivienda. Esto es así por sus precios más bajos que los de las viviendas tradicionales, su personalización por parte del cliente y sus sistemas de eficiencia energética. Para tener una casa modular hay que disponer previamente de un terreno donde instalarla, pero no es necesario que en la parcela se establezcan sistemas de abastecimiento de agua y energía si la casa reúne las características para ser autosuficiente. En este artículo os presentamos un modelo de vivienda que se puede instalar en cualquier lugar gracias a sus capacidades autónomas de suministros.

El estudio de arquitectura turco Teke Architects Office creó un modelo de casa prefabricada modular autosuficiente. Se trata de la vivienda 'Modular Unit 50', adaptable y reciclable en función del terreno en el que se instale.

"A través de su simplicidad, flexibilidad y materiales de construcción, esta vivienda tiene como objetivo aportar belleza al día a día de sus propietarios", explica la firma de arquitectos en su página web. Con estas palabras hacen alusión también al concepto minimalista y ecológico de la casa, que permitirá quienes vivan en ella sumergirse en la naturaleza que la rodea.

La estructura del inmueble consiste en un bloque rectangular largo que se divide en el centro para separar las estancias. Así se optimiza el espacio pero apostando siempre por las estancias abiertas.

En sus 50 metros cuadrados de superficie admite múltiples variantes en cuanto a la distribución. La idea básica es que en el centro de la vivienda, justo en la zona que separa las estancias principales, se ubique el baño. En un lado de la casa estaría la habitación doble y en el otro el salón-cocina. En el exterior, este modelo de casa modular dispone de cuatro porches amplios.

Una casa autosuficiente y ecológica

Se trata de una vivienda construida con materiales ecológicos. Se usa principalmente la madera, que conforma las paredes de la vivienda, así como los porches y partes de su tejado.

Además, es una vivienda que puede ser autosuficiente si así lo quiere el cliente. Dispone de paneles solares para generar energía, tiene una bomba de calor con fuente subterránea que permite el funcionamiento de la calefacción y el enfriamiento del suelo, baterías para almacenar esa energía y tratamiento ecológico de aguas residuales. Asimismo, es posible añadirle un sistema de recogida de agua de la lluvia.

Por estos atributos, la vivienda modular MU50 fue a premiada a nivel mundial en 2019 con el galardón principal de los 'World Architecture Awards'.
 
 


 

vivienda ecológica construida en barro con impresión 3D

La casa impresa en 3D a partir de tierra cruda y bautizada como TECLA (un acrónimo en inglés que significa tecnología y arcilla), es eco, sostenible y respetuosa con el medio ambiente debido a que la producción tiene cero residuos y no necesita materiales que sean transportados al lugar de construcción; utiliza simplemente tierra local mezclada con fibras.

La primera vivienda de 60 metros cuadrados y 49 metros útiles situada en Ravenna (Italia) costó solo 200 horas de trabajo (en varias impresoras). El diseño es parecido al de una cueva que parece mucho más antigua de lo que es y que ha sido tallada en la naturaleza, lo que contradice visualmente la tecnología innovadora que se esconde detrás de su construcción.

La vivienda está constituida por dos volúmenes en forma de cúpula conectados con una pared exterior acanalada que se compone de 350 capas apiladas de arcilla impresa en 3D. La arcilla está dispuesta en capas onduladas que no solo proporcionan estabilidad estructural, sino que también actúan como barrera térmica.

El prototipo en cuestión se construyó utilizando una impresora 3D modular de varios niveles que utiliza dos brazos sincronizados, cada uno con un área de impresión de 50 metros cuadrados que puede imprimir módulos simultáneamente ofreciendo este innovador modelo de vivienda circular.

El proyecto fue concebido como un prototipo de vivienda sostenible que, según los arquitectos, podría construirse en cualquier parte del mundo. Los únicos requisitos son: una impresora 3D, alguien que opere el equipo y otra persona que realice el análisis del suelo; pero los arquitectos señalan que la mayor parte del trabajo podría ser realizado por mano de obra local.

La mezcla de materiales para las cúpulas comprende tierra, paja picada, cáscara de arroz, tiza como aglutinante y agua. Algunos de los espacios huecos dentro de la pared también se rellenan con cáscaras de arroz para proporcionar un mejor aislamiento. La forma de la cúpula se debe al hecho de que la mezcla de tierra puede someterse a compresión, pero no a flexión. Además, cada cúpula debe ser lo más monolítica posible para asegurar su estabilidad.

La casa tiene una superficie de unos 60 metros cuadrados y 4,2 metros de altura, comprende una sala de estar con cocina, una zona habitacional que incluye cuarto de baño y una claraboya circular en el techo. El mobiliario, en parte impreso en tierra local e integrado en la estructura de tierra cruda y, en parte diseñado para ser reciclado o reutilizado, refleja la filosofía de un modelo de casa circular.

"TECLA demuestra que una máquina puede construir una casa hermosa, saludable y sostenible", dice Massimo Moretti, de la Escuela de Sostenibilidad y fundador de Wasp.

Es un proyecto de emisiones casi nulas: su carcasa y el uso de un material enteramente local permiten la reducción de residuos y desperdicios, lo que hacen de TECLA un ejemplo pionero de vivienda baja en carbono. En resumen, necesita 7000 códigos máquina (código G), 350 capas de 12 mm, 150 km de extrusión y 60 metros cúbicos de materiales naturales para un consumo medio inferior a 6 kW.

Nacido de un proyecto de investigación del arquitecto italiano Mario Cucinella (Fundador y Director Creativo de Mario Cucinella Architects) y a través de la visión de Massimo Moretti (Fundador de WASP), TECLA responde a una emergencia climática cada vez más grave, intentando solventar la necesidad de viviendas sostenibles en Km 0 y al problema global de la emergencia habitacional que habrá que afrontar por grandes migraciones o desastres naturales en el futuro.


planos gratis de casa energéticamente eficiente con diseño espectacular


La administración de la ciudad Phoenix (Arizona), que es la quinta ciudad más grande de los Estados Unidos, buscaban una manera de abordar la necesidad de una arquitectura sostenible y de fácil acceso a los ciudadanos.

Con una hoja de ruta diseñada para transformar la ciudad completamente en cero emisiones de carbono y sin residuos. Fomentar la construcción energéticamente eficiente entra dentro de los objetivos de sostenibilidad marcados por la ciudad.

La ciudad, en colaboración con el American Institute of Architects crearon un concurso para el diseño de la casa sostenible perfecta. El concurso “Sustainable Home Design“.



El objetivo del concurso era conseguir una vivienda de energía casi nula con proyectos que debían ser evaluadas por el HERS (Estándar nacional de EE:UU por el cual se mide el rendimiento y eficiencia energética de una vivienda). El concurso pidió una calificación HERS de 30 (Cuanto más baja, más eficiente es la vivienda), que es un 70% más baja que la mayoría de las casas.

Los ganadores del concurso fueron el estudio de arquitectura Marlene Imirzian & Associates Architects, con el proyecto HOME NZ. Una vivienda de bajo coste formada por una planta baja que aloja tres dormitorios y con una impresionante calificación energética en HERS de cero.

A partir de aquí, la ciudad de Phoenix ha puesto a disposición gratuita para poder descargar los planos gratis de la casa energéticamente eficiente HOME NZ animando a todo el mundo a construir casas más ecológicas.


El proyecto de la vivienda cuenta con una planta baja donde se alojan todas las estancias. Tres dormitorios y tres cuartos de baño, salón comedor, cocina y garaje adjunto con un diseño de línea puras que realmente vale la pena destacar.

La vivienda unifamiliar utiliza formas sencillas que se abren al paisaje que la rodea. Grandes ventanales y un porche frontal de dimensiones generosas son elementos destacables que consiguen mejorar el nexo de unión entre el jardín y el interior de la vivienda.

Además, el diseño de la vivienda es “flexible”, es decir, apta para ser construida al estilo de viviendas adosadas…

Según el Departamento de Energía de los Estados Unidos… “La mayoría de las casas de nueva construcción tienen un índice HERS de 100, mientras que el promedio de las casas de segunda mano está alcanzando el 130, aún más alto”.

El proyecto HOME NZ cuyo desarrollo ha sido pensando también en la internacionalización del proyecto, ilustra la importancia de considerar los costes de energía – desde el tamaño de las baterías hasta los paneles solares – y aspectos de sostenibilidad a lo largo de todo el proceso de diseño.

Según el estudio… “En lugar de gastar mucho dinero en equipos de alta eficiencia y sistemas de energía renovable, al principio, es mucho mejor gastar esfuerzos y recursos en estrategias de diseño bioclimático destinadas a limitar las necesidades energéticas en el funcionamiento normal de las viviendas”.

Desde nuestro punto de vista y, aunque los planos están en inglés, este es un proyecto que aporta información detallada y de calidad, mostrando diferentes técnicas para optimizar la eficiencia energética en la vivienda, sin desmerecer, que el diseño de la vivienda es muy atractivo en comparación con otros proyectos que nos hemos topado de similares características.

Podemos acceder para descargarnos los planos desde AQUI. Hay que rellenar el formulario que aparece con Nombre + Apellido + Email + Propósito descarga planos.

Después, aparecerá una ventana para poder descargar dos archivos; el primero, es un resumen general de la vivienda y algunas técnicas de eficiencia energética aplicadas, y el segundo (Por el tamaño del archivo, tarda un poco en descargarse), encontrando todos los planos al detalle; desde cimentación, muros, cubiertas, detalles constructivos técnicos, etc.




como aplicar los principios de diseño de Permacultura a un proyecto arquitectónico


En 1978, los ecólogos australianos David Holmgren y Bill Mollison acuñaron por primera vez el concepto de permacultura como método sistemático. Para Mollison, "la permacultura es la filosofía de trabajar con, y no en contra de la naturaleza, luego de una observación prolongada y reflexiva". [1] Holmgren, por su parte, define el término como "aquellos paisajes conscientemente diseñados que simulan o imitan los patrones y las relaciones observadas en los ecosistemas naturales". [2]

El año 2002, Holmgren publicó el libro Permaculture: Principles and Pathways Beyond Sustainability, definiendo 12 principios de diseño que sirven de guía a la hora de generar sistemas sostenibles. Estos principios pueden aplicarse a todos los procesos que realizamos diariamente con el objetivo de humanizarlos, aumentar su eficiencia y asegurar la subsistencia de la humanidad a largo plazo.

casas con todo incluido y que fabrican en apenas cinco meses se extienden por toda España




Reinventar el modelo de construcción de una vivienda de manera que se fabrica en cinco meses en una nave y se monta en 15 días sobre el terreno parece una misión imposible, pero es la fórmula desarrollada por una firma valenciana de arquitectura que ha logrado la industrialización completa del proceso.

Con "todo incluido", incluso espejos, armarios o electrodomésticos, la vivienda sale de la nave, se lleva en transportes especiales a la parcela del propietario, se implanta en el terreno, se "cose" y se instalan todas las conexiones necesarias.

Antes, operarios especializados coordinados y trabajando en un ambiente controlado han fabricado la casa en una nave que aúna el estudio de arquitectura, el 'showroom' de materiales y la fábrica en una superficie de 4.400 metros cuadrados llamada Casas inHAUS, donde se diseñan, construyen y venden viviendas a precio cerrado a toda España y Francia.

Todo el proceso de fabricación y terminaciones se prolonga unos cinco meses, a veces menos, para tener una vivienda diferente para cada cliente y personalizada, con diseño y con un servicio integral de proyecto y obra.

La empresa fue creada por los hermanos Rubén y Sergio Navarro, arquitectos, hijos de albañil, que habían trabajado como parte del equipo de proyectos en el despacho de arquitectura de Ramón Esteve, en el primer caso, y en un despacho con encargos de tipo residencial, en el segundo.

En un primer momento, con la crisis aún coleando, desarrollaron un catálogo de viviendas prediseñadas mediante una combinación entre obra tradicional y el empleo de prefabricados y trabajaban con proveedores de casas modulares a nivel nacional, pero fueron más allá y aplicaron procesos de otras industrias como la automoción.

Casas inHAUS ha evolucionado desde viviendas con un modelo y precio establecido a casas de gran formato (300 m2) para clientes de alto nivel adquisitivo y personalizadas.

"Las primeras ventas eran casas de 80.000 euros, la última de 1,6 millones", explica la arquitecta y responsable de Comunicación y Marketing de Casas inHAUS, Mercedes Navarro, que lamenta que la industrialización de la construcción "no está interiorizada" en España y se asocia a la idea de 'low cost'.

El proceso industrial anula la posibilidad de sobrecostes y reduce el impacto de ruidos y molestias a los vecinos y al medio ambiente ya que se fabrica en un espacio único en la sede de la empresa en el parque Juan Carlos I de Almussafes (Valencia) lo que permite centralizar transportes, proveedores y residuos.

Ha desarrollado un sistema constructivo propio llamado EMOHA que otorga durabilidad, aislamiento acústico y térmico, y eliminación visual de salientes, entre otras ventajas, y un sistema de puentes grúa y útiles que permite mayor eficiencia en la carga de las viviendas en la fábrica para su posterior transporte a la parcela.

Hasta ahora las casas modulares de Casas inHAUS se han vendido en localizaciones próximas a Barcelona, Valencia, Alicante, Mallorca (donde la casa viajó en barco) y en la provincia de Madrid, y en menos de un año desde la salida al mercado francés, la facturación en el extranjero supone el 20% del total.

Ya ha gestionado más de un centenar de proyectos y ha implantado 60 viviendas, y la empresa, de 85 empleados (catorce de ellos arquitectos), ha comenzado el desarrollo de un nuevo proyecto, la edificación en altura.




invernaderos semienterrados (Walipini greenhouse)



In the 1990s, a philanthropic arm of the Mormon Church called the Benson Institute started an unusual project. A group of volunteers constructed a prototype underground greenhouse for farmers near La Paz, Bolivia. They called the design a ‘Walipini’, meaning place of warmth in the local language. A simple pit with plastic sheeting as a roof, the design minimized costs, while aiming to create a more energy-efficient greenhouse for year-round growing using the stable temperatures of the soil underground.

For several years, the Walipini greenhouse produced crops for the community. The project’s biggest impact, perhaps, came many years later, as the the idea has slowly caught on among North American gardeners. Proponents praise the ability of a pit greenhouse to grow year-round using a simple low-cost structure and the earth to naturally heat and cool it. While there is truth in those statements, there is also a great need for caution when building a Walipini greenhouse.

Many North American gardeners mimic the original Walipini design exactly, as laid out in the Benson’s Institutes report on Walipini design and construction. The original greenhouse, importantly, was designed for the climate of Bolivia, 16 degrees South of the equator and with moderate winters. Placed in a different climate and latitude, the same greenhouse will naturally yield different results.


Any well-functioning year-round greenhouse should be customized for the local climate and conditions. The following tips serve to help you design a durable, year-round underground greenhouse – one that is based on the original Walipini design, but customized for a North American climate. 

Tailor the Structure to Your Sun Angles

The most critical part of customizing a Walipini greenhouse – and the element most first-time growers regrettably overlook – is to design the structure for the solar angles at your latitude. The original Walipini was designed for Bolivia, 16 degrees south of the equator. There, the sun is high in the sky year-round; shallow roof angle will allow light to penetrate the greenhouse throughout the year.

At higher latitudes in North America, the sun is much lower in the sky, particularly in the winter. In Denver, Colorado, for instance, the sun is only 26 degrees off the horizon at solar noon on winter solstice (compared to 50 degrees in La Paz Bolivia at their winter solstice). If you quickly sketch out a Walipini structure with a floor several feet deep and a flat roof, and a line of 26 degrees off the horizontal, you will see that the sun will not illuminate the floor of the greenhouse during the winter. Rather, plants will be completely shaded, making it challenging, if not impossible, to grow. (You can visualize this issue in the deep pit greenhouse below.)




Of course, you may not want to grow through the winter. Still, the same principles apply: consider the angle of the sun at your location during the seasons you want to grow, and ensure the greenhouse is not buried so deep that you are creating a shaded hole. You can look up the solar angles at your latitude using many online resources like SunCalc or NOAA’s solar position calculator. Then, sketch a profile of your greenhouse, adding the angles of the sun during some key dates, like the solstices and equinoxes.

As described below, you may have to adjust the geometry of your underground greenhouse to ensure sufficient light for growing. More on finding the best angle of roof for your greenhouse is described in this blog by Ceres Greenhouse Solutions. The report by the Benson Institute also describes their logic on choosing their geometry and is essential background reading.

Consider partially underground

If you follow the steps above, you will quickly see that it is hard to get full light in a greenhouse at higher latitudes without a much steeper roof angle. That makes the geometry of the typical Walipini greenhouse quite difficult for North American gardeners.

To get full light in the winter, growers at higher latitudes must alter the Walipini design altogether. A popular alternative is an earth-sheltered greenhouse, in which only part of the greenhouse is underground. Some above-ground glazing (i.e. glass or plastic) is used on the South, West and East to provide sufficient light in the winter, when the sun is low in the sky.

This configuration works very well on a south-facing hillside, as shown in the solar greenhouse by Ceres Greenhouse Solutions below. The north side of the greenhouse is surrounded by earth – providing natural insulation and stable temperatures of the soil — while the South face of the greenhouse transmits plenty of light for heat and growth.

A second alternative, in the likely case that you do not have a south-facing hillside, is to create a shaded area in the front of the greenhouse and use this for something else. This design was popularized Mike Oehler, author of The Earth Sheltered Solar Greenhouse, who grew in low-cost underground greenhouses in Idaho for over 30 years.

A deeper section in the front of the greenhouse will be intentionally shaded, to create a geometry such that the back beds are fully illuminated (shown below). Mike used the shaded area to keep rabbits; other uses might be a storage or work area, or location of aquaponic fish tanks.


Use durable framing

The original Walipini design used earthen walls without any interior framing. The sides were enforced with rammed earth. In many climates with different soils, this creates a very short-term structure. Nature abhors a vacuum, as the saying goes. Without interior framing the sides of the greenhouse will slowly erode, or quickly cave in, depending on your soils.

There are several methods for building a durable underground greenhouse. The most common is a wood framed structure with post and beam construction. Wood posts are bored a few feet underground, and stabilized with concrete piers. The greenhouse walls are then constructed around this sturdy frame. For a good overview of this building method, see the blog How to Build an Earth-Sheltered Greenhouse by the owners of Raven Crest Botanicals (whose greenhouse in Vermont is shown below).




Alternate construction methods involve concrete — either stacked and re-enforced concrete blocks or a poured concrete retaining wall. These are more expensive options, but also more durable since will eventually erode if exposed to wet soil underground.


Plan for Moisture

To expand on the above point, it is vital to consider that all building materials below ground will be constantly in contact with damp soil. Organic materials, like wood, should be protected. The most common method is wrapping wood posts in plastic, like polyethylene sheeting. There are also specialty fabrics –commonly used under the shingles of roofs – that wick water away from the wood and allow it to drain down.

Additionally, drains should be incorporated around the perimeter of the greenhouse so water does not run down into the structure. Installing a French drain outside of the greenhouse will help prevent the greenhouse from becoming a mud swimming pool during heavy rains. Interior drains are also useful -- when watering the greenhouse, water will drain outside, rather than accumulate in puddles in the garden. The original Benson report explains water management quite thoroughly, and is a good resource for more.


Don’t Forget Insulation

A common source of confusion about the efficiency of underground structures is the role of the soil. Most people assume that the soil provides insulation. That is true, but only to a degree. Soil is actually a relatively poor insulator (having an R-value of about 2 per inch compared to insulation materials, typically R-7 to R-14 per inch). Thus, if surrounded by freezing topsoil, the greenhouse will lose heat to the surrounding soil.

Building underground is more energy-efficient because the structures take advantage of the stable temperature of the soil deep underground. A few feet underground the soil stays a more moderate temperature (usually between 40-60F for the continental US). It can help keep the greenhouse cooler in the summer and warmer in the winter.

However, soil only begins to moderate in temperature a few feet underground, depending on the climate. The surface layers of soil track air temperature almost exactly. (You can look up an approximation of your soil temperatures using the SCAN website from the Natural Resources Conservation Service.)

Thus, to greatly increase the efficiency of an underground greenhouse, the walls should still be insulated, just like in an above ground greenhouse with passive solar design. Without insulation, the greenhouse will quickly lose any heat stored over the day. Insulation allows the structure to take advantage of the moderate temperatures of the soil deep underground, and will greatly benefit those trying to grow year-round in cold climates.

To insulate the walls of an underground greenhouse or Walipini, one can install rigid sheets of foam board insulation between the greenhouse framing. An added consideration is to select materials that can tolerate moisture. Polystyrene (often called pink board or blue board) is generally considered more durable for underground applications than other foam insulation boards like poly-iso (called bead board).

Set a Realistic Budget
A popular Tree-Hugger article boldly claims that you can “build an underground greenhouse for $300.” While that is certainly possible if you do all the work yourself, and find free materials, more realistic budgets are far higher. The article does not say where it procured its $300 budget; likely it is from the original Walipini project, which was built using volunteer labor and recycled materials in a developing country. It also assumes you are doing all of the excavation yourself, making it only applicable to those who own a backhoe or have a spare few months of their life to dig a large pit by hand. Building a durable underground greenhouse in a North American climate can be a significant endeavor, often costing a few thousand dollars. Whatever your budget, is important consider this and set realistic expectations so you are not surprised by costs down the road.

Another surprise for first time growers is that building underground is not cheaper; often, it is more expensive than a standard greenhouse. To create the same durable and energy-efficient greenhouse that exists above ground, one must do all the same work, but in addition excavate the site, remove a good deal of soil, and build sturdier walls that can resist the downward pressure of soils, and install drainage systems. That does not make the work unjustifiable. For their energy-efficiency, and stable year-round temperatures, underground greenhouses like Walipinis can definitely be worth it. But, do not opt for a pit greenhouse solely to cut costs.

A Walipini, or any underground greenhouse, can extend the season using a free natural resource. While an excellent strategy for many growers, one must be carefully consider how to customize the design or building method to work for the local climate. There is a great deal of misinformation about Walipinis, but there are also some excellent resources to help you build a durable, long-lasting, and abundant underground greenhouse.

prototipo de vivienda rural sostenible y productiva en Colombia



Abordando el diseño de unidades habitacionales para las zonas rurales del sur de la ciudad de Bogotá, la Sociedad Colombiana de Arquitectos llamó a participar en concurso público de ideas con propuestas que plantearan soluciones tecnológicas y espaciales que no solo permitan el desarrollo de formas de productividad y crecimiento viable, sino que apliquen criterios de sostenibilidad que aseguren la eficiencia y el confort de los espacios

Considerando la adaptabilidad de la arquitectura de la unidad a los predios localizados en tres geografías con pendientes variables y características propias del paisaje andino de montaña, el jurado le otorgó el primer lugar al equipo de FP Arquitectura.

Conoce el proyecto en detalle bajo las palabras de sus autores, a continuación.


Memoria enviada por el equipo de proyecto. La unidad habitacional se concibe como un contenedor activo a las condiciones climáticas, alberga un núcleo básico compuesto por dos habitaciones, servicios (baño, cocina, lavado, almacenamiento) y área productiva. Se concibe la cocina como el centro de la vida familiar rural. La estufa ecológica, marca el ritmo de las actividades domésticas en el día, mientras que en la noche actúa como un radiador central que permite ganancias de calor. La estufa es el centro calórico de la unidad, dispositivo que permite reunión y protección de la vida interna. Los puntos húmedos (baño y lavado) se localizan en la esquina suroccidental y suroriental para alejarlas del centro calórico de la unidad. En la noche, estas zonas pueden cerrarse para bloquear el ingreso de viento y humedad hacia el interior.


Acorde a las condiciones térmicas y geográficas de los tres microclimas propuestos, se buscó a nivel general, una unidad habitacional formalmente compacta, sin quiebres o aperturas que propicien perdida de calor por puentes térmicos. A nivel interno, la unidad habitacional se concibe bajo dos premisas: resguardar el área de habitación contra las temperaturas bajas en la noche, y poner el área productiva frente al paisaje andino de montaña en directa relación con el territorio, zona que involucra actividades de unidad familiar en el día.


La estructura espacial permite que la familia pueda gestionar y transformar el interior de acuerdo a sus necesidades cotidianas, y ocupar nuevas áreas en el interior del contenedor (progresividad vertical) y configurar espacios de trabajo para fomentar las economías alternativas familiares y comunitarias.


Con el fin de adaptarse a diferentes pendientes de la topografía, el prototipo se soporta en un sistema de cimentación que combina vigas de fundación en una zona reducida y apoyos puntuales hacia el sur, minimizando la interferencia con el terreno natural.

La sección organiza las decisiones proyectuales:
  • El encuentro con el terreno mediante fundaciones puntuales y pilotes minimizando el impacto sobre el terreno natural y aislando la casa de la humedad.
  • Una gran ventana orientada hacia el sur funciona como zona de captación de calor regulable, permite la iluminación natural y vincula la casa al paisaje.
  • La envolvente a doble altura crea un espacio en segundo nivel disponible para el crecimiento y transformaciones futuras.
  • La disposición de un núcleo compacto de servicios protege los espacios del frío del norte.
  • El espacio productivo y el corazón de la casa pueden integrarse en un único espacio donde suceden las actividades cotidianas.


Estrategia de diseño sostenible:

La unidad habitacional se orienta con la zona productiva hacia el sur, y se cierra con una superficie transparente permitiendo grandes ganancias de calor al recibir radiación solar todo el día durante 8 meses del año. El calor que entra por las superficies transparentes, calienta el aire interior de este espacio y se transmite a las habitaciones a través de muros trombe. Estos muros se pintan de color negro para que absorban más radiación solar. Se logra un rango de confort climático al interior entre 18º C y 24º C.

La fachada norte es la que menos sol recibe en el año y se cierra con muros de BTC, material de gran capacidad de inercia térmica, que se convierte en una barrera aislante, muy cerrada que retiene el calor obtenido en el interior.


Para verificar la efectividad de todas las estrategias térmicas incluyendo la del control selectivo de ventilación, se realizan las simulaciones con las ventanas de la zona productiva abiertas en un 50% y el resto de ventanas de la unidad habitacional, abiertas al 10%. Se observa que todos los espacios (Habitaciones, Sala y Cocina) se encuentran dentro de la zona de confort el 100% del tiempo en el caso de Doña Juana y La mesa, y al 80% del tiempo en el caso de Betania.


El análisis de confort lumínico se realiza para una condición promedio del año, con condiciones de cielo nublado, es decir una iluminación exterior de 10000 lux. Los resultados demuestran que las habitaciones, la sala y la cocina mantienen unas condiciones lumínicas superiores a 500 lux durante las horas de ocupación. Así mismo, en la simulación de trayectoria solar en el solsticio de verano y en el equinoccio de primavera. Se observa el sol incidente sobre las fachadas, lo cual se traduce en ganancias de calor.

Otras consideraciones sostenibles son:
  • Recolección de aguas lluvias: En las zonas de implantación una cubierta de 60 m2 permite recolectar hasta 9.1 m3 de agua al mes para el consumo de la familia.
  • Cocina de alta eficiencia: Ahorra entre 30% - 60% de leña en comparación con estufas de leña tradicionales, reduciendo considerablemente las emisiones de material particulado al aire.
  • Huerta y ciclo de compostaje: El 50% de la basura son residuos orgánicos que pueden reutilizarse en un ciclo de compostaje, para fertilización de huertas que contribuyen a la seguridad alimentaria de la familia.
Materialidad y autoconstrucción

La unidad habitacional se concibe con una paleta ecológica de materiales que generan un mínimo impacto ambiental y que funcionan adecuadamente para los tres microclimas. Adicionalmente, son materiales asociados a técnicas de construcción tradicional, lo que permite involucrar a la comunidad en la construcción e instalación de la unidad. La apropiación tecnológica favorece la sostenibilidad social y económica del proyecto.


1. Bloque de tierra comprimida BTC: los muros de BTC brindan a la casa gran capacidad de inercia térmica, además, este material genera un mínimo impacto ambiental. Adicionalmente, pueden ser construidos manualmente por las personas produciéndose una apropiación tecnológica que favorece también la sostenibilidad social y económica. (Sólo el 4.74 % CO2 frente al ladrillo común; Masa térmica 1740 KJ/ se traduce en retardo térmico 8 veces mayor frente al bloque en concreto; -1% de energía en la producción de un ladrillo convencional).

2. Tejas de polialuminio reciclado:Es una teja compuesta 90% tetrapack reciclado y 10% Foil de Aluminio, lo cual constituye en una solución práctica y económica con características térmicas y acústicas adecuadas para estos climas. Además, al ser una teja de fabricación local se incentiva la economía de la región. (A partir de reciclaje de tetrapack al 90% y 10% foil aluminio; Peso 5.3kg / m2 permite fácil transporte al ser ligera; No genera condensación; Termo acústica, aísla entre 4ºC- 8ºC - tetrapack)