Respuesta Bioclimática de la arquitectura colonial
religiosa EN MEXICO.
Gloria María Castorena(1); Aníbal Figueroa(2)
Universidad Autónoma Metropolitana, México
Av. San Pablo 180, México D.F., 02200. TEL
(55)5318-9189
Resumen
El objetivo del presente trabajo es analizar la respuesta bioclimática de la arquitectura colonial religiosa en México. Para ello se ha tomado como caso de estudio el conjunto arquitectónico del excolegio de Tepotzotlán, en las diferentes etapas de crecimiento, desde una perspectiva bioclimática, que permita evaluar la respuesta de la arquitectura a las condiciones ambientales y demostrar las alternativas de solución que en su momento utilizaron para el funcionamiento autosuficiente de las instalaciones educativas.
ABSTRACT
This document analyzes from
a bioclimatological point of view the Jesuist College of Tepotzotlan, on its
different design and eco technological elements. It identifies self-suficiency
alternatives for educational facilities used in the colonial period in
1.
Introducción
Uno de los ejemplos más
citados en la literatura de la arquitectura del periodo colonial es el actual
Museo Nacional del Virreinato, el cual comprende las edificaciones de los
excolegios jesuitas ubicados en Tepotzotlán, Estado de México. El conjunto ha
sido analizado por varios autores bajo una visión histórica, así como por sus
cualidades arquitectónicas[1], ya que es considerado internacionalmente como
uno de los ejemplos más significativos de la arquitectura religiosa que se
desarrolló en México en los siglos XVI, XVII y XVIII. Nos hemos propuesto
desarrollar una nueva línea de estudio relacionada con los aspectos ambientales
y energéticos de los conjuntos religiosos coloniales, por lo que hemos tomado
como caso de estudio este conjunto. El
objetivo de este trabajo es ampliar y complementar la información
histórica y arquitectónica, a través de la evaluación de su funcionamiento
bioclimático y de algunos elementos constructivos particulares que lo
complementan.
El Clima de Tepotzotlán es
clasificado como Cb(w0)(w)(i'), por medio del sistema propuesto por Koppen y
modificado por García, equivalente a un templado sub-humedo con lluvias en
verano, poca oscilación térmica anual y heladas en invierno. El bioclima para
diseño de edificaciones es semi-frío con precipitación media, empleando la
clasificación de Figueroa-Fuentes[2], ya que la
temperatura media del mes mas caluroso es menor a 21°C y la precipitación
pluvial anual se encuentra entre los 650 y los 1000 mm.
La temperatura media anual
es de 15.3°C con una osilación anual de 14.7°C. El mes mas caluroso es Abril,
con máximas promedio de 26.2°C. El mes mas frío es Enero, con mínimas promedio
de 3.5°C. La Humedad relativa madia anual es de 61.9%.
La radiación global media
anual es de 4.7 kw/m2 día. La mayor y menor
radiación se registran en abril y diciembre respectivamente con valores de 5.6
y 3.6 kw/m2 día.
La precipitación pluvial
anual es de 699.5 mm. El mes mas lluvioso es Julio con una media de 181.5 mm,
el mes mas seco es noviembre con 3.5 mm en promedio. Los vientos dominantes
provienen del Norte-Noroeste con velocidades medias de 1.1 m/s.
En la Carta Bioclimática y el Diagrama Psicrométrico podemos observar
claramente que existen oscilaciones termicas importantes y un requerimiento de
calentamiento solar pasivo a lo largo de todo el año, el cual se acentúa
durante la noche, particularmente en los meses invernales. El requerimiento
máximo se presenta en los meses de invierno con 560 W/m2.
La
inercia térmica y la masividad son estrategias fundamentales para los espacios
habitables, ya que ayudan a reducir la oscilación térmica y favorecen el
equilibrio térmico y las ganancias indirectas. Preferentemente se deben emplear
muros que produzcan un retardo térmico de 10 a 14 horas, combinándolos con
sistemas de calentamiento solar directo e indirecto.
Debe
considerarse la protección al viento dominante del Norte- Noroeste.
2. Antecedentes Históricos
Las edificaciones que hoy
integran el conjunto, se desarrollaron en un terreno de 60,000 m2., a lo largo
de casi 300 años, bajo los patrones universales que distinguen a los edificios
educativos de la orden de los jesuitas.
Figura 1. Planta
Arquitectónica del nivel de acceso
El excolegio de Tepotzotlán se realizó en cuatro etapas[3] constructivas importantes: Las primeras Construcciones, El templo de San
Francisco Javier, Ampliaciones y el Esplendor Ornamental. Estas se
desarrollaron desde finales del siglo XVI hasta el siglo XVIII, cuando la orden
fue expulsada de los territorios americanos.
Figura 2. Corte Esquemático del Colegio de
Tepotzotlán
Una de las características
dominantes de la tipología de estos
conjuntos educativos, es la agrupación y jerarquización de áreas a través de
claustros, los cuales utilizan el patio central como elemento de unión entre
los edificios. Naturalmente, el patio tiene la función de iluminación y ventilación
y control térmico, sirviendo al mismo tiempo para albergar los sistemas
hidráulicos y de desagüe.
3. El sistema hidraulico.
El sistema de abastecimiento de agua que originalmente se utilizó en los terrenos de cultivo colindantes al Museo Nacional del Virreinato, era el comúnmente llamado de agua rodada, proveniente de los manantiales. En este, el agua fluía por gravedad hasta fuentes ubicadas en el centro de población. Esta acequia de agua “antigua”, como la nombran los españoles en los protocolos del Colegio, data de la época prehispánica y con ella regaban sus tierras los indios, sin embargo, también ocupaban el liquido para preparar sus alimentos y para beber.
A la llegada de los Jesuitas y con la formación del Colegio que albergaba a una población creciente, surgió la necesidad de incrementar la dotación de agua proveniente de la zanja prehispánica. Por ello, los Jesuitas modificaron el trazo original, aportando los materiales, herramienta y alimento a la mano de obra local, con lo cual los indios y el clero llegaron a una concertación en el año de mil seiscientos ocho para que el agua corriera libremente hacia el Colegio los días lunes, martes, miércoles y jueves; y los tres restantes dias (viernes, sabado y domingo) fuese utilizada por los indios; acuerdo en el que no se cita que el día domingo no se debe laborar por aspectos religiosos.
El Colegio utiliza el agua de la acequia, actualmente denominada zanja real para riego, limpieza, preparación de alimentos y para beber, agregando a dichas funciones la fuerza hidráulica para la generación de la fuerza motriz necesaria para el funcionamiento de dos molinos para cereales.
Fotografía 1 Fotografía 2
Cisterna en la Huerta Acueducto a Cocinas
La zanja real accede al Colegio por el lado norte a través de los molinos. Ahí se almacenaba parte del liquido en un deposito a cielo abierto ubicado en el punto mas alto de la huerta, para ser usada posteriormente en el riego por gravedad de las áreas de producción de alimentos y los jardines. Este depósito también era empleado para fines recreativos como piscina.
Otro tanto del liquido se conducía a través de un canal perimetral y un pequeño acueducto a las construcciones para conducirlo al interior de una cámara fría usada en la conservación de los alimentos y hacia la cava. El recorrido terminaba en una fuente ubicada en el patio de las cocinas, colindante con el refectorio.
A principios del siglo XVI se construye la Casa de Probación y Seminario de Lenguas, con lo cual fue necesario tener otra fuente de abastecimiento de agua. Esta se obtuvo a través de la captación por medio de las azoteas de los edificios y el almacenamiento del agua de lluvia, en el denominado patio de los aljibes. Estos fueron los primeros edificios del conjunto, estuvieron destinados originalmente a las aulas para la impartición de clases en el Seminario de Lenguas, posteriormente se edificó el nivel superior, utilizándose parte del edificio como área para los religiosos.
En el patio central se ubican
dos depósitos de almacenamiento de agua, los cuales fueron explorados en 1987
por la Arqueóloga Reyna Cedillo, quien describe en su informe el sistema
hidráulico de los excolegios jesuitas de Tepotzotlán6. La
investigación de este patio realizada a través del programa de salvamento
arqueológico, cita que se encontraron adosadas a las paredes exteriores de los
aljibes, unas piletas colocadas a diferentes niveles, las cuales funcionaron en
la época del Colegio de San Martín. Las
piletas eran abastecidas por del sistema de agua rodada a través de la Zanja Real.
Otro descubrimiento
importante fue el de una edificación en el lado este de los aljibes, la cual se
supone fue una habitación que posteriormente se utilizó como estanque, el cual
presenta una pileta central. Cabe citar que los aljibes que actualmente se
encuentran en el patio del mismo nombre son de forma cúbica con una sección de
5 m. por lado y una doble altura dividida a la mitad por un andador
perimetral. Estos depósitos
originalmente utilizaban para su abastecimiento el sistema de agua rodada, sin
embargo al construirse la planta alta del edificio perimetral, se diseño el
sistema de captación, filtrado y almacenamiento del agua pluvial.
El sistema de agua de lluvia
presenta cuatro etapas: captación,
conducción, filtrado y almacenamiento. La captación se realizaba a través de
las azoteas por un diseño de pendientes para concentrar las aguas pluviales en
un punto, estas aguas se conducía por medio de un canal adosado al muro norte
del claustro, para finalizar su recorrido exterior en el vértice noreste del
patio, sitio en el que se localiza un depósito cuya función es la de
distribución y filtrado por medio de una trampa de arena, antes de ser
almacenado el líquido en los dos aljibes. Este filtrado era muy importante,
pues estos son los depósitos de agua potable del conjunto.
La división en dos cámaras
permitía dosificar el consumo de agua y garantizar la existencia de suficiente
líquido para la época de estiaje que, como en todo el altiplano mexicano, se
presenta entre los meses de noviembre y abril. El agua para los animales o para
los cultivos de hortalizas, se almacenaba en otro depósito abierto mucho mayor
que mencionaremos mas adelante.
Fotografía
3 Fotografía
4 Fotografía 5
Patio
de los Aljibes Molinos Espadaña
y Reloj de Sol
4. El patio de las cocinas
El patio de las cocinas
concentra el área de servicio, destinado a la guarda y el almacenamiento de alimentos y del vino, así como la zona de
preparación de los mismos. Con una proporción ligeramente alargada en el eje
norte sur, muestra en la fachada sur del edificio dos relojes solares, los
cuales eran un elemento indispensable para la preparación de los alimentos. El
primero de ellos fue sustituido al hacer una ampliación que obstruyó su vista
desde el patio, por lo que se construyó un segundo reloj con una orientación
ligeramente diferente. Este segundo reloj aún funciona y debe observarse que da
la hora en tiempo solar verdadero, por lo que presenta una diferencia de 36´
51". La longitud de Tepotzotlán es de 99° 13´, y la hora civil actual
utiliza el meridiano de referencia 90°, lo que implica una diferencia de 9° 13´
equivalente a 36 minutos.
Otros elementos importantes
en el área de servicio son la cava y el frigorífico. Desde luego, en la época
que fueron construidos no existían "maquinas de frío", por lo que la
conservación de alimentos y vino se tenía que hacer por medios naturales. Para
ello, existe en el Colegio un ingenioso sistema de enfriamiento
"pasivo". En el nivel mas bajo de la edificación se hicieron dos
cuartos abovedados, que por su ubicación quedan semienterrados en el terreno
natural. Sus muros son de mampostería de piedra de gran espesor y entre ellos
se hizo pasar el acueducto que lleva agua a la fuente del patio de las cocinas.
La humedad del acueducto se filtra al muro, incrementándose la humedad relativa
y produciendo con ello un enfriamiento evaporativo que reduce la temperatura en
los locales.
Dado que el clima en
Tepotzotlán tiene grandes oscilaciones diarias durante todo el año y que la
humedad relativa del aire en las tardes es inferior al 50%, este sistema
funciona eficientemente. Por ejemplo, en junio la temperatura a las 3 de la
tarde es de 24.3 ºC y la humedad relativa de 47%, a la misma hora la
temperatura de bulbo húmedo puede ser hasta de 17 ºC. Por otra parte en marzo la temperatura máxima
es de 24.8 ºC y la humedad relativa de 21%, lo que permitiría conseguir
temperaturas en el frigorífico inferiores a los 14 ºC. Originalmente, tanto la
cava como el frigorífico tenían gruesas puertas de madera para evitar que
entrara aire tibio desde el patio. La diferencia entre ambos locales es que la
cava no tiene ninguna ventana, ya que la luz afecta la calidad del vino, siendo
este un local muy húmedo, oscuro y frío.
Por otra parte el
frigorífico tiene dos orificios: uno mayor en el lado norte para permitir la
entrada de viento frío del norte y otro mas pequeño en la parte superior del
muro sur, para establecer una ventilación constante de aire que evitara la
formación de hongo o moho en los alimentos. Este segundo orificio es mas
pequeño para asegurarse que el flujo de aire sea siempre de norte a sur (aire
frío) y no a la inversa.
El sistema hidráulico en
esta zona es notable, pues además de enfriar los locales ya mencionados surtía
de agua a la fuente de la cocina y proporcionaba agua corriente a un pequeño
tanque a la entrada del refectorio que permitía lavarse las manos antes de
comer. El tanque tiene tres pequeños orificios para que varios seminaristas
pudieran hacer uso de él simultáneamente.
Fotografía 6 Fotografía
7 Fotografía 8
Camarín de la Virgen Patio de la
Hospedería Patio de las
Cocinas
5. El claustro de los
naranjos
El claustro de los naranjos,
concentraba el área destinada a los espacios habitables de los novicios, en una
parte del edificio se encontraban los dormitorios, aulas, biblioteca y las
áreas de esparcimiento como el boliche y el acceso a la huerta. En su planta
baja, se forma un corredor perimetral al patio, estando los espacios cerrados
remetidos, lo cual permite tener una área techada con sombreado y protección a
las inclemencias del tiempo. Cabe citar
que en la planta baja se encontraba el boliche, el billar, la sastrería y la
logia, abierta hacia el patio central. La planta alta estaba destinada a los
aposentos de los estudiantes y a la biblioteca.
Su distribución sitúa a las habitaciones en los lados oriente y sur del
patio, con lo cual se puede obtener
ganancias tanto directas a través de las ventanas, como indirectas aprovechando
la masividad de los muros. Aquí el carácter del espacio es muy distinto.
Siguiendo una antigua tradición árabe, traída de España, el patio tiene una
generosa fuente al centro, para refrescar el aire en las tardes y esta sembrado
de naranjos, lo que le da una sombra agradable, así como aroma a nardos casi
todo el año.
6. El patio de la
Hospedería
El patio de la Hostería, hoy
restaurante, fue originalmente la Hospedería; lugar de recepción para los
visitantes y sitio para albergar a los animales de transporte. De forma
rectangular, en proporción 2:1, el lado largo corresponde al eje norte sur,
esquema que es favorable para evitar el sombreado que produce la Iglesia de San
Francisco Javier, en la planta alta destinada a la las habitaciones de
huéspedes.
7. El patio de la
enfermería
Ubicado al norte del
conjunto arquitectónico que hoy forma el Museo Nacional del Virreinato, el
patio de la enfermería es rectangular en una proporción 3:1, alargado en el
sentido oriente poniente. El sentido de
este espacio abierto era el permitir
tener iluminación y ventilación en los edificios próximos, al mismo tiempo que
resultaba un espacio indispensable para la obtención de la materia prima
proveniente de las plantas en la preparación de medicinas. En este patio se
localiza otro pequeño aljibe y un sistema de canales que forman parte del
sistema hidráulico que por gravedad
distribuía el agua para el riego y preparación de las plantas medicinales.
8. La huerta
Ubicada en el lado norte y poniente
del conjunto, con una superficie
aproximada de 32 000 m2, se extiende lo que fue una plantación de árboles
frutales y hortalizas, destinada a la producción de alimentos para los habitantes del colegio, como lugar de
esparcimiento y para el desarrollo de actividades religiosas.
En la huerta se encuentran
varios elementos "bioclimáticos" muy interesantes. Lo primero que
llama la atención es la transición entre el patio de los naranjos y el huerto,
a través de un local con bancas, para permitir cambiar el calzado o la
vestimenta, al mismo tiempo que funcionaba como esclusa térmica entre el patio
central del claustro y la huerta. Muy cercanos a este local se encuentran dos
columnas cuadradas asentadas sobre una base sumida con respecto al terreno. Este
era el secador "solar". Su orientación es al sur y originalmente
disponía de cuatro vigas arregladas en pares que permitían colocar charolas con
frutas o verduras que se desearan secar, así como carne u otros alimentos
susceptibles de ser deshidratados.
Los huecos en la base de las
columnas son tanques de agua para evitar que los roedores u otros animales
pudieran acceder a través de las columnas y se comieran los alimentos que se
estaban secando. Debemos recordar que el conjunto funcionaba como un "desarrollo
auto sustentable", de ahí la necesidad de almacenar agua potable (patio de
los aljibes), refrigerar el vino y algunos alimentos (patio de las cocinas) y
deshidratar los productos producidos en la huerta, para poderlos almacenar
durante largos periodos de tiempo.
Es en el lado norte de la
huerta, donde se inicia el sistema hidráulico que utilizaba el agua rodada
proveniente originalmente de los manantiales ubicado al poniente del territorio
de Tepotzotlán y posteriormente a través de la presa de la Concepción. El
sistema se bifurca hacia el atrio de la Parroquia de San Pedro, y originalmente
estaba conectado al Colegio a través de la portería para finalmente depositar
sus aguas en los aljibes; mientras que el otro ramal se conectaba a la huerta, pasando
por los molinos de grano, los cuales utilizaban para su funcionamiento
energía proveniente de la fuerza de gravedad del agua rodada. Posteriormente el agua podía ser conducida y
almacenada en un estanque abierto, el cual permitía por gravedad regar la
huerta. Este estanque, además de ser
utilizado para el riego también funcionó como sitio de esparcimiento, recreo e
higiene para los habitantes del colegio.[4]
El sistema de desagüe tanto
del patio de las cocinas como del patio
de los aljibes se conectaba en dirección sur al conjunto, pasando por debajo
del Mirador, hacia el este paralelamente a la barda del Colegio. Entre la primera y segunda década
del siglo XX se construyó en la huerta, un sistema de fosa séptica para el
tratamiento de las aguas utilizadas en el colegio, el cual consiste en:
un depósito de
sedimentación, cuya función está implícita en su nombre, con la finalidad de
separar la materia sólida y permitir su precipitación en el fondo del depósito. Una vez separada la
materia sólida del líquido, este último era dirigido a una cámara anaeróbica y
posteriormente a una cámara aeróbica, para su oxidación. Existe en el sistema una última cámara
separada por muros bajos, que funcionaba como un sistema final de purificación
a través de la decantación de partículas a través de cal viva. De aquí se
obtenía una agua tratada, la cual se utilizaba por gravedad para el riego del
lado este y sur de la huerta, reincorporando a su ciclo natural el agua
utilizada en el conjunto.
9. Otras áreas.
Cabe citar, que todos los
colegios que se albergaron en Tepotzotlán fueron esencialmente religiosos, por
ello, la importancia de diversos recintos destinados al culto. La Iglesia a San Francisco Javier, la capilla
Doméstica, la capilla dedicada a la Virgen de Loreto, el Camarín de la Virgen,
la capilla de Montserrat entre otros, demuestran dentro de sus cualidades
bioclimáticas, el confort lumínico, con el óptimo aprovechamiento de la luz
natural que a través de materiales tales como el alabastro y los espejos,
manejan la cantidad, la calidad y el color de la luz en los espacios. El
confort acústico se consigue aislando los espacios del exterior y permitiendo
que a través de los pavimentos, de los materiales en muros y de las formas de
las cubiertas, el sonido interior tuviera comportamiento óptimo. El mejor
ejemplo lo podemos apreciar hoy en día, al evaluar la acústica es la Iglesia de
San Francisco Javier en la ejecución de los conciertos que año con año se
realizan en Tepotzotlán.
Como tercer propiedad bioclimática,
se debe mencionar el confort psicológico.
Sin lugar a duda, estos espacios religiosos cumplen el objetivo para el
cual fueron creados, son espacios que demuestran poder, que exigen el silencio
y que nos invitan a la meditación, resultando para la gran mayoría de los
visitantes sitios agradables o confortables.
Fotografía 6
Panorámica del Solarium o
Solario del Colegio de Tepotzotlán
Otro ejemplo de un espacio
con consideraciones bioclimáticas corresponde al “solarium”o solario, el cual
se sitúa al sur del conjunto, permitiendo tener ganancias directas a partir de
la mañana hasta la tarde, al mismo tiempo que el edificio ubicado al norte de
la terraza le protege del viento frío procedente de la dirección norte.
10. Conclusiones
Los edificios que albergaron
a los colegios jesuitas en Tepotzotlán durante la época colonial, fueron
construidos considerando los principios arquitectónicos y las normas urbanas
provenían de las edificaciones hispanas.
La topografía, los
materiales locales, la disponibilidad de recursos naturales y el conocimiento
constructivo de la época prehispánica, se conjunta con la experiencia hispana,
para resolver los problemas locales; considerando adicionalmente, que no existe
una diferencia significativa entre los bioclimas semifríos de España y los de
México, por lo que las edificaciones responden en forma correcta a los
principios de diseño que normaron el desarrollo de la Nueva España.
Sin embargo, no podemos
despreciar la visión arquitectónica de la época, en donde se analizó, diseñó y construyó
considerando todos y cada uno de los sentidos del ser humano. En este conjunto
se han aprovechado al máximo las condiciones naturales, buscando un lugar lo
más confortable posible. Solo el uso racional de los recursos naturales podía,
en su momento, ofrecer un sitio funcional, salubre y cómodo.
El análisis de los edificios
del excolegio de Tepotzotlán y la evolución histórica que lo llevó a conformar
el conjunto que hoy conocemos; son una fuente de conocimiento sobre las
soluciones arquitectónicas de la época. Su estudio y comprensión puede
contribuir a la adecuación y actualización tecnológica, aplicable en la
arquitectura de hoy.
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