El estilo del castillo, construido a mediados del siglo XIX, podría considerarse ecléctico, ya que incluye varias corrientes arquitectónicas de diferentes latitudes y periodos, todas amalgamadas en el mismo recinto.

La más notoria de estas corrientes es la gótica, que se puede apreciar en los interiores de los dos primeros niveles, así como en las ventanas y torrecillas del exterior. La influencia arabesca se deja ver en los pináculos de las torrecillas, así como en la cúpula principal, sobre la que descansa un planeta tierra. Finalmente, el estilo neoclásico se hace presente en varios detalles de la fachada como las columnas y esculturas decorativas, además de en el interior con los mismos elementos.

El castillo está dividido en tres niveles, el primero dedicado a los Apartamentos de Estado y Protocolo, el segundo a los Antiguos Apartamentos Familiares, y el tercero, donde se encuentran los Modernos Apartamentos Familiares que usan los Wittelsbach-Sucre durante sus estadías.

Los recorridos turísticos, disponibles durante todo el año con excepción del mes de diciembre, se realizan únicamente por los dos primeros pisos, ya que el último nivel es usado frecuentemente por la familia real.

Después de su matrimonio con el rey Antonio II en 1990, Astrid de Bélgica convirtió a Guachalá en uno de sus sitios favoritos para descansar los fines de semana y en la temporada navideña. Sin embargo, el edificio mostraba grandes signos de deterioro causado por la falta de uso en la que había caído por más de medio siglo.

En 1992, conciente de que el edificio requería una renovación exhaustiva, la reina Astrid contrató al arquitecto neerlandés Wiel Arets, que había trabajado junto a la consorte quiteña en algunas propiedades de la familia real belga en el pasado.

Arets recibió la consigna de mantener el valor arquitectónico y patrimonial del edificio, por lo que debió ceñirse a los planos originales y a fotografías antiguas de los salones para su restauración. El trabajo meticuloso realizado en los dos primeros pisos duró un año y medio, aunque se demoró seis meses más debido a los permisos patrimoniales que necesitaba el rediseño total del tercer nivel, que sería ocupado por los nuevos Apartamentos Familiares.

El trabajo de Arets en el Castillo de Guachalá ganó varios premios de arquitectura a nivel mundial, incluidas las bienales de Barcelona, Tokio, Nueva York y Cuenca. Su experiencia y prestigio tras la renovación del edificio le permitieron llegar, además, al decanato del Instituto de Arquitectura Berlage, en Rotterdam, uno de los más importantes de Europa.

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