Estrategias pasivas I. La forma del edificio.
ESTRATEGIAS PASIVAS I: LA FORMA DEL EDIFICIO.
La forma de un edificio es una de las estrategias pasivas a tener en cuenta a la hora de lograr un buen aprovechamiento climático. Para estudiar la forma óptima del edificio deberemos estudiar alguno de estos dos parámetros: o el FACTOR DE FORMA o su inverso que es la COMPACIDAD.
FACTOR DE FORMA:
Es el cociente entre la superficie de la envolvente del edificio y su volumen. A la inversa que la compacidad.
COMPACIDAD:
Es el cociente entre el volumen total del edificio y la superficie externa de la envolvente.
La envolvente representa la superficie de intercambio de calor entre el interior y el exterior, mientras que el volumen del edificio determina la capacidad de almacenaje de energía del que tiene el edificio.
Desde un punto de vista geométrico, la superficie externa total incluye todos los cerramientos que conforman la envolvente del edificio. En algunos casos, se excluyen los cerramientos adiabáticos (que están en contacto con otros espacios con condiciones térmicas similares). Por ejemplo, si hay dos módulos con una pared medianera entre ellos, la envolvente será la que engloba los dos módulos, sin contar su medianera.
También hay casos en los que incluso excluyen cerramientos que no estén en contacto directo con el aire, como por ejemplo los suelos sobre terreno.
Hay que tener en cuenta estos criterios a la hora de interpretar valores de compacidad o factor de forma.
Estándares como Passivhaus, utiliza el parámetro de factor de forma. Y considera un buen factor de forma aquel menor o igual a 0,7 m2/m3.
Sin embargo, la calificación energética en España (Lider y Calener) utiliza como parámetro de referencia la compacidad.
Por lo tanto, no se pueden comparar directamente valores de edificios calculados según Passivhaus o según Calener.
En el caso de la certificación energética española, los edificios pequeños funcionarán mejor en cuanto a compacidad. Mientras que en Passivhaus, a los edificios pequeños les resultará más difícil alcanzar su certificación, puesto que, a menor espacio, mayor envolvente que aislar. Por el contrario, en Passivhaus, edificios más grandes tendrán mejor factor de forma (menor) y les será más fácil llegar a cumplir el estándar Passivhaus.
INFLUENCIA DE ESTOS DOS PARÁMETROS EN EL INTERCAMBIO ENERGÉTICO ENTRE EDIFICIO Y AMBIENTE EXTERIOR:
A mayor superficie, mayor capacidad de intercambio y a mayor volumen, mayor capacidad de almacenamiento de calor.
A medida que el volumen aumenta, también lo hace la superficie exterior, pero en menor proporción, de manera que el factor de forma disminuye. Igualmente, a mayor compacidad, menos superficie de piel y, consecuentemente, pérdidas energéticas menores. Por lo que, para minimizar el intercambio energético entre un edificio y su ambiente exterior, la mejor forma de una edificación desde el punto de vista bioclimático, sería la esférica. Pero, como sabemos, también la más complicada de ejecutar…
Como dato curioso, está comprobado que un edificio elíptico con buen factor de forma supone un ahorro de un 11% de demanda de energía frente a un edificio igual pero de forma rectangular.
No hay que olvidar que cada clima requerirá un diseño arquitectónico. En climas extremos (fríos o calurosos) son aconsejables formas compactas, es decir, con factores de forma bajos (del orden de 0.5); mientras que en climas cálidos y húmedos es preferible un factor de forma alto (mayor de 1.2), con el objetivo de facilitar la ventilación del edificio.
NOTA: Es importante tener en cuenta que la proporción entre volumen y envolvente también se ve afectada por el tamaño del edificio. Dada una misma forma, por ejemplo, un cubo, cuanto mayor sea el tamaño, mayor será también la compacidad.
¡El edificio es 10 veces más grande y su factor de forma es 10 veces mejor!
Estos conceptos de FACTOR DE FORMA y COMPACIDAD además ayudan a valorar la existencia de puentes térmicos, pudiendo decir que compacidades altas equivalen a una menor probabilidad de existencia de puentes térmicos ligados a la envolvente.
Son dos parámetros que sirven como primera aproximación del intercambio de energía calorífica del edificio con el exterior. No tienen en cuenta características importantes como el sistema constructivo de la envolvente o la situación del edificio en el entorno. Por lo que, la orientación y otras estrategias pasivas de diseño juegan un papel más importante que el factor de forma y la compacidad en la idoneidad de la solución adoptada.