Si asumimos que las características arquitectónicas de los edificios juegan un papel fundamental en su eficiencia energética y medioambiental, cabe preguntarnos como describir dichas características de manera consistente y estructurada. Es en esa línea que hemos desarrollado el concepto de las variables de diseño, que parte de la siguiente idea básica:

Una variable de diseño es un aspecto del edificio sobre el que se puede tomar decisiones durante el proceso de diseño, por ejemplo la forma general o la composición de los cerramientos opacos. Esas decisiones son intencionales y se llevan a cabo de manera relativamente libre, si bien, como es lógico, siempre existen límites prácticos. Por ejemplo, es posible definir la forma del edificio, pero dicha forma estará limitada por las características del predio y las regulaciones urbanas. Ahora bien, cada variable de diseño se considera independiente, aun cuando interactúe con otras variables para determinar la eficiencia del edificio. Por ejemplo, el impacto específico de la forma del edificio puede depender del nivel de aislamiento de los cerramientos opacos, pero ambas variables siguen siendo independientes pues se pueden definir por separado.

El concepto de las variables de diseño puede ser útil para deconstruir el problema general (identificar las características adecuadas para que un edificio sea eficiente) en partes más pequeñas. Estas partes se pueden estudiar entonces por separado o de manera combinatoria. De esa manera se podría facilitar el análisis de la eficiencia de los edificios, la toma de decisiones durante el proceso de diseño e incluso la definición de criterios normativos.

La Figura 1 ilustra nuestra propuesta de clasificación de las variables de diseño. Éstas se agrupan en tres grandes categorías, configuración geométrica, composición de la envolvente y otras variables. La última categoría agrupa variables que se encuentran en una situación intermedia respecto a las dos primeras, es decir, que podrían pertenecer a ambas categorías. Es el caso de los elementos de sombreado, que en ocasiones forman parte intrínseca de las unidades de acristalamiento, pero en otras son dispositivos de índole más arquitectónica. Algo similar sucede con la estanqueidad al aire, que depende fundamentalmente de la composición de la envolvente pero también puede depender de la configuración geométrica del edificio.

Figura 1. Clasificación de las variables de diseño.

Esta clasificación de las variables de diseño no pretende ser concluyente. Lo realmente importante, en todo caso, es no dejar fuera alguna variable que pueda tener un impacto significativo en el desempeño de los edificios. En los siguientes subapartados revisaremos cada una de las variables de diseño por separado, incluyendo su definición y la descripción de los principales parámetros asociados. Antes veamos un par de temas importantes.

Sobre la aplicación del concepto de variables de diseño

La aproximación tradicional al diseño de edificios altamente eficientes, desde el punto de vista energético y medioambiental, ha sido a partir de un conjunto de estrategias de diseño. Estas tienen su origen en el desarrollo de la arquitectura bioclimática, desde hace ya algunas décadas. Cuando se comprenden y aplican de manera adecuada, las estrategias de diseño pueden ser una buena guía para desarrollar edificios más eficientes. Sin embargo, hay un pequeño problema: los diseñadores suelen ver estas estrategias como opcionales, es decir, consideran que se pueden emplear o no, dependiendo de los gustos de cada uno. Esto da lugar a que el desarrollo de edificios sostenible se considere una “tendencia” arquitectónica más.

El concepto de las variables de diseño parte de una base conceptual distinta: estas no son opcionales, sino que SIEMPRE están presentes en nuestros proyectos. En otras palabras, cuando desarrollamos un proyecto arquitectónico debemos forzosamente seleccionar opciones para cada una de las variables de diseño. Y cada una de esas selecciones tiene un impacto en el desempeño energético y medioambiental de los edificios, seamos conscientes de ello o no. En la medida en que comprendemos este hecho, podemos implementar procesos de diseño más responsables e integrales. Por ejemplo, numerosos estudios indican que las variables de diseño no solo son cruciales para mejorar el desempeño energético y medioambiental de los edificios, sino que:

• Si se plantean de manera adecuada desde las etapas iniciales del proyecto, representan la posibilidad de lograr elevados niveles de desempeño con un mínimo impacto en los costos de edificación.
• Si se plantean de manera inadecuada, su corrección implica inversiones de tal magnitud que muchas veces resulta inviable.
• Cuando sucede lo que se indica en el punto anterior, no solo tendremos un edificio ineficiente desde el punto de vista energético, sino que casi seguramente producirá disconfort en sus ocupantes, con lo cual estaremos incumpliendo uno de los cometidos fundamentales de la arquitectura, esto es, crear espacios adecuados para las actividades humanas.

Hoy en día las normativas energéticas para la edificación, al menos en los países en los que se aplican con cierto rigor, obligan a los diseñadores a tener cuidado con la selección de opciones para algunas de las variables de diseño. Sin embargo aun falta mucho por hacer, pues el cumplimiento de las normativas no siempre garantiza que se consigan adecuados niveles de confort o que los edificios sean realmente sostenibles desde un punto de vista amplio (más allá de la reducción de las demandas energéticas).

Algunos conceptos relacionados

Para comprender mejor las variables de diseño, y emplearlas de manera correcta, conviene familiarizarnos con otros conceptos relacionados, como las opciones de diseño, los parámetros y las soluciones de diseño. Revisemos estos conceptos:

OPCIÓN DE DISEÑO

Una opción de diseño es una alternativa posible de una variable de diseño. Por ejemplo, la forma general de un edificio puede ser un cubo, un cilindro o un volumen en “L” (entre muchas otras posibles configuraciones). Así, estas tres alternativas representan sendas opciones de diseño para la variable “forma”. Dependiendo de las restricciones específicas de cada proyecto, las variables de diseño pueden tener muchas o pocas opciones.

PARÁMETRO

Las opciones de diseño se pueden definir mediante uno o más parámetros. A manera de ejemplo, las opciones de la variable de diseño “orientación” se pueden definir exclusivamente mediante el parámetro “ángulo respecto al norte geográfico”, mientras que las opciones de la variable de diseño “composición de los cerramientos opacos” se pueden definir mediante la combinación de varios parámetros, como la “resistencia térmica” y la “inercia térmica”.

El término parámetro se originó en el campo de las matemáticas, donde, de acuerdo con una de sus definiciones más comunes, representa una constante que puede variar pero que se fija cuando se usa en una expresión matemática que incluye una o más variables. Por ejemplo, para calcular el área de un círculo se requiere saber la medida de su radio; la medida del radio del círculo es entonces un parámetro que tendrá diferentes valores en círculos con diferentes áreas. Sin embargo, el uso del término parámetro se ha extendido a muchos otros campos de conocimiento, generalmente con significados un tanto más generales. Una definición acorde con nuestro campo de estudio indica que un parámetro es uno de un conjunto de factores que definen un sistema, determinan su comportamiento y pueden ser modificados para llevar a cabo experimentos.

SOLUCIÓN DE DISEÑO

Una solución de diseño representa la configuración completa de un edificio, incluyendo una opción específica para cada una de las variables de diseño. En otras palabras, una solución de diseño indica una única combinación de opciones de diseño para un edificio. Este concepto es importante, pues en última instancia lo que estamos buscando es una solución de diseño que sea adecuada, o mejor aún, óptima.

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