Conclusiones

Sobre los criterios de diseño para bioclimas en México

México es un país de gran extensión territorial, caracterizado por diversidad de climas, atribuible a su geografía, orografía y ubicación en el planeta. Según parámetros como la temperatura y humedad predominantes, junto con criterios como los grados día y la estacionalidad predominante, el país puede ser clasificado en cuatro regiones climáticas: cálido seco, cálido subhúmedo, cálido húmedo y templado.

Actualmente, es posible utilizar la información recopilada para todas las ciudades representativas del país mediante el uso de archivos climáticos estandarizados. Éstos contienen datos horarios y mensuales sobre temperatura de bulbo seco, humedad relativa, radiación horizontal global, etc. Tal información ha sido recopilada durante más de 18 años y tratada estadísticamente para ser representativa de las condiciones promedio mensuales de localidades particulares.

Con base en la clasificación climática del país y en el análisis de la información contenida en los archivos climáticos, junto con criterios de la producción bruta en el rubro de edificación residencial, se seleccionaron tres ciudades y climas representativos para México:

• Clima cálido seco (Monterrey, Nuevo León) • Clima cálido húmedo (Mérida, Yucatán) • Clima templado (Puebla, Puebla)

A partir de simulaciones lumínicas y energéticas, fue posible analizar el rendimiento de espacios ubicados en las tres localidades mencionadas. Parámetros como la orientación, la profundidad del espacio, y el tamaño de la ventana fueron ratificados como cruciales para el aprovechamiento de la luz natural. Los tres parámetros mostraron estar muy ligados entre sí. Si bien, este conocimiento ha estado presente de manera intuitiva en el quehacer profesional, a partir de los cálcu-

los aquí presentados, fue posible determinar criterios cuantificables y rangos óptimos (wwr específicos según la profundidad del espacio, la orientación y el clima) para diseñar ventanas eficientes.

A continuación se resumen los criterios de diseño propuestos para los climas analizados:

• Limitar el tamaño de las ventanas en la orientación sur. Para espacios con proporción 1:1, wwr 10-30% fueron identificados como los rangos óptimos para las tres ciudades. En cambio, para espacios con proporción 1:2, wwr 20-70% fueron adecuados para Monterrey, y wwr 20-80% para Mérida y

Puebla. • Aprovechar la orientación norte con mayor libertad de diseño.

Esto implica la versatilidad de ampliar el tamaño de las ventanas en las tres localidades. Los rangos óptimos fueron establecidos en wwr 10-90% para espacios con proporción 1:1, y wwr 20-100% para proporción 1:2. • El este se observó como una orientación bastante condicionada a los niveles de radiación solar. En ciudades como Monterrey y Puebla se cuantificaron niveles de radiación solar predominantemente altos durante las horas matutinas; en cambio, tal parámetro climático fue menos intenso durante las horas vespertinas. La ciudad de Mérida, por el contrario, mostró patrones de radiación solar altos durante las horas vespertinas. En consecuencia, los rangos óptimos de wwr fueron diversos según esta condicionante. En espacios de proporción 1:1, wwr 10% para Monterrey y Puebla, y wwr 1020% para Mérida, fueron identificados como óptimos. En espacios de proporción 1:2, wwr 10-20% para Monterrey y Puebla, y wwr 30-50% para Mérida. • El oeste mostró niveles de radiación solar elevados durante las horas vespertinas para la ciudad de Mérida. En contraste, y tal como ya se mencionó en el punto anterior, las otras dos ciudades mostraron niveles más bajos durante las tardes que durante las mañanas. Esta condicionante fue clave para el

planteamiento de los tamaños de ventana óptimos al oeste. Para espacios con proporción 1:1, los wwr adecuados fueron 10-30% para Monterrey y Puebla, y wwr 10% para Mérida. Para espacios con proporción 1:2, los wwr óptimos fueron 2070% para Monterrey y Puebla, y wwr 20-30% para Mérida.

En cuanto a la profundidad, los resultados señalaron el siguiente criterio de diseño:

• Los espacios de mayor profundidad tienden a consumir menos energía en refrigeración, la cual representa la mayor carga para el consumo de energía total anual. Esto se atribuye a la profundidad de penetración de la luz natural en el espacio interior. En espacios de mayor profundidad, el porcentaje del plano de trabajo con incidencia lumínica excesiva es menor que en espacios con poca profundidad. • Es recomendable diseñar espacios con mayor profundidad, según la incidencia de radiación solar matutina o vespertina, para conseguir ahorros en el consumo de energía. Aunque este patrón aplica para las cuatro orientaciones, es posible identificar tendencias predominantes según la localidad de estudio. En ciudades con clima cálido seco, como Monterrey, y clima templado, como Puebla, este patrón aplica principalmente en las orientaciones sur y este. En ciudades con clima cálido húmedo, como Mérida, esta directriz aplica especialmente para las orientaciones sur y oeste.

Impacto de los criterios y su aplicación

El estudio aquí presentado ratifica el planteamiento inicial sobre la necesidad de establecer guías de diseño bioclimático, que deben ser establecidas y aplicadas según los climas de las localidades. Este libro se propone como un primer planteamiento de criterios cuantificables para las regiones climáticas de México. El enfoque fue el diseño de ventanas, entendiendo estos elementos arquitectónicos como fuen-

tes de iluminación natural que potencian el uso de este recurso renovable, y permiten aprovechar sus múltiples beneficios. En el ámbito económico, la luz natural favorece la disminución en el uso de la iluminación artificial; en el ámbito de los efectos no visibles, este recurso se traduce en importantes beneficios para la salud de las personas: consigue mejorar su estado de ánimo, potenciar su rendimiento en los espacios de trabajo, mejorar el desempeño de los estudiantes en los espacios educativos, contribuye también en la revalorización de los espacios comerciales, etc.

Los resultados aquí expuestos permitieron establecer diferencias entre los rangos óptimos, según los climas predominantes, con base en parámetros como la temperatura, la humedad relativa y los niveles de radiación solar. Si bien se utilizaron archivos climáticos de tres ciudades específicas, la aplicabilidad de estos criterios es extensible hacia otras ciudades con climas similares. Tal como se presentó en capítulos previos, los climas de México son muchos, pero ellos presentan ciertas similitudes, pudiendo agruparse en tres o cuatro regiones. Un ejemplo es el caso de la ciudad de Veracruz, cuyos parámetros climáticos resultaron muy similares a los de la ciudad de Mérida. Es, por tanto, esperable que los rangos óptimos aquí propuestos sean aplicables a otras ciudades incluidas dentro de las mismas regiones climáticas. Un análisis descriptivo de los parámetros climáticos es recomendable de realizar previo a la aplicación de estos criterios de diseño.

Limitaciones y futuras líneas de investigación

Tal como se mencionó previamente, las ciudades analizadas representan tres regiones climáticas del país. No obstante, una futura línea de investigación se podría dirigir hacia el análisis descriptivo de los diferentes archivos climáticos de las ciudades mexicanas con los que se cuenta al momento. Esto podría ayudar a clarificar y validar la clasificación climática vigente. Asimismo, esto podría determinar con mayor precisión en qué otras ciudades aplicar estos criterios de diseño de ventanas y, posteriormente, abordar el estudio de aquellas zonas

climáticas que se encuentren más diferenciadas de las tres estudiadas en esta investigación.

Por otro lado, los resultados aquí presentados consideraron dos modelos base, uno de proporción 1:1 y otro de proporción 1:2. Diversas conclusiones fueron derivadas de estos modelos, no obstante, existe una diversidad de proporciones espaciales que no fueron aquí evaluadas pero que son importantes de considerar. Por ejemplo, la profundidad de penetración de la luz natural tiene un límite para considerar el espacio como iluminado adecuadamente. Esto quiere decir que los espacios profundos recomendados para ciertas orientaciones sólo aplican hasta un máximo de profundidad que es el doble de su ancho. Para espacios de mayor profundidad, se recomienda hacer análisis y evaluaciones específicos.

Este estudio no consideró el uso de sistemas de protección solar, debido a que éstos pueden ser muy variados: desde voladizos, louvers, cortinas interiores o exteriores, parasoles verticales u horizontales, etc. En México, esta es una necesidad latente, ya que es muy común la implementación de estos dispositivos en las edificaciones de viviendas. Dada la extensión de este documento, no se incluyó este análisis, no obstante, es un área de investigación con la que se prevé continuar.

El aprovechamiento de la luz natural es sólo una de las estrategias de diseño bioclimático. Existen otras cuya aplicación debiera realizarse de manera específica según el clima del sitio de emplazamiento del proyecto. Por ello, se exhorta a continuar con esta línea de investigación y desarrollar criterios de diseño bioclimático específicos para las diferentes regiones climáticas de México. Esta línea puede abarcar cuestiones como la selección de los materiales constructivos por sus propiedades térmicas y acústicas (muros, techos, pisos, tipos de acristalamientos), el diseño de sistemas de protección solar, estrategias de ventilación natural, estrategias de transmisión y distribución de la luz natural, etc.