Desarrollar un edificio implica tomar una serie de decisiones de diseño, de manera más o menos consciente. Sobre esas decisiones escribimos con mayor detalle en las secciones de las variables y las estrategias de diseño. Sin embargo, como parte del proceso de diseño también debemos abordar una serie de aspectos que le anteceden, sobre los que tenemos escasa o nula influencia, y que definitivamente no podemos (o no deberíamos) eludir. Se trata de lo que aquí llamaremos las condicionantes de diseño.

En ocasiones las estrategias de ventilación cruzada y vertical, descritas previamente, no son suficientes para lograr adecuadas tasas de ventilación, por ejemplo cuando no hay vientos suficientemente fuertes y constantes. Además, es frecuente que el aire exterior presente condiciones poco favorables en lo que respecta a su temperatura, su humedad relativa e incluso su pureza. Se requiere entonces de estrategias adicionales para que la ventilación pueda ser aprovechada realmente como un medio de enfriamiento pasivo. En esta sección analizaremos tres recursos adicionales ligados a la ventilación natural: el enfriamiento evaporativo, la masa térmica interna y la radiación solar.

Si bien la ventilación cruzada es la estrategia más simple y económica para lograr una ventilación natural eficiente, resulta bastante común, sobre todo en zonas urbanas densas, que las características del entorno la dificulten bastante. Las obstrucciones cercanas pueden hacer prácticamente imposible aprovechar los vientos locales a través de aberturas convencionales. En esos casos es posible aplicar una serie de estrategias de diseño que podríamos agrupar con el nombre genérico de ventilación vertical. Desde luego dichas estrategias también pueden aplicarse cuando la ventilación cruzada es factible, simplemente para hacerla más eficiente.

Prácticamente todos los edificios intercambian aire con el exterior, aun cuando sus aberturas se encuentren cerradas. Esto es porque sus componentes constructivos tienen numerosos poros y fisuras, en ocasiones microscópicos, que permiten que el aire pase a través de ellos y de lugar a lo que se conoce como infiltración, es decir, ventilación no controlada (y en ocasiones no deseada).

Por otro lado, el concepto de ventilación natural se refiere a la que propiciamos por medio de aberturas dispuestas expresamente para ello. En estricto sentido, cuando en la envolvente de un edificio generamos una abertura practicable (es decir, que se pueda abrir) ya estamos permitiendo la ventilación natural. Sin embargo, conseguir una ventilación eficiente requiere conocer las condiciones climáticas del sitio, así como tener en cuenta la orientación, el tamaño y la ubicación de las aberturas. En otras palabras, generar aberturas no garantiza que se tendrá una ventilación eficiente, aunque sean de gran tamaño.

En términos generales, los sistemas de ganancias indirectas son aquellos que convierten la radiación solar en calor mediante su absorción en superficies externas a los espacios habitables. En otras palabras, la radiación solar no ingresa directamente a los espacios habitables, sino que es captada en dispositivos especialmente diseñados para ello. El calor se transmite a los espacios habitables por conducción (generalmente a través de cerramientos de elevada masa térmica) aunque también es posible generar procesos convectivos mediante el intercambio del aire entre los dispositivos y los espacios habitables. El sistema de ganancias indirectas más representativo y emblemático es el muro Trombe, aunque existen algunas variantes que pueden ser útiles en determinadas circunstancias.

Los sistemas de ganancias solares directas son aquellos que permiten el ingreso de la radiación solar a los espacios habitables (o a espacios que se usan de manera esporádica pero que guardan una estrecha relación con los primeros) mediante superficies acristaladas. Aunque las variaciones son numerosas, podemos definir tres tipos principales de sistemas de ganancias directas: ganancias a través de ventanas, invernaderos adosados y atrios.

En la sección de las variables de diseño describimos los principales aspectos del diseño arquitectónico que tienen un impacto directo en el desempeño energético y ambiental de los edificios. Sobre esa base, en la presente sección abordaremos las principales estrategias de diseño pasivo, entendidas como un conjunto de principios y criterios orientados a conseguir edificios que consuman la menor cantidad posible de energía para mantener adecuadas condiciones de confort.

A diferencia de las dos principales variables de diseño asociadas a los cerramientos opacos (el nivel de aislamiento y el nivel de masa térmica), que tienen parámetros relativamente independientes, los parámetros del acristalamiento se asocian estrechamente a todas sus variables de diseño. En otras palabras, los parámetros del acristalamiento se ven afectados por la acción conjunta de todas las variables de diseño correspondientes, como el tipo de vidrio, el número de vidrios, el gas de relleno y el tipo de carpintería.

La carpintería, es decir, el conjunto de marcos y divisores que conforman la estructura del acristalamiento, suele ocupar entre un 10 y un 30% de su área total, dependiendo de aspectos como el tamaño y la configuración geométrica. Eso nos da una idea de la importancia que la carpintería puede tener en las prestaciones térmicas del acristalamiento, y por lo tanto en el desempeño energético de los edificios.

Una estrategia común para aumentar la resistencia térmica del acristalamiento consiste en sustituir el aire de las cámaras, obviamente en ventanas con dos o más vidrios, por un gas o mezcla de gases especiales. Por lo general se trata de gases inertes, inodoros, incoloros y no tóxicos, como el argón, el criptón y el xenón (que pertenecen a los gases nobles). Debido a que son más densos que el aire, estos gases dificultan aún más los movimientos convectivos y por lo tanto reducen las pérdidas y ganancias de calor por conducción.