El sector de la vivienda utiliza el 40% de los recursos totales del planeta y representa más de un tercio de las emisiones globales de gases de efecto invernadero (Naciones Unidas, 2018). El aire acondicionado demanda aproximadamente el 60% de la energía consumida por un edificio: de aquí la importancia de que los edificios mejoren su eficiencia energética y sean saludables, seguros y sostenibles.
El diseño aerodinámico del edificio permite generar formas envolventes que interactúan con el viento de manera inteligente para ventilar naturalmente; crear sistemas de ventilación híbrida (activo y pasivo); producir energía eólica; proteger los ambientes de la lluvia; reducir la propagación de incendios y reducir las cargas horizontales de viento. Los edificios menos herméticos, con ventilación híbrida, ofrecen confort térmico, consumen menos energía y reducen la proliferación de bacterias, olores y contaminantes aéreos.
En climas cálidos-húmedos como el de Panamá, controlar la radiación solar directa y emplear materiales aislantes permite reducir la trasmisión de calor. Los edificios deben ser orientados en función de los vientos predominantes para generar diferenciales de presión alrededor de la envolvente e inducir la ventilación natural cruzada.
La localización, tamaño y tipo de ventanas permite controlar la cantidad, velocidad y dirección del flujo de aire. En viviendas, la geometría del techo, el ángulo de inclinación del techo y de los aleros, y la combinación de ambas, mejoran la ventilación natural de un 10% a un 45%, en comparación con una vivienda con techo plano.
La dinámica de fluidos computacional es una técnica que auxilia el diseño aerodinámico en el estudio del flujo del aire alrededor y a través del edificio, la difusión de contaminantes aéreos y, entre otros, la eficiencia energética del edificio.
Varios de estos aspectos están considerados en la Guía de Construcción Sostenible (GCS) para la eficiencia energética de las nuevas edificaciones en Panamá. La GCS, liderada por la Secretaría Nacional de Energía, está en etapa de implementación y es un importante instrumento para el uso racional de la energía. No obstante, la misma deberá incluir en sus futuras versiones directrices y buenas prácticas sobre ventilación híbrida e iluminación natural.
En este sentido, las facultades de Ingeniería Civil, Ingeniería Mecánica y Arquitectura deberán unir esfuerzos para desarrollar investigaciones multidisciplinarias que generen nuevos conocimientos y soluciones tecnológicas. Y las instituciones del Estado, con injerencia en temas de energía y ambiente, deberán unir esfuerzos e incluir en su presupuesto renglones de financiamiento a la investigación científica y tecnológica.
El autor es director del Centro de Investigación y Servicios de la Facultad de Arquitectura y Diseño de la UP y miembro de Ciencia en Panamá.