FAÇADES DESIGN STRATEGIES IN A WARM-HUMID CLIMATE TO REDUCE THERMAL LOADS IN VENEZUELAN BUILDINGS / ESTRATEGIAS DE DISEÑO DE FACHADAS EN CLIMA CÁLIDO-HÚMEDO PARA REDUCIR LAS CARGAS DE ENFRIAMIENTO DE EDIFICIOS EN VENEZUELA

Resumen

Contemporary architecture of non-domestic buildings in Venezuela has introduced inappropriate design and technologycriteria for the warm-humid climate because of ineffective regulations. As a result these buildings are responsible for highenergy use and high costs. These results represent a first exploration for developing a method to evaluate design strategiesfor commercial buildings. It is based on a comparative study of several techniques in west façades, to evaluate the effectof the selection of opaque and translucent components on the cooling loads of the air conditioning system and electriclighting. The aim is to provide a method to compare diverse strategies in the design of the facade, specifying its advantagesand relative defects in relation to the energy efficiency, and also to relate that to environmental impact and the cost ofconstruction and operation. The façade design strategies are supported by the literature and by ad-hoc simulations, for thelatitude of Venezuela. In facades, the total translucent surface area and the orientation influence the increase of the coolingloads of the air conditioning system. In west facades, for the same area of windows, a greater increase of cooling load isobserved. A decrease in the cooling load, in a warm-humid climate, is a result of using windows or curtain walls withspectrally selective glass of low solar gain. Nevertheless, traditional solutions, such as external shading, balconies andvegetation in windows, have a significant effect in reducing cooling energy; for they are the most energy efficient andeconomic design strategies.

RESUMEN

La arquitectura contemporánea de edificios no residenciales en Venezuela ha introducido criterios tecnológicos y dediseño, inadecuados para el clima cálido-húmedo, debido a la ineficacia de las regulaciones. Como resultado estos edificiosson responsables de elevados consumos de energía y costos económicos. El presente trabajo representa una primeraexploración para desarrollar un método para evaluar las estrategias de diseño de la envolvente de edificios de oficina,basado en un estudio comparativo de varias técnicas arquitectónicas en fachada oeste. Esto permite evaluar el efecto dela selección de componentes traslúcidos y opacos sobre el consumo de energía debido al sistema de aire acondicionado yal sistema de iluminación eléctrica. El objetivo es desarrollar un método para comparar diversas estrategias en el diseño defachadas, especificando sus ventajas y desventaja en relación a la eficiencia energética, y también en relación al impactoambiental y a los costos de construcción y operación. Las estrategias de diseño en fachada están fundamentadas en laliteratura y en simulaciones ad-hoc, para la latitud de Venezuela. En fachadas la superficie total translúcida y la orientacióninfluyen en la carga total de enfriamiento del sistema de aire acondicionado. En la fachada oeste, para la misma área deventana una mayor carga de enfriamiento es observada en relación a otras orientaciones. Una disminución en la carga deenfriamiento en clima cálido húmedo es resultado de usar ventanas o fachadas de vidrio con cristales espectralmenteselectivos de baja ganancia solar. No obstante, las soluciones tradicionales como parasoles, balcones, corredores yjardineras en ventanas tienen un efecto significativo en la reducción de la carga de enfriamiento, pues ellas son lasestrategias de diseño que presentan menores consumos de energía y costos económicos.

Palabras clave: Fachadas, Eficiencia Energética, Diseño sustentable, Envolvente, Clima calido húmedo, Edificios deoficina.