Hace miles de años que la humanidad viene construyendo viviendas para habitarlas.
A base de experimentar distintos métodos y seleccionar los que mejor funcionan ha descubierto ciertas reglas que permiten construir una casa que sea confortable tanto en verano como en invierno. Pero estas reglas no son universales, no se deben intentar en cualquier zona climática pues una vivienda que resulta confortable en un clima húmedo no lo será si la construimos igual en uno seco. Una casa confortable en las montañas no lo será si la construimos igual en la costa.
Por eso, antes de construir una casa debemos conocer dos cosas fundamentales: ¿qué factores influyen positiva o negativamente en el confort de una vivienda?. y ¿qué medidas son las adecuadas para el terreno en el que quiero construir la casa?.
La comodidad es fácil de percibir, y los factores que influyen en ella son muchos, pero aquí voy a ocuparme solo de uno: el calor.
Todos queremos una casa que resulte fresca cuando en la calle haga calor y cálida cuando haga frío.
Esto es algo que parece oponerse a la lógica, si fuera hace calor, lo lógico es que la casa sea calurosa, y si fuera hace frío lo lógico será que en la casa haga frío.
Sin embargo, conociendo la forma en que se transmite el calor, se conserva y se administra, no resulta demasiado difícil hacer una casa que cumpla estos objetivos.

El origen del calor

Todo el calor que recibimos en la Tierra tiene su origen en el Sol. Cada segundo, millones de toneladas de gas hidrógeno se fusionan para formar helio. Cuatro átomos de hidrógeno se funden y forman uno de helio. Pero el helio pesa algo menos que los cuatro átomos de hidrógeno, la masa sobrante se convierte en energía que es emitida por el Sol en todas direcciones. Esta energía toma la forma de ondas de muy distintas frecuencias, las ondas de luz visible apenas representan un pequeño porcentaje de la energía desprendida por el Sol. El resto son infrarrojos, ultravioletas, ondas de radio, rayos X y Gamma, etc.
El Sol nos transmite luz y calor en forma de radiaciones a través de ciento cincuenta millones de kilómetros de espacio vacío. Cuando esas radiaciones llegan a la atmósfera encuentran su primer obstáculo. La atmósfera es casi transparente, pero no lo es por igual a todas las radiaciones. La luz visible puede atravesar la atmósfera perdiendo apenas un dos o tres por ciento de su intensidad (salvo cuando hay nubes). Pero la atmósfera es mucho más opaca a las radiaciones caloríficas. De todo el calor recibido por la atmósfera, menos de la mitad consigue llegar a la superficie de la Tierra. El resto es reflejado hacia el espacio.
Y si tomamos las medidas al amanecer o al atardecer, cuando las radiaciones solares tienen que atravesar muchos más kilómetros de aire, la cantidad de calor recibida del Sol es mínima.

Transmisión y efectos del calor

Hemos visto que el calor se transmite hasta la Tierra, a través de 150 millones de Km.
La forma en que se transmite desde el Sol hasta la Tierra es por Radiación.

Una vez llegadas a la superficie de la tierra, las radiaciones luminosas y caloríficas chocan con objetos (piedras, plantas, agua) y dependiendo del tipo de objeto que se trate tendrán un comportamiento distinto. 
El calor caído sobre las plantas es absorbido en gran parte. Eso eleva la temperatura de los tejidos de las plantas y favorece las reacciones químicas de la vida convirtiendo el calor en energía química. Un exceso de calor podría perjudicar a las plantas, pero a lo largo de millones de años las plantas se han adaptado a la cantidad de calor que reciben de forma natural. Las plantas que necesitan más cantidad de calor solo sobreviven en zonas tropicales. Las plantas que necesitan menos calor solo habitan en países boreales. 
El calor caído sobre el agua o el hielo es reflejado en gran parte a la atmósfera, en la que se perderá otra parte de calor y del restante una parte escapará al espacio mientras que otra cantidad, muy inferior a la original, rebotará en la atmósfera para volver hacia la superficie. En cada rebote una cantidad importante vuelve a perderse en el espacio pero en su camino la atmósfera ha sufrido un calentamiento. Esto ocurre así desde hace miles de millones de años y toda la vida, toda la naturaleza, está adaptada a ello.
El calor caído sobre arena y rocas es absorbido en un porcentaje muy grande haciendo que la roca se caliente. Una vez calientes, las rocas emiten radiaciones de calor, del mismo tipo que las radiaciones solares, pero con menor intensidad. Mientras más caliente esté la roca mayor será la cantidad de radiaciones que emita, así que una piedra que empieza a recibir radiaciones térmicas también empieza a emitirlas, pero en menor cantidad. La diferencia hace que la piedra se siga calentando y mientras más se calienta más radiaciones emite, hasta que llega un punto en que las radiaciones emitidas se equilibran con las recibidas. En ese momento la roca deja de calentarse. Ha alcanzado su temperatura de equilibrio con la radiación que está recibiendo del Sol. Al ponerse el Sol, la roca deja de recibir calor, pero al estar aún caliente sigue emitiéndolo. Conforme se va enfriando emitirá cada vez menos radiaciones térmicas, así hasta que su temperatura alcance la misma temperatura del ambiente. Si la roca es pequeña, tardará poco rato en igualar su temperatura con el ambiente. Si la roca es grande tardará más tiempo.

De hecho, aunque pudiera parecer lo contrario, incluso cuando una roca está fría emite radiaciones caloríficas, pero si la roca está en un paisaje cualquiera, también el paisaje (las rocas vecinas, las plantas, los animales cercanos) emiten radiaciones, unos cuerpos en más cantidad, otros en menos, y la roca recibe radiaciones de ese paisaje, y emite radiaciones hacia el paisaje, por eso al final se produce un equilibrio en el punto en que la roca alcanza la misma temperatura que el paisaje en el que está inmerso.

La luz visible actúa de una forma distinta al calor. Para la luz visible el aire es casi transparente y la diferencia de la intensidad de luz al amanecer y al mediodía es escasa. También el agua es bastante transparente a la luz, aunque debido a la naturaleza ondulatoria de la misma una parte de la luz se refleja en la superficie del agua de ríos y mares y, volviendo a atravesar la atmósfera se pierde en el espacio. Aquí no hay rebotes en las capas altas, tal como con el calor. Un rayo de luz reflejado en el agua o en un espejo se pierde en el espacio.

Al caer sobre una planta, parte de las radiaciones (principalmente las verdes) son reflejadas en forma de luz. El resto son absorbidas por la planta y mediante el proceso de la fotosíntesis convertida en energía química.

Pero al caer sobre una roca, su comportamiento es distinto. Tal como en cualquier otro objeto una parte de la luz será reflejada. La frecuencia de las ondas de luz reflejada son las que determinarán el color del objeto en cuestión. De hecho, si vemos un objeto de color rojo es porque refleja las radiaciones de color rojo.

El resto de las radiaciones son absorbidas por la roca, pero aquí no hay procesos químicos ni fotosintéticos, ¿qué ocurre entonces?. Sencillamente, la luz absorbida por la roca se convierte en calor, la roca se calienta y aumenta su emisión de radiación.
Esta radiación puede rebotar hacia otros objetos o hacia la atmósfera siguiendo el camino que habitualmente siguen las radiaciones caloríficas que llegan desde el Sol.

La segunda forma en que el calor se transmite de unos cuerpos a otros es por conducción, por contacto. Cuando una roca recibe radiaciones de calor, en realidad solo recibe calor en su superficie, pero la energía calorífica se va transmitiendo desde los átomos de la superficie a los átomos del interior, hasta llegar al centro de la roca e incluso hasta el extremo opuesto, que también se calienta a pesar de no estar recibiendo calor del Sol.

Hay una tercera forma de transmitirse el calor: por convección. Consiste en que los átomos de la superficie de la roca calientan por conducción los átomos de aire que están en contacto con ella. Al calentarse, el aire tiende a ascender y en su ascenso entra en contacto con otros cuerpos calentándolos.
Esta es una forma de transmisión de calor menos eficiente pero bastante usada durante algún tiempo en que se puso de moda en los hogares. Hoy en día se recomienda más el uso de radiadores, que dan un calor más sano, aunque se ha dado el caso de personas que, por desconocimiento cubren el radiador con un "cubreradiadores" una bonita celosía de madera que sirve para tapar la fealdad del radiador. En realidad, al cubrir un radiador, la celosía obstruye las radiaciones caloríficas calentándose solo el aire del interior y convirtiéndose en un simple convector de aire.

El Calor Incidente

También es importante comprender cómo incide el calor en los tejados y muros de una casa y como esa incidencia varía a lo largo del día y a lo largo del año.

El Sol sale por el Este, es decir, que una fachada orientada al Este recibirá el máximo de calor desde el amanecer y recibirá cada vez menos hasta el mediodía, momento en que la fachada Este queda en la sombra, deja de recibir calor y empieza a recibirlo la fachada situada al Oeste. Conforme avance la tarde la fachada Oeste recibirá cada vez más calor hasta el atardecer, que recibirá el máximo justo antes de la puesta de sol.
Esto será así tanto en verano como en invierno, y si bien en invierno sería muy de agradecer ese calor, el efecto que produciría en verano sería tan acusado que haría muy calurosas las habitaciones orientadas al Oeste de la casa.
Existe una forma de paliar este problema, y es poner algo que en verano dé sombra a las fachadas Este y Oeste pero en invierno permita que pasen los rayos de sol. Lo ideal para ello serían árboles de hoja caduca. Unos árboles frondosos en primavera y verano que darían sombra a toda la fachada Este y Oeste pero que en Otoño e Invierno, al quedar desnudos de hojas, dejarían pasar entre las ramas los preciados rayos de sol.

La fachada norte de la casa solo recibirá sol durante una hora al amanecer y al atardecer en los meses de Junio y Julio, pero en un ángulo tan cerrado que la incidencia de calor en dicha fachada será casi despreciable.

Queda por analizar cuánto calor recibe el techo y la fachada Sur, pero ahí tiene bastante importancia cómo varía la posición del Sol a lo largo del año.

El movimiento del sol a lo largo del año es totalmente previsible, y en el lugar donde se encuentra situada mi parcela, a 41º N, el recorrido del sol varía bastante entre el verano y el invierno.

En los equinoccios (21 de Marzo y 21 de Septiembre) el día y la noche duran doce horas, el sol sale exactamente por el Este a las 06:00, se oculta por el Oeste a las 18:00 y a mediodía se encuentra situado justo al sur.
En estas fechas el sol realiza su recorrido justo sobre el ecuador, es decir que en relación a la parcela se encontrará a 41º de la vertical.
La radiación solar que incide sobre la fachada sur al mediodía lo hará en un ángulo de 41º con lo que un metro cuadrado de radiación solar se repartirá sobre 1,52 m² de pared.

Conforme avanza el verano el sol va ascendiendo de latitud, hasta que el solsticio de verano realiza su recorrido justo sobre el Trópico de Cáncer. Al verse reducida la distancia hasta el paralelo 41, también se ven alterados otros factores.
En primer lugar, el sol saldrá por el Noreste, a unos 25º del Este, y se pondrá también a 25º al norte del Oeste, dando durante un par de horas el sol sobre la fachada norte de los edificios, aunque en un ángulo muy reducido.
A las 06:00 y a las 18:00 el sol se encontrará exactamente al Este y al Oeste, pero en vez de estar justo en el horizonte se encontrará a una altura de unos 20º sobre él.
Al mediodía el sol estará al Sur y sus rayos incidirán sobre la fachada sur con una inclinación de 41+23=64º, con lo que un metro cuadrado de luz solar se repartirá sobre una extensión bastante mayor de la pared, o por decirlo de otra forma, toda la fachada sur recibirá menos cantidad de energía solar. En contraposición, el tejado de la casa recibirá una cantidad mucho mayor de luz solar que deberá evitarse por algún medio.

En el solsticio de invierno la situación se invierte, el sol estará sobre el trópico de Capricornio, 23º al sur del ecuador y eso tendrá las siguientes consecuencias:
A las 06:00 el sol se encuentra justo al Este, ¡pero por debajo del horizonte!. De hecho no saldrá hasta hora y media más tarde. También la puesta de sol se producirá hora y media antes de las 18:00 dando más de tres horas más de noche que de día.
Aparte de esto, el sol se encontrará a mediodía mucho más abajo en el horizonte. Esto hará que el tejado de la casa reciba menos cantidad de luz solar, pero por contra, la fachada sur recibirá la luz del sol en un ángulo de 41-23=18º. Es decir, en pleno invierno la fachada sur recibirá MAS radiación solar que en todo el año.

Angulo Tejado Fachada 21 de Marzo 41º 0,755 0,656 24 de Junio 18º 0,951 0,309 21 de Septiembre 41º 0,755 0,656 24 de Diciembre 64º 0,438 0,899

Si vemos la tabla y el gráfico adjuntos comprobamos que en los equinoccios el sol cae con un ángulo de 41º desde la vertical. Sobre cada metro cuadrado de terreno horizontal cae 0,755 m² de luz solar, pero en una fachada vertical, un ángulo de incidencia de 41º implica que sobre cada metro cuadrado de fachada cae un rayo de sol de 0,656 m² de sección.
En el solsticio de verano el ángulo de incidencia del sol es de 18º, por lo que suelos y tejados captarían un 95% de la potencia solar, algo excesivo para hacer un hogar confortable, pero por contra la fachada sur recibirá poco más del 30%. Si además ponemos un alero de un metro al tejado, el sol no llegará a dar en la fachada, con lo que conseguimos una fachada sumamente fresca en verano.
Lo contrario que en el solsticio de invierno, el sol cae con una inclinación de 64º, el tejado apenas capta el 44% de la potencia solar, pero la fachada sur recibe casi el 90% de la misma.

Es decir, y como conclusión, si bien el conjunto de la casa recibe mucha más radiación en verano que en invierno, precisamente la fachada Sur de la casa es la única que recibe más calor en invierno y menos en verano, que es justo lo que necesitaríamos para mantener una casa cálida en invierno y fresca en verano.
Si pudiéramos hacer que el conjunto de la casa participe del calor recibido por la fachada Sur y quedara aislada del resto de las fachadas y del techo, la casa sería muy confortable tanto en verano como en invierno.

Por tal motivo, y como primera regla fundamental a la hora de diseñar una casa, el techo y las fachadas Este, Norte y Oeste deben ser protegidas de ganancias o pérdidas de calor con sistemas de aislamiento térmico. La fachada Sur es nuestra puerta al confort, y debemos aprovecharla todo lo que sea posible.

El efecto invernadero

Un fenómeno bastante interesante en relación con la luz y el calor es el que produce un material muy poco corriente en la naturaleza pero ampliamente fabricado y usado por la civilización: El cristal.

El cristal corriente, que usamos en nuestras ventanas, es casi totalmente transparente a las radiaciones de luz visible, pero es casi totalmente opaco a las radiaciones caloríficas. Así, si protegemos una roca dentro de una campana de cristal, las radiaciones caloríficas del Sol no llegarán a la roca, pero la luz sí. Pero después, una vez que parte de esa luz se ha convertido en calor, este queda encerrado en la campana de cristal y es vuelto a reflejar hacia la roca. La cantidad de calor dentro de la campana de cristal se va acumulando llegando en poco tiempo a una temperatura muy superior a la que se conseguiría sin la campana de cristal.

Este efecto se conoce como efecto invernadero, ya que en los invernaderos de cristal es donde con más intensidad se manifiesta este fenómeno. 

De esta forma vemos que si queremos que un objeto se caliente más de lo que lo haría al colocarlo al sol, basta encerrarlo bajo una campana de cristal. Si queremos que un muro se caliente más, basta colocar un cristal a unos centímetros del mismo. La luz que atraviese el cristal se refleja en forma de radiaciones caloríficas y estas son reflejadas de nuevo por el cristal. El muro, o el objeto en cuestión puede alcanzar temperaturas mucho más altas que sin el cristal. El efecto se multiplica aún más si el objeto es o está pintado de negro mate, pues de esa forma no refleja luz visible y toda la luz recibida se convierte en calor. Y aún más se maximiza si los laterales del cristal están cerrados impidiendo que el aire calentado por convección entre el cristal y el muro escapen a la atmósfera.
Este sistema lo han usado ya varios constructores de viviendas ecológicas para construir muros de acumulación de calor, y se conoce como muro Trombe, ya que fue inventado y desarrollado en Francia por Félix Trombe.

Una utilidad más del muro Trombe es que la cámara de aire que hay entre el muro y el cristal calientan el aire interior, y ese aire puede ser usado para dar calor al interior de la casa. El sistema es sencillo, se abre un hueco, cubierto con una rejilla en la parte superior del muro y otra en la parte inferior. El aire recalentado asciende y pasa al interior de la casa. Para ocupar ese vacío, el muro absorbe aire por la parte inferior de la casa. Como el aire caliente tiende a ascender y el frío a descender por sí solos, el sistema se mantiene en funcionamiento constantemente, sin necesidad de empujar el aire con bombas o ventiladores.

La solución para refrescar la casa en verano es también muy sencilla. En principio, como el sol está bastante más alto, apenas entrará radiación solar ya que sobre el muro sur hay un alero de un metro de ancho. El sol no dará directamente en el cristal, pero la luz reflejada por el paisaje sí. El efecto de calentamiento del muro será muy inferior al que se produce en invierno y no bastaría para dar una cantidad apreciable de calor al interior de la casa. No obstante podemos hacer lo siguiente: se cierra la rejilla inferior del muro Trombe y se abre otra en la parte superior del muro. Al mismo tiempo, en el extremo norte de la casa abrimos una rejilla por la que entre aire fresco.
La corriente de aire que se genera de forma natural mantiene fresco todo el interior de la vivienda sin necesidad de usar mecanismos como bombas de aire, ventiladores, etc. Para asegurarnos de que el aire que entra por la fachada norte es bastante más fresco que el aire ambiente, podemos instalar un refrigerador de aire natural de la siguiente forma:

Al norte de la casa se planta un bosquecillo de árboles de hoja perenne (a ser posible autóctonos, que se den de forma natural en la zona. En mi caso será un bosque de encinas y robles) para proteger de forma permanente el suelo de los rayos solares. Antes de proceder a la plantación se cavarán unas zanjas de un metro de profundidad en las que se enterrarán varias tuberías de uralita de unos 40 cm de diámetro. A través de un tubo vertical cubierto con una malla para impedir el paso de mosquitos e insectos penetrará el aire que recorrerá de forma secuencial todos los tubos hasta llegar a su extremo. La porosidad de los tubos absorberá la humedad del terreno que se evaporará en la superficie interna provocando un efecto de enfriamiento. Tras completar el recorrido, el aire habrá bajado bastante la temperatura y se le conducirá a la casa cuando sea necesario, principalmente en los meses de verano.
Este sistema de enfriamiento no tiene más gasto que el mantener el cuidado del jardín y una limpieza anual de las arquetas, mucho más económico que ningún sistema de aire acondicionado.

El aprovechamiento de la fachada Sur

Nos interesa que el calor entre en la casa por la fachada sur, pero al mismo tiempo también nos interesa que ese calor dure toda la noche. Para ello el muro Sur no debe ser sólo un lugar de paso del calor, sino más bien un sistema de acumulación de calor. Para ello debemos construir un muro grueso y macizo, no usar ladrillos huecos ni bloques prefabricados con los que se construyen tan rápido las fachadas hoy en día.
Podemos usar ladrillos macizos o construir un muro de cemento, aunque también podemos usar técnicas de construcción más antiguas como rocas unidas con cemento, tapial o adobe. Personalmente prefiero el tapial, método de construcción muy sencillo y económico ya que para su construcción se puede usar la misma tierra de la parcela, mezclándola con aproximadamente un diez por ciento de cemento para estabilizar la tierra y darle consistencia. A la mezcla se le añade poca cantidad de agua, apenas lo bastante para que podamos coger un puñado de mezcla y al soltarla se quede la forma del puño sin embarrar la mano.

El método es simple, se construye un encofrado de madera, igual que si fuésemos a construir un muro de hormigón, respetando los huecos de puertas y ventanas. Se rellena de mezcla hasta unos treinta centímetros y se apisona. Si tenemos una apisonadora de motor, estupendo, si no con un pisón. Se añaden otros treinta centímetros de mezcla y vamos ascendiendo, así hasta completar el muro.
El hecho de apisonar la tierra hace que los granos de tierra se encajen entre sí con más solidez y el cemento húmedo servirá como pegamento dando cohesión al muro, pero es importante que la tierra no esté empapada de agua, ni siquiera medio mojada, ya que el agua no se comprime y la mezcla no conseguiría la misma densidad y dureza.
Una vez terminado, este muro funcionará muy bien como acumulador de calor y con un grosor de medio metro tendrá consistencia más que suficiente para soportar el peso del tejado, una vez que lo pongamos encima. Para quien no tenga fe en los métodos de construcción tradicionales, puedo recomendarle que construya el tejado tal como lo haría con columnas, vigas y viguetas, según las técnicas de construcción más modernas y, si quiere, el muro sur lo puede hacer de hormigón armado. De cualquier modo, tratándose del lugar en el que vamos a pasar gran parte de nuestra vida, recomiendo siempre el consejo de un arquitecto que nos garantice que la casa cumple todas las normas de seguridad necesarias.

Hay quien incluso calcula el grosor óptimo del muro teniendo en cuenta la velocidad a la que el calor lo atraviesa. Supongamos que dicha velocidad es de diez centímetros por hora y el grosor del muro es de 50 cm. Entonces el calor más intenso del medio día llegaría a atravesar el muro cinco horas más tarde, más o menos al ponerse el Sol. Como a partir de esa hora no entrará más calor en el muro, este emitirá hacia el interior de la casa el calor que se haya acumulado en el muro, pero ya de forma decreciente hasta que vuelva a salir el Sol, al día siguiente.
No tengo la menor idea de a qué velocidad se transmitirá el calor dentro de un muro de tapial, ni de hormigón ni de piedras. Para saberlo solo se me ocurre un sistema: construir el muro, poner un termómetro en la parte interior del mismo y anotar la hora en la que el termómetro señala la temperatura más alta. El grosor del muro dividido entre el tiempo transcurrido desde el mediodía anterior nos dirá esa velocidad.
De todas formas, no es tan importante que la temperatura más alta del interior del muro coincida a la hora de la cena o de irse a la cama, lo importante es que el muro ha acumulado una importante cantidad de calor. Parte de ese calor lo emitirá hacia el interior de la casa a lo largo de la noche y, por la mañana, cuando el Sol vuelva a hacer su trabajo, aún quedará algo de temperatura sobrante del día anterior.
Incluso es posible (solo la práctica lo confirmará) que el muro aún conserve una cierta cantidad de calor si un día determinado amanece nublado o lloviendo.

Durante la noche el calor también se perdería por la parte exterior, y en más cantidad, ya que la diferencia de temperatura será mayor. Para evitarlo se pueden adoptar dos soluciones, que en realidad es la misma. La primera es convertir la fachada sur en un muro Trombe, tal como se explica más arriba.
La segunda solución es prácticamente la misma pero creo que mejor: Construir un invernadero o habitación totalmente de cristal adosada a la fachada Sur de la casa.
Personalmente, y no teniendo problemas de espacio, prefiero esta segunda solución, que al mismo tiempo me hará ganar una cálida terraza donde comer y descansar incluso en los más fríos días del gélido invierno (siempre que haga sol).

La forma y orientación de la casa

He dejado éste como ultimo factor a considerar porque esto dependerá del clima en el que se viva.

Todo lo dicho hasta ahora no serviría para alguien que tuviese la casa entre los trópicos, cerca del ecuador, ya que allí el sol cae tan vertical a mediodía que su incidencia en la fachada sur, o en la norte, sería mínima. Las únicas fachadas que recibirían calor, y bastante, serían la Este y Oeste, pero de todas formas allí nuestro objetivo no sería ganar calor en invierno, sino perderlo a lo largo de todo el año. 

Y por supuesto, si alguien quiere construir una casa en el hemisferio Sur, en Argentina o Chile, por ejemplo, debería tener en cuenta que para todas las explicaciones dadas aquí deberá cambiar las palabras Norte por Sur, y viceversa.

La orientación de la casa solo tiene un requisito, y es tener en cuenta que la fachada más importante de la casa es la fachada Sur. Esta será la que haga confortable la casa, por eso es importante que esté orientada exactamente de Este a Oeste. Si hay una pequeña variación no es un problema grave, pero mientras más se aparte la fachada sur de esta orientación menos calor se aprovechará en invierno y más calor no deseado se acumulará en verano.

El resto de la casa, como va a estar aislada térmicamente, es indiferente como la construyamos, podría tener forma de estrella o de círculo, incluso se puede dejar un patio interior para que las habitaciones orientadas al norte también reciban luz solar durante el invierno. Lo más económico y sencillo, por supuesto, es la forma rectangular, y a ella me atendré casi con seguridad.

Y siendo un rectángulo queda una última consideración: ¿Que forma tendrá ese rectángulo? ¿Alargado de Este a Oeste o de Norte a Sur?.
En el primer caso la fachada Sur tendría, pongamos por caso quince metros y acumularía calor para calentar ocho metros de profundidad.
En el segundo sería al revés, una fachada Sur de ocho metros debería acumular calor para una casa de quince metros de profundidad.

La solución parece obvia: En los climas fríos es mejor tener un muro Sur más largo y en los calurosos es preferible orientar la casa de Norte a Sur, de forma que el muro Sur sea de los cortos.

Parece obvio, pero tengamos presente que si la distancia es muy larga, el calor del muro Sur no llegará nunca hasta toda la casa, por eso, si se puede elegir, es preferible casi siempre que la orientación de la casa sea Este-Oeste. Tengamos presente que si sobra calor en invierno no pasa nada, se abre una ventana, pero si falta tendremos que tomar medidas para conseguir un calentamiento extra.

Por otro lado tengamos en cuenta que la casa debe tener ventanas en todas las habitaciones. Por lo ya sabido, una ventana en la fachada Sur permitirá calentar la casa en invierno y refrescarla en verano. En las fachadas Este y Oeste podrían suponer un problema, por eso recomiendo que si se ponen ventanas al Este y al Oeste, plantar árboles frondosos o instalar unos toldos para que no entre la luz del Sol directamente. Si no se hace así corremos el riesgo de sobrecalentar la casa durante el verano. Por supuesto, todas las ventanas deben ser de doble acristalamiento y con rotura térmica. Las ventanas que mejor funcionan en este sentido son las de madera natural, mucho mejor que las de aluminio, y son más ecológicas que las de PVC.
Las ventanas que se instalen en la fachada norte deben ser las más cuidadas en su aislamiento térmico, pero no hace falta protegerlas del Sol.

El Aislamiento Térmico de los Muros Exteriores

En cuanto al aislamiento de los muros, hay que intentar usar un sistema de aislamiento lo más natural posible, pero sí es importante responder a una pregunta: El aislamiento térmico ¿se debe instalar por dentro o por fuera de los muros exteriores?. En los sistemas de construcción antiguos la respuesta dependía de si la casa iba a ser habitada permanentemente o solo en estancias cortas, de fin de semana.
El motivo es que una casa tradicional construida con gruesos muros tarda varios días en caldearse. Si solo vamos a estar un fin de semana, cuando la casa empieza a ser un poco cálida ya nos tenemos que volver.
En una casa así, es conveniente usar aislamiento térmico por dentro de los muros de la casa. Así, cuando lleguemos el viernes hay que calentar muy poca masa térmica y en pocas horas los muros dejan de absorber calor.
Pero si la casa es para habitarla de forma permanente, es preferible instalar una capa de aislamiento térmico por la parte exterior de los muros de la casa. De esa forma, una vez caldeados los muros interiores estos podrán conservar más cantidad de calor durante la noche, e incluso el calor podría conservarse por varios días.

Eso es en las construcciones tradicionales. Si construimos una casa bioclimática con muros Trombe, el mecanismo natural del Sol mantendrá nuestra casa cálida en invierno y fresca en verano, estemos o no estemos en ella, es decir que podemos llegar tras una larga ausencia y encontrar la casa en las mejores condiciones de confort.

Teniendo esto en cuenta, una casa bioclimática bien diseñada siempre es preferible aislarla térmicamente por el exterior de los muros, permitiendo que éstos sirvan como acumuladores de calor que mantengan una temperatura bastante estable entre el día y la noche.

El resultado es que conociendo todas estas técnicas, y con un poco de ingenio, podemos conseguir una casa que, de forma totalmente natural y sin ningún gasto energético, se mantenga bastante cálida en invierno y fresca en verano.
Tan solo en las fechas más avanzadas del invierno, tras varios días nubosos podría ser necesario encender la chimenea para caldearla. En tal caso el mejor lugar para instalar una chimenea sería, o bien en un muro interior de la casa con bastante masa térmica para que el calor del muro dure toda la noche, después de apagado el fuego, o bien adosada por la parte interior al mismo muro Trombe.
De todas formas, aunque no llegase a hacer falta, es recomendable encender la chimenea de vez en cuando. Es una de las tareas más relajantes y placenteras de la vida en el campo.