La forma de un edificio representa un factor determinante en cuanto a su aprovechamiento climático y relación con el entorno, definiendo dos de sus principales características: la superficie de la envolvente y el volumen.

La superficie de la envolvente representa el límite físico de intercambio de calor entre el interior y el exterior, mientras que el volumen del edificio nos da una idea de su capacidad para almacenar energía. El factor de forma cuantifica esa relación entre forma y volumen a través del cociente entre la superficie de la envolvente del edificio y el volumen que alberga.

Desde el punto de vista bioclimático, el edificio óptimo será a priori el que tenga la mínima superficie de pérdidas manteniendo el mismo volumen de almacenaje de calor. Todo ello dependerá por supuesto del clima, recomendándose un reducido factor de forma para climas fríos (entre 0,5 y 0,8), frente a valores superiores a 1,2 en el caso de los climas cálidos.

Hay que destacar en cualquier caso que este concepto solo debe utilizarse como primera aproximación del intercambio de energía calorífica del edificio con el exterior, ya que no aporta mayor valoración sobre su comportamiento desde el punto de vista bioclimático. La razón es que no tiene en cuenta características tan importantes como el sistema constructivo de la envolvente o la situación del edificio en el entorno. La orientación y las estrategias pasivas de diseño jugarán un papel más importante si cabe que el factor de forma en la idoneidad de la solución adoptada.   

Por otro lado, este concepto sí resulta interesante para valorar la existencia de puentes térmicos. En este caso recurriremos a la «compacidad» del edificio, que corresponde al valor inverso del factor de forma y mide el grado de concentración de las masas que componen el edificio. 

Se puede decir que compacidades altas equivalen a una menor probabilidad de existencia de puentes térmicos ligados a la envolvente, aunque también aumenta el riesgo de generar dificultades de ventilación e iluminación natural de los espacios interiores, al reducirse el contacto con el exterior.

Otra consideración a tener en cuenta es que la cubierta es una de las partes con mayor exposición en un edificio, por lo que son mejores las soluciones en las que tiene menor extensión.

De los trabajos de Olgyay podemos sintetizar que:

• La casa de planta cuadrada no es la forma óptima en ninguna zona.
• Todas las formas alargadas en dirección norte-sur funcionan menos eficientemente que la forma cuadrada.
• La forma óptima en todos los climas templados es la alargada en dirección este-oeste.
• En latitudes desde 32º a 56º, el sur del edificio recibe tres veces más radiación en invierno que los lados este y oeste del edificio. Durante el verano los lados este y oeste recibirán mayor radiación que el muro sur.

Como podemos ver, la orientación juega un papel decisivo en el comportamiento térmico del edificio, más allá de la forma que tenga.

Los siguientes dibujos resumen una primera aproximación en cuanto a las formas básicas más adecuadas de los edificios para los diferentes climas según Olgyay:

1. Clima frío.
2. Clima templado.
3. Clima cálido seco.
4. Clima cálido húmedo.