Comunicación presentada al III Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Autora
- Raquel Torres Marrades, Arquitecta, Estudiante de Máster en Arquitectura Avanzada, Paisaje, Urbanismo y Diseño, Especialidad en Arquitectura Sostenible
Resumen
La construcción es una de las principales causas del calentamiento global, por lo que se están buscando alternativas que permitan reducir los niveles de C02 y así frenar el cambio climático. En este contexto surgen las certificaciones ambientales y los estándares de construcción. El Passivhaus es uno de estos estándares y reduce al mínimo la energía utilizada en el edificio. Está pensado para el clima frío del norte de Europa aunque se ha aplicado también en climas cálidos. En este trabajo se pretende llevar a cabo un análisis de cinco viviendas del arco mediterráneo, de cinco arquitectos distintos, construidas según el estándar pero sin llegar a cumplir todas sus exigencias. La finalidad es conocer las ventajas e inconvenientes que puede tener este tipo de edificios en un clima cálido, para de este modo poder aplicarlo a los edificios de energía casi nula.
Introducción
El concepto del cambio climático lleva ya mucho tiempo conviviendo en sociedad. Pero parece que los datos científicos de los últimos años lo han probado definitivamente.
Con el tiempo el interés por los edificios sostenibles ha ido aumentando y ha hecho que se estudien métodos y estrategias que lo puedan llevar a cabo. Han aparecido, ya desde hace unos años, una serie de procedimientos que nos ayudan a ser sensibles con el medioambiente. Se trata de certificaciones ambientales, procesos que tienen en cuenta medidas como aprovechamiento del agua de lluvia, cercanía de transporte público, iluminación natural, etc.
En este contexto surgen también los estándares de construcción. En los que no solo nos sugieren medidas a tomar, sino que nos centran en unas exigencias constructivas y energéticas que hay que cumplir. Un ejemplo esto es el Passivhaus, un estándar de construcción alemán que reduce al mínimo la energía utilizada en el edificio. La primera vivienda construida con él data del 1990 y sigue monitorizada cumpliendo las expectativas. Poco a poco se ha ido construyendo más y más edificios, yendo más allá de la vivienda unifamiliar. Y se ha ido expandiendo por el resto del mundo.
Antecedentes
El Passivhaus se ha pensado para el clima frío del norte de Europa, pero con el tiempo se ha ido estudiando e implantando para climas más cálidos. En España ya existen unos treinta edificios de este tipo, además de otros muchos que han seguido los parámetros pero no han sido certificados oficialmente. La mayoría de éstos se encuentran en las zonas más frías de la península, donde el clima se podría parecer más al del norte de Europa. En la zona mediterránea han ido surgiendo algunos edificios de estas características, al igual que se ha ido formando una idea entre los profesionales del sector de si es lo óptimo o no.
Objetivo
En este trabajo se pretende llevar a cabo un análisis de viviendas del arco mediterráneo construidas según el estándar Passivhaus. Algunas de ellas están certificadas y otras no. La finalidad es conocer las ventajas e inconvenientes que puede tener este tipo de edificios en un clima cálido, para de este modo poder aplicarlo a los edificios de energía casi nula.
Estudio de Proyectos
Patio Haus
Vivienda unifamiliar en Sevilla, del arquitecto Juan Manuel Castaño Salvador. Se trata de una arquitectura contemporánea que utiliza la casa tradicional andaluza para dar soluciones a los distintos problemas.
Sevilla tiene un clima mediterráneo continental, con inviernos suaves y veranos cálidos. Esto le permite mantener el nivel de confort interior durante más tiempo a través de estrategias pasivas. La envolvente se mantiene con transmitancias térmicas entre 0,2 y 0,53 W/(m2K).
En cuanto a medidas pasivas, sobre el patio existe una cubierta de vidrio monitorizada con un toldo móvil que la cubre, de este modo se puede controlar el ‘clima’ de la vivienda. Además se incorpora agua, tanto en cubierta como en el patio, y vegetación, favoreciendo el enfriamiento por evaporación.
La ventilación activa se lleva a cabo mediante un recuperador de calor. Para los sistemas de calefacción y refrigeración se ha incorporado suelo radiante, y para el sistema de agua caliente sanitaria se han dispuesto dos paneles solares térmicos.
AF1
Vivienda unifamiliar aislada ubicada en Castellterçol, Catalunya. El proyecto ha sido construido por Albert Fargas (constructor y promotor) y Jordi Fargas (arquitecto).
El clima existente es mediterráneo continental, con temperaturas más bajas que en Barcelona, a pesar de su cercanía; y donde las precipitaciones son abundantes gran parte del año. La envolvente del edificio consigue transmitancias entre 0,14 y 0,25 W/(m2K), por lo que se logra un nivel de aislamiento muy alto.
Para ayudar en el ahorro energético y mejorar el nivel de confort de la vivienda se buscan distintas estrategias bioclimáticas. Se diseña el edificio con una geometría simple, aumentando su compacidad. Y se incorporan estores exteriores plegables, como sistema de protección de huecos.
La ventilación activa se lleva a cabo mediante un recuperador de calor. El sistema de calefacción se realiza por aire, mediante una bomba de calor utilizada también para ACS. No se instala sistema de refrigeración.
House MM
Vivienda unifamiliar aislada situada en Génova, Mallorca. Es un proyecto del estudio OHLab.
El clima de Palma es mediterráneo templado, caracterizado por veranos calurosos y secos e inviernos húmedos y frescos. Éste le permite tener un alto confort interior durante la mayor parte del año. No obstante, se sigue buscando el máximo aislamiento, con el fin de controlar al máximo la temperatura y las condiciones interiores. Por ello se construye una envolvente con transmitancias térmicas de entre 0,21 y 0,369 W/(m2K).
Uno de los aspectos más importantes en el diseño del proyecto ha sido conseguir adaptarlo a su entorno, haciéndolo más sostenible y favoreciendo el ahorro de energía. Cada pieza del proyecto se gira hasta obtener una orientación adecuada según su función. Además, se regula la temperatura de la vivienda mediante el uso de lamas a este y oeste, y voladizo a sur; la incorporación de vegetación como protección solar y enfriamiento, y la apertura de huecos que permiten la ventilación cruzada.
El sistema de ventilación activa es mediante recuperador de calor, como en el resto de viviendas. Se instala suelo radiante para calefacción y se decide no incorporar refrigeración. Para el ACS se usan placas solares.
Proyecto Botticelli
Vivienda unifamiliar en Mascalucia (Sicilia) construida para la investigación de edificios de energía casi nula. Forma parte del proyecto europeo PassREg e implica al Passivhaus Institut y al Politécnico de Milán. Se encuentra en un clima cálido y templado, que permite que la vivienda sea acondicionada en gran medida por estrategias pasivas. A pesar de ello, se sigue buscando el máximo aislamiento de la envolvente. Lo consigue gracias a sus bajas valores de U, que se encuentra entre 0,13 y 0,23 W/(m2K).
La orientación de la vivienda responde a criterios de soleamiento, buscando la máxima radiación en todo momento. Para evitar el calentamiento en épocas de mayor temperatura se instalan elementos de protección en los huecos, se incorpora vegetación y agua para conseguir un enfriamiento por evaporación, y se favorece la ventilación cruzada.
Además del recuperador de calor, se instala una bomba de calor reversible alimentada por energía geotermia que nutre a los sistemas de calefacción y refrigeración. También se colocan paneles fotovoltaicos en cubierta, capaces no solo de producir energía para ACS, sino de producir energía por encima de las necesidades de la vivienda. De este modo no solo se autoabastece la vivienda, sino que vende energía a la red.
Vivienda rural
Vivienda unifamiliar aislada situada en Cherasco, Italia. Es obra de la arquitecta Maria Grazia Novo, llevada a cabo con la ayuda de la empresa Rockwool. La idea del proyecto consistía en rehabilitar una antigua casa rural, adaptándola a las necesidades de los propietarios, siguiendo criterios bioclimáticos. Desafortunadamente, el precario estado les llevó a una reconstrucción integral.
El clima de la zona es más frío que en el resto de ubicaciones analizadas. Por ello hace falta un mayor esfuerzo para adecuar la vivienda. Las transmitancias de la envolvente siguen estando bajas, entre 0,123 y 0,29 W/(m2K) valores más que adecuados para aislar la vivienda.
Aunque también se incorpora el sistema de ventilación mediante recuperador de calor, se llevan a cabo estrategias pasivas de ventilación nocturna. Todos los huecos del proyecto se encuentran retranqueados y con lamas para evitar la radiación en momentos no deseados.
El sistema de calefacción, refrigeración y ACS se alimentan mediante bomba de calor reversible con uso de energía geotermia, al igual que en la vivienda anterior.
Resultados
A continuación se ha realizado un cuadro resumen comparando los distintos aspectos de las viviendas.
Podemos extraer distintos datos tras el análisis realizado:
- Orientación: sur, directo o desplazado algunos grados.
- Climatología: solo con dos estrategias simples, como es la ventilación natural y el aprovechamiento del calor interno, se consigue aumentar a más del doble el tiempo en que la vivienda permanece en confort (20-25ºC), en comparación con no aplicar ningún sistema pasivo.
- Envolvente: a menor transmitancia térmica, más ahorro de energía se obtiene.
- Estrategias pasivas: cuanto más se adapten a la zona, mayor ahorro energético.
- Sistemas activos: el alto aislamiento de la envolvente reduce la demanda a mínimos.
- Energía: los bajos valores de energía requerida se pueden suplir fácilmente con energía renovable.
Conclusiones
Tras el análisis de las viviendas, corroboramos que la aplicación del estándar en la zona del Mediterráneo genera proyectos con bajo consumo energético y con un alto nivel de confort, al igual que en el resto de ubicaciones. Lo que hay que plantearse es: ¿son necesarias todas las exigencias del estándar en el clima mediterráneo? ¿Contempla los aspectos beneficiosos de los climas cálidos?
No hay que olvidar que la necesidad de construir edificios de energía casi nula no es por unas directrices europeas, sino que esas directrices han aparecido para dar respuesta a un problema global, el cambio climático. El modo más útil de ahorrar energía es adaptarse a las características del lugar: aprovechar el sol, el viento, el agua. En el clima mediterráneo existen grandes periodos de tiempo en que se puede vivir ‘en el exterior’ y esto es lo que debemos aprovechar. No hay que cerrarse completamente y crear un clima propio en la vivienda, sino aprovechar las condiciones climáticas exteriores siempre que se pueda. Por ejemplo, en países fríos es importante instalar recuperador de calor, puesto que no pueden ventilar naturalmente la vivienda debido a la baja temperatura. En cambio, en climas más cálidos el recuperador de calor es más bien prescindible, no aporta muchas más ventajas que la ventilación natural.
Según mi opinión, lo idóneo sería combinar aquellos aspectos beneficiosos de los climas cálidos con los del Passivhaus. Lo primero que habría que hacer es estudiar las condiciones climáticas del lugar, estableciendo las estrategias pasivas más adecuadas para mejorar el confort del edificio. Se trata de proteger los huecos de forma adecuada, para que se pueda disfrutar del sol en invierno y de la sombra en verano; favorecer la ventilación cruzada, que permita reducir varios grados la temperatura; orientar las estancias en función de su uso… En segundo lugar se construiría teniendo en cuenta cuatro de los cinco principios básicos del Passivhaus: aislamiento, hermeticidad, ausencia de puentes térmicos y carpinterías de alta eficiencia.
Metodología
La primera tarea ha sido realizar una búsqueda de viviendas Passivhaus, o construidas según el estándar, en todo el arco mediterráneo. Una vez encontrado un número considerable, se ha seleccionado únicamente cinco para estudiar con más profundidad. Los criterios de selección han sido conseguir un abanico de proyectos lo más diferente posible, atendiendo a temas de cercanía, clima, sistemas constructivos, etc.
Estas cinco viviendas se han analizado desde el punto de vista climático, constructivo, pasivo y activo. Se ha intentado en todo momento obtener datos que nos permitan equipararlas entre sí, pudiendo llegar a conclusiones más acertadas.
Referencias
- Arquitecto Castano (febrero 2016)
- Farhaus (febrero 2016)
- Ohlab (marzo 2016)
- Rockwool (marzo 2016)
- Sapienza & partners (abril 2016)
- Passivhaus Projekte (abril 2016)