Comunicación presentada al IV Congreso Edificios Energía Casi Nula.
Resumen
La idea de concebir inmuebles con unas orientaciones perfectas y sin condicionantes de ningún tipo es “la quimera” de cualquier equipo (arquitectura, ingeniería, construcción) en la incorporación de EECN al parque inmobiliario de nuestro país. Pero la realidad, en ocasiones contadas se da esta circunstancia. Resulta por tanto, de interés para este equipo mostrar como un edificio puede concebirse con una orientación al norte, en una zona de vientos bastante constante, como es la costa asturiana. Para los propietarios, las vistas al mar resultaron ser el motivo para la selección de la parcela y la decisión de hacerse su vivienda en esta zona. Todo ello pasaba por maximizar los conceptos confort interior, mínimo consumo energético y una apuesta por la sostenibilidad con la inclusión de un sello VERDE. “Casa Queta” tiene todas las estancias principales; cocina, salón-comedor y habitaciones mirando al Cantábrico, motivo que condicionó toda la envolvente, el diseño de los espacios interiores y exteriores y la selección de los equipos de climatización y ACS.
Memoria descriptiva
Casa Queta es una vivienda unifamiliar que aúna elementos de la construcción tradicional de la zona; tales como una cubierta a dos aguas con teja curva roja, presencia de aleros, un formato exterior sobrio, con una arquitectura funcional y contemporánea. Sus objetivos han sido bastante ambiciosos, basados en:
- La reducción de la demanda energética, a fin de obtener un hogar más allá de los criterios EECN del horizonte 20.
- La adaptación del consumo eléctrico final según usos.
- Preocupación por la huella ecológica y concienciación de una arquitectura sostenible que sirva de referente a otros usuarios.
- Un escrupuloso seguimiento y contención de los costes de ejecución, desde la fase de diseño hasta la ejecución. Integración de herramientas BIM y equipos técnicos de trabajo
Agentes del Proyecto
El grupo de profesionales que han participado en este proyecto ha sido numeroso y heterogéneo, unidos por el interés en la mejora energética y adaptación de soluciones a la eficiencia energética.
- Promotor: Prudencio Martínez Martínez y Concha Uría González.
- Proyectista y Dirección de Obra: Concha Uría.
- Dirección de Ejecución: Sandra Sánchez Iglesias.
- Evaluador VERDE: Ana Isabel Menéndez Suárez.
- Otros Técnicos Intervinientes: Cristobal Ramón Gómez y Luis Angel Iglesias (ingeniería instalaciones eléctricas) Iván Menéndez Suárez (consultor eficiencia energética), Gabriel Uría (ingeniería instalaciones térmicas).
- Otros Agentes: Empresa consultora energética y constructora Efinco, S.L., ingeniería de instalaciones térmicas e instaladora Uría Ingeniería de Instalaciones, S.A.., ingeniería eléctrica LACC INGENIEROS, S.L.
Objetivos
Casa Queta propone la integración de todos los factores condicionantes en los proyectos para aplicarles soluciones eficientes que transformen las carencias en fortalezas. Es cierto, que las condiciones climáticas influyen de manera determinante en los proyectos, pero también lo es que en la en muchos casos las orientaciones vienen determinadas por la edificabilidad, la parcela o la situación.
Descripción del Proyecto
Se trata de un edificio de planta rectangular y gran compacidad, distribuido en dos alturas y una planta semisótano, ya que el desnivel del terreno hacía lo hacía necesario. La mayor parte de de los huecos acristalados se encuentran en la orientación norte, sin embargo, se ha perseguido la maximización de las ganancias solares en los meses de invierno con la adecuación del resto de los huecos, así como una protección de sobrecalentamientos en verano. La protección de los espacios exteriores de porche de los vientos dominantes ha sido otro de los objetivos prioritarios.
Memoria constructiva
Los sistemas constructivos utilizados se han basado en la utilización de elementos existentes en la zona, de un coste cierto y contenido que no encarecieran la construcción y que sus acabados no resultaran divergentes del entorno rural donde se ubica la vivienda.
Sustentación del Edificio y Sistema Estructural
El edificio parte de una losa de hormigón armado, a 3,00 metros bajo la rasante del terreno, ya que las características del terreno lo aconsejaban, a la vez que permite, el aislamiento bajo la cimentación eliminando los puentes térmicos en estos puntos.
La planta semisótano cuenta con muros de contención de hormigón armado sobre los que arrancan los muros de carga que servirán de soporte a las losas de hormigón de planta primera.
La cubierta será de madera y avanzará para proteger el porche de la cara sur y el aparcamiento abierto de vehículos.
Sistemas de Envolventes y Acabados
La cimentación cuenta con un aislamiento bajo la misma a base de XPS con una transmitancia térmica de 0,28 w/m2k
La planta semienterrada está compuesta por un muro de hormigón de 25 cm de espesor y aislamiento térmico por su cara exterior con una transmitancia térmica de 0,25 w/m2K colocado de manera continua desde el arranque del aislamiento bajo losa.
El cerramiento exterior del edificio consiste en un SATE (sistema de aislamiento térmico por el exterior) con un espesor del aislamiento variable en función de las orientaciones y una transmitancia térmica que va de los 0,16 a los 0,19 w/m2k.
La cubierta se compone de una cubrición de teja ventilada (garantizando tanto el correcto funcionamiento de la misma, como la reducción de las ganancias solares en verano). Contará con una capa reflectiva para reducir las ganancias por radiación, como con un núcleo de XPS consiguiendo con todo ello una transmitancia térmica de 0,16 w/m2k.
Por lo que respecta a los huecos acristalados, contarán con un marco de madera y triple vidrio para reducir las pérdidas serán bajo emisivos e incorporarán gas argón en las cámaras, no todos los vidrios tienen la misma configuración, variando está en función del hueco. Las carpinterías exteriores tienen un gran protagonismo, máxime teniendo en cuenta que parte están orientadas al norte.
Toda la envolvente ha sido diseñada para garantizar una continuación de los aislamientos y por consiguiente una eliminación de los puentes térmicos.
Otro punto importante tratado ha sido el control de las infiltraciones (entradas de aire no deseadas), dada la especial importancia que las mismas tiene en la demanda energética del edificio y sobre todo en zonas expuestas a vientos noreste y noroeste.
Sistemas de Acondicionamiento e Instalaciones
Tras un estudio de las necesidades, se ha procedido a dotar al edificio de sistemas lo más eficientes posibles, pero al mismo tiempo cumpliendo con unos objetivos de costes y sistemas maduros en el mercado que aporten seguridad y estabilidad en los equipos.
Calefacción
Un sistema de calefacción mediante suelo radiante por agua con bomba de calor aerotérmica, dimensionado para una baja demanda de calefacción, al no instalar una potencia sobredimensionada, se produce un ahorro económico en los equipos y en los futuros consumos.
Ventilación
El aire interior de la vivienda se renueva continuamente mediante un sistema de ventilación mecánica de doble flujo con recuperador de calor. La energía contenida en la salida de aire al exterior es aprovechada por el recuperador para precalentar el aire que se introduce, de este modo se logra mantener un ambiente interior limpio y saludable, al mismo tiempo que se reduce la demanda de calefacción. En los meses cálidos de verano el intercambiador tiene opción by pass, para la renovación del aire sin precalentamiento, Aprovechando el fresco nocturno para la renovación de aire.
Iluminación
Los parámetros que formarán parte de las características técnicas de los equipos a elegir y que se sustentarán mediante elementos de control y regulación que proporcionen, bien de forma automática o manualmente, los parámetros luminotécnicos se basarán en las tecnologías en base a la elección de una temperatura del color confortable para los usuarios, un índice de reproducción de color apropiado para las actividades a realizar, un valor mínimo en el índice de deslumbramiento y el aprovechamiento de la luz natural en los espacios dotados de huecos exteriores.
Los equipos de las luminarias serán de tecnología LED RGB con posibilidad de regulación automática por el equipo central de control y manual a gusto del usuario. El uso de las tecnologías LED combinadas con la reproducción RGB que aportarán al usuario un menor consumo energético y la elección de la temperatura del color que más le agraden en cada momento.
Las ópticas a elegir para las luminarias proporcionarán una curva fotométrica que maximice el rendimiento de la luminaria y la superficie a cubrir en cada espacio, sin perjuicio de las características de confort requeridos por los usuarios.
Los balastos de alimentación y regulación serán de tecnología electrónica de estado sólido, con los que se minimizan las pérdidas energéticas en este concepto. Los equipos de regulación o “dimmers “ serán capaces de actuar entre el 0% y el 100% de la intensidad lumínica del equipo, con el consiguiente ahorro energético.
La regulación de las luminarias se realizará desde una plataforma integrada de control automático y terminales de operador localizados a lo largo de la vivienda con los que el usuario podrá modificar los parámetros y escenarios programados.
El control automático de la iluminación en los espacios dotados con huecos exteriores estará resuelto con sensores de intensidad lumínica conectados al control central de la iluminación, mediante el que se decidirán los niveles de atenuación de la luz artificial y aprovechamiento de la luz natural.
Todas las zonas iluminadas dispondrán de operaciones manuales o automáticas, a elección del usuario, con el objetivo de personalizar y optimizar tanto los consumos energéticos como las exigencias de confort.
La plataforma de control de iluminación estará integrada en el sistema central de y comunicación que dispondrá la vivienda.
Automatización y Control
El sistema de control y automatización permitirá el acceso desde plataformas de comunicación exteriores a la vivienda que permitan al usuario la consulta y toma de decisiones, a la par que permita saber el consumo energético en cada momento por parte del usuario.
En el sistema de control y automatización se integrarán las alarmas técnicas de seguridad de la vivienda (detectores de CO, sensores de agua, etc.), el sistema de calefacción, ACS, el sistema de ventilación, el sistema de climatización, sistema accesos y control de persianas y el sistema de control de la iluminación.
La entrada de las señales al sistema de control y automatización serán de tipo analógico o de tipo TON (todo o nada) dependiendo del tipo de sonda empleado y con capacidad para el seguimiento de las curvas de funcionamiento. Las salidas del sistema de control y automatización se realizarán en todo momento sobre actuadores específicos para el accionamiento de los equipos a controlar.
El sistema de control y automatización contemplará la posibilidad de control de un sistema autónomo de alimentación eléctrica basado en equipos de generación de energía eléctrica de origen renovable.
Al contemplar la posibilidad de un sistema híbrido de funcionamiento eléctrico en el que se combine el consumo de la red eléctrica con un sistema alternativo de generación de energía, los elementos constituyentes de la instalación eléctrica estarán concebidos para el funcionamiento en los modos de red, autónomo o híbrido.
Energías Renovables in situ o en el entorno
La integración de energías más sostenibles basadas en fuentes de energía renovables y más económicas ha sido otro de los pilares de este proyecto.
Se ha optado por la energía solar térmica para la producción de ACS, ya que es una de las formas más eficientes y económicas de aprovechar un recurso abundante y autóctono, el cual además es gratuito y se dispone en el mismo punto de consumo. Su utilización, supone la disminución del consumo de energía primaria y de emisiones de CO2.
Casa Queta cuenta también con la instalación de placas fotovoltaicas que permitirán apoyar un consumo más sostenible dentro de la vivienda, se ha desechado sin embargo, la opción de producción “en isla”, puesto que las necesidades energética no son constantes dentro de la vivienda, asegurar los picos de consumo resultan demasiado costosos económicamente para poder garantizar el suministro total en base a la instalación de baterías.
Presupuesto y viabilidad económica
El presupuesto de ejecución de este proyecto no difiere en absoluto de lo que sería el precio medio de la vivienda aislada en Asturias, puesto que uno de los objetivos ya comentados es la adecuación de la eficiencia energética y sostenibilidad al precio.
Cumplimiento DB-HE Ahorro de energía
Certificaciones energéticas y ambientales
El edificio cuenta con calificación energética A en cada una de sus vertientes; consumo de energía primaria, demanda de calefacción y emisiones de CO2. Sin embargo, el concepto de EECN se cree que es más amplio y va más allá de la mera obtención de una calificación energética A.
El inmueble contará con un sello VERDE como compromiso con la sostenibilidad que se espera obtenga un rango a partir de 3 sobre 5, controlando factores más allá de la propia vivienda como son la parcela y emplazamiento, gestión y utilización de recursos.