Comunicación presentada al V Congreso Edificios Energía Casi Nula
Autores
- Oliver Style, Consultor Passivhaus, Director, Progetic
- Bega Clavero, Consultora Passivhaus, Progetic
- Vicenç Fulcarà, Ingeniero Técnico industrial, Director, Progetic
- Lucía Olano, Arquitecta
Resumen
Se presenta la rehabilitación energética de una finca histórica en Barcelona, bajo los parámetros de EnerPHit por demandas que establece el Estándar Passivhaus. El edificio, data de principios del siglo XX y tiene una superficie construida de 303 m2, distribuida en PB + 3PP. El objetivo de este proyecto ha sido crear una vivienda lo más eficiente posible y recuperar el aspecto modernista del edificio original, perdido en varias reformas. Para ello, se ha utilizado el sistema SATE como vehículo para la creación de relieves y cornisas en la fachada y carpinterías de altas prestaciones que recrean el aspecto de la época (p.e. falsos parteluces, etc.). Se presentarán las estrategias pasivas (aislamiento térmico, protección solar, hermeticidad), y las instalaciones (climatización con aerotermia, pared radiante, deshumidificación y radiadores de baja temperatura) que varían según las posibilidades de implantación en cada zona de la vivienda.
Palabras clave
Rehabilitación Energética, Rehabilitación Integral, Edificio Histórico, Patrimonio, EnerPHit, Passivhaus, EECN, Eficiencia Energética
Introducción
El parque de viviendas en necesidad de rehabilitación integral crece a nivel nacional año tras año, con cifras tales como que el 16,21% del total de edificios anteriores a 1980 se encuentran en un estado ruinoso, malo o deficiente. La rehabilitación o sustitución de un elemento constructivo por otro de mejores prestaciones térmicas, sin considerar el edificio de manera integral, puede crear un problema mayor. Por ejemplo, el cambio de ventanas como medida única, puede llevar a patologías y daños relacionados con la humedad y las condensaciones, si no se combina con la ventilación mecánica: al sustituir ventanas, se reducen las infiltraciones, y sin una ventilación adecuada, la humedad relativa del aire interior aumenta, condensando sobre superficies frías.
EnerPHit ofrece una metodología bien definida para acometer las rehabilitaciones: EnerPHit por demandas, EnerPHit por componentes y EnerPHit paso a paso, con directrices claras para evitar patologías.
Sistemas pasivos: la recuperación del patrimonio arquitectónico
Después de un proceso de documentación sobre la finca y copiando el aspecto de su finca hermana, al otro lado de la calle, se ha recuperado la fachada lisa con molduras imitando a las originales. La ampliación posterior, así como la remonta de las plantas 2 y 3, se ha separado estéticamente de la vivienda original, mediante un aspecto sobrio y de líneas rectas.
Después de un proceso de documentación sobre la finca y copiando el aspecto de su finca hermana, al otro lado de la calle, se ha recuperado la fachada lisa con molduras imitando a las originales. La ampliación posterior, así como la remonta de las plantas 2 y 3, se ha separado estéticamente de la vivienda original, mediante un aspecto sobrio y de líneas rectas.
Se ha utilizado el SATE con una doble función, como aislamiento principal de los muros de la vivienda y como elemento moldeable que ha conformado la fachada: se han realizado vueltas, esquinas curvadas y relieves (Figura 3., Figura 4.).
El aislamiento es de EPS con grafito, de 120 mm de espesor, con una conductividad térmica de 0,032 W/m·K.
En la fachada medianera, se ha aislado por el interior con un trasdosado de lana mineral (λ = 0,032 W/m·K).
En la fachada Oeste, que da a la vía pública, al no poderse instalar SATE, se optó por insuflar lana mineral (λ = 0,034 W/m·K) en la cámara de aire existente, de 110 mm de espesor.
Con el propósito de que los acabados fuesen en consonancia con la época de la vivienda, se optó por un acabado en mortero de cal. Cabe destacar también, el uso de materiales tradicionales en los acabados interiores, como el enlucido de yeso en muros y suelos con mortero de cal, materiales que ayudan a regular higro-térmicamente la vivienda y aportan un gran confort.
Las carpinterías han sido otro punto clave: se han fabricado carpinterías de madera con el dintel curvo, que recuerdan la estética modernista, pero de altas prestaciones térmicas. Dichas prestaciones, se consiguen mediante un perfil de madera de 78 mm, que enmarca un solo vidrio por hoja, disimulado mediante falsos parteluces (Figura 5).
Los parteluces son en realidad intercalarios colocados estratégicamente entre las dos hojas del acristalamiento y acabados al exterior con un listón de madera fijado a los laterales.
Sumado a una cuidada instalación de la carpintería, donde se ha reducido el puente térmico mediante el sobre-aislamiento del marco y la instalación de cintas pre-comprimidas, se consigue un elemento arquitectónico con una transmitancia de ventana instalada de Uw= 1,37 W/m2·K (Figura 6, Figura 8).
Para el control de la carga solar, se han previsto porticones tradicionales con lamas regulables, en las ventanas de la fachada Oeste y vidrios de control solar con persianas venecianas en la Planta 3, que tiene grandes aperturas.
La estrategia de hermeticidad se ha planteado por el interior de la vivienda, consiguiendo un resultado en el Test Blower Door de 1,60 renovaciones por hora. La capa hermética se compone de:
- PIR sobre la solera, encintado entre sí y sellado con pintura hermética los muros.
- Enyesado en los muros, exteriores y paredes maestras interiores.
- Cinta precomprimida y pintura hermética entre las carpinterías, que son de Clase 4, y los muros exteriores.
- Chapa metálica en la cubierta, piezas selladas entre sí con pintura hermética.
Sistemas activos: confort en un clima cálido-húmedo
Como primer paso en la proyección de los sistemas de climatización, se realizó un cálculo de las cargas térmicas de calefacción y refrigeración con un modelo multi-zona, usando la herramienta de cálculo termo-dinámico DesignBuilder-EnergyPlus. Las condiciones de cálculo y los resultados se muestran en la Tabla 1. Se calibró el PHPP para reflejar las mismas condiciones de cálculo, para comparar resultados. Destaca la carga térmica máxima de refrigeración de 55 W/m2 en la cocina, debido a su orientación al oeste y las altas ganancias internas por los equipos (horno, nevera etc.).
Se optó por el siguiente sistema de climatización y renovación de aire:
- Generador térmico: bomba de calor aerotérmica de 8kW potencia nominal (Figura 9)
- Deshumidificadores: 2 deshumidificadores de 350 m3/h caudal nominal (Figura 10)
- Elementos terminales: pared & techo radiante + radiadores de baja temperatura (Figura 11, Figura 12)
- Renovación de aire: recuperador entálpico de 600 m3/h caudal nominal
La solución escogida cubría las cargas térmicas máximas y cumplía con el (poco) espacio disponible y el confort que buscaba la promotora. El sistema cuenta con un sistema de control con mini-server, para la integración de los equipos y el control de la deshumidificación en verano. El caudal de ventilación se controlará con una sonda de CO2 en el conducto de retorno del aire viciado, que aumenta caudal cuando se supera la consigna de 900 PPM’s de CO2.
Discusión y conclusiones
El resultado es una vivienda rehabilitada siguiendo el estándar Passivhaus, con una demanda energética baja y unas instalaciones de alta eficiencia energética:
- Demanda de calefacción: 19 kWh/m2·a
- Demanda de refrigeración: 23 kWh/m2·a
- Consumo de energía primaria no renovable: 83 kWh/m2·a
A estos resultados se suma la recuperación del patrimonio de la ciudad, demostrando que hay soluciones factibles en obra y que existen productos y sistemas adaptables para la rehabilitación energética de edificios patrimoniales y con alto valor histórico.
Referencias
Cuchí A. & de la Puerta, I., 2016, Diagnóstico de la Rehabilitación en las Comunidades Autónomas. Luces y Sombras de un Sector que no Despega, GBCE – Fundación Conama, Madrid.