Comunicación presentada al IV Congreso Edificios Energía Casi Nula:
Autor
- Ricardo Rebolledo, Arquitecto técnico
Resumen
Rehabilitación energética con objeto en una edificación de piedra tradicional en León, aunque puede ser exportable a otras muchas edificaciones rurales. Se pretende explicar la investigación sobre cómo conseguir una vivienda ‘renacida’, de consumo nulo, a través de un proceso constructivo con el menor impacto posible, con máximo aprovechamiento de los materiales reutilizados y del entorno además de la implementación de sistemas constructivos con el menor impacto ecológico posible incluso la piscina está proyectada con un sistema de depuración natural. El resultado final, ofrece una huella de carbono positiva, debido a que la madera es la protagonista de todo el proyecto.
Palabras clave
Racionalización, Reutilización, Regeneración, Eficiencia, Reducción, Cercanía
Presentación
Debemos integrar medidas para cumplir el objetivo principal que nos ocupa, la reducción del impacto ecológico, desde un punto de vista integral y a través principalmente de la eficiencia energética, pero también desde la elección de materiales y procesos constructivos “ecofriendly” con una huella de carbono reducida, de poco sirve tener un consumo casi nulo si hemos generado una gran cantidad de emisiones y hemos contribuido a agotar recursos en el proceso constructivo.
Como contraposición a estos problemas se proponen estas medidas aparentemente sencillas para evitar los impactos negativos expuestos anteriormente.
- Disminución de la DEMANDA de energía.
- Mejora del RENDIMIENTO de las instalaciones.
- Empleo de energías RENOVABLES.
Este esquema de medidas debe integrarse en la concepción de los proyectos, así mismo se debe utilizar para elegir los materiales y procesos constructivos. El ciclo de vida de estos coherentes, esto nos llevaría a la integración total de la racionalización (en todas las afecciones de la palabra) de la construcción.
Objetivos
Mejorar de la demanda energética, introducción de instalaciones de alto rendimiento e incorporación de fuentes de energía renovables a través de sistemas constructivos y materiales con poca huella de carbono. Para alargar su vida útil y conseguir que la edificación no suponga una carga para el medio ambiente. Asimismo, que el proceso de transformación tenga el menor impacto posible.
La rehabilitación tiene como objeto una edificación de piedra tradicional, con todas las insuficiencias de una construcción de los años 50; constructivas y funcionales. Por lo que el primer bloque de objetivos se centra en resolver las carencias de la edificación.
Habitabilidad, salubridad y seguridad
Conseguir una habitabilidad satisfactoria significa, que la edificación esté adaptada a las necesidades actuales acústicas, térmicas, salubres, de iluminación, calidad del aire y seguridad.
Se tratará de identificar los puntos débiles de la edificación en relación a estos campos y ofrecer soluciones que las resuelvan.
Alargar la vida de la vivienda
Como consecuencia de resolver los problemas de la edificación anteriormente mencionados, la edificación, renueva la vida útil, debido a la acción integral de esta intervención podremos hablar prácticamente de un nuevo punto de partida.
Impacto ambiental mínimo
Este apartado se centra en conseguir la disminución de la demanda energética de la edificación. La mejora del rendimiento de las instalaciones, el empleo de energías renovables. Y la utilización de sistemas constructivos y materiales que supongan el menor impacto al medio ambiente posible.
La reducción de la demanda energética
Se buscará a través de la introducción de medidas pasivas de diseño, alto grado de aislamiento, un control riguroso de los puentes térmicos y de las infiltraciones de aire indeseadas, unas carpinterías de gran calidad y un aprovechamiento óptimo del soleamiento de forma tal, que mediante la ventilación mecánica a través de un recuperador de calor y un pozo canadiense se consigue el aporte necesario para su climatización, sin necesidad de un gran aporte activo de energía.
El estándar Passivhaus lo define en los 7 principios básicos:
- Un gran aislamiento
- La supresión de puentes térmicos
- Reducción de las infiltraciones
- Ventilación mecánica con recuperación de calor
- Carpinterías de altas prestaciones
- Optimización de las ganancias de calor solares
- El estudio exhaustivo de las ganancias y pérdidas caloríficas
La mejora del rendimiento
Recaerá elección de las instalaciones tendrá como objetivo el alto rendimiento de sus elementos de transformación energética, los equipos de producción térmica, de iluminación, electrodomésticos, etc.
Así como en la utilización de los elementos de forma pasiva, como por ejemplo la abertura de huecos para el soleamiento, las protecciones a este con sombra vegetal caducifolia, que se forma en las épocas de calor y desaparece en las de frio; o el paso del aire a través de un pozo canadiense, para ceder o recibir calor de la tierra.
La utilización de energías renovables
Si el edificio no necesita de energías externas el impacto sobre el medio ambiente puede ser incluso hasta negativo, a lo largo de su vida pudiendo ceder energía a la red, por lo tanto, el sol el viento y la tierra pueden ser el motor único y necesario para el funcionamiento completo del edificio y las necesidades de sus ocupantes.
Elección de materiales y procesos constructivos
En cuanto al proyecto la elección de materiales y procesos constructivos deben ser consecuentes con los objetivos antes citados, sería muy contradictorio un edificio de consumo cero con materiales que tengan un impacto ambiental exagerado ya sea por la escasez de los mismos, por la energía utilizada en su fabricación, ejecución, transporte hasta la obra, o la generación de residuos peligrosos.
Por tanto, los materiales utilizados deben ser coherentes con los mismos objetivos que planteamos para el funcionamiento de la edificación. Por lo tanto, se buscará en la medida de lo posible la reutilización, el uso de materiales cercanos, que no tengan grandes costos energéticos y que no generen residuos peligrosos.
Cumplir la normativa
A todo esto, no podemos pasar por alto, que toda la intervención debe cumplir la normativa, todos los cambios introducidos deberán ser acordes con el Código técnico de la edificación, y sus reglamentos adyacentes, además de con la normativa urbanística municipal, regional y estatal, el proyecto justificara y los documentos necesarios, para una hipotética ejecución real.
Historia y descripción
La casa de piedra es una edificación de construcción tradicional con estructura de muros de carga de mampostería, y estructura horizontal de madera frondosa. Terminada de construir en 1958, en la localidad de San Feliz de las Lavanderas, comarca de la Cepeda en la provincia de León.
Según el estudio de la arquitectura popular de León, la comarca de la Cepeda mantiene una herencia constructiva de las casas de cubierta de paja o casa de teito.
La fachada de esta casa está formada por mampostería irregular de una mezcla de caliza muy dura con esquistos pizarrosos. Combinados con estructuras de entramado pesado de madera de roble y halla, estos materiales son utilizados por ser los que abundan en la zona.
La planta se organiza en dos mitades separadas por un gran muro de piedra de 70 cm que actúa como contrafuerte y muro de carga.
La vivienda se divide a su vez, prácticamente por la mitad, a través de una zona de paso compuesta por la puerta de entrada, el pasillo y la escalera. A la izquierda, en la fachada suroeste, se encuentra la cocina, único lugar calefactado, mediante una cocina de leña. Esta estancia se entiende como la que recoge la mayor ocupación durante el dia. A la derecha de la escalera se sitúa el baño y el salón, separado por el pasillo que conduce a la cuadra. El baño tiene la misma superficie que la sala de estar, y es el único lugar con producción de ACS mediante un termoeléctrico. La cuadra, de dimensiones similares a la planta de la vivienda, es diáfana, presentando exclusivamente dos huecos en la fachada en planta baja mediante una ventana al sureste y un portón en el paño opuesto. Para acceder al pajar hay que utilizar una escala que, a través de un hueco en la tarima entre-viguetas, permite cambiar de nivel.
El pajar, como la cuadra, es totalmente diafano sin nisiquiera la pilastra que muere en el forjado del suelo de la planta primera.
A la vista están los durmientes, dinteles y demas elementos de la estructura pudiendo observar que su estado de conservacion es ideal.
Propuestas y actuaciones
Con el objetivo de evitar el impacto ambiental, se buscan materiales y soluciones constructivas, para la ejecución del siguiente trabajo, que reduzcan las emisiones contaminantes, en todo su ciclo de vida, Se cuidara por lo tanto en proceso en tres niveles en proyecto, en la ejecución, y en la vida del edificio.
Las actuaciones y propuestas elegidas se agrupan de la siguiente manera:
Elección de materiales y sistemas constructivos sostenibles
En primer lugar, se elige un material fundamental en el proyecto, la madera porque engloba todas las virtudes de la sostenibilidad.
La proximidad, y la facilidad de encontrar en la zona, distintos tipos de factorías que ofertan productos basados en esta materia prima. Con esto se reducirá el impacto que el transporte del material genera sobre el medio ambiente.
La regeneración, es el único material que podemos cultivar y no agotar sus reservas en bosques gestionados de manera regulada, la tala de un árbol significará la plantación de un nuevo árbol joven, que a través del proceso de fotosíntesis absorberá más cantidad de CO2 de la atmosfera que un árbol crecido. Lo que conlleva, a otra de las razones una huella de CO2 negativa, si los procesos de producción de los materiales definitivos no lo impiden. En cualquier caso, no existe un material que tenga estos resultados, que no solo no desprende CO2 a la atmosfera si no que lo elimina.
Por lo tanto, casi la totalidad del trasdosado, de la tabiquería, de la estructura, y de los pavimentos, el aislamiento será de madera o de productos procedentes de la misma.
También se pretende conseguir una construcción lo “seca” siempre que sea posible, se evitaran yesos, morteros, y hormigones, buscando una reducción de tiempos de secado y fraguado. Además de aportar ligereza en algunos casos como en forjados y tabiquería.
Para la construcción del garaje, se elige una estructura de elementos verticales de muros de carga de fábrica de mampostería como la del edificio principal, y como estructura horizontal se plantea un forjado de vigas y viguetas de madera laminada, con tablero de partículas cementado hidrófugo, y sobre la impermeabilización, y grava como protección.
El vaso de la piscina por evitar la estructura de hormigón, se formará con un sistema de contención, de traviesas, a modo de pilotes hincados un tercio de su longitud total estará enterrada, en principio la constitución del terreno, no rocoso lo permite. Los elementos verticales de la pérgola serán hincados de igual manera.
La piscina se proyecta con unas terrazas con diferentes tipos de gravas y plantas que a través el paso constante por ellas depura el agua sin productos químicos adicionales.
En este proyecto se reutilizarán las baldosas y la madera desmontada, dentro de la obra, y el pavimento exterior y el recubrimiento de la piscina será un pavimento de áridos ligados reutilizados, la grava en alto porcentaje será reciclada también.
Cimentaciones, instalaciones, otros acabados, carpinterías, impermeabilizaciones, son más comunes, debido a que, aunque existen en algunos casos, versiones sostenibles no cumplen con la normativa o su transporte implicaría un deterioro del valor del análisis de su ciclo de vida.
Eficiencia energética
Por razones de mejora de la eficiencia energética, se actuará sobre la envolvente térmica, colocando un trasdosado continuo con gran aislamiento, por el interior para mantener el ornato público, que además de propiedades térmicas tendrá la capacidad de ser estanco al aire, por lo que todas las juntas de la última capa serán selladas a conciencia, así como todos los pasos de instalaciones. No se plantea hacer un ensayo de las filtraciones, como se exige en el estándar Passivhaus pero nos ayudara a mejorar los resultados de eficiencia energética.
Las carpinterías al ser sustituidas se retrasan al interior para obtener una protección solar debida al gran espesor del muro exterior.
Por las mismas razones energéticas y además de las exigencias de la normativa, se proyecta la introducción de instalaciones de alta eficiencia.
Bomba de calor reversible, para apoyo de la producción de ACS y para climatizar todo el edificio a través de la ventilación mecánica, Esta bomba Aerotérmica con el apoyo de la admisión por del pozo canadiense hace suficientes 5 kW para cubrir todas las necesidades, además claro del apoyo de la red de energía solar térmica.
Instalación solar, fotovoltaica y solar térmica, que generaran casi toda la energía que necesite la casa.
La piscina dispondrá de un sistema de limpieza natural en el que el agua se filtrara a través de gravas y plantas situadas en el anillo exterior, evitando la depuración y clora.
Funcionalidad y habitabilidad
Debido a la intención de conseguir una mejor habitabilidad se redistribuyen los espacios, se incorporará la zona de la cuadra a la vivienda, y se dará coherencia a la distribución de superficies de los espacios. En la zona de la cuadra se abrirá un hueco por dos razones dar salida del espacio al jardín y por la necesidad de soleamiento que tiene el nuevo uso del espacio,
En esta zona de la cuadra se abre un hueco en el forjado, generando un espacio de doble altura muy interesante. El forjado es muy sencillo de desmontar y no supondrá un esfuerzo demasiado notable.
También, se toma la decisión, de sustituir toda la tabiquería de la planta superior, por una tabiquería autoportante de madera, que además de permitir distribuir los espacios de la planta primera, permitirá facilitar la colocación del trasdosado.
Las instalaciones de fontanería, saneamiento, y electricidad, se sustituyen por completo debido a las insuficiencias, de las anteriores, conservándose las acometidas. La instalación de ventilación será nueva.
Estudio energético
Los modelos constructivos de edificaciones sostenibles y de consumos reducidos, hacen hincapié en la importancia de la orientación de los espacios y los huecos, con el fin de aprovechar la energía de térmica y lumínica del sol, en este caso el margen de mejora es limitado debido a la función estructural inherente al cerramiento, aun así la experiencia de la tradición constructiva con la que fue concebido el edificio, abre huecos hacia el sol, y mantiene paños cerrados en las zona menos soleadas, véase que la fachada noreste es ciega.
En cuanto al aislamiento térmico se pretende proyectar un sistema de trasdosado continuo por el interior, de esta manera y con el fin de encontrar el mayor rendimiento sin excederse en el grosor, se utiliza la herramienta informática cypeMEP, generando un modelo 3D con todos los materiales definidos, con sus propiedades físicas, que nos facilitara, en primer lugar, la conciencia de la situación actual.
Aquí se advierte que a partir de 20 cm de aislamiento deja de ser eficiente, a mayores grosores el descenso de la demanda energética de la edificación se ve muy reducido. La reducción de la demanda tiene un resultado menguante, al añadir pequeños espesores la reducción es muy acusada, pero a medida que aumenta la reducción es cada vez menor. La importancia de introducir una recuperación de calor se aprecia también en este proceso.
Conclusiones
En este trabajo se han buscado sistemas que se escapan de lo habitual, ya fueran materiales, sistemas constructivos o instalaciones, notando la dificultad de incluirlos en un proyecto. Justificar su uso en base a la normativa, se hace más complicado de lo normal, ya sea por la falta de ensayos, de información, de referencias de un uso previo, o por estar fuera de los bancos de datos generales.
Esto nos lleva a concluir que, la normativa facilita la construcción tradicional, dejando de lado los beneficios de la sostenibilidad de otras maneras de construir. Como ejemplo extremo, en relación con la energía nos encontramos con la “imposibilidad” de desconectar de la red eléctrica a la casa, una de las ideas que se tenía antes de empezar el proyecto.
Referencias
- José Luis García Grinda, ARQUITECTURA POPULAR LEONESA., León, 2008. 142 pp.
- Presentación de proyecto con información gráfica