Proceso de diseño

Principios de una casa pasiva

Hoy vamos a ver qué es una casa pasiva y cuáles son sus principios, que en el despacho no nos cansamos de repetir que la arquitectura pasiva consiste en casas bien pensadas y bien construidas.
Publicado el 02 mayo 2024
que es una casa pasiva

Aunque existen distintos criterios y formas de concebir este tipo de vivienda, hay una serie de principios fundamentales que conviene tener en cuenta. En este artículo recopilamos las claves esenciales para entender qué define una casa pasiva y cómo se traduce esto en un proyecto arquitectónico real.

En nuestro estudio recibimos a muchas personas que tienen claro que quieren una casa pasiva, pero es habitual encontrar confusiones: se tiende a asociar casa pasiva con casa de madera, o se cree que una casa pasiva debe tener necesariamente la certificación Passivhaus.

Nosotros insistimos siempre en lo mismo: una casa pasiva es, ante todo, una casa bien pensada y bien construida.

Bien pensada, porque está diseñada para adaptarse al entorno: con aberturas orientadas al sur que permiten captar el sol, zonas de día situadas estratégicamente, ventilaciones cruzadas naturales norte-sur, protecciones solares como porches, voladizos o lamas, muros de gran espesor que acumulan calor y un excelente aislamiento que evita que ese calor se pierda. Todo esto forma parte de un enfoque riguroso que desarrollamos en detalle más adelante.

Bien construida, porque los materiales y soluciones técnicas no se eligen al azar. Se utilizan materiales con inercia térmica capaces de almacenar y liberar calor de forma eficiente, aislamientos transpirables que permiten evitar condensaciones, juntas perfectamente estancas para minimizar las pérdidas energéticas, acristalamientos de alta eficiencia cuidadosamente calculados… Y todo esto no solo se proyecta, sino que requiere un control exhaustivo durante la ejecución de la obra.

Además, una casa pasiva está estrechamente vinculada a la arquitectura vernácula, esa arquitectura que a lo largo de los siglos se ha adaptado al clima de cada lugar. No es lo mismo construir una vivienda en los Pirineos que hacerlo junto al mar en Alicante. La observación de las técnicas constructivas locales y el uso de materiales de proximidad nos dan pistas sobre qué soluciones han funcionado históricamente en cada región, a menudo fruto de un largo proceso de ensayo y error.

Por supuesto, hoy en día el diseño arquitectónico ha evolucionado en la que conocemos como arquitectura 4.0: lo que antes era conocimiento transmitido por generaciones, hoy se valida con modelos 3D, simulaciones térmicas y cálculos matemáticos precisos. Pero no deja de partir de la misma lógica: aprovechar al máximo los recursos disponibles para generar confort interior sin recurrir a sistemas activos.

En definitiva, al preguntarnos qué es una casa pasiva, estamos hablando de una vivienda diseñada con sentido común climático, donde la intuición y la experiencia local se convierten en una estrategia técnica capaz de generar espacios confortables durante todo el año sin apenas consumo energético. Todo ello respaldado por estudios de demanda energética que nos permiten saber, antes de construir, qué temperatura tendrá cada estancia en cada estación del año, y ajustar así cada decisión del proyecto —como la cantidad de aislamiento necesaria— para garantizar el resultado final.

 

¿Qué caracteriza una casa pasiva?

 

El principio básico que define qué es una casa pasiva es la reducción de la demanda energética a través de los llamados sistemas pasivos. Estos sistemas se caracterizan por no requerir consumo energético para funcionar, ya que aprovechan las condiciones climáticas y las características físicas del edificio para garantizar el confort interior.

Algunos ejemplos de sistemas pasivos son un buen aislamiento térmico, una orientación adecuada de las estancias y sus aberturas, que deben contar además con protecciones solares eficaces para el verano, o la elección de carpinterías y vidrios de alta eficiencia energética. Todos estos elementos trabajan juntos para reducir al mínimo la necesidad de calefacción o refrigeración mecánica.

Una vez hemos diseñado la vivienda siguiendo criterios pasivos, el siguiente paso es cubrir la demanda energética restante. Aquí entran en juego los sistemas activos, que sí consumen energía, aunque esta puede proceder de fuentes renovables. Es el caso, por ejemplo, de las placas solares fotovoltaicas o termodinámicas, que permiten generar electricidad o agua caliente sanitaria (ACS) de forma sostenible.

Cuando logramos que toda la energía necesaria para cubrir estas demandas —como calefacción, agua caliente para baños y cocina, o electricidad para iluminación y electrodomésticos— provenga de fuentes renovables, podemos hablar de una casa pasiva de consumo nulo. Es importante recordar que, siguiendo los estándares de confort actuales, incluso en viviendas muy eficientes siempre habrá una cierta demanda energética que cubrir, especialmente en climas fríos o en función de los hábitos de uso. La clave está en que esa demanda sea mínima y pueda satisfacerse de forma limpia y eficiente.

Sistemas pasivos

 

Una vez comprendida la diferencia entre sistemas pasivos y activos, es más fácil entender qué es una casa pasiva y cómo se logra su eficiencia. Para conseguirlo, existen una serie de sistemas pasivos que consideramos indispensables, y que juntos conforman los principios fundamentales de este tipo de viviendas.

 

1. Captación / protección solar

2. Inercia térmica

3. Aislamiento

4. Ausencia de puentes térmicos

5. Ventilación natural

 

1. Captación / protección solar

 

Para entender qué es una casa pasiva es clave conocer cómo se gestiona la radiación solar a lo largo del año. En climas como el mediterráneo, con veranos calurosos e inviernos fríos, la estrategia debe adaptarse a la época: en verano, el sol está más alto y la radiación es intensa y vertical, mientras que en invierno es más baja, horizontal y menos abundante. Por eso, el objetivo es captar al máximo el calor solar durante el invierno para calentar el interior, y en verano proteger la vivienda de la radiación para evitar sobrecalentamientos.

La orientación es determinante en esta estrategia. La fachada sur es la más eficiente para la captación solar en invierno, seguida de las fachadas este y oeste. En cambio, la orientación norte recibe muy poca radiación, manteniéndose en sombra la mayor parte del día.

Más allá de instalar ventanas convencionales con persianas, el diseño de una casa pasiva aprovecha al máximo este recurso natural. Se pueden emplear diferentes soluciones: elegir cuidadosamente el tipo de cerramiento, el número de vidrios y cámaras de aire, o el grado de transparencia del acristalamiento.

En cuanto a protección solar, las opciones son muy variadas: pérgolas, persianas regulables que permiten luz y ventilación, aleros o incluso vegetación de hoja caduca, que protege del sol en verano y deja pasar la luz en invierno. Cada uno de estos elementos contribuye a regular de forma pasiva la temperatura interior, reduciendo la necesidad de climatización artificial.

2. Inercia térmica

 

Cuando hablamos de qué es una casa pasiva, uno de los conceptos clave es la inercia térmica. Este término se refiere a la capacidad de un material para acumular calor y liberarlo de forma gradual. Cuanta mayor masa tenga el material, mayor será su capacidad de almacenamiento.

Un material con alta inercia térmica capta y guarda el calor poco a poco, liberándolo lentamente cuando la temperatura ambiente desciende. Esto genera un desfase entre la temperatura del material y la del exterior, lo que resulta muy beneficioso. En invierno, por ejemplo, se puede almacenar el calor solar durante el día y liberarlo por la noche, manteniendo un ambiente confortable incluso cuando fuera hace más frío.

En verano, si protegemos los muros para evitar que acumulen calor, la inercia térmica nos permite conservar el frescor nocturno en el interior y evitar el sobrecalentamiento durante las horas más calurosas.

Una estrategia pasiva muy eficaz para aprovechar la inercia térmica es semi-enterrar la vivienda, ya que el terreno posee una gran masa térmica que amortigua los cambios de temperatura. Otros materiales con alta inercia son el hormigón, la piedra, el ladrillo cerámico o la tierra compactada.

En las casas pasivas modernas, estos materiales se colocan preferentemente en el interior, ya que el aislamiento exterior es muy eficiente y nos interesa conservar el calor en invierno o el frescor en verano. Antiguamente, cuando no se utilizaban aislamientos, la inercia térmica se aprovechaba en muros exteriores muy gruesos —como en las casas de piedra o tierra— que acumulaban calor durante el día y lo transmitían al interior con un desfase de varias horas, manteniendo la temperatura nocturna más estable.

3. Aislamiento

 

El aislamiento térmico es uno de los pilares que marcan la diferencia entre una construcción convencional y una vivienda pasiva. Su función es sencilla pero crucial: impedir que el calor o el frescor del interior se pierdan hacia el exterior y viceversa. Así, una vez lograda la temperatura ideal dentro de la vivienda, el aislamiento mantiene estable ese confort sin necesidad de un gasto energético continuo.

En la construcción tradicional, el aislamiento suele ser insuficiente, lo que obliga a recurrir a sistemas de calefacción o refrigeración durante gran parte del año. Siguiendo los principios de una casa pasiva, el espesor se incrementa notablemente: frente a los 5-8 cm habituales en edificaciones antiguas en España, se instalan entre 15 y 20 cm, lo que reduce drásticamente la demanda energética.

Además, no todas las fachadas se aíslan por igual. Las orientadas al norte, por ejemplo, reciben menos radiación solar y son más propensas a las pérdidas térmicas, por lo que conviene reforzar su aislamiento o incluso semi-enterrarlas para aprovechar el terreno como protección natural y masa térmica.

Las aberturas —ventanas y puertas acristaladas— son los puntos más vulnerables de la envolvente, ya que disponen de menor aislamiento. Por ello, invertir en carpinterías de alta calidad y vidrios de altas prestaciones no solo mejora la eficiencia, sino que también evita que el confort interior dependa de sistemas activos de climatización.

 

4. Ausencia de puentes térmicos

 

La eficiencia de una vivienda pasiva no solo depende del espesor de su aislamiento, sino también de que este sea continuo y sin interrupciones. Los puentes térmicos son precisamente esas roturas en la envolvente aislante que conectan directamente el interior con el exterior, permitiendo la pérdida de calor en invierno o la entrada de calor en verano.

En un plano en sección, la capa aislante debería poder seguirse con una línea continua, sin levantar el lápiz en ningún momento. Suelos, forjados, cubiertas, ventanas y encuentros estructurales deben quedar protegidos, aunque para ello sea necesario combinar distintos materiales aislantes.

Cuando un detalle constructivo no se resuelve correctamente, el puente térmico se convierte en el punto más débil de la envolvente, comprometiendo el confort térmico y aumentando el consumo energético. En climas templados, este problema a menudo pasa desapercibido, pero sus efectos se notan: las zonas más conflictivas suelen ser la unión del forjado con la fachada y el encuentro entre la carpintería y el muro.

Además de las pérdidas energéticas, los puentes térmicos pueden generar condensaciones al combinarse un punto frío con un ambiente cálido y húmedo. Esto no solo daña los materiales, sino que también puede afectar a la salud de los ocupantes, reforzando la importancia de eliminarlos en el diseño y construcción de una casa pasiva.

5. Ventilación natural

 

La ventilación natural cumple dos funciones esenciales: una relacionada con el confort climático y otra directamente vinculada a la salud de quienes habitan la vivienda. Desde el punto de vista climático, permite disipar el calor acumulado en el interior durante los meses más cálidos, aprovechando el movimiento natural del aire para refrescar los espacios sin recurrir a sistemas mecánicos.

En cuanto a la salud, la ventilación favorece la renovación constante del aire interior, eliminando impurezas, reduciendo la concentración de CO₂ y regulando los niveles de humedad. Este proceso ayuda a prevenir problemas derivados de un ambiente cerrado y poco saludable, como la aparición de moho o la proliferación de ácaros.

Para optimizarla, es clave recurrir a la ventilación cruzada, que consiste en situar aberturas en fachadas opuestas, preferiblemente orientadas al norte y sur, para generar corrientes de aire eficaces. También es posible emplear patios interiores que, estratégicamente ubicados, faciliten el intercambio de aire entre las diferentes estancias y mejoren la calidad ambiental de toda la vivienda.

Sistemas ACTIVOS

 

1. Placas fotovoltaicas

2. Aerogeneradores

3. Placas termodinámicas

4. Geotermia

5. Aerotermia

6. Biomasa

 

 

Si bien podemos tener una vivienda pasiva con todos los sistemas detallados en el apartado anterior, la realidad es que no todos los terrenos o climas son ideales y no siempre podemos conseguir una temperatura de confort solo mediante sistemas pasivos.

Sí queremos además conseguir una vivienda de consumo nulo deberemos complementar estos sistemas pasivos con una serie de sistemas activos que pueden ser de fuente renovable o no renovable

Veamos cuáles son según las necesidades de nuestra vivienda:

Consumo energético

 

Los sistemas activos son aquellos que requieren un aporte de energía para funcionar, ya provenga de fuentes renovables o no renovables. Antes de profundizar en ellos, conviene analizar el consumo energético anual de diferentes tipos de viviendas para dimensionar el problema.

Una vivienda se considera pasiva cuando logra reducir al menos un 80-90% el consumo respecto a una casa convencional. Este consumo no solo incluye la energía destinada a climatización, sino también la necesaria para el funcionamiento de electrodomésticos, iluminación, producción de agua caliente y cocina. Incluso el uso de agua —que veremos más adelante— influye en el consumo total.

En España, el gasto medio anual de una vivienda unifamiliar convencional se aproxima a los 150 kWh/m². En una casa de 100 m², esto supone unos 15.000 kWh al año, de los cuales alrededor del 65% se destina a climatización (calefacción y refrigeración), mientras que el 35% restante corresponde al uso de electrodomésticos, iluminación, cocina y agua caliente sanitaria (ACS).

Reducir el peso de la climatización en el consumo total es clave, y es precisamente lo que logran las estrategias propias de la construcción pasiva. El objetivo es minimizar la energía necesaria para calefacción y eliminar, en la medida de lo posible, el uso de sistemas activos de refrigeración.

El estándar Passivhaus, originado en Alemania, sirve como referencia. Este certifica viviendas con un consumo máximo de 15 kWh/m² al año tanto para calefacción como para refrigeración. Si aplicamos estos valores a una vivienda de 100 m², el gasto anual sería de 1.500 kWh para calefactarla, equivalente al consumo de un secador de pelo en funcionamiento durante el mismo tiempo.

A esto se suma la demanda de energía primaria —la que se necesita para iluminación, electrodomésticos, cocina y ACS— que, sin contar climatización, ronda los 5.000 kWh anuales en una vivienda de 100 m². Esta cifra se puede reducir mediante electrodomésticos eficientes, apagado total de aparatos en reposo y aprovechamiento de la luz natural, aunque siempre existirá un consumo mínimo para el día a día.

 

Fuentes renovables

 

Las energías renovables pueden emplearse para generar calor o electricidad. En el caso de la iluminación, los electrodomésticos y la cocina, la energía eléctrica es imprescindible, mientras que la calefacción y el ACS pueden resolverse con energía calorífica.

 

Generar electricidad

Para una autosuficiencia total, las opciones actuales son la energía eólica y la solar, es decir las placas fotovoltaicas o los aerogeneradores. Sin embargo, el almacenamiento de electricidad sigue siendo un desafío, por lo que muchas instalaciones vierten el excedente a la red eléctrica y consumen de ella en periodos sin producción, como durante la noche. Esta situación podría cambiar en los próximos años con el avance de las tecnologías de almacenamiento energético.

 

  • Placas fotovoltaicas: Es el sistema más extendido a nivel doméstico. La radiación solar que incide en los paneles provoca que los electrones contenidos en ellos entren en movimiento y se produzca así la electricidad. Las placas fotovoltaicas son algo más rentables que los aerogeneradores y se pueden amortizar en 5 años, frente a los 25 años de garantía de vida útil que suelen tener.

 

  • Aerogeneradores: Los aerogeneradores funcionan de forma parecida a los grandes molinos eólicos pero a escala doméstica. Estos, aprovechan la energía cinética – energía del movimiento – para generar electricidad a partir del movimiento de una turbina. Aunque no suele ser la primera opción para generar electricidad, con una sola turbina -dependiendo de los modelos – ya podríamos alimentar una vivienda media. Por otro lado, debemos tener en cuenta que la rentabilidad de instalar un aerogenerador en una vivienda depende básicamente del viento de la zona, por lo que se puede tardar entre 8 y 10 años en recuperar la inversión.

Calentar agua

Tanto el ACS como la calefacción de una vivienda pasiva se resuelven con energía calorífica. Si bien es cierto que muchas viviendas convencionales consumen gas, fuente de energía fósil que calienta el agua hasta temperaturas muy elevadas, las fuentes de energía renovables tienen otras implicaciones.

A continuación, vamos a valorar los distintos métodos para la generación de energía calorífica:

  • Placas termodinámicas: El método más común y extendido para calentar agua es mediante placas solares, que no debemos confundir con las placas fotovoltaicas destinadas a generar energía eléctrica. Una placa termodinámica funciona mediante un líquido que se calienta y pasa a través de un circuito cerrado que se conduce desde las placas a un depósito de agua que se calienta.

 

  • Geotermia: La energía geotérmica aprovecha la temperatura constante del suelo sobre el cual nos encontramos. Básicamente se sitúan unos pozos en superficie o profundidad por los que se hace circular un líquido cuyo salto térmico respecto del interior de la vivienda conseguiremos transformar en energía calorífica. El funcionamiento es inverso en invierno que en verano: en invierno la bomba de calor transmite calor a la vivienda, mientras que en verano refrigeramos la vivienda cediendo calor al terreno.

 

  • Aerotermia: La energía aerotérmica aprovecha la temperatura del aire mediante una unidad transformadora que situamos en el exterior de nuestra vivienda. En nuestro clima mediterráneo, en verano consigue captar mucha energía calorífica que puede transformar en aire o agua fría para refrigerar, pero en invierno le cuesta ser autosuficiente en temperaturas bajas y necesita de energía extra para calefactar eficientemente.

Fuentes no renovables

 

Al cerrar el recorrido por los principios de una vivienda pasiva, es importante recordar que el objetivo principal no es únicamente sustituir el consumo energético por fuentes renovables, sino reducirlo al mínimo posible hasta acercarse al gasto energético nulo.

Aun así, en la práctica, la generación de energía —ya sea eléctrica o calorífica— puede requerir en determinados momentos un aporte adicional. En estos casos, suele ser necesario recurrir a la conexión a la red convencional, lo que puede alejarse del ideal de autosuficiencia.

Como solución puntual, existe la posibilidad de emplear una fuente no renovable para proporcionar ese extra de energía calorífica sin comprometer del todo la autonomía energética de la vivienda. Esta estrategia se plantea únicamente como apoyo en situaciones excepcionales, manteniendo siempre la prioridad en el aprovechamiento de recursos renovables y la reducción del consumo.

  • Biomasa: La instalación de calderas de biomasa sirve para conseguir el calor restante necesario, se alimentan o bien con pellets o bien con restos orgánicos, ya sea madera o huesos de aceituna, cascaras de frutos secos o residuos forestales. En general, por comodidad, en una instalación de biomasa se suele instalar un depósito automático de pellets que tan solo deberemos rellenar cada cierto tiempo y que va suministrando de forma automática combustible a la caldera en función de la demanda energética.

Más allá del diseño de una casa pasiva: casa autosuficiente

 

Más allá de los principios básicos que definen una casa pasiva, existe el concepto de casa autosuficiente, que implica ir un paso más allá en la independencia energética y de recursos. Mientras que una casa pasiva se centra en reducir al máximo la demanda energética y optimizar el consumo, la casa autosuficiente busca producir por sí misma la energía y los recursos que consume, logrando un consumo nulo y desconectándose de la red eléctrica y de servicios externos.

Este planteamiento no se limita únicamente a la energía, sino que también incluye aspectos como la gestión y aprovechamiento del agua, e incluso la producción de alimentos en el propio terreno, buscando un modo de vida autosuficiente y respetuoso con el entorno.

 

Agua

 

Para entender la magnitud del consumo de agua en una vivienda, hay que tener en cuenta que una persona usa de media unos 171 litros diarios, lo que supone para una familia de cuatro personas casi 250.000 litros al año, una cifra que invita a reflexionar sobre cómo gestionar este recurso de manera responsable. Entre las estrategias que permiten aprovechar mejor el agua destacan la captación y el filtrado, dos sistemas que pueden combinarse para maximizar la eficiencia y garantizar el suministro durante todo el año.

 

Captación

 

La captación de agua de lluvia se realiza normalmente a través de la cubierta de la vivienda, dirigiendo el agua hacia depósitos donde se almacena para su posterior uso. Es fundamental que estos depósitos tengan la capacidad suficiente para cubrir periodos de sequía o baja pluviometría.

En el diseño de una casa autosuficiente, es aconsejable contar con dos depósitos independientes: uno destinado a agua potable, que debe estar protegido y tratado para consumo humano, y otro para agua reciclada, que tras un adecuado filtrado pueda usarse para electrodomésticos, riego o usos no potables, aumentando así la sostenibilidad del hogar.

Además de la captación superficial, en algunos casos se puede recurrir a la recogida de agua subterránea mediante pozos, accediendo a reservas naturales que contribuyen a la autonomía hídrica.

 

Filtrado

 

El filtrado del agua usada, conocido como fitodepuración, es un sistema natural que permite tratar las aguas residuales domésticas utilizando procesos biológicos y vegetales para limpiarlas y poder reutilizarlas en usos secundarios. Dependiendo del tipo y grado de contaminación del agua residual, existen diferentes tipos de fitodepuradoras adaptadas a las necesidades específicas del hogar. Este sistema contribuye a reducir el impacto ambiental y a aprovechar al máximo el recurso hídrico, siendo una pieza clave en la gestión eficiente del agua dentro de una casa autosuficiente.

El enfoque de gestión integrada del agua forma parte de un planteamiento más amplio hacia la sostenibilidad, que también incluye la reducción de residuos y el cuidado del entorno, acciones que buscan minimizar el impacto ambiental en todas las actividades cotidianas.

 

  • Recuperación: Se usa para filtrar las llamadas aguas grises, que son aquellas que provienen de la cocina, lavado de ropa o aseo personal. Esta agua recuperada se almacena para ser posteriormente usada para riego, limpieza de exteriores o wáter al no ser potable.

 

  • Saneamiento: Se usa para filtrar las llamadas aguas negras, es decir aguas fecales, cuya forma de reaprovechamiento es exclusivamente para depuración biológica. En el caso más extremo del wáter seco no necesitaríamos agua, por lo que reduciríamos sustancialmente el consumo de agua.

Producción de alimentos

 

La tierra alrededor de la casa es ideal para cultivar alimentos propios, ya sea en un huerto personal o colectivo. Aunque requiere tiempo y dedicación, esta práctica permite una autosuficiencia alimentaria real y crea una conexión mucho más sana con lo que consumimos.

Hoy en día es complicado controlar los pesticidas y productos químicos que se añaden a muchos alimentos que compramos en supermercados, donde el llamado “greenwashing” hace que todo parezca “eco” aunque no siempre lo sea. Cultivar nuestros propios alimentos es la mejor forma de garantizar la salud de nuestra familia y evitar estos engaños. En comunidades ecológicas, los huertos colectivos también funcionan como espacios de encuentro y aprendizaje. Además, la permacultura aporta un diseño sostenible que integra el cultivo con la vivienda y el entorno natural, mientras que la arquitectura biofílica busca conectar nuestro hogar con la naturaleza para mejorar nuestro bienestar.

 

Gestión de residuos

 

Cuando se habla de una casa de residuo cero, se define alrededor de las 5R: Reducir, Reciclar, Reutilizar, Rechazar y Compostar (Rot). Así pues, la gestión de residuos, además de reciclar que debería ser un mínimo irrenunciable, pasa mayormente por el compostaje de materia orgánica, que supone 1/3 de los desechos caseros de media española.

El compostaje se define como la gestión por descomposición de la materia orgánica, por lo que se limita a este sector de desechos exclusivamente, normalmente provenientes de restos de cocina y de jardinería. Estamos hablando del proceso natural que tiene el planeta para reciclar, cediendo sus nutrientes a la tierra para que las plantas puedan absorberlos.

Es tan sencillo como disponer un recipiente de compost, normalmente en un espacio exterior. Con la ayuda de microorganismos y gusanos el volumen de los residuos disminuye en pocos días y se puede aprovechar el producto final como abono natural para el huerto, cerrando así el ciclo de nuestra soberanía alimentaria.

Con todas estas estrategias que permiten producir y gestionar de manera autónoma los recursos naturales, la casa autosuficiente no solo reduce de forma notable su impacto ambiental, sino que también gana en independencia y resiliencia frente a posibles cortes de suministro o variaciones en el acceso a servicios básicos. Este tipo de vivienda ofrece un estilo de vida más consciente y respetuoso con el medio ambiente, apostando por la eficiencia, el autoconsumo y la economía circular, y sentando las bases para un futuro más sostenible.