Disseny d’una casa autosuficient

Tot i que la consciència sostenible és cada dia més present a la nostra societat, encara no ha acabat de quallar en el món de l’arquitectura.

Al nostre equip seguim moltes revistes d’arquitectura moderna, via xarxes socials, blogs, i la veritat és que tot i que els arquitectes van evolucionant i innovant en els seus dissenys, encara ni rastre d’eficiència o salut.

Materials naturals i ecològics? Consum nul? Cases passives? Cases autosuficients desconnectades de la xarxa?

Ni rastre en cap dels principals mitjans de divulgació d’arquitectura moderna.

Així i tot, a Slow Studio som extremadament optimistes perquè, tot i que el sector no ho difongui, la realitat és que nosaltres no deixem de rebre trucades i correus electrònics de clients que busquen alguna cosa més que arquitectura moderna, clients compromesos que prefereixen reduir alguns metres de casa si amb això poden aconseguir el disseny d’una casa autosuficient desconnectada de la xarxa, clients que ens demanen materials eco i cases passives i que ens diuen com ha estat de difícil arribar fins a un equip conscient que lluiti per cases que funcionen de veritat.

Amb això estem compromesos, amb el disseny de cases passives, que usen els recursos de l’arquitectura bioclimàtica, en definitiva compromesos amb el disseny d’una casa autosuficient per a cada nou client i d’això us volem parlar avui.

A l’article d’avui tractem a fons el disseny d’una casa autosuficient i en què consisteix aquesta tipologia d’habitatges.

Comencem aclarint el dubte principal. És més car el disseny d’una casa autosuficient?

La resposta és: depèn.

Depèn de com de exigents sigueu i és que una casa autosuficient es pot dissenyar amb materials convencionals com per exemple aïllaments tipus Poliestirè (derivat de petroli) i aconseguir l’autosuficiència a un cost relativament baix. Però si anem una mica més enllà i a més al disseny d’una casa autosuficient li demanem que s’utilitzin materials naturals, ecològics i transpirables, llavors sí que el cost per m² és relativament més gran.

A l’estudi tenim tots els casos i és que la realitat és que, tot i que siguem uns ecologistes somiadors i compromesos, hi ha clients amb pressupostos limitats que han de renunciar al 100% eco però amb els quals sempre intentem arribar al consum gairebé nul.

Una vegada entès això, desenvoluparem al post diferents punts a tenir en compte per aconseguir el disseny d’una casa autosuficient.

En primer lloc, cal veure les diferents estratègies de les quals ens podem servir per reduir el consum propi. Com menys consumim, menys energia necessitem aportar.

A continuació, com utilitzar els recursos naturals dels quals disposem, provinents de la terra, l’aigua o el sol, a favor del nostre projecte.
Són moltes les opcions de les quals disposem, però sempre és recomanable consultar aquestes possibilitats per triar les que millor funcionaran en cada cas particular.

Reduir consum

Si bé sembla obvi que la clau per construir una casa autosuficient sigui el fet de reduir el consum propi des d’abans de generar l’energia, en realitat es tracta de la part més difícil.

El truc està a canviar la mentalitat. En lloc de pensar a passar fred o abrigar-nos més dins de casa per reduir en calefacció, podem plantejar-nos escalfar els ambients interiors mitjançant sistemes passius d’arquitectura bioclimàtica com per exemple captar la radiació solar, acumular-la en els materials de construcció i aïllar la casa per evitar pèrdues de calor.

Una vegada tenim la casa calenta, és més fàcil i econòmic generar la poca energia que falta per fer funcionar la calefacció els dies de més fred.
Al contrari, a l’estiu, caldrà protegir-nos del sol per evitar els guanys de calor i la poca calor que arribi a l’interior serà necessari dissipar-la mitjançant ventilació creuada en les hores més fresques a la nit.

El secret consisteix a saber aprofitar al màxim els recursos que ens ofereix l’entorn en què ens trobem per reduir el consum i per això necessitar menys aportació d’energia.

Nova mentalitat: Menys consum = menys producció d’energia = casa més autosuficient.

Aprofitament de recursos naturals

Bé, una vegada reduït el consum, ara ja podem plantejar-nos com aprofitar els recursos naturals dels quals disposem per garantir el màxim confort sense necessitat de subministraments externs.

La primera pregunta que ens hem de plantejar és De quins recursos disposem al nostre terreny?

Aquests es podrien ampliar amb vegetació o residus orgànics, dels quals podríem obtenir llenya o biomassa, però establint com a base un terreny estàndard d’entre 500 a 1000 m², haurem de considerar que no tindrem fusta suficient a llarg termini per ser autosuficients.

Així, com aprofitem aquests recursos per construir una casa ecològica i autosuficient?

1. La terra com a recurs

La terra, a més de servir-nos com a base per assentar la nostra casa, emmagatzema i ens ofereix una gran quantitat d’energia calorífica que podem aprofitar per aconseguir el confort amb un bon disseny d’una casa autosuficient.

És sabut que tan sols baixant un parell de metres de la superfície, la temperatura es manté estable al voltant dels 20 graus.

Històricament això ja s’aprofitava per antigues tribus en zones càlides com Tunísia o Turquia, on es construïen tradicionalment cases enterrades que protegien de la calor a l’estiu i del fred a l’hivern.

Però en l’actualitat i en el nostre clima podem preguntar-nos com podem aprofitar aquesta energia de la terra avui dia? Quins són els sistemes més adequats?

Energia geotèrmica per escalfar aigua

En primer lloc, tenim l’opció de l’energia geotèrmica. Es tracta d’una energia renovable que s’obté mitjançant l’aprofitament de la calor interior de la terra.

Per obtenir aquest tipus d’energia ens servim del que anomenem el gradient tèrmic, és a dir, la diferència de temperatura que existeix entre l’interior de la terra i la seva superfície.

Per aprofitar la major energia possible haurem d’apostar per l’energia a baixa temperatura per a la calefacció, enterrant conductes a poca profunditat per minimitzar els costos en la instal·lació del sistema.

A la pràctica, l’energia geotèrmica per a un habitatge s’amortitza a molt llarg termini i no sol ser el sistema més rendible; no obstant això, hi ha altres sistemes que aprofiten la calor de la terra que sí que són rendibles. Vegem-los.

Sistemes per escalfar l’aire de la ventilació

Una altra alternativa per aprofitar la terra com a font d’energia seria la d’utilitzar la seva temperatura per escalfar l’aire ambient.

El millor sistema per a això és el dels pous canadencs, unes canonades que circulen pel subsòl per temperar l’aire que posteriorment aportem a l’interior de les estances de la nostra casa.

Per reduir en costos d’instal·lació podem pensar a aprofitar les fases de fonamentació per excavar les rases de les canonades. És a dir, si tenim una fonamentació profunda o uns murs de contenció, podem aprofitar l’excavació per passar els tubs.

Terra com a material o sistema constructiu

La terra pot aprofitar-se també com a material de construcció.

Històricament ja s’utilitzava en construccions tradicionals en forma d’adobe o en arrebossats de murs de pedra, tècnica que oferia bona estanquitat, inèrcia i per tant un magnífic funcionament tèrmic.

Tot i que avui dia és un sistema minoritari, encara existeixen molts exemples de construcció en terra com la casa en adobe de l’arquitecte Martin Rauch o la casa de l’actor Will Smith i la seva dona, Jaden Smith, una mansió de grans dimensions construïda amb murs de terra compactada.

Perquè funcionin correctament, el disseny d’una casa autosuficient de terra ha de tenir murs d’un elevat gruix i relativament poques obertures. A més, és important protegir-lo de l’acció directa de l’aigua de pluja.

Terra com a cultiu

Finalment, un aspecte que moltes vegades s’obvia és que la terra és el lloc perfecte per cultivar aliments propis.

Un hort propi a casa implica disposar d’un espai per a això i molta atenció i dedicació durant la major part de l’any, però els beneficis físics i alimentaris de menjar aliments autocultivats compensen aquesta inversió personal.

Avui dia els aliments que adquirim als supermercats, si aquests no són ecològics, contenen gran quantitat de pesticides i químics. Sempre és recomanable comprar aliments ecològics, sense contaminants que arriben al nostre organisme, i cultivar els propis aliments és una forma d’assegurar-nos que mengem sense risc d’ingerir tòxics de qualsevol tipus.

2. Sistemes d’aprofitament de l’aigua

En el disseny d’una casa autosuficient, és vital tenir en compte l’aigua que ens ofereix el lloc i serà important pensar-hi a l’hora de construir la nostra casa.

De quines alternatives i sistemes disposem per aprofitar al màxim aquest recurs natural?

Sistemes de captació d’aigua

Recollir i acumular tota l’aigua de pluja possible hauria de ser un objectiu no només d’aquell preocupat pel disseny d’una casa autosuficient, sinó també per a la resta de la societat.

En una casa, la recollida d’aigua de pluja es realitza a través de la coberta, dirigint-la cap a un dipòsit on després puguem tractar-la.
La mida del dipòsit ha de tenir la capacitat adequada per acumular aigua al llarg de tot l’any, ja que podem trobar-nos amb temporades seques i d’escassetat d’aigua.

L’avantatge d’aquests dipòsits és que, tot i que siguin de grans dimensions, se solen enterrar en una part del terreny amb l’amplada justa perquè poguéssim baixar si fes falta. En el disseny d’una casa autosuficient, és recomanable preveure la instal·lació de dos dipòsits separats; un per a l’aigua potable – de consum propi – i un altre per a l’aigua reciclada que podem filtrar per a electrodomèstics o regadiu.

Tot i que menys comú, també podem recollir aigua del subsòl en cas que n’hi hagi. El mètode d’obtenció d’aquesta aigua és a través d’un pou, que dona accés a un dipòsit natural d’aigua sota el terreny. És molt útil sobretot quan l’aigua de pluja no abasta per cobrir les nostres necessitats.

Aigua per a consum humà:

Una vegada hem recollit l’aigua de la pluja, aquesta pot romandre molt de temps emmagatzemada fins que la consumim. Per això és important tractar-la per evitar la formació de bacteris o altres organismes.

En el cas de l’aigua que obtenim del subsòl, s’ha de tractar i filtrar abans de ser emmagatzemada, ja que no sabem la seva provinença i avui dia les aigües poden estar molt contaminades si han passat per zones agrícoles o industrials. Es recomana en aquests casos encarregar estudis de la qualitat de la mateixa per veure fins a quin punt és necessari un filtratge previ al consum.

Si finalment l’aigua prové de la xarxa municipal, recomanem instal·lar filtres d’osmosi ja que, tot i que aquesta ve tractada, pot haver acumulat contaminants de les pròpies canonades que la transporten.

Un filtre d’osmosi és un filtre que, mitjançant unes membranes semipermeables, aconsegueix eliminar de l’aigua aquells components i macropartícules perjudicials per a la salut humana.

En el disseny d’una casa autosuficient, la instal·lació d’aquests filtres ens permetria aconseguir una aigua més neta i segura, lliure de contaminants com l’amiant, metalls, residus de tòxics o pesticides.

Aigua per a la higiene personal:

Podem utilitzar també l’aigua de la pluja per dutxar-nos, per a la rentadora i per al rentaplats, sempre de forma racional. En aquests tres casos no cal que l’aigua sigui potable, tot i que sí que ha d’haver passat per filtres que eliminin impureses i partícules tòxiques.

Aigua de regadiu:

Ja hem comentat anteriorment la possibilitat d’aprofitar la terra per generar un hort propi. Doncs bé, lògicament aquestes terres s’hauran de regar i cuidar.

3. Aire

L’aire en el disseny d’una casa autosuficient s’utilitza normalment per renovar l’oxigen interior de l’habitatge, refrescar l’ambient i, de vegades, generar energia.

Ventilació natural de l’interior de les estances – Ventilació creuada

La ventilació dels espais interiors ens ajuda a renovar amb un aire nou i fresc les estances.

Avui dia la mateixa normativa espanyola obliga que existeixi algun sistema de renovació d’aire, ja que gràcies a la ventilació podem desfer-nos del CO₂ i altres contaminants i disposar d’aire fresc i net a casa.

Els estudis recomanen un mínim d’una renovació completa d’aire per cada 30 m² per persona i hora, aspecte que es troba encara molt lluny dels costums de ventilació de les nostres llars.

Slow Studio, el nostre despatx, treballa sempre per aconseguir ventilació creuada en tots els projectes que realitzem. Amb el simple fet de col·locar finestres en façanes oposades de les estances o servir-nos de patis per generar corrents d’aire, es permet que la ventilació sigui efectiva i ràpida, per no refredar en excés els espais a l’hivern.

Aerogeneradors – obtenció d’energia eòlica

Com hem esmentat, l’aire ens pot servir també per generar electricitat mitjançant turbines o aerogeneradors.

Últimament han sortit al mercat molins de dimensions cada vegada més petites que es poden instal·lar en un habitatge per generar electricitat. Són els aerogeneradors, unes estructures que s’instal·len a mode xemeneia a la coberta de casa i que es connecten a la instal·lació de forma semblant a una placa solar.

Aquestes turbines aprofiten la força i potència del vent per generar i acumular a posteriori en bateries adequades, tota l’energia produïda.

4. Com aprofitar la radiació solar

Finalment, serà molt important també en el disseny d’una casa autosuficient, l’aprofitament del sol, ja sigui de forma directa o indirecta.

Llum – il·luminació natural

Com és lògic, la nostra casa haurà d’aprofitar al màxim la llum del sol mitjançant sistemes de patis i finestres. Es recomana que totes les estances rebin llum natural durant el dia i serà important orientar les diferents habitacions d’acord amb el seu ús.

Calor directe

A més de llum, el sol ens aporta calor. Si sabem aprofitar-los bé, aquest ens permetrà reduir el consum en calefacció, tot i que, sobretot en els climes temperats, hem de tenir cura, ja que a l’estiu pot ser excessiu, per la qual cosa necessitarem compensar aquest sobreescalfament amb sistemes de ventilació.

En aquest apartat, el disseny d’una casa autosuficient tindrà com a objectiu captar la major radiació solar possible. Una bona orientació i una bona proporció d’obertures respecte a la façana seran claus per al nostre habitatge.

Mitjançant les finestres ben orientades a sud podem captar molta energia i emmagatzemar-la posteriorment en elements de construcció que tinguin alta inèrcia tèrmica i bon aïllament.

Una altra alternativa seria la d’utilitzar sistemes com els panells fotovoltaics per captar energia de forma indirecta.

Aquests panells són aquells que ens permeten obtenir energia elèctrica gràcies al moviment d’uns fotons que s’activen amb la llum solar. L’electricitat s’emmagatzema en unes bateries que ens permetran utilitzar-la a posteriori amb total tranquil·litat, ja sigui un dia assolellat com ennuvolat i fins i tot de nit.

Finalment, disposem també al mercat de panells solars tèrmics o plaques termodinàmiques la funció principal de les quals és la d’escalfar l’aigua tant per a calefacció com per a ús quotidià en lavabos i cuina.