Disseny d’una casa biopassiva

Això de les cases passives està de moda; qui no vol una casa que no gasti energia o, més ben dit, que la generi sense consumir de la xarxa?
En els darrers anys han aparegut centenars d’empreses que venen cases eco, cases passives, cases eficients, cases de consum nul… quina diferència hi ha entre totes i com ens aclarim amb aquest conjunt de termes?

La realitat és que ni els mateixos constructors de cases ecològiques tenen clar el terme, i és que, si som radicals, una casa ecològica no només hauria de ser de consum nul i eficient, sinó que els seus materials haurien de respectar l’entorn i els habitants.

En aquest sentit, a Slow Studio fa anys que ens especialitzem a construir cases ecològiques i saludables, és a dir, de consum nul o gairebé nul (segons el pressupost i les possibilitats del terreny) i en harmonia amb les persones que hi viuen, generant un ambient interior saludable, amb ventilació natural i lliure de tòxics i radiacions de tota mena.

Què significa casa biopassiva?

Doncs bé, primer de tot analitzem la composició d’aquesta paraula. Dividim-la en BIO – PASSIVA.

Com podem suposar, una part del terme implica el concepte de casa passiva, és a dir, aquelles cases ecològiques de consum nul, que redueixen la despesa energètica a casa, ens eviten factures d’electricitat, gas, aigua… sense privar-nos del confort que un habitatge convencional ens proporcionaria, i treballant amb materials naturals i saludables, que respiren i generen un ambient interior saludable, mantenen una temperatura i una humitat agradables i asseguren estar lliures de tòxics.

D’altra banda, el terme BIO introdueix un input més: el fet d’aprofitar i servir-nos dels recursos naturals de l’entorn i del lloc on ens ubiquem.

Així mateix, també podem relacionar aquest “bio” amb biològic. Una casa d’aquest tipus, biològica, prioritza la salut de les persones per damunt de tot, per la qual cosa serà una casa lliure de tòxics, de químics i de radiacions de tota mena.

De somni, oi? Segurament la següent pregunta és quant val una casa biopassiva? És més cara?

El millor és que tot això es pot aconseguir sense necessitat de grans inversions, sempre que es treballi amb les estratègies adequades. Podem inspirar-nos en l’arquitectura tradicional, que es valia de recursos passius per assegurar el confort. Obrir les finestres, orientar bé les estances i dissenyar les obertures i els seus sistemes de filtre i protecció en són exemples.

Disseny d’una casa biopassiva

Com s’ha esmentat, una casa biopassiva fusiona dos conceptes:

En primer lloc, el de casa bioclimàtica, és a dir, aquell habitatge que aprofita els recursos naturals que li ofereix el lloc sense perdre de vista el concepte “bio” referent a biològic, allò que afecta les persones.

I en segon lloc, casa passiva, caracteritzada per la seva alta eficiència energètica mitjançant sistemes passius, ja sigui la captació, la protecció solar o disposar d’un aïllament elevat.

Les estratègies d’aquesta arquitectura utilitzen elements de disseny o de la mateixa arquitectura per aconseguir guanys energètics; per exemple, una finestra col·locada amb orientació sud o un porxo per protegir-nos del sol a l’estiu són estratègies senzilles que ens ajuden a entendre com funciona una casa passiva.

Aquests dos conceptes van molt lligats entre si, tant per l’estalvi energètic com per l’aprofitament de les condicions del clima.

Finalment, hi ha un tercer concepte implícit en la definició de casa biopassiva: la seva relació amb allò biològic. Així doncs, una casa d’aquest tipus té molt en compte la voluntat de preservar i millorar la salut de les persones que l’habiten. Es tractarà, doncs, d’una casa lliure de tòxics, químics, agents bacteriològics i radiacions de tota mena.

Entrem en detall en cadascun d’aquests punts:

1. Disseny bioclimàtic adaptat a les condicions del lloc

Abans de començar a construir, hem de prestar una atenció especial al terreny on aixecarem casa nostra. On ens situem? Com és aquest lloc?

Les característiques del lloc definiran en gran part moltes de les decisions de projecte futures; per això, un bon estudi de la situació, ocupació, implantació al terreny, forma, porositat, compacitat, etc. és vital per disposar d’una bona base documental sobre la qual treballar.

Ubicació

L’elecció de la ubicació ve condicionada moltes vegades per preferències personals, com ara la proximitat a la feina, escoles, una bona connexió amb les xarxes de transport públic o fins i tot el tipus de veïnat que ens interessi.

Un cop tenim el solar, la normativa vigent pot limitar o condicionar el tipus de construcció que hi puguem fer. Pot restringir pel que fa a superfície edificada, l’alçada màxima, l’alineació respecte a la línia de carrer, materials, tons de façana, etc.

Per no trobar-nos amb imprevistos, és important consultar amb un expert abans de comprar un terreny i, si escau, parlar amb l’urbanista municipal sobre la normativa que regeix a la nostra parcel·la.

El nostre equip de Slow Studio revisa sempre les normatives que s’apliquen a un terreny abans que el client el compri. Així projectem des del coneixement, assegurant que la casa que construirem compleix totes les normatives, però alhora aprofita totes les possibilitats que el lloc ens ofereix.

Assolellament

Una de les característiques principals en el disseny d’una casa biopassiva és aconseguir que aprofiti al màxim l’energia i la llum natural provinents del sol, sobretot a l’hivern. Per aquest motiu, a banda d’escollir una bona ubicació, és important fixar-nos en les condicions d’assolellament del lloc, és a dir, l’orientació d’aquest respecte al moviment diürn del sol.

La millor orientació a les nostres latituds és, sens dubte, la sud, ja que assegura una bona il·luminació general durant la major part del dia, fins i tot a l’hivern. A l’estiu es recomana filtrar i dosificar aquesta radiació si no volem un escalfament excessiu a l’interior de l’habitatge.

Cal tenir en compte els obstacles que poden afectar una bona il·luminació del lloc, ja siguin altres edificacions properes o elements de vegetació externs a la parcel·la o que en formin part.

Inclinació del terreny

La topografia del terreny és una característica més a tenir en compte en el procés de disseny de casa nostra.

Normalment és inevitable haver de modificar-ne la morfologia, ajudant-nos de màquines per moure terres i construir sistemes o murs de contenció per poder assentar bé la nostra edificació.

Aquests procediments solen incrementar el nostre pressupost, però utilitzant les estratègies d’implantació adequades podem arribar a treure partit de la mateixa topografia per millorar les condicions de l’habitatge.

En general, haurem d’evitar els pendents cap al nord, tot i que, servint-nos de patis interiors, podem facilitar la il·luminació de totes les estances a l’interior de l’habitatge.

En canvi, els pendents cap al sud resulten ideals i avantatjosos, ja que permeten disposar d’una façana que rep totalment la irradiació solar, alhora que podem resguardar i fins i tot enterrar parcialment la façana nord a la mateixa terra, aïllant de manera natural el mur.

Clima

Pel que fa a les condicions climàtiques, haurem d’aprofitar els avantatges de cada microclima local.

Tenim clients que compren terrenys a 20 quilòmetres d’una gran ciutat, on les característiques climàtiques poden variar amb diferències de temperatura de fins a 4 graus menys al llarg de l’any.

Cal conèixer la meteorologia i les característiques climàtiques del lloc on assentem la nostra construcció.

Un cop hàgim fet aquesta anàlisi, podrem seleccionar quins recursos i estratègies arquitectòniques utilitzarem per adaptar-nos i aprofitar al màxim les oportunitats que ens brinda el clima existent.

A l’hivern, per exemple, la irradiació solar és inferior i les temperatures més baixes. A l’interior de l’habitatge volem assegurar el confort, per la qual cosa haurem d’emmagatzemar i conservar la major quantitat d’energia calorífica possible. Les finestres capten i transmeten aquesta energia cap a l’interior de l’habitatge; els murs gruixuts també acumulen gradualment la calor, transportant-la de fora cap a dins i aportant-la a les estances a la nit, quan a l’exterior fa més fred. És una estratègia ideal, però no serveix de res si l’aïllament de la casa és dolent i perdem ràpidament tota aquesta energia.

A l’estiu, els mateixos elements tractats de manera diferent també ens poden ser útils. Les finestres, aquesta vegada obertes, i en façanes oposades generen corrents agradables d’aire que ajuden a ventilar i refrescar la casa. La incorporació de porxos o filtres naturals o arquitectònics a les façanes que reben més sol evitarà un excés de captació de calor per part dels murs. La vegetació es pot integrar al disseny arquitectònic, ja que en aquest sentit genera aire, manté un ambient fresc i saludable alhora que filtra els raigs del sol i genera zones d’ombra agradables.

2. Estratègies de disseny d’una casa biopassiva

Tots aquests passos previs, sobretot d’anàlisi i valoració de les preexistències, ens han de servir a l’hora de plantejar el disseny de la nostra futura casa.

És important, sobretot arribats a aquest punt, comptar amb un arquitecte de confiança que ens pugui guiar en la presa de decisions, així com en el plantejament i disseny d’una casa biopassiva.

El disseny, és a dir, la fase projectual, és molt important. Hi tindrem en compte totes les condicions i característiques de la ubicació, l’assolellament, el clima i la topografia del nostre terreny per poder escollir bé com ha de ser la nostra casa biopassiva.

Implantació al terreny

Començarem per determinar l’espai que ocuparà la construcció. Cal tenir en compte la superfície estructural i de fonamentació. Tot seguit, el perímetre de la casa, que segurament anirà lligat a la distribució interior i a l’espai de cada estança, distingint les zones comunes, les privades i les peces de servei.

La implantació ha de reconèixer el lloc més idoni del solar, aquell que rebi la major quantitat de sol a l’hivern i que, si n’hi ha, ens protegeixi, si és possible, dels vents desfavorables que puguin perjudicar el nostre benestar.
Aquests elements, així com d’altres com possibles sorolls molestos, també es poden tractar amb estratègies de protecció arquitectòniques o barreres vegetals.

La forma o volumetria de l’edifici ha de ser, generalment, compacta, per assegurar l’aprofitament i l’acumulació d’energia en un punt. A més, el fet de reduir la superfície de façana evita intercanvis energètics desfavorables.

Aquesta premissa pot variar si, per exemple, com hem esmentat anteriorment, la inclinació del terreny és desfavorable (cap al nord) i la nostra tipologia ha d’incloure un sistema de patis interiors al disseny, generant petits microclimes agradables i lluminosos al llarg de les estances de la casa.

Protecció solar (porxos, protecció d’obertures segons orientació –sud, est, oest–, vegetació… )

Tot i que és molt important orientar la casa per captar la màxima energia possible, a l’estiu voldrem protegir-nos de la radiació solar per no captar més calor del necessari. Per aconseguir-ho, podem incorporar al nostre disseny porxos, pèrgoles o filtres solars a les finestres, entre d’altres.

En primer lloc, i tenint en compte el nostre clima (mediterrani), els porxos solen donar bon resultat. La inclinació del sol a l’estiu és més alta que a l’hivern i, per això, un porxo ens protegirà de la radiació a l’estiu però permetrà que la rebem a l’hivern.

Les pèrgoles funcionen de manera similar, tot i que no són completament opaques. Cal saber col·locar-les de manera adequada, ja que podrien arribar a perjudicar-nos: una pèrgola massa extensa pot arribar a impedir l’assolellament a l’hivern, cosa que no ens permetria acumular calor a l’interior.
En aquest cas, ens pot ajudar col·locar vegetació caduca, aconseguint més opacitat a l’estiu i permeabilitat a la radiació a l’hivern.

Pel que fa als filtres solars, n’hi ha de molts tipus i models. Per triar-los, haurem de tenir en compte el nostre objectiu principal, és a dir, protegir les finestres d’un excés de radiació.

És important, en relació amb els filtres, distingir entre les orientacions de l’habitatge: una orientació oest necessita filtres amb lames verticals orientables, ja que és on es pon el sol i on la radiació solar és més horitzontal.

Una orientació sud, en canvi, sempre rep el sol de manera més directa i vertical, per la qual cosa necessita proteccions en forma de pèrgoles o porxos.

Captació i emmagatzematge de la calor solar (obertures al sud + inèrcia tèrmica)

Des del principi, hem insistit en la importància de la captació solar a l’hora de construir una casa biopassiva.

Per disposar de prou assolellament i depenent del tipus d’envidrament, la mida de les finestres hauria d’ocupar entre el 12 i el 20% de la superfície de l’habitació que tractem en planta.

Amb aquesta mitjana de superfície, aconseguirem aportar la radiació suficient per minimitzar al màxim el consum en calefacció, tot i que sempre hem de tenir en compte que la proporció d’obertures dependrà de l’orientació de la façana i del resultat que es vulgui obtenir.

Igualment podem estalviar energèticament obrint finestres en un 50-70% de la superfície del mur sud, sempre que disposem de prou massa d’acumulació (gruix de mur) i utilitzant un vidre tèrmic.

Estanquitat i aïllament

Un altre objectiu a assumir és conservar tota aquesta radiació captada per finestres i murs a l’interior. El gruix del mateix mur ha de ser l’adequat, així com el de l’aïllament tèrmic de què disposem a les façanes.

Aquest gruix, el de l’aïllament, és característic de les cases biopassives i es diferencia de les convencionals, ja que aquestes es limiten a complir les prestacions tèrmiques mínimes exigides, mentre que en el disseny d’una casa biopassiva s’ha d’assegurar el confort amb un consum d’energia gairebé nul.

En aquest punt, és important no deixar de banda el tema de l’estanquitat a l’aire.

Un cop tenim les finestres ubicades i l’aïllament definit (superfícies a cobrir i gruix), no ens podem oblidar d’assegurar que no hi hagi filtracions d’aire que facin malbé tot l’esforç projectual i constructiu per mantenir una bona temperatura interior; això s’aconsegueix mitjançant un control rigorós dels detalls constructius tant en fase de projecte com a l’obra.

Facilitar les renovacions d’aire viciat és obligat en qualsevol habitatge, però això és molt diferent que, per un mal control en el disseny, ens entri aire per on no hauria d’entrar. Aquestes filtracions creen ponts tèrmics i circulacions d’aire no desitjades. Per això és important assegurar l’estanquitat a les juntes entre materials, ja que, al final, solen ser els punts febles en el recorregut entre interior i exterior.

Ventilació natural

Tot i que pugui semblar contradictori, cal assegurar que casa nostra tingui sistemes propis de ventilació, ja sigui per renovar l’aire interior viciat com per refredar en cas de tenir excés de calor.

Un corrent d’aire de només 3 metres per segon (és a dir, 10,8 quilòmetres per hora) aconsegueix disminuir la sensació tèrmica en aproximadament 1 ºC.
Però, com podem generar aquests corrents i introduir-los correctament a casa nostra?

Fàcil! Mitjançant la ventilació creuada, un sistema natural amb el qual podem refrescar l’ambient sense necessitat de màquines ni sistemes mecànics.

Simplement ubicant finestres en façanes oposades, facilitem que l’aire pugui generar un recorregut oposat entre una façana freda i una de calenta, produint un corrent que refresca l’ambient i, de pas, renova l’aire interior. L’únic que cal tenir en compte és que no hi ha d’haver obstacles ni parets que impedeixin aquest recorregut.

És molt habitual, en el disseny d’una casa biopassiva, disposar de patis interiors que serveixin com a espai exterior controlat pel qual ventilar les habitacions o altres estances, alhora que donen llum a estances possiblement allunyades de les façanes.

3. Construir amb materials naturals i transpirables que generin un ambient interior saludable

En el disseny d’una casa biopassiva no podem oblidar el concepte de salut.

Segurament en algun moment ens hàgim preguntat: i tot això, per a què? Quins beneficis m’aporta?

Quan pensem en el disseny de cases bioclimàtiques, passives o biopassives, no hem d’oblidar que, a banda de crear una llar sostenible, aquestes cases aporten un extra a les nostres vides: el confort interior prové d’estratègies de consum zero; així, l’ús de materials naturals és un input extra que busca cuidar la nostra salut, així com la del nostre entorn.

El disseny d’una casa biopassiva pot aconseguir una temperatura idònia sense ni tan sols utilitzar sistemes de calefacció o d’aire condicionat. Això fa que l’ambient interior mantingui la humitat estable al voltant del 50 %, permetent així un millor funcionament del nostre sistema immunitari, que no es veu afectat per climes interiors extremadament secs que propicien l’aparició de pols i, amb ella, la proliferació de microorganismes patògens.

L’elecció dels materials és un pas previ determinant per aconseguir un bon funcionament global de l’habitatge. A més, construir amb materials naturals i transpirables propiciarà un ambient interior saludable i beneficiós per a la salut dels seus habitants.

Es recomana, i és coherent, que els materials que escollim siguin locals en la mesura del possible. Usant materials de proximitat promovem la producció a la nostra zona i estalviarem en despeses de transport.

Per a la trama de murs, es recomana treballar amb materials naturals com la fusta, així com amb ceràmics o petris que tenen processos de fabricació amb una petjada ecològica reduïda. Si per pressupost no és possible, intentarem, si més no, utilitzar materials saludables als paraments interiors.

La casa biopassiva com a inversió de futur

Amb tot això, podem adonar-nos ràpidament que el disseny d’una casa biopassiva implica coneixements específics, tècniques i sistemes diferents de les construccions convencionals.

Per això el cost també pot ser diferent, però cal fer, en aquests casos, una aposta ferma de futur.

Cost de construcció

En la fase constructiva, i respecte a altres tipus d’habitatge, hi ha un cert sobrecost en el cas de les cases biopassives. Un sobrecost normalment lligat a la inversió en una major quantitat d’aïllament tèrmic, finestres de millor qualitat i prestacions tèrmiques, etc.

És a dir, s’aposta per elements bons i duradors que, malgrat l’increment econòmic inicial, ens compensaran amb escreix en no haver de pagar factures de calefacció, aire condicionat, etc.

A més, també podem compensar la inversió amb solucions constructives i materials més senzills i de procedència local per estalviar en transport.

Finalment, cal apuntar que, en no més de 10 anys, haurem amortitzat la inversió inicial; per tant, passat aquest període, haurem recuperat aquest sobrecost i començarem a estalviar tota l’energia que no haurem d’utilitzar per escalfar o refredar casa nostra.

Estalvi energètic – beneficis –

Pel que fa a l’estalvi energètic, una casa biopassiva redueix entre un 80 i un 90% el consum d’un habitatge convencional. Això suposa un estalvi beneficiós tant per al medi ambient com per a nosaltres.