Disseny d’una casa de fusta bioclimàtica

Al despatx treballem amb dos materials principalment; generalment les nostres cases es dissenyen en fusta o en obra. Avui us parlem del procés de disseny d’una casa de fusta bioclimàtica, una casa que, com el seu nom indica, consisteix en una estructura portant de fusta i el funcionament de la qual és coherent amb l’entorn que l’envolta per reduir el consum energètic.

Què és una casa bioclimàtica

L’arquitectura bioclimàtica és un tipus d’arquitectura que s’adapta a l’entorn on es construeix; és l’arquitectura que coneixien els nostres avis, aquella que és coherent amb el clima i les condicions del lloc on s’implanta.

Si ens trobem en un clima fred amb disponibilitat de grans boscos, construirem en fusta, aïllarem molt la casa i obrirem grans finestrals per captar el sol.

Per contra, si ens trobem en un clima càlid, ens interessarà disposar de molta ventilació i protecció solar. De fet, hi ha cases a Sud-amèrica o Àsia que en lloc de finestres de vidre disposen d’obertures protegides mitjançant persianes de lames que impedeixen la incidència solar i permeten la ventilació constant de la casa.

En aquest sentit, l’arquitectura bioclimàtica parteix del coneixement tradicional après al llarg de diverses generacions per aconseguir que la nostra casa treballi a favor nostre aprofitant la calor del sol o protegint-nos-en quan és necessari.

Quan parlem del disseny d’una casa de fusta bioclimàtica ens referim a un habitatge que és capaç de mantenir una temperatura interior adequada i agradable només amb els recursos naturals, minimitzant l’ús de climatització artificial i, per tant, reduint el consum energètic.

En aquest cas, tractarem el cas concret de disseny d’una casa de fusta bioclimàtica, una casa l’estructura principal de la qual és de fusta, però no tots els seus materials, en el sentit que el revestiment de façana no té per què ser de fusta i podem combinar materials amb menor manteniment, així com materials amb característiques tèrmiques que complementin la fusta. Vegem-ho en detall.

Disseny d’una casa de fusta bioclimàtica

Adequació a l’entorn

L’adequació a l’entorn és una de les principals característiques de disseny d’una casa de fusta bioclimàtica que busqui reduir el consum o climatitzar d’una forma natural. Construir d’acord amb les preexistències del lloc permet que l’habitatge funcioni millor i s’adapti al clima i les característiques del lloc.

Orientació

La millor orientació, per descomptat, sempre és l’orientació sud; és la que ens permet el major assolellament al llarg del dia.

És important disposar almenys d’una façana a sud per poder escalfar una casa. En ella, al voltant d’un 60 al 75% de la superfície haurien de ser finestres o superfícies envidrades per aconseguir captar la radiació solar.

En la resta d’orientacions, per descomptat, aquest percentatge es veurà reduït, ja que les superfícies envidrades també són un punt feble en relació amb la pèrdua de calor. En funció de les possibilitats del terreny, podem obrir finestres a est i oest per captar els primers i últims raigs de sol del dia; no obstant això, cal valorar-ho en cada cas i tenir en compte possibles obstacles com veïns.

A la façana nord, el més important és reduir la quantitat de vidre o, si no, que aquest estigui molt ben aïllat amb doble cambra i aïllar molt bé els murs. Recordem que a la nostra latitud el sol no incideix a les façanes nord i per això es consideren façanes fredes.

Cal recordar que tan important com captar sol és protegir-nos-en, així que totes les superfícies de vidre hauran de poder protegir-se a l’estiu, especialment aquelles ubicades en les orientacions sud i oest.

Ventilació

Si a l’hivern la calor s’aconsegueix a través de la radiació solar, com duem a terme el disseny d’una casa de fusta bioclimàtica per aconseguir una bona temperatura a l’estiu?
Sens dubte, a través de la ventilació. Un corrent d’aire a 3 metres per segon -10,8 km/h- baixa la sensació de temperatura en 1ºC. Encara que l’aire estigui calent, que hi hagi un corrent, aconseguirà dissipar la calor i millorar la nostra sensació tèrmica.

Perquè funcioni en un habitatge és important que hi hagi la ventilació creuada. Per a això, cal assegurar finestres o obertures en façanes oposades.

Això pot ser difícil si l’habitatge és molt gran o si es tracta d’una casa amb moltes divisions interiors. En aquests casos, podem dissenyar patis interiors per ventilar de forma natural totes les estances.

Això és el que vam fer a Slow Studio, durant el disseny de l’habitatge a Colomers per aconseguir que totes les habitacions tinguessin ventilació creuada.

Aïllament

Captar calor o refredar un habitatge no serveix de gaire si després deixem que es dissipi. Per a això, haurem de col·locar un gruix d’aïllament tèrmic adequat.

En el disseny d’una casa de fusta bioclimàtica, depenent de la zona en què ens trobem, solem utilitzar un aïllament d’un gruix mínim entre 15 i 20 cm de gruix.

Aquesta és una de les principals diferències de disseny d’una casa de fusta bioclimàtica amb un habitatge convencional.

Tradicionalment, els habitatges no arribaven a disposar d’aïllament o disposaven de gruixos de l’ordre de 5 a 10 centímetres, cosa completament insuficient segons els estàndards i el coneixement tècnic actual.

Actualment, en algunes cases encara es col·loquen entre 8 i 12 cm de gruix que, si bé milloren l’aïllament de fa unes dècades, obliguen a dependre del consum de calefaccions o aires condicionats per tenir una bona temperatura interior.

També cal comprovar que no hi hagi ponts tèrmics. Un pont tèrmic és un punt concret de l’envolvent en què, per carències de disseny o constructives, és a dir, per omissions de l’arquitecte o del constructor o bé per desconeixement, es perd la continuïtat de l’aïllament. Això es deu normalment a una mala resolució dels detalls constructius i genera una pèrdua de calor a considerar.

La fusta com a material de construcció

Com hem comentat, una casa bioclimàtica pot dissenyar-se amb molts materials; no obstant això, en l’article d’avui tractem únicament el disseny en fusta i això té unes implicacions prèvies i de construcció a tenir en compte.

En primer lloc, la fusta com a material natural i viu pot moure’s a causa de canvis de temperatura o humitat, ser atacada per insectes o fongs o fins i tot arribar a podrir-se en condicions extremes.

Per aquest motiu, la fusta és un material que requereix un tractament previ, des de la decisió sobre el moment idoni de tala de l’arbre fins al procés d’assecat i tractament previ a l’obra.

En general, a Slow Studio, recomanem que en cas de construcció d’habitatges ens estalviem el tractament químic de manera que no emetem emissions de tòxics a l’ambient interior que poden ser molt perillosos per a la salut. A més de tallar la fusta a l’hivern quan aquesta es troba inactiva a nivell.

Estructura

La fusta és un bon material estructural, ja que treballa bé tant en pilars com en bigues i és un material natural, ja que s’obté directament del bosc sense passar per molts processos de transformació.

Es poden construir diferents tipus d’estructures donada la versatilitat de la fusta. D’entre ells, hi ha tres tipus bàsics que s’han de conèixer.

Estructura tipus ballon frame

El ballon frame -o sistema de bastidors- és el més utilitzat a nivell mundial. Es tracta d’un entramat de llistons de fusta modulats on les parets, tant interiors com exteriors, es converteixen en l’estructura que suporta la casa. Els avantatges d’aquest tipus d’estructura per al disseny d’una casa de fusta bioclimàtica són la seva rapidesa de construcció, el seu preu assequible i que no es requereix mà d’obra especialitzada.

Estructura tipus CLT

Les estructures tipus CLT es refereixen a panells de fusta contralaminada que treballen de forma conjunta. És a dir, són panells de fusta enganxats mitjançant un adhesiu que actua com ho faria un mur de càrrega. Les capes es van intercalant entre si, de manera que el sentit de les vetes d’un panell sigui horitzontal i el següent vertical. D’aquesta forma, augmenta la capacitat de l’estructura i la dilatació i contracció de la fusta es redueix a un mínim irrellevant.

Estructura de bigues laminades

Finalment, l’estructura de bigues laminades és la més semblant als sistemes convencionals amb formigó i metall. Són seccions longitudinals de fusta encolades entre si per crear una biga que sol anar destinada a cobrir grans llums, és a dir, grans distàncies entre pilars de fusta. Enfront d’una estructura estàndard, té una resistència superior i la seva deformació és mínima gràcies a les diferents seccions unides.

Protecció contra el foc

La preocupació enfront del foc és un dels motius pels quals la fusta no aconsegueix una major utilització. Tot i així, la fusta ha estat durant molts anys un dels principals materials de construcció i més versàtils.

Els incendis solen originar-se a les cuines o en algun aparell elèctric. L’incendi es produeix quan la guspira té a l’abast algun material combustible com mobles, cortines o catifes.

La fusta és un material amb una conductivitat tèrmica molt baixa i en cas d’incendi la temperatura no es transmetrà fàcilment cap a altres estances. A més, com la seva expansió per culpa de la calor és gairebé nul·la, no afectarà la resta d’estructures i materials de la casa.

En la normativa espanyola està catalogada com un material desfavorable per al foc. Però la fàcil combustió de la fusta es produeix només a la superfície. Per aquest motiu, una estructura de fusta trigarà més a cremar com més gruixuda sigui la seva estructura.

Façanes

A Slow Studio no solem recomanar l’acabat de façana de fusta a no ser que el client ho sol·liciti expressament o que s’utilitzin fustes com el làrix, que és una fusta que es va enfosquint amb el temps i no requereix manteniment.

En cas d’optar per una façana de fusta, les possibilitats són molt variades, però els diferents sistemes sempre tindran en comú una fulla exterior protegida contra l’aigua, una làmina tallavents i un sistema de protecció per evitar que l’aigua i la humitat pugin mitjançant capil·laritat en contacte amb el terreny.

Parets interiors

Els envans de fusta es construeixen de forma molt similar als de cartró-guix. Es tracta de construir una estructura a base de muntants que en aquest cas seran de fusta i col·locar unes plaques de contraxapat, que en el cas d’envans de fusta seran preferentment de fermacell, un tauler de base cel·lulosa.

D’aquesta forma, entre les plaques d’ambdós costats es poden passar instal·lacions i/o col·locar aïllament acústic o tèrmic per separar estances.

Les parets interiors també es poden fer amb fusta massissa, encara que en aquests casos potser siguin usades també com a estructura de la casa.

En cas de voler disposar de parets radiants, un sistema molt saludable de calefacció, haurem de combinar aquests envans amb un panell de major inèrcia tèrmica que mantingui la calor generada pels tubs de calefacció.