Disseny d’una casa positiva

El futur immediat de les cases ecològiques passa pel disseny d’una casa positiva, una casa que genera més energia de la que consumeix. I és que en el context actual de crisi climàtica les normatives de construcció cada vegada s’enfoquen més a l’obligatorietat del consum nul i l’autosuficiència energètica de les nostres llars.

És realment reconfortant rebre correus electrònics i trucades constants de persones amb la motivació de tenir una casa eficient i sana i, si bé bona part dels arguments poden ser econòmics, com ara buscar un estalvi energètic, cada vegada són més els clients amb una filosofia de vida en harmonia amb el planeta que creuen que una casa ecològica pot formar part del seu granet de sorra a favor del canvi.

I és que ja sigui perquè en un futur voleu deixar de pagar factures d’electricitat, aigua o gas o perquè simplement una casa ecològica s’identifica amb l’estil de vida que voleu viure, la realitat és que avui dia, molts arquitectes ja no concebem una casa sense que aquesta no només no consumeixi energia sinó que si és possible, generi més energia de la que consumeix, amb l’objectiu de desconnectar-nos de la xarxa, ser autosuficients i viure de forma radicalment sostenible.

Aquest concepte es comença a conèixer ja com a disseny d’una casa positiva, una casa que genera energia sobrant no només per a la vida diària de la família sinó fins i tot per carregar un cotxe elèctric.

Què és una casa positiva?

I bé, com definim el disseny d’una casa positiva? Una casa positiva és aquell habitatge que genera més energia de la que consumeix en el seu manteniment i en el dia a dia. És a dir, mitjançant fonts d’energia renovables, aconseguim obtenir més energia de la que necessitem per climatitzar, il·luminar i fer funcionar la nostra casa. I la realitat és que ja existeixen al món moltes cases positives en funcionament i que cada dia es milloren reduint els costos de construcció i convertint-les en assequibles per a una família mitjana.

El disseny d’una casa positiva és possible avui dia i és una cosa que hauríem de plantejar-nos si volem construir una casa ecològica ja que el futur immediat ja no contempla només cases passives de consum nul sinó que les cases seran petites màquines supereficients capaces de solucionar totes les necessitats d’una família sense cap aportació externa.

Disseny d’una casa positiva

Vegem en detall en què consisteix el disseny d’una casa positiva, quines són les seves característiques i requeriments.

1. Orientació i ombra

El primer pas en el disseny d’una casa positiva és sempre orientar-la de forma correcta. Aquest punt és essencial i pot determinar en gran mesura l’eficiència energètica del nostre habitatge.

Per això el primer pas serà disposar d’un terreny adequat.

A l’hemisferi nord l’ideal és que la casa estigui orientada cap al sud, on tenim més llum natural al llarg del dia. A l’hivern serà essencial captar radiació solar que pugui escalfar les nostres zones d’ús de dia sense dependre de sistemes de calefacció. La casa ha d’estar dissenyada en funció de l’orientació però també de les possibilitats d’assolellament.

Hem d’evitar obstacles –com ara arbres, muntanyes properes o edificis veïns– que puguin impedir que arribi la llum del sol durant la major part del dia. Per descomptat no podem treure els edificis, però haurem de col·locar la casa de manera que captem la màxima llum possible, especialment a l’hivern.

De la mateixa manera que volem que ens arribi la calor del sol a l’hivern, a l’estiu haurem de disposar d’algun tipus de protecció solar que eviti la calor excessiva al nostre habitatge. Parlem de porxos, pèrgoles o elements mòbils que es puguin obrir o tancar segons l’època de l’any.

El disseny d’una casa positiva s’ha de realitzar de manera que es capti la major calor del sol en l’orientació sud que és la que a l’estiu disposa d’un sol en vertical del qual ens podem protegir fàcilment amb un voladís o pèrgola i a l’hivern disposa d’un sol més baix o en direcció horitzontal que entra per escalfar les zones de dia.

A més, haurem de pensar la ubicació de les estances a est, oest i nord, en aquest sentit hi ha diferents teories, les estances a est reben el primer sol del matí i és ideal per despertar-nos, però d’altra banda, col·locades a oest reben els últims raigs de sol de la tarda i això especialment a l’hivern és molt útil per escalfar la nostra habitació just abans d’anar a dormir.

En ocasions no hi ha més remei que ubicar les habitacions a nord, en aquest cas la façana nord haurà d’estar molt ben aïllada, més que el convencional per aconseguir que la calor de la calefacció sigui eficient i no tingui pèrdues. Les habitacions a nord, tanmateix, són molt fresques a l’estiu i si aconseguim a més ventilacions encreuades mitjançant patis poden funcionar molt bé especialment en climes càlids com el mediterrani.

2. Alts nivells d’aïllament tèrmic

El segon punt en el disseny d’una casa positiva serà tenir uns alts nivells d’aïllament tèrmic.

Tot i que actualment el CTE –codi tècnic de l’edificació– obliga a tenir un aïllament mínim, aquest no és suficient si pretenem reduir el consum d’energia en climatització. Mentre que en un habitatge convencional se solen col·locar al voltant de 10 cm de gruix, quan es tracta del disseny d’una casa positiva, segurament parlarem de gruixos al voltant dels 15 a 20 cm.

A més haurem d’evitar que hi hagi discontinuïtats en l’aïllament a la nostra casa. Aquestes discontinuïtats són el que s’anomenen ponts tèrmics i es donen en casos en què un detall constructiu no s’ha resolt de forma adequada. Aquesta manca de material aïllant en alguns punts pot fer malbé l’esforç que hem posat a la resta de la casa i no només generar pèrdues sinó que apareguin humitats i condensacions en estar en contacte punts extremadament freds de l’estructura amb la calor interior de l’habitatge.

També és important posar atenció al tipus de finestres que col·loquem. Igual que passa amb els ponts tèrmics, no serveix de res col·locar un bon aïllament si després utilitzem finestres sense bones prestacions tèrmiques.

Hem de col·locar finestres amb doble o triple envidrament, en funció de cada cas, i fusteries amb trencament de pont tèrmic que a més del fred, també evitaran condensacions i humitats.

En casos necessaris també existeixen les finestres de baixa emissivitat que funcionen imitant l’efecte hivernacle, atrapant la calor a l’interior i evitant pèrdues. Aquestes finestres funcionen molt bé a l’hivern per captar calor però és important protegir-les de la radiació directa a l’estiu.

En qualsevol cas el més important serà que hi hagi una equivalència entre el nivell d’aïllament de les finestres i dels murs per evitar les tan temudes condensacions i humitats.

3. Reducció de les fugides d’aire

De la mateixa manera que volem evitar els ponts tèrmics, també hem de reduir les possibles fugides d’aire.

A vegades es col·loquen làmines tallavents, que són impermeables a l’aire però permeables al vapor –que permeten al mur i a l’aïllament anar extraient a poc a poc l’excés d’humitat que es pugui acumular per l’ús diari de la casa–. Això evita en gran mesura aquestes fugides d’aire que poden alterar la temperatura interior de les estances.

Però a part d’aquestes làmines, cal resoldre molt bé les juntes entre materials i entre els diferents elements que conformen les façanes i la coberta. Els materials s’han de col·locar a trencajunts, és a dir, que les juntes de les diferents capes de façana no coincideixin en el mateix punt. D’aquesta manera, l’aire no tindrà una via directa que li permeti arribar a l’interior i serà molt més difícil que arribi a entrar.

4. Obtenció d’energia

Passem ara al quart punt. Per descomptat, en el disseny d’una casa positiva hem d’incloure sistemes que ens permetin obtenir energia per mantenir la nostra casa en unes condicions còmodes i saludables. A nivell domèstic, el més comú i eficient són les plaques solars, les plaques fotovoltaiques i els aerogeneradors.

– Plaques solars

Les plaques solars convencionals s’utilitzen per aconseguir aigua calenta. Podem incloure-les en el disseny d’una casa positiva, però necessitarem obtenir electricitat mitjançant un altre sistema, com ara plaques fotovoltaiques o aerogeneradors.

El que sí que aconseguirem amb les plaques solars, és estalviar l’electricitat o una altra energia que dedicaríem a escalfar l’ACS –aigua calenta sanitària– que utilitzem per dutxar-nos, cuinar o simplement per rentar-nos les mans.

– Plaques fotovoltaiques

És mitjançant les plaques fotovoltaiques que podem obtenir energia en forma d’electricitat. Aquests panells aconsegueixen generar corrent mitjançant la radiació solar que els arriba. Els rendiments són cada vegada més grans, per la qual cosa és més fàcil mantenir una casa amb un nombre relativament baix de plaques.

A més, avui dia les plaques es fabriquen en diferents formats, com ara làmines o panells de façana, teules o en els últims anys elements flexibles que s’adapten a multitud de superfícies.

L’energia que aconseguim amb les plaques fotovoltaiques ens servirà per utilitzar els electrodomèstics, poder cuinar i per il·luminar i escalfar la nostra casa.

– Aerogeneradors

Existeix una altra opció per aconseguir energia elèctrica, i és mitjançant els aerogeneradors. Funcionen de la mateixa manera que els grans molins eòlics, però a petita escala.

Són turbines que es poden instal·lar a la coberta de la nostra casa i que transformen l’energia cinètica del vent –energia del moviment– en energia elèctrica, tan essencial en un habitatge.

5. Sistema integrat de bateries

Fins aquí tot bé, però què fem amb l’energia que ens sobra? Per descomptat no podem desaprofitar-la i deixar-la perdre, sinó que hem d’emmagatzemar-la per poder utilitzar-la quan no tinguem llum del dia o no bufi el vent.

Necessitarem un sistema de bateries per emmagatzemar aquesta energia que no consumim en el moment en què es genera. Existeixen bateries domèstiques destinades a l’emmagatzematge d’electricitat generada a la pròpia casa. No necessiten gaire espai d’instal·lació i són capaces d’emmagatzemar energia per a un dia sencer.

Potser les més conegudes són les bateries Tesla, tot i que també fabriquen aquest tipus de bateries marques com Mercedes, Nissan i Solar Rocket.

Una altra manera d’emmagatzemar l’energia restant que generem és mitjançant la seva acumulació en forma de calor a l’aigua per exemple, en un terra radiant en continu funcionament a l’hivern o mitjançant un senzill acumulador d’aigua calenta.

6. Sistemes elèctrics i de climatització eficients

Finalment, el disseny d’una casa positiva també haurà d’incloure la instal·lació de sistemes elèctrics i de climatització eficients.

Reduir el consum és una part essencial si volem cobrir totes les nostres necessitats elèctriques mitjançant fonts d’energia renovables. Si utilitzem la calefacció o l’aire condicionat a tota hora, utilitzem electrodomèstics que no siguin eficients o deixem els llums encesos, serà molt difícil cobrir tot el nostre consum i generar energia de més.

En qualsevol cas en el disseny d’una casa positiva serà molt important calcular el consum que precisa la nostra família i dimensionar la casa i les seves instal·lacions d’eficiència en funció de l’ús.

Certificats Passivhaus Plus i Premium

Fa una mica més de 20 anys va néixer a Alemanya el que es coneix com a Segell Passivhaus. Es tracta d’un certificat que s’atorga a aquells habitatges amb un consum reduït.

Tres anys enrere, van aparèixer 2 nous certificats Passivhaus que inclouen, no només el baix consum d’un habitatge, sinó també la generació d’energia mitjançant fonts renovables.

Entre aquests nous certificats s’inclouen referències al disseny d’una casa positiva en el sentit que per obtenir el segell és necessari no només aconseguir un consum pràcticament nul sinó que a més s’inclou ara la generació d’energia extra i superior a la consumida.

– Passive House Classic / Casa Passiva Clàssic:

El certificat clàssic estableix unes demandes màximes i no requereix generar cap tipus d’energia. El segell Passivhaus clàssic s’atorga quan un habitatge compleix amb les següents característiques:

– Demanda d’energia primària ≤ 60 kWh/m² ± 15 kWh/m² de desviació
– Generació d’energia renovable: no requerida.

– Passive House Plus / Casa Passiva Plus:

Trobem també el segell per a una casa passiva Plus, que limita una mica més el consum i obliga a tenir sistemes d’energia renovable. En concret es demana:

– Demanda d’energia primària ≤ 45 kWh/m² ± 15 kWh/m² de desviació
– Generació d’energia renovable ≥ 60 kWh/m²

– Passive House Premium / Casa Passiva Premium:

El segell de casa passiva premium implica les majors restriccions:

– Demanda d’energia primària renovable ≤ 30 kWh/m² ± 15 kWh/m²a de desviació
– Generació d’energia renovable ≥ 120 kWh/m²

Aquests certificats asseguren que la nostra casa té unes característiques determinades –en funció de cada certificat–, que suposen no només estalvi energètic, sinó també econòmic.

El disseny d’una casa positiva té unes pautes força clares, però cal saber combinar-les totes de forma adequada per aconseguir una casa còmoda, agradable i adaptada a cada família i a cada clima.

Al nostre despatx d’arquitectura portem anys dissenyant cases passives, adaptades a les necessitats de cada família que siguin respectuoses amb el medi ambient i que es construeixin en la mesura del possible amb materials sans.