Per què construir una casa passiva?

Si bé les característiques d’una casa passiva és un tema que tractem habitualment des de diferents punts de vista, avui ens proposem parlar de per què construir una casa passiva.

Bé, respondre a la pregunta de què és una casa passiva es podria fer en una sola línia:

Què és una casa passiva

Així, en una casa passiva es busca que la pròpia arquitectura, els sistemes constructius i els acabats treballin al nostre favor per aconseguir una temperatura i humitat interior el més agradable possible durant la major part de l’any.

En els mesos en què la temperatura exterior és massa baixa i no és possible mantenir una temperatura interior de confort, prioritzarem escalfar la casa mitjançant fonts renovables, com pot ser l’energia solar, eòlica, biomassa o similar.

Així, davant el dubte de per què construir una casa passiva, ens adonem que redueix al màxim el consum que té una casa convencional. Una casa passiva hauria de reduir el consum entre un 80 i un 90 % en relació amb un habitatge convencional, especialment els habitatges construïts abans de la implementació de la normativa de construcció CTE.

Pel que fa a l’arquitectura passiva, existeix el concepte de Passivhaus que, si bé hi guarda certa relació, no hem de confondre una Passivhaus amb una casa passiva.

Com s’aconsegueix que una casa sigui passiva

Doncs bé, un cop sabem què és una casa passiva, veurem ara com aconseguim reduir de forma tan important el consum d’energia de la nostra llar.

Existeixen unes estratègies principals que, a menys que el lloc no ho permeti, haurem de seguir en qualsevol cas que se’ns presenti. Tot i que estan especialment pensades per al clima mediterrani o similars, aquestes estratègies poden aplicar-se a qualsevol lloc donant més o menys importància a algunes d’elles.

1- Captar la radiació solar

Quan preguntem què és una casa passiva, captar la radiació solar és un dels primers temes que es comenten.

Per descomptat, una superfície de vidre o una simple finestra és l’estratègia principal de captació de calor, però això té molts matisos, ja que la captació solar va acompanyada d’una protecció solar per evitar el sobreescalfament a l’estiu.

Si bé a l’hivern el nostre objectiu serà que entri tot el sol possible, a l’estiu hem d’estar preparats per protegir-nos de les seves radiacions mitjançant pèrgoles, porxos o altres elements.

Mida de les finestres

Com comentàvem, els vidres seran essencials en una casa passiva. I és que, tot i que les finestres són els punts febles d’una façana, en les zones orientades a sud, haurem de dedicar al voltant d’un 70 % de la superfície de la façana al vidre.

Quan es tracta d’altres orientacions, caldrà reduir aquesta superfície, ja que la finestra és la part de la façana on la transmitància tèrmica –l’intercanvi de calor entre interior i exterior– és més gran i, per tant, aconseguim menys aïllament.

La mida i la posició de les finestres també dependran de si tenim elements de l’entorn que puguin fer-nos ombra. Per exemple, encara que tinguem una façana a sud, si hi ha vegetació o edificis adjacents que tapen el sol, no ens servirà de res col·locar moltes finestres. És més, serà perjudicial ja que la calor interior que aconseguim la perdrem a través del vidre.

Orientar les estances

La col·locació de les estances a la nostra casa serà igualment important en relació amb el sol.

Les estances de vida diürna o zones d’ús comú les ubicarem sempre a sud per aprofitar la calor del sol durant el dia. De fet, aquestes estances solen ser les de major mida i, per tant, les que costen més d’escalfar.

A nord situarem estances o zones d’ús ocasional com els passadissos, trasters o habitacions que s’utilitzin ocasionalment.

Evitar la radiació a l’estiu

Encara que sempre parlem d’escalfar, per descomptat a l’estiu voldrem protegir-nos de la radiació solar per no captar més calor de la necessària. Per a això ens podem servir de porxos o pèrgoles o de filtres solars a les finestres, entre d’altres.

Els porxos solen funcionar bé en el nostre clima mediterrani. Això es deu al fet que la inclinació del sol a l’estiu és més alta que a l’hivern. Per això, un porxo ens permet aturar els raigs a l’estiu i no a l’hivern.

Les pèrgoles poden funcionar de forma semblant a la dels porxos, tot i que la seva diferència és que no són completament opaques. Per això, cal saber col·locar-les de forma adequada, ja que podrien arribar a perjudicar-nos.

Un dels recursos que s’utilitza amb les pèrgoles és col·locar vegetació caduca, de manera que a l’estiu serà molt més opaca que a l’hivern i evitarem o captarem llum de forma adequada.
De filtres solars a les finestres, en trobem mil tipus i models de tots els colors i formes possibles.

Tot i que caldria dedicar un post sencer a parlar només de filtres solars per poder veure’ls tots, sí que val la pena comentar que si l’objectiu principal és protegir les finestres d’un excés de radiació, la protecció ha d’anar col·locada a la cara exterior del vidre.

Mur trombe

A més de protegir-nos de la radiació a l’estiu, també voldrem maximitzar la seva captació a l’hivern; una estratègia de captació de l’arquitectura bioclimàtica és el mur trombe.

El mur trombe és un sistema que aprofita la radiació solar mitjançant dues capes de façana. És a dir, es col·loca un vidre o un policarbonat transparents davant d’un mur orientat a sud. Entre ells es deixa un espai d’aire i s’instal·len unes comportes per poder canviar el seu comportament en funció de l’època de l’any i la temperatura.

A l’estiu, mantindrem obertes les comportes perquè circuli l’aire i no s’escalfi l’interior de la nostra casa. A la nit, per això, aprofitarem que el mur està fred i deixarem que l’aire circuli per ell per refredar-se.

A l’hivern, en canvi, funcionarà igual que un radiador. L’aire passarà per la càmera entre el mur i el vidre i s’escalfarà per la radiació solar. A la nit tancarem tots els passos perquè l’aire calent es conservi a l’interior.

2- Generar ventilacions naturals

Bé, fins ara hem vist com captar radiació solar per escalfar la nostra casa –o com evitar-la–. Vegem ara com generar ventilacions naturals per a la nostra casa passiva.
L’objectiu d’aquestes ventilacions serà, sobre tot, dissipar la calor que es pugui acumular a l’interior de l’habitatge a l’estiu. La ventilació ens permetrà evitar l’ús d’aires condicionats en els mesos de més calor i disminuir gran part de la demanda energètica d’una casa, motiu principal de per què construir una casa passiva.

La ventilació creuada és el millor mètode que podem dur a terme per refrescar el nostre habitatge. Es tracta, com el seu nom indica, d’incorporar en el disseny arquitectònic finestres en façanes oposades, de manera que es faciliti la circulació ràpida i efectiva de l’aire.

Una opció quan ens trobem amb cases de grans superfícies és generar patis interiors que ens permetin ventilar totes o gairebé totes les estances mitjançant ventilació creuada.

Això és el que vam fer en un projecte recent a Colomers, en el qual vam situar un pati interior per aconseguir que totes les habitacions tinguessin dues façanes per les quals ventilar.

3- Augmentar l’aïllament de la casa

Els dos primers punts sobre què és una casa passiva van dedicats a com guanyar o perdre calor, segons l’època de l’any. Doncs bé, un cop aconseguim la temperatura interior per al nostre confort, serà important evitar que es perdi.

El gruix de l’aïllament és una de les principals diferències entre una casa passiva i una casa convencional. Si en un habitatge convencional s’accepten 8 cm d’aïllament, en una casa passiva segurament se’n col·locaran fins a 15 o fins i tot 20 cm, segons les necessitats de la zona climàtica en què es construeixi. Però a més del gruix també haurem de fixar-nos en l’absència de ponts tèrmics.

Un pont tèrmic es produeix quan un mateix element constructiu, ja sigui l’estructura o una peça del sistema constructiu, té contacte directe entre l’interior o l’exterior. És a dir, que no hi ha cap capa d’aïllament que separi els dos ambients.

Un pont tèrmic es produeix quan els detalls constructius no estan ben resolts, per això és important buscar un equip d’arquitectura amb experiència en el camp de l’arquitectura bioclimàtica i passiva que hagi dut a terme projectes d’alta eficiència energètica resolent correctament cadascun dels problemes constructius.

4- Aprofitar la inèrcia tèrmica

La inèrcia tèrmica és un concepte que solem tractar habitualment en els nostres posts. Es tracta de la capacitat d’un material per emmagatzemar calor.

Que un material tingui inèrcia tèrmica implica que trigarà a escalfar-se, però que després, quan l’ambient sigui més fred, alliberarà la calor de manera que ajudarà a mantenir una temperatura més agradable en moments més freds.

Materials amb gran inèrcia com el formigó o la pedra es poden col·locar tant a l’interior com a l’exterior de la façana.

Si col·loquem inèrcia tèrmica a l’interior significarà que la calor que generem dins de la casa s’“emmagatzemarà” en els materials i s’alliberarà a la nit, quan la temperatura baixi.

Si, per contra, la inèrcia tèrmica es troba al costat exterior respecte de l’aïllament, aconseguirem que el fred o la calor exterior triguin més a arribar a l’aïllament. D’aquesta manera podríem reduir l’intercanvi de temperatura entre la nostra casa i l’entorn.

Igual que alguns materials, els terrenys també tenen molta inèrcia tèrmica i poden servir-nos com a aïllament. Per exemple, si podem enterrar part de la nostra casa i especialment la façana a nord sota el terreny, tot el terreny en contacte amb la construcció evitarà que la diferència de temperatura entre un costat i l’altre sigui massa gran.

5- Utilitzar l’efecte hivernacle

L’efecte hivernacle es produeix quan la calor procedent del sol pot entrar a través d’un vidre, però després ja no torna a l’exterior.

Aquest fenomen fa que a l’estiu, quan la radiació solar és més intensa, hi hagi un sobreescalfament de zones amb vidres, especialment en el nostre clima mediterrani.

Però això no té per què ser un problema, sinó que podem treure profit de l’efecte hivernacle. Si disposem de finestres orientades a sud i darrere d’aquestes col·loquem materials amb inèrcia tèrmica, aconseguirem emmagatzemar aquesta calor en la pròpia construcció perquè aquesta sigui emesa quan el sol ja no hi incideixi directament.

No haurem d’oblidar que caldrà poder ventilar la zona o projectar un filtre solar perquè a l’estiu l’efecte hivernacle no sigui contraproduent.

Es tracta d’utilitzar el mateix sistema que els hivernacles o jardins d’hivern, que agafen tota la calor i, un cop a dins, és més difícil que torni a l’exterior.

Bé, fins ara hem vist què és, com aconseguim dur-la a terme i per què construir una casa passiva.

Però si bé és necessari aconseguir el confort en un habitatge, hem d’assegurar que, en cas de temperatures extremes tant de fred com de calor a l’exterior, la casa no se sobreescalfi o redueixi en excés la seva temperatura.

Per això, una casa passiva sol incloure algun sistema d’aportació energètica addicional per garantir el confort al llarg de l’any.
És important que aquesta aportació energètica es realitzi en la mesura del possible mitjançant fonts renovables, és a dir mitjançant energia solar, eòlica o bé mitjançant combustibles com la biomassa o l’estella.

Vegem les estratègies disponibles avui dia dins del camp de l’energia renovable:

Electricitat

Per aconseguir electricitat de forma autònoma i renovable, bàsicament tenim l’opció de les plaques solares o les turbines eòliques.

Les plaques solares capten les radiacions solars per generar electricitat mitjançant processos químics. Aquesta energia s’emmagatzema moltes vegades en forma d’aigua calenta, però si el que volem és emmagatzemar electricitat com a tal, una de les millors solucions segurament sigui utilitzar una bateria Tesla.

Una altra estratègia possible és instal·lar una turbina eòlica domèstica; no obstant això, aquests sistemes estan menys estesos pel fet que necessitem una aportació constant de vent per aconseguir energia i solen haver d’anar combinats amb sistemes de captació solar.

Aigua calenta

Així com amb l’electricitat, bàsicament tenim una opció, podem aconseguir aigua calenta de dues formes diferents: La primera és a través de les plaques solars i que aquestes escalfin directament l’aigua. A més, emmagatzemar aigua calenta és més fàcil que emmagatzemar electricitat. La segona opció és escalfar l’aigua amb una termo-llar de foc. Es tracta d’escalfar una caldera amb fusta, estella o biomassa la calor de la qual s’emmagatzema en un dipòsit d’aigua; això ens garanteix que mentre hi hagi disponibilitat de combustible disposarem d’aigua calenta.

Pou canadienc

El pou canadenc, més que una forma d’obtenir energia, serveix per preescalfar l’aire que usarem per ventilar la nostra casa. Es tracta de passar una tuberia per sota del terreny aprofitant que aquest està a una temperatura més o menys constant durant tot l’any.

En comparació amb la temperatura de l’aire exterior, un tub canadenc a l’hivern aconseguirà escalfar l’aire que passi pel conducte, i a l’estiu el refredarà.

Energia geotèrmica

L’energia geotèrmica és l’energia que s’emmagatzema en forma de calor per sota de la superfície terrestre.

El seu funcionament és molt semblant al del pou canadenc, ja que també s’instal·la un conducte a una certa profunditat. Però aquesta vegada, en lloc de fer circular l’aire, hi passem l’aigua, de manera que la preescalfa a una temperatura aproximada de 12-15 ºC.