Tot i que hi ha diferents criteris i maneres de concebre aquest tipus d’habitatge, hi ha una sèrie de principis fonamentals que convé tenir en compte. En aquest article recollim les claus essencials per entendre què defineix una casa passiva i com es tradueix això en un projecte arquitectònic real.

Al nostre estudi rebem moltes persones que tenen clar que volen una casa passiva, però és habitual trobar confusions: es tendeix a associar casa passiva amb casa de fusta, o es creu que una casa passiva ha de tenir necessàriament la certificació Passivhaus.

Nosaltres insistim sempre en el mateix: una casa passiva és, abans que res, una casa ben pensada i ben construïda.

Ben pensada, perquè està dissenyada per adaptar-se a l’entorn: amb obertures orientades al sud que permeten captar el sol, zones de dia situades estratègicament, ventilacions creuades naturals nord-sud, proteccions solars com porxos, voladissos o lames, murs de gran gruix que acumulen calor i un aïllament excel·lent que evita que aquesta calor es perdi. Tot això forma part d’un enfocament rigorós que desenvolupem en detall més endavant.

Ben construïda, perquè els materials i les solucions tècniques no s’escullen a l’atzar. S’utilitzen materials amb inèrcia tèrmica capaços d’emmagatzemar i alliberar calor de manera eficient, aïllaments transpirables que permeten evitar condensacions, juntes perfectament estancs per minimitzar les pèrdues energètiques, envidraments d’alta eficiència acuradament calculats… I tot això no només es projecta, sinó que requereix un control exhaustiu durant l’execució de l’obra.

A més, una casa passiva està estretament vinculada a l’arquitectura vernacla, aquella arquitectura que al llarg dels segles s’ha adaptat al clima de cada lloc. No és el mateix construir un habitatge als Pirineus que fer-ho al costat del mar a Alacant. L’observació de les tècniques constructives locals i l’ús de materials de proximitat ens donen pistes sobre quines solucions han funcionat històricament a cada regió, sovint fruit d’un llarg procés d’assaig i error.

Per descomptat, avui dia el disseny arquitectònic ha evolucionat cap al que coneixem com a arquitectura 4.0: allò que abans era coneixement transmès per generacions, avui es valida amb models 3D, simulacions tèrmiques i càlculs matemàtics precisos. Però no deixa de partir de la mateixa lògica: aprofitar al màxim els recursos disponibles per generar confort interior sense recórrer a sistemes actius.

En definitiva, quan ens preguntem què és una casa passiva, parlem d’un habitatge dissenyat amb sentit comú climàtic, on la intuïció i l’experiència local es converteixen en una estratègia tècnica capaç de generar espais confortables durant tot l’any amb un consum energètic gairebé nul. Tot plegat, avalat per estudis de demanda energètica que ens permeten saber, abans de construir, quina temperatura tindrà cada estança a cada estació de l’any, i ajustar així cada decisió del projecte —com la quantitat d’aïllament necessària— per garantir el resultat final.

Què caracteritza una casa passiva?

El principi bàsic que defineix què és una casa passiva és la reducció de la demanda energètica a través dels anomenats sistemes passius. Aquests sistemes es caracteritzen per no requerir consum energètic per funcionar, ja que aprofiten les condicions climàtiques i les característiques físiques de l’edifici per garantir el confort interior.

Alguns exemples de sistemes passius són un bon aïllament tèrmic, una orientació adequada de les estances i les seves obertures, que a més han de comptar amb proteccions solars eficaces per a l’estiu, o l’elecció de fusteries i vidres d’alta eficiència energètica. Tots aquests elements treballen conjuntament per reduir al mínim la necessitat de calefacció o refrigeració mecànica.

Un cop hem dissenyat l’habitatge seguint criteris passius, el pas següent és cobrir la demanda energètica restant. Aquí entren en joc els sistemes actius, que sí que consumeixen energia, tot i que aquesta pot procedir de fonts renovables. És el cas, per exemple, de les plaques solars fotovoltaiques o termodinàmiques, que permeten generar electricitat o aigua calenta sanitària (ACS) de manera sostenible.

Quan aconseguim que tota l’energia necessària per cobrir aquestes demandes —com calefacció, aigua calenta per a banys i cuina, o electricitat per a il·luminació i electrodomèstics— provingui de fonts renovables, podem parlar d’una casa passiva de consum nul. És important recordar que, seguint els estàndards de confort actuals, fins i tot en habitatges molt eficients sempre hi haurà una certa demanda energètica a cobrir, especialment en climes freds o en funció dels hàbits d’ús. La clau és que aquesta demanda sigui mínima i es pugui satisfer de manera neta i eficient.

1. Captació / protecció solar

Per entendre què és una casa passiva és clau conèixer com es gestiona la radiació solar al llarg de l’any. En climes com el mediterrani, amb estius calorosos i hiverns freds, l’estratègia s’ha d’adaptar a l’època: a l’estiu, el sol és més alt i la radiació és intensa i vertical, mentre que a l’hivern és més baixa, horitzontal i menys abundant. Per això, l’objectiu és captar al màxim la calor solar durant l’hivern per escalfar l’interior, i a l’estiu protegir l’habitatge de la radiació per evitar sobreescalfaments.

L’orientació és determinant en aquesta estratègia. La façana sud és la més eficient per a la captació solar a l’hivern, seguida de les façanes est i oest. En canvi, l’orientació nord rep molt poca radiació i es manté a l’ombra la major part del dia.

Més enllà d’instal·lar finestres convencionals amb persianes, el disseny d’una casa passiva aprofita al màxim aquest recurs natural. Es poden emprar diferents solucions: triar acuradament el tipus de tancament, el nombre de vidres i cambres d’aire, o el grau de transparència de l’envidrament.

Pel que fa a la protecció solar, les opcions són molt variades: pèrgoles, persianes regulables que permeten llum i ventilació, voladissos o fins i tot vegetació de fulla caduca, que protegeix del sol a l’estiu i deixa passar la llum a l’hivern. Cadascun d’aquests elements contribueix a regular de manera passiva la temperatura interior, reduint la necessitat de climatització artificial.

2. Inèrcia tèrmica

Quan parlem de què és una casa passiva, un dels conceptes clau és la inèrcia tèrmica. Aquest terme fa referència a la capacitat d’un material per acumular calor i alliberar-la de manera gradual. Com més massa tingui el material, més gran serà la seva capacitat d’emmagatzematge.

Un material amb alta inèrcia tèrmica capta i guarda la calor a poc a poc, i l’allibera lentament quan la temperatura ambient baixa. Això genera un desfasament entre la temperatura del material i la de l’exterior, cosa que resulta molt beneficiosa. A l’hivern, per exemple, es pot emmagatzemar la calor solar durant el dia i alliberar-la a la nit, mantenint un ambient confortable fins i tot quan a fora fa més fred.

A l’estiu, si protegim els murs per evitar que acumulin calor, la inèrcia tèrmica ens permet conservar la frescor nocturna a l’interior i evitar el sobreescalfament durant les hores més caloroses.

Una estratègia passiva molt eficaç per aprofitar la inèrcia tèrmica és semi-enterrar l’habitatge, ja que el terreny té una gran massa tèrmica que esmorteix els canvis de temperatura. Altres materials amb alta inèrcia són el formigó, la pedra, el maó ceràmic o la terra compactada.

A les cases passives modernes, aquests materials es col·loquen preferentment a l’interior, ja que l’aïllament exterior és molt eficient i ens interessa conservar la calor a l’hivern o la frescor a l’estiu. Antigament, quan no s’utilitzaven aïllaments, la inèrcia tèrmica s’aprofitava en murs exteriors molt gruixuts —com a les cases de pedra o terra— que acumulaven calor durant el dia i la transmetien a l’interior amb un desfasament de diverses hores, mantenint la temperatura nocturna més estable.

3. Aïllament

L’aïllament tèrmic és un dels pilars que marquen la diferència entre una construcció convencional i un habitatge passiu. La seva funció és senzilla però crucial: impedir que la calor o la frescor de l’interior es perdin cap a l’exterior i viceversa. Així, un cop assolida la temperatura ideal dins de l’habitatge, l’aïllament manté estable aquest confort sense necessitat d’una despesa energètica contínua.

En la construcció tradicional, l’aïllament sol ser insuficient, cosa que obliga a recórrer a sistemes de calefacció o refrigeració durant gran part de l’any. Seguint els principis d’una casa passiva, el gruix s’incrementa notablement: davant dels 5-8 cm habituals en edificacions antigues a Espanya, se n’instal·len entre 15 i 20 cm, cosa que redueix dràsticament la demanda energètica.

A més, no totes les façanes s’aïllen igual. Les orientades al nord, per exemple, reben menys radiació solar i són més propenses a les pèrdues tèrmiques, per la qual cosa convé reforçar-ne l’aïllament o fins i tot semi-enterrar-les per aprofitar el terreny com a protecció natural i massa tèrmica.

Les obertures —finestres i portes envidrades— són els punts més vulnerables de l’envolupant, ja que disposen de menys aïllament. Per això, invertir en fusteries d’alta qualitat i vidres d’altes prestacions no només millora l’eficiència, sinó que també evita que el confort interior depengui de sistemes actius de climatització.

4. Absència de ponts tèrmics

L’eficiència d’un habitatge passiu no només depèn del gruix del seu aïllament, sinó també que aquest sigui continu i sense interrupcions. Els ponts tèrmics són precisament aquestes ruptures en l’envolupant aïllant que connecten directament l’interior amb l’exterior, permetent la pèrdua de calor a l’hivern o l’entrada de calor a l’estiu.

En un plànol en secció, la capa aïllant s’hauria de poder seguir amb una línia contínua, sense aixecar el llapis en cap moment. Sòls, forjats, cobertes, finestres i trobades estructurals han de quedar protegits, encara que per a això calgui combinar diferents materials aïllants.

Quan un detall constructiu no es resol correctament, el pont tèrmic es converteix en el punt més feble de l’envolupant, comprometent el confort tèrmic i augmentant el consum energètic. En climes temperats, aquest problema sovint passa desapercebut, però se’n noten els efectes: les zones més conflictives solen ser la unió del forjat amb la façana i la trobada entre la fusteria i el mur.

A més de les pèrdues energètiques, els ponts tèrmics poden generar condensacions quan es combina un punt fred amb un ambient càlid i humit. Això no només danya els materials, sinó que també pot afectar la salut dels ocupants, reforçant la importància d’eliminar-los en el disseny i la construcció d’una casa passiva.

5. Ventilació natural

La ventilació natural compleix dues funcions essencials: una relacionada amb el confort climàtic i una altra directament vinculada a la salut de les persones que habiten l’habitatge. Des del punt de vista climàtic, permet dissipar la calor acumulada a l’interior durant els mesos més càlids, aprofitant el moviment natural de l’aire per refrescar els espais sense recórrer a sistemes mecànics.

Pel que fa a la salut, la ventilació afavoreix la renovació constant de l’aire interior, eliminant impureses, reduint la concentració de CO₂ i regulant els nivells d’humitat. Aquest procés ajuda a prevenir problemes derivats d’un ambient tancat i poc saludable, com l’aparició de floridura o la proliferació d’àcars.

Per optimitzar-la, és clau recórrer a la ventilació creuada, que consisteix a situar obertures en façanes oposades, preferiblement orientades al nord i al sud, per generar corrents d’aire eficaços. També és possible emprar patis interiors que, ubicats estratègicament, facilitin l’intercanvi d’aire entre les diferents estances i millorin la qualitat ambiental de tot l’habitatge.

Consum energètic

Els sistemes actius són aquells que requereixen una aportació d’energia per funcionar, ja provingui de fonts renovables o no renovables. Abans d’aprofundir-hi, convé analitzar el consum energètic anual de diferents tipus d’habitatges per dimensionar el problema.

Un habitatge es considera passiu quan aconsegueix reduir almenys un 80-90% el consum respecte d’una casa convencional. Aquest consum no només inclou l’energia destinada a climatització, sinó també la necessària per al funcionament d’electrodomèstics, il·luminació, producció d’aigua calenta i cuina. Fins i tot l’ús d’aigua —que veurem més endavant— influeix en el consum total.

A Espanya, la despesa mitjana anual d’un habitatge unifamiliar convencional s’aproxima als 150 kWh/m². En una casa de 100 m², això suposa uns 15.000 kWh l’any, dels quals al voltant del 65% es destina a climatització (calefacció i refrigeració), mentre que el 35% restant correspon a l’ús d’electrodomèstics, il·luminació, cuina i aigua calenta sanitària (ACS).

Reduir el pes de la climatització en el consum total és clau, i és precisament el que aconsegueixen les estratègies pròpies de la construcció passiva. L’objectiu és minimitzar l’energia necessària per a calefacció i eliminar, en la mesura del possible, l’ús de sistemes actius de refrigeració.

L’estàndard Passivhaus, originat a Alemanya, serveix com a referència. Aquest certifica habitatges amb un consum màxim de 15 kWh/m² l’any tant per a calefacció com per a refrigeració. Si apliquem aquests valors a un habitatge de 100 m², la despesa anual seria de 1.500 kWh per calefactar-lo, equivalent al consum d’un assecador de cabells en funcionament durant el mateix temps.

A això s’hi suma la demanda d’energia primària —la que es necessita per a il·luminació, electrodomèstics, cuina i ACS— que, sense comptar climatització, ronda els 5.000 kWh anuals en un habitatge de 100 m². Aquesta xifra es pot reduir mitjançant electrodomèstics eficients, l’apagat total d’aparells en repòs i l’aprofitament de la llum natural, tot i que sempre existirà un consum mínim per al dia a dia.

Fonts renovables

Les energies renovables es poden emprar per generar calor o electricitat. En el cas de la il·luminació, els electrodomèstics i la cuina, l’energia elèctrica és imprescindible, mentre que la calefacció i l’ACS es poden resoldre amb energia calorífica.

Generar electricitat

Per a una autosuficiència total, les opcions actuals són l’energia eòlica i la solar, és a dir, les plaques fotovoltaiques o els aerogeneradors. Tanmateix, l’emmagatzematge d’electricitat continua sent un repte, per la qual cosa moltes instal·lacions aboquen l’excedent a la xarxa elèctrica i en consumeixen en períodes sense producció, com durant la nit. Aquesta situació podria canviar en els propers anys amb l’avanç de les tecnologies d’emmagatzematge energètic.

Escalfar aigua

Tant l’ACS com la calefacció d’un habitatge passiu es resolen amb energia calorífica. Si bé és cert que molts habitatges convencionals consumeixen gas, una font d’energia fòssil que escalfa l’aigua fins a temperatures molt elevades, les fonts d’energia renovables tenen altres implicacions.

A continuació, valorarem els diferents mètodes per a la generació d’energia calorífica: