Procés de disseny
Què és una casa passiva?
Això de les cases passives, ecològiques i eficients està molt de moda. Molts clients confonen aquests conceptes amb cases modulars o prefabricades i d’altres ens demanen conèixer la diferència entre els diversos tipus de cases.
Entre tot aquest embolic de conceptes i opcions, avui intentarem explicar-vos per què construir una casa passiva és una bona opció.
Doncs bé, una casa passiva és una casa convencional a la qual incorporem estratègies de l’arquitectura passiva, coneguda també com a bioclimàtica, per generar un ambient interior confortable amb un consum energètic nul o gairebé nul.
A partir d’aquí, la nostra casa passiva pot ser més o menys ecològica en funció dels materials i processos constructius que portem a terme i podrà ser més o menys eficient energèticament parlant en funció de quant aconseguim arribar a reduir el consum; una casa passiva pot arribar a tenir consum nul i fins i tot produir més energia de la que consumeix.
¿I quina diferència hi ha entre una casa passiva i una Passivhaus?
Aquesta és un dels primers dubtes dels nostres clients. Doncs bé, fa més de 25 anys, un grup d’arquitectes i enginyers alemanys, pioners en eficiència energètica, van decidir establir unes normes de construcció per a cases passives que es certificarien amb un segell d’eficiència a nivell internacional.
Fins a quin punt és necessari aquest segell és una qüestió personal de cada client; per descomptat, aquest segell suposa un sobrecost, ja que cal un enginyer certificat que acrediti que la casa compleix els requisits d’eficiència establerts.
Molts dels nostres clients prefereixen no certificar i invertir el cost de la certificació en la mateixa casa, però sí que és cert que per a persones que vulguin posteriorment vendre la seva casa com a eficient, el segell Passivhaus pot ser interessant de cara a donar-li sortida al mercat internacional.
Després d’aquest parèntesi, centrem-nos ara en el concepte genèric de casa passiva, més enllà de la certificació.
Les cases passives se serveixen de diferents estratègies de l’arquitectura bioclimàtica com podria ser l’ús de patis, porxos, obertures a sud, murs que capten i emmagatzemen calor, bons aïllaments o ventilacions creuades per regular la temperatura i humitat interior i intentar arribar a punts propers al confort amb el mínim aportament energètic actiu possible, entenent com a consum actiu aquells sistemes que requereixen energia per funcionar, ja sigui renovable o no…
Slow Studio treballa sempre en aquesta línia i estem oberts a ajudar qualsevol client interessat a conèixer i endinsar-se en el món de les cases passives.
Què és una casa passiva
Començant pel principi, una casa passiva busca en la pròpia arquitectura sistemes constructius i acabats que contribueixin al nostre favor per aconseguir el major confort possible, és a dir; el millor equilibri entre temperatura, humitat i ventilació durant totes les estacions de l’any.
Una vegada implementades les estratègies de l’arquitectura passiva per aconseguir el consum gairebé nul, podem ajudar-nos de sistemes d’energia renovables per aconseguir, sobretot en mesos en què la temperatura exterior és massa extrema, el confort interior desitjat. Disposem d’opcions molt útils com pot ser l’energia solar, eòlica, biomassa o similar.
Una casa passiva normalment redueix moltíssim el seu consum d’energia en comparació amb una casa convencional. En general, la proporció de reducció s’estableix 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.
Estratègies que utilitza una casa passiva
Ara que ja sabem què és una casa passiva, podem començar a parlar del com aconseguir reduir de forma tan radical el consum d’energia en el nostre habitatge.
Avui dia existeixen diferents estratègies per les quals podem apostar, sempre que la implantació i el lloc ho permetin, i arribar a un consum d’energia nul.
Parlarem sobretot d’estratègies que funcionen en el clima ibèric, ja que en cada zona climàtica caldrà adoptar una estratègia diferent.
En general, les estratègies més utilitzades en la nostra latitud són:
- Captar radiació solar.
- Generar ventilacions naturals.
- Augmentar l’aïllament de la casa.
- Aprofitar la inèrcia tèrmica.
- Utilitzar l’efecte hivernacle.
- Generar l’energia necessària mitjançant fonts renovables.
1. Captació solar
La captació solar és un dels punts més importants en definir què és una casa passiva.
En aquest sentit, qualsevol mur o obertura serveix com a captador d’energia sempre que estigui ben dissenyat.
Una superfície envidrada o una finestra representen, avui dia, l’estratègia principal de captació de calor. Així mateix, hem de tenir present que cal poder controlar sempre aquestes obertures i la seva aportació de calor a l’interior mitjançant elements de protecció solar, ja que en estacions molt caloroses hem de poder evitar situacions de sobreescalfament.
Per contra, a l’hivern ens interessarà captar el màxim sol possible, evitant pèrdues per tancaments deficients, fusteries defectuoses o ponts tèrmics no resolts en les fases de disseny.
Orientació:
Dins del tema de la captació de calor, l’orientació és un primer punt vital per aconseguir un bon funcionament de tota la resta de sistemes, a més de funcionar per si mateix com una estratègia passiva molt eficient.
És important orientar bé l’habitatge, diferenciant aquelles estances i paraments que donaran a sud, nord, est i oest.
D’aquestes orientacions, les que tenen major repercussió en el funcionament d’una casa passiva seran la Nord i la Sud. Hem de tenir present que en les nostres latituds, el sol es desplaça d’est a oest, per la qual cosa la façana Sud serà la que rebi energia solar durant la major part del temps.
Es considera lògic, doncs, orientar les estances de vida diürna o zones d’ús comú en aquesta direcció per poder aprofitar la calor del sol durant el dia. En canvi, les estances o zones d’ús ocasional com els passadissos, trasters o habitacions que s’utilitzin ocasionalment s’orientaran a Nord.
Mida de les obertures:
Es considera també molt important el control constant de les obertures que realitzem en les façanes de la construcció, ja que representen el punt més conflictiu d’aquesta, i pel qual tindrem les pèrdues energètiques més importants si no es tracten adequadament.
Per referència (cada cas s’ha d’analitzar segons el terreny i l’orientació), en una casa passiva, el 70% de superfície de mur orientat a sud hauria de ser envidrat, per generar la major captació de calor cap a l’interior de les estances, sempre assegurant que les fusteries i el disseny garanteixen l’estanquitat i que no existeixen ponts tèrmics.
En altres orientacions menys irradiades, haurem de 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 major.
L’entorn pot condicionar la mida i la posició de les finestres, ja que poden existir elements que generin ombres o sorolls dels quals ens vulguem protegir.
Sistemes de protecció solar – Filtres:
Aquest apartat fa referència a aquells elements, estratègies arquitectòniques o sistemes que ens permeten protegir l’interior de l’habitatge d’excessos de captació solar que es poden produir, normalment a l’estiu.
I és que, encara que com a norma general sempre busquem sistemes per escalfar i captar energia, a l’estiu segurament voldrem protegir-nos de la radiació solar per tenir un interior fresc i confortable.
Per a això ens podem servir de porxos o pèrgoles que ens permetin aturar o suavitzar els raigs de sol a l’estiu, mentre que a l’hivern aquests passarien sense problema.
A més, un recurs molt utilitzat en les pèrgoles és la col·locació de vegetació caduca, de manera que a l’estiu serà molt més opac que a l’hivern i evitarem o captarem llum de forma adequada.
Una altra estratègia són els filtres solars a les finestres amb l’objectiu principal de protegir les obertures d’un excés de radiació. La protecció ha d’anar col·locada a la cara exterior del vidre. Existeixen molts tipus i models de filtres ja que, en ser un element de façana, componen l’estètica de la pell del nostre edifici.
Sistemes de captació solar – El mur Trombe:
El Mur Trombe és un sistema de captació solar passiu molt recurrent en l’arquitectura bioclimàtica.
Es compon d’un mur orientat cap a la posició del sol més favorable al llarg del dia. Per obtenir un bon rendiment del sistema, els materials utilitzats han de ser aquells que li permetin absorbir la calor com a massa tèrmica, com el formigó, la pedra o l’atova.
El seu principi és senzill; el mur Trombe aprofita la radiació solar mitjançant dues capes de façana. A la part exterior 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.
Durant l’estiu, serà important assegurar una bona ventilació en el sistema per evitar el reescalfament de l’aire interior. Per a això deixarem obertes les comportes, tot i que durant la nit aprofitarem que el mur està fred i deixarem que l’aire circuli per ell per refredar-se.
En canvi, a l’hivern l’objectiu principal és captar el màxim de calor possible i transmetre-la a l’interior de les estances, fent funcionar el sistema com si es tractés d’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. Ventilació natural
Una vegada tractada la captació de radiació solar, no deixem de parlar sobre com generar ventilacions naturals per a la nostra casa passiva.
En general, l’objectiu d’aquestes ventilacions sol ser el de dissipar la calor excessiva que es genera a l’interior de l’habitatge a l’estiu.
Gràcies a una bona ventilació, podem evitar l’ús d’aires condicionats, un fet remarcable en la nostra explicació de què és una casa passiva, ja que l’aire condicionat és un sistema que resseca extremadament l’ambient interior, deixant la humitat relativa sota mínims i ocasionant molèsties en les mucoses i la conseqüent reducció de les nostres defenses. És per aquest motiu que molts de nosaltres estem refredats quan comença l’estiu.
En la fase de disseny, una cosa tan simple com col·locar finestres en façanes oposades per generar el que anomenem ventilació creuada és vital per assegurar els corrents d’aire que refrescaran el nostre habitatge.
Una altra opció, sobre tot adequada quan treballem en cases amb grans superfícies, és generar patis interiors que ens permetin ventilar totes o gairebé totes les estances mitjançant ventilació creuada.
3. Màxim aïllament tèrmic
Fins ara hem parlat d’estratègies de captació o dissipació de calor per explicar què és una casa passiva, però tot i així, qualsevol sistema és inútil si després no prestem atenció als detalls, permetent fugues a la casa. Una vegada arribem a la temperatura interior adequada, és molt important evitar que aquesta es perdi.
És vital utilitzar el gruix d’aïllament correcte. En una casa passiva normalment col·locarem entre 15 i 20 cm de material aïllant, segons les necessitats de la zona climàtica del lloc. Es tracta d’un aspecte únic en aquest tipus d’habitatges, ja que comunament estem acostumats a veure cases en les quals s’utilitza un gruix que no sobrepassa els 10 cm.
Un altre aspecte a tenir en compte és assegurar l’absència de ponts tèrmics en tot l’envolupant de la casa.
Un pont tèrmic és una interrupció del material aïllant o una mala resolució d’un tancament, que genera una connexió directa entre l’interior i l’exterior.
Normalment això es produeix quan els detalls constructius no estan ben resolts. Per aquest motiu considerem molt important tenir en compte la fase de disseny, deixant-nos guiar per arquitectes experimentats perquè revisin tots aquests punts i evitin errors que ens perjudicaran en el futur.
4. Inèrcia tèrmica
Un altre gran aspecte quan parlem de què és una casa passiva és el tema de la inèrcia tèrmica.
Es tracta d’un concepte que fa referència a la capacitat d’un material per emmagatzemar calor.
Quan diem que un material té inèrcia tèrmica, ens referim al fet que anirà captant i acumulant calor i, a poc a poc, l’alliberarà a l’estança més freda. Aquest sistema ens servirà d’ajuda per mantenir una temperatura confortable en èpoques fredes.
Els materials més habituals i amb major inèrcia tèrmica són el formigó, els maons ceràmics o de terra compactada o els diferents tipus de pedres que es poden col·locar tant a l’interior com a l’exterior de la façana.
La ubicació del material no és aleatòria, ja que si col·locem el mur captador a la part interior, la calor que generem dins de la casa s’“emmagatzemarà” en els materials i s’alliberarà a la nit, quan la temperatura baixi.
En canvi, si posem la inèrcia tèrmica al costat exterior respecte a l’aïllament, aconseguirem que el fred o la calor exterior triguin més a arribar a l’aïllament, ajudant a reduir l’intercanvi de temperatura entre la nostra casa i l’entorn.
En general, treballarem amb sistemes d’inèrcia interior aïllant a l’exterior, ja que en el nostre clima s’ha provat com la millor estratègia per aconseguir l’eficiència.
Finalment cal prestar molta atenció al terreny sobre el qual construïm ja que, igual que alguns materials, els terrenys també tenen molta inèrcia tèrmica i poden servir-nos com a aïllament natural si hi assentem bé la casa.
5. Efecte hivernacle
El principal benefici d’aquest sistema consisteix a generar un sobreescalfament d’un volum d’aire interior, utilitzant un vidre com a captador d’energia que, al seu torn, no permet el retorn d’aquesta a l’exterior.
A l’estiu, quan la radiació solar és més intensa, haurem d’assegurar el confort mitjançant la protecció de les entrades solars mitjançant filtres opacs que no permetin el sobreescalfament interior.
6. Ús d’energies provinents de fonts renovables
Finalment, un últim apunt per entendre què és una casa passiva i com podem portar-la a terme.
En alguns casos, sobretot en habitatges ubicats en llocs amb temperatures extremes, hem d’assegurar que la casa mantingui sempre el nivell adequat de confort interior.
Si bé de vegades això es dificulta en tenir temperatures extremes tant de fred com de calor, podem incloure algun sistema d’aportació energètica addicional per garantir aquest confort al llarg de tot l’any.
Quan es donen aquestes ocasions, és important, per entendre què és una casa passiva i com funciona, que optem per sistemes d’aportació energètica la font principal dels quals sigui renovable. És a dir, mitjançant energia solar, eòlica o bé mitjançant combustibles com la biomassa o l’estella de fusta.
L’aigua calenta es pot aconseguir a través de plaques solars que escalfen directament l’aigua o bé escalfar l’aigua mitjançant el que anomenem una termo-llar de foc. Es tracta d’escalfar una caldera amb fusta, estella o biomassa. La calor obtinguda s’emmagatzema en un dipòsit d’aigua.
Aquests sistemes garanteixen que mentre hi hagi disponibilitat de combustible disposarem d’aigua calenta.
El pou canadenc és un sistema que serveix principalment per preescalfar l’aire que utilitzarem per ventilar la nostra casa.
Funciona mitjançant una instal·lació de tubs al subsol, la temperatura del qual es manté constant durant tot l’any.
Donada aquesta situació, la sensació serà que a l’hivern l’aire provinent del pou canadenc serà més càlid que l’aire exterior, mentre que a l’estiu serà més fresc.
Finalment, un últim sistema a esmentar: l’energia geotèrmica és l’energia que s’emmagatzema en forma de calor per sota de la superfície terrestre.
Funciona de forma molt semblant a la del pou canadenc, ja que també s’instal·la un conducte al subsol però, aquesta vegada, en lloc de fer circular l’aire, hi passem l’aigua, de manera que aquesta la preescalfa a una temperatura aproximada de 12-15 ºC.
L’energia geotèrmica, però, no sol ser rentable per instal·lar-se en una casa particular, ja que el període d’amortització és massa llarg.
Per concloure aquest post sobre per què construir una casa passiva, és important esmentar que, per al seu bon funcionament, cal tenir en compte el disseny personalitzat en cada cas. Un disseny que aconsegueixi respondre a les necessitats de la família, del terreny i del clima autòcton de la forma més eficient possible.
Per a això considerem imprescindible el paper d’un arquitecte expert en bioarquitectura i amb el qual puguem treballar amb total confiança en el projecte de la nostra casa.
El nostre estudi Slow Studio ofereix aquest servei i estarem encantats de rebre-us per respondre qualsevol dubte sobre què és una casa passiva i valorar, si és el cas, la seva construcció en el vostre terreny.