Procés de disseny
PRINCIPIS DEL BIOCLIMATISME: (5) RENOVACIÓ D’AIRE CONTROLADA
Passem prop del 90 % del nostre temps en espais interiors, respirant un aire que pot arribar a ser fins a cinc vegades més contaminat que l’exterior. Aquesta realitat fa evident la necessitat de repensar com es renova l’aire dins dels nostres habitatges.
Les normatives, cada cop més exigents, d’eficiència energètica i el mateix funcionament de les cases bioclimàtiques, en què es fa indispensable assegurar una bona estanquitat a l’aire per evitar un intercanvi no desitjat de temperatura entre interior i exterior, converteixen els nous habitatges en compartiments estancs en què cal renovar l’aire de manera controlada.
Això no vol dir que en una casa passiva o bioclimàtica no puguem obrir finestres per ventilar; simplement implica que, en cas que no les obrim, la casa renovarà l’aire de manera efectiva i la qualitat de l’aire interior quedarà garantida al llarg del dia i de la nit.
En l’arquitectura bioclimàtica, la renovació d’aire controlada no busca recórrer a sistemes complexos, sinó garantir un equilibri natural entre confort, eficiència i salut. Es tracta de permetre que l’aire fresc entri i que l’aire viciat surti de manera contínua i controlada, sense comprometre el benestar tèrmic ni energètic de l’edifici.
Un sistema de renovació d’aire controlada, adaptat al clima mediterrani i basat en solucions simples i passives, permet mantenir un ambient interior saludable, lliure de tòxics, CO₂ i humitat excessiva, sense dependre de tecnologies complexes.
Principis del bioclimatisme
Els principis del bioclimatisme s’agrupen en un conjunt de sis estratègies de disseny que busquen adaptar l’arquitectura a l’entorn i aprofitar els recursos naturals per millorar el confort interior i reduir el consum energètic:
- Captació i protecció solar: Aprofitar la radiació solar a l’hivern per escalfar els espais interiors, i protegir-se’n a l’estiu mitjançant elements com voladissos, lames o pèrgoles, vegetació caducifòlia, etc.
- Inèrcia tèrmica: Utilitzar materials amb una gran capacitat d’emmagatzematge tèrmic (com murs de terra, pedra o formigó) que acumulen calor a l’hivern i frescor a l’estiu, estabilitzant les temperatures interiors.
- Aïllament tèrmic: Reduir les pèrdues o guanys de calor mitjançant envolupants ben aïllades que minimitzen l’intercanvi de temperatura entre interior i exterior.
- Hermeticitat i absència de ponts tèrmics: Segellar correctament l’envolupant de l’edifici per evitar infiltracions d’aire no controlades i garantir que no hi hagi zones amb pèrdues tèrmiques localitzades.
- Renovació de l’aire controlada: Garantir una ventilació suficient mitjançant sistemes de renovació d’aire, que assegurin una bona qualitat ambiental interior sense pèrdues energètiques.
- Ventilació creuada: Dissenyar l’habitatge perquè pugui aprofitar els corrents naturals d’aire, sobretot a l’estiu, generant moviment d’aire entre façanes oposades per refrescar l’ambient de manera passiva.
Avui ens aturem en el principi número 5: la renovació d’aire controlada, una estratègia especialment rellevant per garantir l’eficiència energètica i també un ambient interior saludable.
Ventilar no és el mateix que renovar
Sovint es confonen els conceptes de ventilació i renovació d’aire, tot i que compleixen funcions clarament diferents dins d’un espai habitable.
La ventilació consisteix a generar moviment d’aire dins de l’habitatge. Aquest moviment pot millorar la sensació de confort tèrmic, especialment a l’estiu, i ajuda a millorar el rendiment energètic dissipant la calor acumulada als murs d’inèrcia. Per aquest motiu, en el nostre clima, la ventilació sol ser necessària únicament a l’estiu, al vespre-nit, quan la temperatura exterior baixa i és igual o inferior a la temperatura interior. És en aquest moment quan és possible generar ventilacions creuades efectives.
Així, ventilar no té l’objectiu de garantir la qualitat de l’aire, sinó que té l’objectiu de refrescar els murs i moure l’aire generant confort, si escau.
D’altra banda, la renovació d’aire sí que busca garantir la salubritat de l’aire interior. Això és essencial dur-ho a terme tots els dies de l’any, independentment de la temperatura exterior, i per això és important fer-ho de manera controlada per evitar pèrdues energètiques a l’hivern i guanys tèrmics a l’estiu.
Renovar l’aire implica substituir l’aire interior viciat per aire fresc de l’exterior, assegurant que la qualitat de l’ambient interior sigui adequada per a la salut dels ocupants. Això és especialment important en habitatges hermètics i ben aïllats, on l’aire no es renova de manera natural a causa de l’absència d’infiltracions.
La importància de la renovació d’aire en la salut interior
La qualitat de l’ambient interior no depèn únicament de l’aire que respirem, sinó d’un conjunt de factors que interactuen entre si per determinar el confort i la salut de qui habita un edifici. La qualitat de l’ambient interior ve determinada per 4 factors: l’aire que conté, la temperatura, la humitat i l’electroclima.
L’aire que conté és el primer factor i no només es tracta de la seva presència, sinó de la seva composició i netedat. La concentració de pols, la presència de fongs, bacteris i al·lèrgens, les olors, els corrents i la difusió de l’aire dins dels espais influeixen directament en la percepció de frescor i salubritat. La ventilació adequada i el control de la pressió atmosfèrica són essencials per mantenir l’aire interior renovat i lliure de contaminants, evitant l’acumulació de CO₂, compostos químics o partícules en suspensió.
La temperatura és el segon factor determinant. No es tracta únicament de la calor o el fred percebut, sinó de la interacció de múltiples elements: la radiació tèrmica, la conducció a través de murs i terres, la convecció de l’aire, l’aïllament de l’envolupant, la temperatura superficial dels materials i el gradient entre l’interior i l’exterior. L’exposició al sol, el moviment de l’aire i els sistemes de calefacció o refrigeració també influeixen en com es percep el confort tèrmic. Mantenir un equilibri adequat entre aquests elements permet que l’habitatge sigui confortable sense necessitat d’un consum energètic excessiu.
La humitat és el tercer factor que condiciona la qualitat de l’ambient interior. La humitat atmosfèrica, la quantitat d’aigua continguda en els materials, la condensació i la capacitat higroscòpica dels elements constructius determinen la sensació de confort i la salubritat de l’espai. Un nivell d’humitat mal regulat pot afavorir l’aparició de floridures, àcars i altres contaminants biològics, afectant la salut respiratòria dels ocupants.
Finalment, l’electroclima engloba tots els camps elèctrics i magnètics presents a l’interior de l’edifici, tant alterns com continus, així com les ones electromagnètiques i la ionització estàtica. Tot i que és un factor menys perceptible, influeix en la percepció de benestar i en la interacció del cos humà amb l’entorn construït. L’exposició a camps elèctrics o magnètics elevats pot alterar la comoditat i la sensació d’equilibri dins de l’habitatge.
En conjunt, aquests quatre factors —aire, temperatura, humitat i electroclima— defineixen el que entenem per qualitat de l’ambient interior. No es tracta únicament d’oxigen net, sinó d’un ambient integral, on tots els elements es combinen per generar confort, salut i benestar de manera sostenible i respectuosa amb l’entorn.
Una renovació insuficient afavoreix
Mantenir un aire interior saludable és fonamental, especialment en habitatges hermètics i ben aïllats. La manca d’un sistema de renovació d’aire controlada pot convertir la llar en un espai on s’acumulen contaminants, afectant la salut, el confort i el benestar de qui l’habita. Tot i que el Codi Tècnic de l’Edificació (CTE – DB HS3) estableix nivells mínims de ventilació per garantir la salubritat, l’arquitectura bioclimàtica busca anar més enllà: prevenir la contaminació abans que aparegui, assegurant un ambient net i estable durant tot l’any.
Entre els principals riscos que genera una renovació insuficient destaquen tres:
- Problemes respiratoris, oculars i cutanis:
L’aire viciat pot acumular CO₂, pols, al·lèrgens i altres contaminants que afecten directament el sistema respiratori i provoquen irritacions als ulls i a la pell. L’exposició continuada pot causar fatiga, malestar general i afectar la qualitat de vida dels ocupants. - Proliferació de floridures, àcars i bacteris:
La humitat i la temperatura constants en habitatges hermètics creen un entorn propici per al creixement de floridures, àcars i bacteris. Aquests microorganismes no només deterioren els materials, sinó que també poden provocar al·lèrgies i problemes respiratoris crònics. - Acumulació de tòxics invisibles:
Pintures, adhesius, mobles i materials de construcció alliberen de manera constant compostos orgànics volàtils (COV’s (link https://www.slowstudio.es/research/los-cov-en-construccion)), formaldehid i altres gasos nocius. Sense un sistema de renovació controlada, aquests contaminants es concentren a l’aire interior, afectant la salut de manera silenciosa i acumulativa.
El Codi Tècnic de l’Edificació (CTE – DB HS3) estableix l’obligació de garantir una ventilació mínima per assegurar la salubritat de l’aire interior. En concret, exigeix que als locals habitables dels habitatges la concentració mitjana anual de CO₂ no superi els 900 ppm i que el temps d’exposició a valors superiors a 1.600 ppm sigui limitat, assegurant un cabal constant d’aire exterior. Així mateix, es fixen cabals mínims específics —per exemple, entre 6 i 10 litres per segon en dormitoris i sales d’estar— i sistemes d’extracció independents per a zones com la cuina, amb un cabal mínim de 50 l/s. Aquestes mesures busquen mantenir una qualitat de l’aire suficient per a la salut humana mitjançant ventilació natural, mecànica o híbrida, segons el disseny de l’edifici. [1]
Tanmateix, l’arquitectura bioclimàtica va més enllà del mer compliment d’aquests valors normatius. En lloc de limitar-se a garantir un cabal mínim, busca anticipar-se a la generació de contaminants i mantenir un equilibri dinàmic de confort i qualitat de l’aire mitjançant estratègies passives —com la ventilació creuada, xemeneies solars o l’ús de materials higroscòpics— que redueixen la necessitat de sistemes mecànics i milloren l’eficiència energètica. D’aquesta manera, no només es compleix el CTE, sinó que s’afavoreix un ambient interior més saludable, sostenible i adaptat a l’entorn.
La creixent hermeticitat dels habitatges, impulsada per la necessitat d’eficiència energètica, fa que aquest principi sigui encara més rellevant. Un habitatge hermètic sense un sistema de renovació controlada pot acumular CO₂, COV’s i partícules en suspensió, comprometent tant la salut dels ocupants com el confort tèrmic. Per això, integrar la renovació d’aire controlada és clau en qualsevol projecte bioclimàtic, garantint un equilibri entre eficiència energètica, benestar i qualitat ambiental interior.
Els tòxics invisibles de l’ambient interior
Una de les amenaces més grans per a la salut dins dels edificis no és visible: és a l’aire que respirem. Als espais interiors, especialment en habitatges hermètics o amb poca ventilació, s’acumulen contaminants químics i biològics que poden afectar silenciosament el sistema respiratori, immunològic i neurològic.
Aquests tòxics invisibles provenen tant de les activitats quotidianes com dels mateixos materials de construcció i decoració. Amb el temps, la seva concentració augmenta, generant una càrrega ambiental que influeix directament en el benestar i la salut dels ocupants.
Entre els principals contaminants de l’ambient interior destaquen:
- Diòxid de carboni (CO₂):
Generat per la respiració humana, la seva acumulació en espais mal ventilats provoca somnolència, pèrdua de concentració i fatiga mental. A partir de 800 ppm ja es pot considerar un nivell perjudicial per al confort i el rendiment cognitiu. - Compostos orgànics volàtils (COV’s):
Són gasos emesos per pintures, plàstics, mobles, tèxtils, adhesius i vernissos. Entre els més comuns hi ha el formaldehid, el toluè, el benzè i els ftalats, substàncies amb efectes tòxics i, en alguns casos, cancerígens. En habitatges amb materials naturals i ecològics, aquestes emissions es redueixen dràsticament. - Monòxid de carboni (CO):
Gas incolor i inodor produït per estufes, xemeneies o calderes mal ventilades. La seva acumulació pot resultar especialment perillosa, fins i tot en concentracions baixes, ja que interfereix en el transport d’oxigen a l’organisme. - Humitat i floridura:
Els ambients tancats i amb poca ventilació afavoreixen l’aparició de floridures i àcars, que alliberen espores i partícules biològiques irritants. A més d’afectar la salut, deterioren els materials i la qualitat de l’aire interior. - Radó:
Gas radioactiu procedent del subsòl, present de manera natural en determinades zones geològiques. La seva acumulació en espais mal ventilats pot representar un risc greu per a la salut, ja que està associat al desenvolupament de malalties respiratòries. - Pols i partícules biològiques:
La pols domèstica actua com a vehicle d’àcars, bacteris, espores i pol·len, especialment en habitatges on no existeix una renovació contínua de l’aire. Aquestes partícules agreugen les al·lèrgies i afecten la qualitat de l’ambient interior.
La renovació controlada de l’aire és el mecanisme més eficaç per evitar l’acumulació d’aquests contaminants i mantenir un equilibri saludable a l’ambient interior. No es tracta únicament d’introduir aire nou, sinó de garantir que aquest aire estigui net, equilibrat en humitat i lliure de tòxics, integrant així la salut ambiental com a part essencial del disseny arquitectònic. [2]
Funcionament d’un sistema de renovació d’aire controlada
En arquitectura bioclimàtica, l’objectiu no és dependre de màquines complexes, sinó dissenyar habitatges capaços de mantenir una renovació constant de l’aire de manera natural, eficient i adaptada al clima. Tot i que els sistemes amb recuperació de calor són habituals en habitatges certificats Passivhaus, en climes mediterranis —on les temperatures són moderades durant la major part de l’any— no cal recórrer a solucions sofisticades.
La renovació de l’aire es pot resoldre de manera simple i controlada, sense filtres ni equips voluminosos. El sistema es basa en un principi essencial: extreure aire viciat i permetre l’entrada d’aire net de manera equilibrada i puntual, només quan cal.
Extracció de l’aire viciat
L’extracció es fa als espais on més es concentra la humitat i les olors —banys i cuines— mitjançant extractors controlats per sensors. Aquests sensors es poden activar de diferents maneres:
- Per pressió: detecten el moviment de portes i petites variacions de pressió, activant l’extracció de manera automàtica.
- Per concentració de CO₂: quan el nivell supera les 800 ppm, l’extractor entra en funcionament fins a restablir un valor òptim (el 2025 el valor de concentració de CO2 a l’aire exterior se situa al voltant de 400 ppm, és a dir, no podrem estar per sota d’aquesta concentració a l’interior).
Aquests mecanismes permeten una renovació progressiva al llarg del dia, sense que calgui ventilar tot l’habitatge alhora ni comprometre la temperatura interior.
Entrada de l’aire net
L’aire fresc es pot introduir mitjançant tres sistemes diferents, segons les necessitats del projecte i el tipus de fusteria utilitzada: airejadors, microventilació a les finestres o recuperador de calor.
Els airejadors són petits dispositius que se solen col·locar a la part opaca de la façana o integrats al marc superior de les finestres. Permeten l’entrada d’aire des de l’exterior, però no la seva sortida, i s’activen automàticament mitjançant sensors. D’aquesta manera, l’aire entra de forma natural i progressiva, sense corrents d’aire ni pèrdues tèrmiques apreciables.
D’altra banda, la microventilació a les finestres consisteix en un sistema incorporat a la mateixa fusteria que permet deixar la fulla lleugerament oberta —en una posició específica i segura— per facilitar una entrada mínima d’aire.
També hi ha sistemes de renovació d’aire mitjançant filtratge i recuperador de calor que només són necessaris en el cas d’ubicacions amb elevada contaminació exterior o bé en climes freds en què no sigui possible utilitzar sistemes passius de preescalfament de l’aire.
En el projecte de la Casa a Serra d’Ordal, es combina la microventilació a les finestres del pati amb airejadors controlats a banys i cuina. D’aquesta manera, l’aire es renova de manera natural i equilibrada, només quan cal, assegurant una excel·lent qualitat de l’aire interior i evitant les pèrdues energètiques.
Aprofitament bioclimàtic de l’aire exterior
Sempre que és possible, l’aire de renovació es pren d’un atri o galeria bioclimàtica, espais intermedis que actuen com un preescalfador natural a l’hivern gràcies a l’efecte hivernacle. D’aquesta manera, l’aire entra a l’interior ja temperat, reduint les pèrdues energètiques.
Si no es disposa d’aquest tipus d’espai, l’aire es pren de l’exterior buscant la zona més protegida i amb una temperatura més estable, minimitzant així les variacions tèrmiques. A diferència del sistema Passivhaus, que evita prendre aire exterior mitjançant un recuperador de calor, en un clima mediterrani aquesta estratègia no és necessària: les pèrdues energètiques són mínimes, i la simplicitat del sistema redueix tant el cost com el manteniment.
Quan es justifica un sistema amb recuperació de calor i filtres EPA?
Només en situacions molt concretes —com habitatges situats al centre de grans ciutats o al costat de vies amb un alt nivell de contaminació— és recomanable instal·lar un sistema amb recuperador de calor i filtratge de partícules (filtre EPA). En aquests casos, l’aire exterior s’ha de purificar abans d’entrar a l’interior per eliminar contaminants urbans i partícules fines.
En entorns rurals o periurbans, on l’aire és net i el clima és suau, aquest tipus d’instal·lació no compensa ni per cost ni per complexitat. L’estratègia bioclimàtica aposta per solucions passives, eficaces, naturals i de baix manteniment, que garanteixin la renovació de l’aire i el benestar interior sense recórrer a tecnologia innecessària.
És necessari utilitzar un recuperador de calor quan fem renovació d’aire controlada?
Pel que fa a la recuperació de calor, és important fer un estudi de demanda energètica abans de prendre decisions, ja que la recuperació de calor no sempre és necessària en climes temperats o en habitatges en què s’ha plantejat un sistema passiu de preescalfament de l’aire de renovació, com pot ser una galeria o atri bioclimàtic, en què l’aire es va escalfant de manera natural gràcies a la calor solar abans de ser introduït a l’interior.
En general, evitar recórrer a sistemes actius i tecnificats que requereixen inversió i manteniment no és desitjable sempre que puguem recórrer a sistemes passius i solucions bioclimàtiques que utilitzen els recursos naturals disponibles i que funcionen sempre sense necessitat de manteniment, reparació o substitució.
Beneficis de la renovació controlada
La renovació d’aire controlada és un dels pilars fonamentals per garantir la salut interior dels habitatges bioclimàtics. Permet mantenir una qualitat ambiental constant sense dependre de l’obertura de finestres, assegurant que l’aire interior es mantingui sempre fresc, equilibrat i lliure de contaminants.
Davant de les solucions més tecnificades, els sistemes passius i de baixa complexitat permeten assolir el mateix objectiu amb un consum energètic mínim i un manteniment pràcticament nul. La clau és el control: renovar sense perdre confort tèrmic, equilibrar sense sobreactuar, i permetre que l’aire flueixi de manera natural, només quan cal.
Entre els seus principals beneficis destaquen:
- Reducció de CO₂ i contaminants químics com els COV’s, millorant la concentració i el benestar general.
- Prevenció de floridures, àcars i al·lèrgens, en evitar la humitat i l’aire estancat.
- Estalvi energètic, en mantenir l’equilibri tèrmic sense recórrer a sistemes mecànics complexos.
- Ambient interior saludable i estable tot l’any, independentment de les condicions exteriors.
La renovació controlada no substitueix la ventilació natural, sinó que la complementa, garantint una atmosfera neta i equilibrada.
Materials, toxicitat i qualitat de l’aire
No n’hi ha prou amb renovar l’aire: una casa sana també depèn del que respira a través dels seus materials. L’equilibri ambiental interior es construeix des de la mateixa pell de l’edifici, i els materials que el componen tenen un paper essencial en la qualitat de l’aire que respirem.
Els sistemes de renovació d’aire només són realment eficaços si l’habitatge ha estat concebut amb materials naturals, transpirables i lliures de tòxics, capaços de regular la humitat i evitar l’acumulació de contaminants. Entre els més adequats destaquen:
- Revestiments minerals com la calç, l’argila o els silicats, que permeten la difusió del vapor d’aigua i milloren la salubritat de l’ambient.
- Aïllaments naturals de cel·lulosa, suro o llana d’ovella, que equilibren la humitat i mantenen la temperatura interior estable.
- Pintures ecològiques sense COV’s, que no alliberen gasos nocius i contribueixen a mantenir un aire net.
- Mobles i fusteries lliures de formaldehid, essencials per evitar emissions contínues de compostos orgànics volàtils.
Els materials naturals «respiren» amb l’edifici, acompanyant el cicle d’humitat de l’aire interior i col·laborant amb la renovació per mantenir un equilibri saludable i estable.
La biohabitabilitat no és només una qüestió d’eficiència energètica, sinó una necessitat de salut. No hi ha cap estratègia bioclimàtica que no estigui directament vinculada al benestar, al confort i a la qualitat de vida de les persones que habiten els espais.
