Diseño de una casa autosuficiente

Aunque la conciencia sostenible esta cada día más presente en nuestra sociedad, aún no ha acabado de cuajar en el mundo de la arquitectura.

En nuestro equipo seguimos a muchas revistas de arquitectura moderna, vía redes sociales, blogs, y la verdad es que aunque los arquitectos van evolucionando e innovando en sus diseños, todavía ni rastro de eficiencia o salud.

¿Materiales naturales y ecológicos? ¿Consumo nulo? ¿Casas pasivas? ¿Casas autosuficientes desconectadas de la red?

Ni rastro en ninguno de los principales medios de divulgación de arquitectura moderna.

Aun así, en Slow Studio somos extremadamente optimistas porque aunque el sector no lo difunda, la realidad es que nosotros no dejamos de recibir llamadas e emails de clientes que buscan algo más que arquitectura moderna, clientes comprometidos que prefieren reducir algunos metros de casa si con ello pueden conseguir el diseño de una casa autosuficiente desconectada de la red, clientes que nos piden materiales eco y casas pasivas y que nos dicen lo difícil que ha sido llegar hasta un equipo consciente que luche por casas que funcionan de verdad.

Con ello estamos comprometidos, con el diseño de casas pasivas, que usan los recursos de la arquitectura bioclimática, en definitiva comprometidos con el diseño de una casa autosuficiente para cada nuevo cliente y de ello os queremos hablar hoy.

En el artículo de hoy tratamos a fondo el diseño de una casa autosuficiente y en qué consiste esta tipología de viviendas.

Empecemos aclarando la duda principal. ¿Es más caro el diseño de una casa autosuficiente?

La respuesta es; depende.

Depende de cómo de exigentes seáis y es que una casa autosuficiente se puede diseñar con materiales convencionales como por ejemplo aislamientos tipo Poliestireno (derivado de petróleo) y conseguir la autosuficiencia a relativamente bajo coste. Pero si vamos un poco más allá y además al diseño de una casa autosuficiente le pedimos que se utilicen materiales naturales, ecológicos y transpirables entonces si que el coste por m² es relativamente mayor.

En el estudio tenemos todos los casos y es que la realidad es que aunque seamos unos ecologistas soñadores y comprometidos, hay clientes con presupuestos limitados que tienen que renunciar al 100% eco pero con los que siempre intentamos llegar al consumo casi nulo.

Una vez entendido esto, desarrollaremos en el post diferentes puntos a tener en cuenta para conseguir el diseño de una casa autosuficiente.

En primer lugar hay que ver las diferentes estrategias de las que nos podemos servir para reducir el consumo propio. Cuanto menos consumimos, menos energía necesitamos aportar.

A continuación, como utilizar los recursos naturales de los que disponemos, provenientes de la tierra, el agua o el sol, en favor de nuestro proyecto.
Son muchas las opciones de las que disponemos pero siempre es recomendable consultar estas posibilidades para elegir las que mejor funcionaran en cada caso particular.

Reducir consumo

Si bien parece obvio que la clave para construir una casa autosuficiente sea el hecho de reducir el consumo propio desde antes de generar la energía, en realidad se trate de la parte más difícil.

El truco está en cambiar la mentalidad. En lugar de pensar en pasar frio o abrigarnos mas dentro de casa para reducir en calefacción, podemos plantearnos el calentar los ambientes interiores mediante sistemas pasivos de arquitectura bioclimática como por ejemplo captar la radiación solar, acumularla en los materiales de construcción y aislar la casa para evitar perdidas de calor.

Una vez tenemos la casa caliente, es más fácil y económico generar la poca energía que falta para hacer funcionar la calefacción los días de más frio.
Por el contrario en verano, hará falta protegernos del sol para evitar las ganancias de calor y el poco calor que se llegue al interior será necesario disiparlo mediante ventilación cruzada en las horas más frescas por la noche.

El secreto consiste en saber aprovechar al máximo los recursos que nos ofrece el entorno en que nos encontramos para reducir el consumo y por ello necesitar menos aporte de energía.

Nueva mentalidad: Menos consumo = menos producción de energía = casa más autosuficiente.

Aprovechamiento de recursos naturales

Bien, una vez reducido el consumo, ahora ya podemos plantearnos el cómo aprovechar los recursos naturales de los que disponemos para garantizar el máximo confort sin necesidad de suministros externos.

La primera pregunta que nos tenemos que plantear es ¿De qué recursos disponemos en nuestro terreno?

Éstos se podrían ampliar con vegetación o residuos orgánicos, de los que podríamos obtener leña o biomasa pero estableciendo como base un terreno estándar de entre 500 a 1000 m², deberemos considerar que no tendremos madera suficiente a largo plazo para ser autosuficientes.

Así ¿cómo aprovechamos estos recursos para construir una casa ecológica y autosuficiente?

1. La tierra como recurso

La tierra, además de servirnos como base para asentar nuestra casa, almacena y nos ofrece una gran cantidad de energía calorífica que podemos aprovechar para conseguir el confort con un buen diseño de una casa autosuficiente.

Es sabido que tan solo con bajar un par de metros de la superficie, la temperatura se mantiene estable alrededor de los 20 grados.

Históricamente esto ya se aprovechaba por antiguas tribus en zonas cálidas como Túnez o Turquía donde se construían tradicionalmente casas enterradas que protegían del calor en verano y del frio en invierno.

Pero en la actualidad y en nuestro clima podemos preguntarnos ¿cómo podemos aprovechar ésta energía de la tierra hoy en día? ¿Cuáles son los sistemas mas adecuados?

Energía geotérmica para calentar agua

En primer lugar tenemos la opción de la energía geotérmica. Se trata de una energía renovable que se obtiene mediante el aprovechamiento del calor interior de la tierra.

Para obtener este tipo de energía nos servimos de lo que llamamos el gradiente térmico, es decir, la diferencia de temperatura que existe entre el interior de la tierra y su superficie.

Para aprovechar la mayor energía posible deberemos apostar por la energía a baja temperatura para la calefacción, enterrando conductos a poca profundidad para minimizar los costes en la instalación del sistema.

A la práctica la energía geotérmica para una vivienda se amortiza a muy largo plazo y no suele ser el sistema más rentable sin embargo, hay otros sistemas que aprovechan el calor de la tierra que si son rentables. Veámoslos.

Sistemas para calentar el aire de la ventilación

Otra alternativa para aprovechar la tierra como fuente de energía sería la de utilizar su temperatura para calentar el aire ambiente.

El mejor sistema para ello es el de los pozos canadienses, unas tuberías que circulan por el subsuelo para temperar el aire que posteriormente aportamos al interior de las estancias de nuestra casa.

Para reducir en costes de instalación podemos pensar en aprovechar las fases de cimentación para excavar las zanjas de las tuberías. Es decir, si tenemos una cimentación profunda o unos muros de contención, podemos aprovechar la excavación para pasar los tubos.

Tierra como material o sistema constructivo

La tierra puede aprovecharse también como material de construcción.

Históricamente ya se utilizaba en construcciones tradicionales en forma de adobe o en revocos de muros de piedra, técnica que ofrecía buena estanqueidad, inercia y por lo tanto un magnifico funcionamiento térmico.

A pesar de que hoy en día es un sistema minoritario, existen aún muchos ejemplos de construcción en tierra como la casa en adobe del arquitecto Martin Rauch o la casa del actor Will Smith y su mujer, Jaden Smith, una mansión de grandes dimensiones construida con muros de tierra compactada.

Para que funcionen correctamente, el diseño de una casa autosuficiente de tierra debe tener muros de un elevado grosor y relativamente pocas aberturas. Además es importante protegerlo de la acción directa del agua de lluvia.

Tierra como cultivo

Finalmente un aspecto que muchas veces se obvia es que la tierra es el lugar perfecto para cultivar alimentos propios.

Un huerto propio en casa implica disponer de un espacio para ello y mucha atención y dedicación durante la mayor parte del año, pero los beneficios físicos y alimenticios de comer alimentos auto-cultivados compensan esta inversión personal.

Hoy en día los alimentos que adquirimos en los supermercados si éstos no son ecológicos, contienen gran cantidad de pesticidas y químicos. Siempre es recomendable comprar alimentos ecológicos, sin contaminantes que llegan a nuestro organismo y cultivar los propios alimentos es una forma de asegurarnos de que comemos sin riesgo de ingerir tóxicos de cualquier tipo.

2. Sistemas de aprovechamiento del agua

En el diseño de una casa autosuficiente, es vital tener en cuenta el agua que nos ofrece el lugar y será importante pensar en ella a la hora de construir nuestra casa.

¿De qué alternativas y sistemas disponemos para aprovechar al máximo este recurso natural?

Sistemas de captación de agua

Recoger y acumular toda el agua de lluvia posible debería ser un objetivo no solo de aquel preocupado por el diseño de una casa autosuficiente, sino también para el resto de la sociedad.

En una casa, la recogida de agua de lluvia se realiza a través de la cubierta, dirigiéndola hacia un depósito donde después podamos tratarla.
El tamaño del depósito debe tener la capacidad adecuada para acumular agua a lo largo de todo el año puesto que podemos encontrarnos con temporadas secas y de escasez de agua.

La ventaja de estos depósitos es que, aunque sean de gran tamaño, se suelen enterrar en una parte del terreno con el ancho justo para que pudiéramos bajar si hiciera falta. En el diseño de una casa autosuficiente, es recomendable prever la instalación de dos depósitos separados; uno para el agua potable – de consumo propio – y otro para el agua reciclada que podemos filtrar para electrodomésticos o regadío.

Aunque menos común, también podemos recoger agua del subsuelo en caso de que la haya. El método de obtención de esta agua es a través de un pozo, que da acceso a un depósito natural de agua bajo el terreno. Es muy útil sobre todo cuando el agua de lluvia no abastece para cubrir nuestras necesidades.

Agua para consumo humano:

Una vez hemos recogido el agua de la lluvia, ésta puede permanecer mucho tiempo almacenada hasta que la consumamos. Por ello es importante tratarla para evitar la formación de bacterias u otros organismos.

En el caso del agua que obtenemos del subsuelo, debe tratarse y filtrarse antes de ser almacenada puesto que no sabemos su proveniencia y hoy en día las aguas pueden estar muy contaminadas si han pasado por zonas agrícolas o industriales. Se recomienda en estos casos encargar estudios de la calidad de la misma para ver hasta qué punto es necesario un filtrado previo consumo.

Si finalmente el agua proviene de la red municipal, recomendamos instalar filtros de osmosis ya que, a pesar de que ésta viene tratada, puede haber acumulado contaminantes de las propias tuberías que la transportan.

Un filtro de osmosis es un filtro que, mediante unas membranas semipermeables, consigue eliminar del agua esos componentes y macropartículas perjudiciales para la salud humana.

En el diseño de una casa autosuficiente, la instalación de estos filtros nos permitiría conseguir un agua más limpia y segura, libre de contaminantes como el amianto, metales, residuos de tóxicos o pesticidas.

Agua para el aseo personal:

Podemos utilizar también el agua de la lluvia para ducharnos, para la lavadora y para el lavaplatos, siempre de forma racional. En estos tres casos no hace falta que el agua sea potable, aunque si debe haber pasado por filtros que eliminen impurezas y partículas tóxicas.

Agua de regadío:

Ya hemos comentado anteriormente la posibilidad de aprovechar la tierra para generar un huerto propio. Pues bien, lógicamente estas tierras deberán regarse y cuidarse.

3. Aire

El aire en el diseño de una casa autosuficiente se utiliza normalmente para renovar el oxigeno interior de la vivienda, refrescar el ambiente y , a veces, generar energía.

Ventilación natural del interior de las estancias – Ventilación cruzada

La ventilación de los espacios interiores nos ayudan a renovar con un aire nuevo y fresco las estancias.

Hoy en día la misma normativa española obliga a que exista algún sistema de renovación de aire, ya que gracias a la ventilación podemos deshacernos del CO₂ y otros contaminantes y disponer de aire fresco y limpio en casa.

Los estudios recomiendan un mínimo de una renovación completa de aire por cada 30 m² por persona y hora, aspecto que se encuentra aún muy lejos de las costumbres de ventilación de nuestros hogares.

Slow Studio, nuestro despacho, trabaja siempre en conseguir ventilación cruzada en todos los proyectos que realizamos. Con el simple hecho de colocar ventanas en fachadas opuestas de las estancias o servirnos de patios para generar corrientes de aire, se permite que la ventilación sea efectiva y rápida, para no enfriar en exceso los espacios en invierno.

Aerogeneradores – obtención de energía eólica

Como hemos mencionado, el aire nos puede servir también para generar electricidad mediante turbinas o aerogeneradores.

Últimamente han salido al mercado molinos de dimensiones cada vez más pequeñas que se pueden instalar en una vivienda para generar electricidad. Son los aerogeneradores, unas estructuras que se instalan a modo chimenea en la cubierta de casa y que se conectan a la instalación de forma parecida a una placa solar.

Estas turbinas aprovechan la fuerza y potencia del viento para generar y acumular a posteriori en baterías adecuadas, toda la energía producida.

4. Cómo aprovechar la radiación solar

Por último, será muy importante también en el diseño de una casa autosuficiente, el aprovechamiento del sol, bien sea de forma directa o indirecta.

Luz – iluminación natural

Como es lógico, nuestra casa deberá aprovechar al máximo la luz del sol mediante sistemas de patios y ventanas. Se recomienda que todas las estancias deben recibir luz natural durante el día y será importante orientar las distintas habitaciones de acuerdo a su uso.

Calor directo

Además de luz, el sol nos aporta calor. Si sabemos aprovecharlos bien éste nos permitirá reducir el consumo en calefacción aunque, sobre todo en los climas temperados, debemos tener cuidado ya que en verano puede ser excesivo por lo que necesitaremos compensar este sobrecalentamiento con sistemas de ventilación.

En este apartado, el diseño de una casa autosuficiente tendrá como objetivo captar la mayor radiación solar posible. Una buena orientación y una buena proporción de aperturas respeto la fachada serán claves para nuestra vivienda.

Mediante las ventanas bien orientadas a sur podemos captar mucha energía y almacenarla posteriormente en elementos de construcción que tengan alta inercia térmica y buen aislamiento.

Otra alternativa sería la de utilizar sistemas como los paneles fotovoltaicos para captar energía de forma indirecta.

Estos paneles son aquellos que nos permiten obtener energía eléctrica gracias al movimiento de unos fotones que se activan con la luz solar. La electricidad se almacena en unas baterías que nos permitirán utilizarla a posteriori con total tranquilidad ya sea un día soleado como nublado e incluso de noche.

Finalmente, disponemos también en el mercado de paneles solares térmicos o placas termodinámicas cuya función principal es la de calentar el agua tanto para calefacción como para uso cotidiano en aseos y cocina.