Diseño de una casa biopasiva

Esto de las casas pasivas esta de moda, ¿quién no quiere una casa que no gaste energía o mejor dicho que la genere sin consumir de la red?
En los últimos años han aparecido centenares de empresas que venden casas eco, casas pasivas, casas eficientes, casas de consumo nulo, ¿qué diferencia hay entre todas ellas y como nos aclaramos entre este conjunto de términos?

La realidad es que ni los mismos constructores de casas ecológicas tienen claro el término y es que si somos radicales, una casa ecológica no solo debería ser de consumo nulo y eficiente sino que sus materiales deberían respetar el entorno y los habitantes.

En este sentido, en Slow Studio, hace años que nos especializamos en construir casas ecológicas y sanas, es decir de consumo nulo o casi nulo (dependiendo del presupuesto y las posibilidades del terreno) y en armonía con las personas que la habitan, generando un ambiente interior sano, con ventilación natural y libre de tóxicos y radiaciones de todo tipo.

¿Qué significa casa biopasiva?

Pues bien, primero de todo analicemos la composición de esta palabra. Dividámosla en BIO – PASIVA.

Como podemos suponer, una parte del termino implica el concepto de casa pasiva, es decir, esas casas ecológicas de consumo nulo, que reducen el gasto energético en casa, nos evitan facturas de electricidad, gas, agua… sin privarnos del confort que una vivienda convencional nos proporcionaría, y trabajando con materiales naturales y sanos, que transpiran y generan un ambiente interior saludable, mantienen una temperatura y humedad agradables y aseguran estar libres de tóxicos.

Por otro lado, el término BIO, introduce un input más: el hecho de aprovechar y servirnos de los recursos naturales del entorno y lugar en el que nos ubicamos.

Así mismo podemos llegar a relacionar también éste “bio” con biológico. Una casa de este tipo, biológica, prima la salud de las personas por encima de todo, por lo que será una casa libre de tóxicos, de químicos y de radiaciones de todo tipo.

De ensueño, ¿no? Seguramente la siguiente pregunta es ¿cuánto vale una casa biopasiva? ¿Es más cara?

Lo mejor es que todo esto se puede conseguir sin necesidad de grandes inversiones siempre que se trabaje con las estrategias adecuadas. Podemos inspirarnos en la arquitectura tradicional que se servía de recursos pasivos para asegurar el confort. Abrir las ventanas, orientar bien las estancias y diseñar las aberturas y sus sistemas de filtro y protección son ejemplos de estas estrategias.

Diseño de una casa biopasiva

Como se ha mencionado, una casa biopasiva fusiona dos conceptos:

En primer lugar, el de casa bioclimática, es decir, esa vivienda que aprovecha los recursos naturales que le ofrece el lugar sin perder de vista el concepto “bio” referente a biológico, aquello que afecta a las personas.

Y en segundo lugar, casa pasiva, caracterizada por su alta eficiencia energética mediante sistemas pasivos ya sean la captación, la protección solar o el disponer de un elevado aislamiento.

Las estrategias de ésta arquitectura, utilizan elementos de diseño o de la propia arquitectura para conseguir ganancias energéticas, por ejemplo, una ventana colocada en la orientación sur o un porche para protegernos del sol en verano son sencillas estrategias que nos ayudan a entender cómo funciona una casa pasiva.

Estos dos conceptos van muy ligados entre sí, tanto por el ahorro energético como por el aprovechamiento de las condiciones del clima.

Por último, existe un tercer concepto implícito en la definición de casa biopasiva. Se trata de su relación con lo biológico. Así pues, una casa de este tipo, tiene muy en cuenta el pretender preservar y mejorar la salud de las personas que la habitan. Se tratará pues de una casa libre de tóxicos, químicos, agentes bacteriológicos y radiaciones de todo tipo.

Entremos en detalle en cada uno de estos puntos:

1. Diseño bioclimático adaptado a las condiciones del lugar

Antes de empezar a construir, debemos prestar especial atención al terreno donde levantaremos nuestra casa. ¿Dónde nos situamos? ¿Cómo es este lugar?

Las características del sitio definirán en gran parte muchas de las decisiones de proyecto futuras, por ello un buen estudio de la situación, ocupación, implantación en el terreno, forma, porosidad, compacidad etc. es vital para tener una buena base documental sobre la que trabajar.

Ubicación

La elección de la ubicación viene condicionada muchas veces por preferencias personales como pueden ser la proximidad a nuestro trabajo, escuelas, buena conexión con las redes de transporte público o incluso el tipo de vecindario que nos interese.

Una vez tenemos el solar, la normativa vigente puede limitar o condicionar el tipo de construcción que podamos hacer en él. Puede restringir en cuanto a superficie edificada, la altura máxima, la alineación respecto a la línea de calle, materiales, tonos de fachada etc.

Para no encontrarnos con imprevistos, es importante consultar con un experto antes de comprar un terreno y en su caso, hablar con el urbanista municipal sobre la normativa que rige en nuestra parcela.

Nuestro equipo Slow Studio revisamos siempre las normativas que se aplican a un terreno antes de que el cliente lo compre. Así proyectamos desde el conocimiento asegurando que la casa que construiremos cumple todas las normativas, pero al mismo tiempo aprovecha todas las posibilidades que el lugar nos ofrece.

Asoleo

Una de las características principales en el diseño de una casa biopasiva es el conseguir que ésta aproveche al máximo la energía y luz natural proveniente del sol, sobre todo en invierno. Por este motivo, aparte de elegir una buena ubicación es importante fijarnos en las condiciones de asoleo del lugar, es decir, la orientación de éste respecto al movimiento diurno del sol.

La mejor orientación en nuestras latitudes es, sin duda, la sur pues asegura una buena iluminación general durante la mayor parte del día, incluso en invierno. En verano se recomienda filtrar y dosificar esta radiación si no queremos un calentamiento excesivo en el interior de la vivienda.

Hay que tener en cuenta los obstáculos que pueden afectar a una buena iluminación del lugar, ya sean otras edificaciones próximas como elementos de vegetación externas a la parcela o pertenecientes a ella.

Inclinación del terreno

La topografía del terreno es una característica más a tener en cuenta en el proceso de diseño de nuestra casa.

Normalmente es inevitable el tener que modificar su morfología, ayudándonos de máquinas para mover tierras y construir sistemas o muros de contención para poder asentar bien nuestra edificación.

Estos procedimientos suelen incrementar nuestro presupuesto, pero utilizando las estrategias de implantación adecuadas, podemos llegar a sacar partido de la misma topografía para mejorar las condiciones de la vivienda.

Por lo general deberemos evitar las pendientes hacia norte aunque sirviéndonos de patios interiores podemos facilitar la iluminación de todas las estancias en el interior de la vivienda.

En cambio, las pendientes a sur resultan ideales y ventajosas pues permiten disponer de una fachada que recibe totalmente la irradiación solar, al mismo tiempo que podemos resguardar e incluso enterrar parcialmente la fachada norte en la misma tierra, aislando de forma natural el muro.

Clima

En cuanto a las condiciones climáticas, deberemos aprovechar las ventajas de cada microclima local.

Tenemos clientes que compran terrenos a 20 kilómetros de una gran ciudad donde las características climáticas pueden variar en diferencias de temperatura de hasta 4 grados menos a lo largo del año.

Es necesario conocer la meteorología y características climáticas del lugar donde asentamos nuestra construcción.

Una vez hayamos hecho este análisis podremos seleccionar qué recursos y estrategias arquitectónicas utilizaremos para adaptarnos y aprovechar al máximo las oportunidades que nos brinda el clima existente.

En invierno, por ejemplo, la irradiación solar es inferior y las temperaturas más bajas. En el interior de la vivienda queremos asegurar el confort por lo que deberemos almacenar y conservar la mayor cantidad de energía calorífica que podamos. Las ventanas captan y transmiten esta energía hacia el interior de la vivienda, los muros gruesos también acumulan de forma gradual el calor transportándolo de fuera a dentro y aportándolo a las estancias por la noche, cuando en el exterior hace más frío. Es una estrategia ideal aunque de nada sirve si el aislamiento de la casa es malo y perdemos rápidamente toda esta energía.

En verano, los mismos elementos tratados de forma distinta pueden sernos también útiles. Las ventanas, esta vez abiertas, y en fachadas opuestas generan corrientes agradables de aire que ayudan a ventilar y refrescar la casa. La incorporación de porches o filtros naturales o arquitectónicos en las fachadas que más sol reciben, evitaran un exceso de captación de calor por parte de los muros. La vegetación se puede integrar al diseño arquitectónico pues en este sentido genera aire, mantiene un ambiente fresco y sano al mismo tiempo que filtra los rayos del sol y genera zonas de sombra agradables.

2. Estrategias de diseño de una casa biopasiva

Todos estos pasos previos, sobre todo de análisis y valoración de las preexistencias, deben servirnos a la hora de plantear el diseño de nuestra futura casa.

Es importante, sobre todo llegados a este punto, contar con un arquitecto de confianza que pueda guiarnos en la toma de decisiones así como en el planteamiento y diseño de una casa biopasiva.

El diseño, es decir la fase proyectual, es muy importante. En ella tendremos en cuenta todas las condiciones y características de la ubicación, asoleo, clima, topografía de nuestro terreno para poder escoger bien como deberá ser nuestra casa biopasiva.

Implantación en el terreno

Empezaremos por determinar el espacio que va a ocupar la construcción. Hay que tener en cuenta la superficie estructural y de cimentación. Seguidamente el perímetro de la casa, que seguramente ira ligado a la distribución interior y espacio de cada estancia, distinguiendo las zonas comunes, las privadas y las piezas de servicio.

La implantación debe reconocer el lugar más idóneo del solar, ese que reciba la mayor cantidad de sol en invierno y que , en caso de haberlos, nos proteja a ser posible de los vientos desfavorables que puedan perjudicar nuestro bienestar.
Estos elementos, así como otros como posibles ruidos molestos pueden también tratarse con estrategias de protección arquitectónicas o barreras vegetales.

La forma o volumetría del edificio debe ser, generalmente compacta, para asegurar el aprovechamiento y acumulación de energía en un punto. Además, el hecho de reducir la superficie de fachada evita intercambios energéticos desfavorables.

Esta premisa puede variar si por ejemplo, como hemos mencionado anteriormente, la inclinación del terreno es desfavorable (a norte) y nuestra tipología debe incluir un sistema de patios interiores a nuestro diseño, generando pequeños microclimas agradables y luminosos a lo largo de las estancias de la casa.

Protección solar (porches, protección de aberturas según orientación –sur, este, oeste-, vegetación… )

A pesar de que es muy importante orientar la casa para captar la máxima energía posible, en verano querremos protegernos de la radiación solar para no captar más calor del necesario. Para conseguirlo podemos incorporar a nuestro diseño porches, pérgolas o de filtros solares en las ventanas, entre otros.

En primer lugar y teniendo en cuenta nuestro clima (mediterráneo), los porches suelen dar buen resultado. La inclinación del sol en verano es más alta que en invierno y es por esto que un porche nos protegerá de la radiación en verano pero permitirá que la recibamos en invierno.

Las pérgolas funcionan de forma similar aunque no son completamente opacas. Hay que saber colocarlas de forma adecuada, puesto que podrían llegar a perjudicarnos, una pérgola demasiado extensa puede llegar a impedir el asoleo en invierno lo que no nos permitiría acumular calor en el interior.
En este caso, nos puede ayudar colocar vegetación caduca consiguiendo más opacidad en verano y permeabilidad de radiación en invierno.

En cuanto a filtros solares, existen muchos tipos y modelos. Para elegir tendremos que tener en cuenta nuestro objetivo principal, es decir, proteger las ventanas de une exceso de radiación.

Es importante en relación a los filtros, distinguir entre las orientaciones de la vivienda: una orientación oeste necesita filtros con lamas verticales orientables puesto que es donde se pone el sol y donde la radiación solar es más horizontal.

Una orientación sur, por el contrario, siempre recibe el sol de forma más directa y vertical por lo que necesita protecciones en forma de pérgolas o porches.

Captación y almacenamiento del calor solar (aberturas a sur + inercia térmica)

Desde el principio, hemos insistido en la importancia de la captación solar a la hora de construir una casa biopasiva.

Para disponer de suficiente asoleo y dependiendo del tipo de acristalamiento, el tamaño de las ventanas debería ocupar entre el 12 y 20% de la superficie de la habitación que tratamos en planta.

Con esta media de superficie, conseguiremos aportar la radiación suficiente para minimizar al máximo en consumo en calefacción aunque siempre debemos tener en cuenta que la proporción de aberturas dependerá de la orientación de la fachada y del resultado que se quiera obtener.

Igualmente podemos ahorrar energéticamente, abriendo ventanas en un 50-70% de la superficie de muro sur, siempre y cuando dispongamos de suficiente masa de acumulación (grueso de muro) y utilizando un cristal térmico.

Estanqueidad y aislamiento

Otro objetivo a asumir es el de conservar toda esa radiación captada por ventanas y muros en el interior. El grosor del propio muro debe ser el adecuado así como el del aislamiento térmico que dispongamos en las fachadas.

Este espesor, el del aislamiento, es característico de las casas biopasivas y se diferencia de las convencionales ya que éstas se limitan a cumplir las prestaciones térmicas mínimas exigidas, mientras que en el diseño de una casa biopasiva se debe asegurar el confort con un consumo de energía casi nulo.

En este punto, es importante no dejar de lado el tema de la estanqueidad al aire.

Una vez tenemos las ventanas ubicadas, el aislamiento definido (superficies a cubrir y grosor), no nos podemos olvidar de asegurar que no hayan filtraciones de aire que echen a perder todo el esfuerzo proyectual y constructivo para mantener una buena temperatura interior, esto se consigue mediante un riguroso control de los detalles constructivos tanto en fase de proyecto como en obra.

Facilitar las renovaciones de aire viciado es algo obligado en cualquier vivienda pero esto es muy diferente de que, por un mal control en el diseño, nos entre aire por donde no debería de hacerlo. Estas filtraciones crean puentes térmicos y circulaciones de aire no deseadas. Por ello es importante asegurar la estanqueidad en las juntas entre materiales , ya que al final, suelen ser los puntos débiles en el recorrido entre interior y exterior.

Ventilación natural

A pesar de que parezca contradictorio, hay que asegurar que nuestra casa tenga sistemas propios de ventilación, ya sea para renovar el aire interior viciado como para enfriar en caso de tener exceso de calor.

Una corriente de aire a tan solo 3 metros por segundo (es decir 10,8 kilómetros por hora), consigue disminuir la sensación térmica en aproximadamente 1ºC.
Pero, ¿cómo podemos generar estas corrientes e introducirlas correctamente en nuestra casa?

¡Fácil! mediante la ventilación cruzada, un sistema natural con el que podemos refrescar el ambiente sin necesidad de máquinas ni sistemas mecánicos.

Simplemente ubicando ventanas en fachadas opuestas, facilitamos que el aire pueda generar un recorrido opuesto entre una fachada fría y una caliente, produciendo una corriente que refresca el ambiente y de paso, renueve el aire interior. Lo único que hay que tener en cuenta es que no debe haber obstáculos ni paredes que impidan este recorrido.

Es muy común, en el diseño de una casa biopasiva, disponer de patios interiores que sirvan como espacio exterior controlado por el que ventilar las habitaciones u otras estancias al mismo tiempo que dan luz a estancias posiblemente alejadas de las fachadas.

3. Construir con materiales naturales y transpirables que generen un ambiente interior sano

En el diseño de una casa biopasiva no podemos olvidar el concepto de salud.

Seguramente en algún momento nos hayamos preguntado ¿Y todo esto, para qué? ¿Qué beneficios me aporta?

Cuando pensamos en el diseño de casas bioclimáticas, pasivas o biopasivas no debemos olvidar que, aparte de crear un hogar sostenible, estas casas aportan un extra a nuestras vidas, y es que el confort interior proviene de estrategias de consumo cero, así el uso de materiales naturales es un input extra que busca cuidar nuestra salud así como la de nuestro entorno.

El diseño de una casa biopasiva puede conseguir una temperatura idónea sin tan siquiera utilizar sistemas de calefacción o de aire acondicionado. Esto hace que el ambiente interior mantenga la humedad estable de alrededor del 50 % permitiendo así un mejor funcionamiento de nuestro sistema inmunitario que no se ve afectado por climas interiores extremadamente secos que propician la aparición de polvo y con él, la proliferación de microorganismos patógenos.

La elección de los materiales es un paso previo determinante para conseguir un buen funcionamiento global de la vivienda. Además, construir con materiales naturales y transpirables propiciaran ambiente interior sano y beneficioso para la salud de sus habitantes.

Se recomienda, y es coherente que los materiales que elijamos sean locales en la medida de lo posible. Usando materiales de proximidad promovemos la producción en nuestra zona y ahorraremos en gastos de transporte.

Para la trama de muros, se recomienda trabajar con materiales naturales como la madera, así como con cerámicos o pétreos que tienen procesos de fabricación con una huella ecológica reducida. Si por presupuesto no es posible, intentaremos al menos, utilizar materiales sanos en los paramentos interiores.

La casa biopasiva como inversión de futuro

Con todo esto, podemos rápidamente darnos cuenta que el diseño de una casa biopasiva implica conocimientos específicos, técnicas y sistemas diferentes a las construcciones convencionales.

Por ello el coste puede también ser diferente pero hay que hacer , en estos casos, una apuesta firme de futuro.

Coste de construcción

En la fase constructiva, y respecto a otros tipos de vivienda, existe cierto sobrecoste en el caso de las casas biopasivas. Un sobrecoste normalmente ligado a la inversión en una mayor cantidad de aislamiento térmico, ventanas de mejor calidad y prestaciones térmicas etc.

Es decir, se apuesta por elementos buenos, duraderos que, pese al incremento económico inicial nos compensaran con creces al no tener que pagar facturas de calefacción, aires acondicionados etc.

Además, también podemos compensar la inversión con soluciones constructivas y materiales más sencillos y de procedencia local para ahorrar en transporte.

Finalmente apuntar que, en no más de 10 años habremos amortizado la inversión inicial por lo que, pasado este periodo, habremos recuperado ese sobrecoste y empezaremos a ahorrar toda la energía que no tendremos que usar para calentar o enfriar nuestra casa.

Ahorro energético – beneficios –

En cuanto al ahorro energético, una casa biopasiva reduce entre un 80 a 90% el consumo de una vivienda convencional. Esto supone un ahorro beneficioso tanto para el medio ambiente como para nosotros.