Energía
Diseño de una casa de consumo cero
Una de las preguntas que nos hacen algunos clientes cuando vienen a buscar asesoramiento, es en qué consiste el diseño de una casa de consumo cero.
¿Quién no quiere construir una casa que no consume energía?
Quien más quien menos ha oído hablar del concepto de diseño de una casa de consumo cero, aunque quizás sus características no quedan del todo claras y hay muchas dudas acerca del precio, de la normativa o del mantenimiento de la misma.
Por ello hoy hemos decidido tratar el tema a fondo, para explicaros que el diseño de una casa de consumo cero es algo más caro pero se amortiza en seguida, que el diseño de una casa de consumo cero es viable a nivel de normativa y que su mantenimiento es mínimo.
Bien, ¿en qué consiste el diseño de una casa de consumo cero? Partiremos de dos factores clave: la reducción de consumo y la utilización de energías renovables.
La reducción de la demanda energética y la utilización de energías renovables son las dos principales estrategias del diseño de una casa de consumo cero.
¿Qué es una casa de consumo cero y qué características tiene?
Una casa de consumo cero es una vivienda que no depende de suministros externos para su correcto funcionamiento.
Esto significa que tiene un consumo energético muy bajo y que la poca energía que necesita se produce en la misma construcción mediante fuentes de energía renovable.
Es así como hemos articulado este post, primero, explicándoos cómo reducimos la demanda energética de nuestra casa y segundo, valorando las distintas formas de aporte de energía renovable que aprovecha los recursos naturales del lugar.
En cualquier caso, debemos tener en cuenta que todas las estrategias de diseño de una casa de consumo cero, como son la orientación, la ventilación natural, el elevado aislamiento o la generación de energía a través del uso de placas solares o fotovoltaicas dependerán siempre del proyecto que se construya y de su ubicación, puesto que en cada terreno será más o menos rentable aplicar una u otra estrategia.
Reducir el consumo de energía
Reducir el consumo de energía de una vivienda es el primer paso para lograr el diseño de casa de consumo cero. Para ello, hay toda una serie de características arquitectónicas que, utilizadas de forma correcta, pueden contribuir en gran medida al ahorro energético.
Captación de la radiación solar
La captación solar es una de las principales características de una casa, no solo de consumo nulo, sino de cualquier tipo de vivienda que se quiera construir.
El sol es una fuente de energía inagotable que tenemos a nuestro alcance y que hay que aprovechar al máximo.
Es por ese motivo que la situación y el tamaño de las ventanas son sumamente importantes para el diseño de una casa de consumo cero.
La orientación sur es ideal para aprovechar la radiación solar, sobre todo en invierno. En verano también interesa tener luz natural, pero habrá que utilizar filtros para limitar la captación de calor. Los porches, pérgolas o simplemente la extensión de la cubierta vía aleros, son una buna solución para evitar la incidencia directa del sol.
Aislamiento térmico
Una vez la radiación solar llega al interior de la vivienda, hay que evitar perderla a través de las fachadas. Por ello el grosor del aislamiento térmico debe ser adecuado a las condiciones del lugar.
En el clima mediterráneo tradicionalmente se solían utilizar entre 5 y 10 cm de aislamiento, pero en el diseño de una casa de consumo cero aumentaremos el grosor como mínimo hasta los 12 o 15 cm como mínimo, idealmente llegando a 20 cm dependiendo de la demanda energética de cada uno de los muros.
También hay que tener en cuenta que el aislamiento sea transpirable independientemente de su grosor, para evitar condensaciones por falta de transpiración de la humedad en el ambiente interior.
Por otro lado, una mala elección de las ventanas puede echar a perder todo el trabajo con el aislamiento de la fachada. Si utilizamos un elevado aislamiento pero una ventana insuficiente generaremos una diferencia de temperaturas que provocará condensaciones en las juntas.
Al elegir un cristal, es importante valorar su transmitancia –la capacidad de ceder calor del interior al exterior o a la inversa- ésta debe ser baja y estar en correlación con la transmitancia de las paredes.
Por último, no debemos olvidar que la captación solar debe ser suficiente, para ello debemos orientar la casa de forma adecuada hacia sur y colocar aberturas suficientemente grandes.
Inercia térmica
Además del aislamiento, el calor que hemos captado también se puede retener en el interior con la inercia térmica. Los materiales como el hormigón o la piedra tienen una gran capacidad para almacenar calor que liberan al cabo de unas horas.
Por lo tanto, si hay materiales con mucha inercia en sitios que reciban sol, por la noche liberaran el calor acumulado durante el día. En verano será suficiente con evitar la radiación directa para que no reciban calor o con ventilar por la noche el calor acumulado por los mismos.
Ventilación natural
En el diseño de una casa de consumo cero habrá que garantizar también la ventilación natural.
En verano, la ventilación a través de porches, patios y ventanas servirá para disipar el calor que se acumula en la casa.
Además, una buena ventilación durante todo el año, garantizará la renovación de aire, aunque también se pueda hacer de forma mecánica, como en el caso de las casa Passivhaus.
Deberemos situar ventanas en fachadas distintas para conseguir ventilación cruzada. Si las aberturas se limitasen a una sola fachada, el aire no circularía como debe y no se produciría una buena renovación de aire, aparte de no disipar el calor correctamente.
Otras estrategias
Aunque estas son las principales estrategias para el diseño de una casa de consumo cero, también hay otros factores que pueden influir en el consumo.
En terrenos inclinados, puede ser interesante el asentamiento del edificio en el propio terreno. Con esto, parte de la vivienda queda semienterrada. Es conveniente que sea en la fachada norte, ya que es por donde más calor se pierde. El asentamiento entonces, ayudaría a aislar aún más la vivienda de las condiciones exteriores, tanto climáticas como acústicas.
Si la fachada es el lugar de intercambio energético con el exterior, la compacidad de la casa será un tema a tener en cuenta. Cuanto más compacta sea la construcción, menos fachada tendrá, y por lo tanto, tendremos menos pérdidas energéticas.
Y aunque reduzcan la compacidad, la presencia de patios, es una buena solución en el clima mediterráneo. En un patio, entra luz y queda protegido de los vientos principales, por lo que tiene unas condiciones exteriores algo más controladas.
Por otro lado, la presencia de vegetación puede mejorar el comportamiento de la vivienda. A nivel acústico y de protección de viento supone una mejora porque ayuda a aislar del aire y el ruido.
A nivel de luz solar, los árboles pueden ser un obstáculo que impidan la radiación solar directa sobre la fachada y ventanas. Por este motivo, es conveniente utilizar árboles de hoja caduca que protegerán del sol únicamente en verano que es cuando es necesario.
Por último, la compartimentación interior también puede modificar la forma en que se climatiza una vivienda. Hace falta un mayor esfuerzo energético para calentar un espacio de grandes dimensiones que uno de pequeño. La altura de las estancias también serán de importancia ya que, dependiendo de esta, podrían aparecer convecciones de aire.
Una vez hemos conseguido reducir al mínimo el consumo energético de la vivienda, hará falta implementar fuentes renovables en el proyecto. Las más conocidas son seguramente las placas solares o las fotovoltaicas. No obstante, también hay otros métodos que se pueden aplicar en el diseño de una casa de consumo cero.
Utilización de energías renovables
Una instalación de energía renovable que da servicio a toda la vivienda es una inversión considerable que se amortiza en una media de 5 a 10 años, hay instalaciones como las placas solares (para agua caliente) que se amortizan en muy poco tiempo -unos 5 años-, otras, como la recogida y filtrado de agua se amortizan en más tiempo -unos 15 años-.
Paneles solares
Los paneles solares pueden servir para generar electricidad o para calentar agua. Hoy en día disponemos de 3 tipos de paneles en el mercado:
Paneles solares fotovoltaicos: son los primeros que se instalaron y que hicieron pensar que era posible no depender de las empresas eléctricas. Cuando llega la radiación a los paneles los electrones reciben energía y se desplazan, creando así corriente eléctrica. Aunque los fotovoltaicos tuvieron su época de auge, ahora están siendo sustituidos por otros tipos de paneles más eficientes ya que estos resultan bastante caros.
Paneles fotovoltaicos térmicos: estos paneles en vez de generar electricidad directamente, funcionan por el calentamiento de los tubos que lo componen. Dentro de estos elementos hay un líquido portador de calor que se calienta para posteriormente circular por la vivienda. Estos paneles implican una mayor ocupación de espacio, ya que no se transporta electricidad sino líquido, y se destinan a la producción de agua caliente para baños o calefacción.
Paneles solares termodinámicos: son los paneles que más se están usando actualmente. Entre sus ventajas destacan su mayor eficiencia, su menor tamaño. Si bien son algo más caros, también son más eficientes ya que no dependen directamente del sol para captar energía. Este tipo de paneles también son capaces de generar energía en días lluviosos o nublados.
Energía geotérmica
En pocas palabras, la energía geotérmica es aquella que procede de la tierra. Los sistemas geotérmicos se basan en que bajo tierra, la temperatura es mayor y ésta se aprovecha para calentar un fluido o aire que se introduce en la vivienda a una temperatura estable alrededor de 20 grados tanto en invierno como en verano.
A nivel particular la instalación de un tubo que baja a gran profundidad no tiene mucho sentido y se tarda mucho en amortizar la inversión. Sí que hay sistemas más coherentes de geotermia que funcionan a poca profundidad en una zona más extensa, pero particularmente en Slow Studio solemos recomendar la instalación de otros sistemas de energía más eficientes y económicos.
Pozo canadiense
El pozo canadiense, aunque menos conocido, es un sistema muy similar a la energía geotérmica, aprovechando el calor del interior de la tierra pero en lugar de instalarse en profundidad su instalación suele ser óptima en la zona semienterrada de un terreno en pendiente.
Su funcionamiento se basa en hacer circular aire del exterior a través del tubo cuya temperatura es más elevada para introducirlo en el interior, generalmente con el objetivo de renovar el aire interior a una temperatura ambiente confortable.
Se trata de un sistema que hemos instalado en una de las casas que tenemos en marcha, se trata de un terreno con una casa que debe adaptarse a la pendiente y en el que se instala un tubo canadiense entre la contención de tierras y la casa bajo la pendiente.
Es un sistema muy económico y extremadamente eficiente ya que nos permite renovar el aire interior de la casa sin necesidad de que este se enfríe como pasa en la mayoría de las casas cuando ventilamos de forma directa a través de las ventanas.
En Slow Studio trabajamos con casas eficiente y respetuosas con el medio ambiente. Podéis consultar con nosotros cualquier duda o pregunta y os atenderemos sin ningún compromiso.