Diseño de una casa positiva

El futuro inmediato de las casas ecológicas pasa por el diseño de una casa positiva, una casa que genera más energía de la que consume. Y es que en el contexto actual de crisis climática las normativas de construcción cada vez se enfocan más a la obligatoriedad del consumo nulo y la autosuficiencia energética de nuestros hogares.

Es realmente reconfortante recibir emails y llamadas constantes de personas con la motivación de tener una casa eficiente y sana y, si bien buena parte de los argumentos pueden ser económicos, como el buscar un ahorro energético, cada vez son más los clientes con una filosofía de vida en armonía con el planeta que creen que una casa ecológica puede formar parte de su granito de arena a favor del cambio.

Y es que ya sea porque en un futuro quieres dejar de pagar facturas de electricidad, agua o gas o porque simplemente una casa ecológica se identifica con el estilo de vida que quieres vivir, la realidad es que hoy en día, muchos arquitectos ya no concebimos una casa sin que ésta no solo no consuma energía sino que si es posible, genere más energía de la que consume, con el objetivo de desconectarnos de la red, ser autosuficientes y vivir de forma radicalmente sostenible.

Este concepto se empieza a conocer ya como diseño de una casa positiva, una casa que genera energía sobrante no solo para la vida diaria de la familia sino incluso para cargar un coche eléctrico.

¿Qué es una casa positiva?

Y bien, ¿cómo definimos el diseño de una casa positiva? Una casa positiva es aquella vivienda que genera más energía de la que consume en su mantenimiento y en el día a día. Es decir, mediante fuentes de energía renovables, conseguimos obtener más energía de la que necesitamos para climatizar, iluminar y hacer funcionar nuestra casa. Y la realidad es que ya existen en el mundo muchas casas positivas en funcionamiento y que cada día se mejoran reduciendo los costes de construcción y convirtiéndolas en asequibles para una familia media.

El diseño de una casa positiva es posible hoy en día y es algo que deberíamos plantearnos si queremos construir una casa ecológica ya que el futuro inmediato ya no contempla solo casas pasivas de consumo nulo sino que las casas serán pequeñas máquinas súper eficientes capaces de solventar todas las necesidades de una familia sin ningún aporte externo.

Diseño de una casa positiva

Veamos en detalle en qué consiste el diseño de una casa positiva, cuáles son sus características y requerimientos.

1. Orientación y sombra

El primer paso en el diseño de una casa positiva es siempre orientarla de forma correcta. Este punto es esencial y puede determinar en gran medida la eficiencia energética de nuestra vivienda.

Para ello el primer paso será disponer de un terreno adecuado.

En el hemisferio norte lo ideal es que la casa esté orientada hacia sur, donde tenemos más luz natural a lo largo del día. En invierno será esencial captar radiación solar que pueda calentar nuestras zonas de uso de día sin depender de sistemas de calefacción. La casa debe estar diseñada en función de la orientación pero también de las posibilidades de soleamiento.

Debemos evitar obstáculos –como árboles, montañas cercanas o edificios vecinos- que puedan impedir que llegue la luz del sol durante la mayor parte del día. Por supuesto no podemos quitar los edificios, pero deberemos colocar la casa de forma que captemos la máxima luz posible, especialmente en invierno.

De la misma forma que queremos que nos llegue el calor del sol en invierno, en verano deberemos disponer de algún tipo de protección solar que evite el calor excesivo en nuestra vivienda. Hablamos de porches, pérgolas o elementos móviles que se puedan abrir o cerrar según la época del año.

El diseño de una casa positiva se debe realizar de forma que se capte el mayor calor del sol en la orientación sur que es la que en verano dispone de un sol en vertical del que nos podemos proteger fácilmente con un voladizo o pérgola y en invierno dispone de un sol más bajo o en dirección horizontal que entra para calentar las zonas de día.

Además, deberemos pensar la ubicación de las estancias a este, oeste y norte, en este sentido hay distintas teorías, las estancias a este reciben el primer sol de la mañana y es ideal para despertarnos, pero por otro lado, colocadas a oeste reciben los últimos rayos de sol de la tarde y esto especialmente en invierno es muy útil para calentar nuestra habitación justo antes de ir a dormir.

En ocasiones no hay más remedio que ubicar las habitaciones a norte, en este caso la fachada norte deberá estar muy bien aislada, más que lo convencional para conseguir que el calor de la calefacción sea eficiente y no tenga pérdidas. Las habitaciones a norte, sin embargo, son muy frescas en verano y si conseguimos además ventilaciones cruzadas mediante patios pueden funcionar muy bien especialmente en climas cálidos como el mediterráneo.

2. Altos niveles de aislamiento térmico

El segundo punto en el diseño de una casa positiva será tener unos altos niveles de aislamiento térmico.

Aunque actualmente el CTE –código técnico de la edificación- obliga a tener un aislamiento mínimo, éste no es suficiente si pretendemos reducir el consumo de energía en climatización. Mientras que en una vivienda convencional se suelen colocar alrededor de 10 cm de grosor, cuando se trata del diseño de una casa positiva, seguramente hablaremos de grosores alrededor de los 15 a 20 cm.

Además deberemos evitar que haya discontinuidades en el aislamiento en nuestra casa. Estas discontinuidades son lo que se llaman puentes térmicos y se dan en casos en que un detalle constructivo no se ha resuelto de forma adecuada. Esta falta de material aislante en algunos puntos puede echar a perder el esfuerzo que hemos puesto en el resto de la casa y no solo generar pérdidas sino que aparezcan humedades y condensaciones al estar en contacto puntos extremadamente fríos de la estructura con el calor interior de la vivienda.

También es importante poner atención al tipo de ventanas que colocamos. Igual que pasa con los puentes térmicos, no sirve de nada colocar un buen aislamiento si después utilizamos ventanas sin buenas prestaciones térmicas.

Debemos colocar ventanas con doble o triple acristalamiento, en función de cada caso, y carpinterías con rotura de puente térmico que además del frío, también evitaran condensaciones y humedades.

En casos necesarios también existen las ventanas de baja emisividad que funcionan imitando el efecto invernadero, atrapando el calor en el interior y evitando pérdidas. Estas ventanas funcionan muy bien en invierno para captar calor pero es importante protegerlas de la radiación directa en verano.

En cualquier caso lo más importante será que haya una equivalencia entre el nivel de aislamiento de las ventanas y de los muros para evitar las tan temidas condensaciones y humedades.

3. Reducción de las fugas de aire

De la misma forma en que queremos evitar los puentes térmicos, también debemos reducir las posibles fugas de aire.

A veces se colocan láminas corta vientos, que son impermeables al aire pero permeables al vapor –que permiten al muro y al aislamiento ir extrayendo poco a poco el exceso de humedad que se pueda acumular por el uso diario de la casa-. Esto evita en gran medida estas fugas de aire que pueden alterar la temperatura interior de las estancias.

Pero aparte de estas láminas, hay que resolver muy bien las juntas entre materiales y entre los distintos elementos que conforman las fachadas y la cubierta. Los materiales deben colocarse a rompejuntas, es decir, que las juntas de las distintas capas de fachada no coincidan en el mismo punto. De esta forma, el aire no tendrá una vía directa que le permita llegar al interior y será mucho más difícil que llegue a entrar.

4. Obtención de energía

Pasamos ahora al cuarto punto. Por supuesto, en el diseño de una casa positiva debemos incluir sistemas que nos permitan obtener energía para mantener nuestra casa en unas condiciones cómodas y saludables. A nivel doméstico, lo más común y eficiente son las placas solares, las placas fotovoltaicas y los aerogeneradores.

– Placas solares

Las placas solares convencionales se utilizan para conseguir agua caliente. Podemos incluirlas en el diseño de una casa positiva, pero necesitaremos obtener electricidad mediante otro sistema, como placas fotovoltaicas o aerogeneradores.

Lo que sí que conseguiremos con las placas solares, es ahorrar la electricidad u otra energía que dedicaríamos a calentar el ACS –agua caliente sanitaria- que utilizamos para ducharnos, cocinar o simplemente para lavarnos las manos.

– Placas fotovoltaicas

Es mediante las placas fotovoltaicas que podemos obtener energía en forma de electricidad. Estos paneles consiguen generar corriente mediante la radiación solar que les llega. Los rendimientos son cada vez mayores, por lo que es más fácil mantener una casa con un número relativamente bajo de placas.

Además, hoy en día las placas se fabrican en distintos formatos, como láminas o paneles de fachada, tejas o en los últimos años elementos flexibles que se adaptan a multitud de superficies.

La energía que consigamos con las placas fotovoltaicas nos servirá para usar los electrodomésticos, poder cocinar y para iluminar y calentar nuestra casa.

– Aerogeneradores

Existe otra opción para conseguir energía eléctrica, y es mediante los aerogeneradores. Funcionan de la misma forma que los grandes molinos eólicos, pero a pequeña escala.

Son turbinas que se pueden instalar en la cubierta de nuestra casa y que transforman la energía cinética del viento –energía del movimiento- en energía eléctrica, tan esencial en una vivienda.

5. Sistema integrado de baterías

Hasta aquí todo bien, pero ¿qué hacemos con la energía que nos sobra? Por supuesto no podemos desaprovecharla y dejarla perder, sino que debemos almacenarla para poder utilizarla cuando no tengamos luz del día o no sople el viento.

Necesitaremos un sistema de baterías para almacenar esta energía que no consumimos en el momento en que se genera. Existen baterías domésticas destinadas al almacenamiento de electricidad generada en la propia casa. No necesitan mucho espacio de instalación y son capaces de almacenar energía para un día entero.

Quizás las más conocidas son las baterías Tesla, aunque también fabrican este tipo de baterías marcas como Mercedes, Nissan y Solar Rocket.

Otra forma de almacenar la energía restante que generamos es mediante su acumulación en forma de calor en el agua por ejemplo, en un suelo radiante en continuo funcionamiento en invierno o mediante un sencillo acumulador de agua caliente.

6. Sistemas eléctricos y de climatización eficientes

Por último, el diseño de una casa positiva también deberá incluir la instalación de sistemas eléctricos y de climatización eficientes.

Reducir el consumo es un parte esencial si queremos cubrir todas nuestras necesidades eléctricas mediante fuentes de energía renovables. Si utilizamos la calefacción o el aire acondicionado a toda hora, utilizamos electrodomésticos que no sean eficiente o dejamos las luces encendidas, será muy difícil cubrir todo nuestro consumo y generar energía de más.

En cualquier caso en el diseño de una casa positiva será muy importante calcular el consumo que precisa nuestra familia y dimensionar la casa y sus instalaciones de eficiencia en función del uso.

Certificados Passivhaus Plus y Premium

Hace algo más de 20 años nació en Alemania lo que se conoce como Sello Passivhaus. Se trata de un certificado que se otorga a aquellas viviendas con un consumo reducido.

Tres años atrás, aparecieron 2 nuevos certificados Passivhaus que incluyen, no solo el bajo consumo de una vivienda, sino también la generación de energía mediante fuentes renovables.

Entre estos nuevos certificados se incluyen referencias al diseño de una casa positiva en el sentido de que para obtener el sello es necesario no solo conseguir un consumo prácticamente nulo sino que además se incluye ahora la generación de energía extra y superior a la consumida.

– Passive House Classic / Casa Pasiva Clásico:

El certificado clásico establece unas demandas máximas y no requiere generar ningún tipo de energía. El sello Passivhaus clásico se otorga cuando una vivienda cumple con las siguientes características:

– Demanda de energía primaria ≤ 60 kWh/m² ± 15 kWh/m² de desviación
– Generación de energía renovable: no requerida.

– Passive House Plus / Casa Pasiva Plus:

Encontramos también el sello para una casa pasiva Plus, que limita algo más el consumo y obliga a tener sistemas de energía renovable. En concreto se pide:

– Demanda de energía primaria ≤ 45 kWh/m² ± 15 kWh/m² de desviación
– Generación de energía renovable ≥ 60 kWh/m²

– Passive House Premium / Casa Pasiva Premium:

El sello de casa pasiva premium implica las mayores restricciones:

– Demanda de energía primaria renovable ≤ 30 kWh/m² ± 15kWh/m²a de desviación
– Generación de energía renovable ≥ 120 kWh/m²

Estos certificados aseguran que nuestra casa tiene unas características determinadas –en función de cada certificado-, que suponen no solo ahorro energético, sino también económico.

El diseño de una casa positiva tiene unas pautas bastante claras, pero hay que saber combinarlas todas de forma adecuada para conseguir una casa cómoda, agradable y adaptada a cada familia y a cada clima.

En nuestro despacho de arquitectura llevamos años diseñando casas pasivas, adaptadas a las necesidades de cada familia que sean respetuosas con el medio ambiente y que se construyan en la medida de lo posible con materiales sanos.