Proceso de diseño
¿Qué es una casa pasiva?
Esto de las casas pasivas, ecológicas y eficientes está muy de moda. Muchos clientes confunden estos conceptos con casas modulares o prefabricadas y otros nos piden conocer la diferencia entre los distintos tipos de casas.
Entre todo este lío de conceptos y opciones hoy vamos a intentar explicaros por qué construir una casa pasiva es una buena opción.
Bien, una casa pasiva es una casa convencional a la que incorporamos estrategias de la arquitectura pasiva, conocida también como bioclimática, para generar un ambiente interior confortable con un consumo energético nulo o casi nulo.
A partir de aquí, nuestra casa pasiva puede ser más o menos ecológica en función de los materiales y procesos constructivos que llevemos a cabo y podrá ser más o menos eficiente energéticamente hablando en función de cuánto consigamos llegar a reducir el consumo, una casa pasiva puede llegar a tener consumo nulo e incluso producir más energía de la que consume.
¿Y qué diferencia hay entre una casa pasiva y una Passivhaus?
Ésta es una de las primeras dudas de nuestros clientes. Pues bien, hace más de 25 años, un grupo de arquitectos e ingenieros alemanes, pioneros en eficiencia energética, decidieron establecer unas normas de construcción para casas pasivas que se certificarían con un sello en eficiencia a nivel internacional.
Hasta qué punto es necesario este sello es una cuestión personal de cada cliente, por supuesto este sello supone un sobrecoste ya que es necesario un ingeniero certificado que acredite que la casa cumple los requisitos en eficiencia establecidos.
Muchos de nuestros clientes prefieren no certificar e invertir el coste de la certificación en la misma casa, pero sí que es cierto que para personas que quieran posteriormente vender su casa como eficiente, el sello Passivhaus puede ser interesante de cara a darle salida en el mercado internacional.
Tras este paréntesis, centrémonos ahora en el concepto genérico de casa pasiva, más allá de la certificación.
Las casas pasivas se sirven de diferentes estrategias de la arquitectura bioclimática como podría ser el uso de patios, porches, aberturas a sur, muros que captan y almacenan calor, buenos aislamientos o ventilaciones cruzadas para regular la temperatura y humedad interior e intentar llegar a puntos cercanos al confort con el mínimo aporte energético activo posible, entendiendo como consumo activo aquellos sistemas que requieren energía para funcionar ya sea renovable o no…
Slow Studio trabaja siempre en esa línea y estamos abiertos a ayudar a cualquier cliente interesado en conocer y adentrarse en el mundo de las casas pasivas.
Qué es una casa pasiva
Empezando por el principio, una casa pasiva busca en la propia arquitectura sistemas constructivos y acabados que contribuyan a nuestro favor para conseguir el mayor confort posible, es decir; el mejor equilibrio entre temperatura, humedad y ventilación durante todas las estaciones del año.
Una vez implementadas las estrategias de la arquitectura pasiva para conseguir el consumo casi nulo, podemos ayudarnos de sistemas de energía renovables para conseguir, sobre todo en meses en los que la temperatura exterior es demasiado extrema, el confort interior deseado. Disponemos de opciones muy útiles como puede ser la energía solar, eólica, biomasa o similar.
Una casa pasiva normalmente reduce muchísimo su consumo de energía en comparación con una casa convencional. En general, la proporción de reducción se establece entre un 80 y un 90 % en relación a una vivienda convencional, especialmente las viviendas construidas antes de la implementación de la normativa de construcción CTE.
Estrategias que utiliza una casa pasiva
Ahora que ya sabemos qué es una casa pasiva, podemos empezar a hablar del cómo conseguir reducir de forma tan radical el consumo de energía en nuestra vivienda.
Hoy en día existen diferentes estrategias por las que podemos apostar, siempre y cuando la implantación y lugar lo permitan, y llegar a un consumo de energía nulo.
Hablaremos sobre todo de estrategias que funcionan en el clima ibérico, ya que en cada zona climática será preciso adoptar una estrategia distinta.
Por lo general, las estrategias más utilizadas en nuestra latitud son:
- Captar radiación solar.
- Generar ventilaciones naturales.
- Aumentar el aislamiento de la casa.
- Aprovechar la inercia térmica.
- Utilizar el efecto invernadero.
- Generar la energía necesaria mediante fuentes renovables.
1. Captación solar
La captación solar es uno de los puntos más importantes al definir qué es una casa pasiva.
En este sentido, cualquier muro o abertura sirve como captador de energía siempre y cuando esté bien diseñado.
Una superficie acristalada o una ventana representan, hoy en día, la estrategia principal de captación de calor. Asimismo debemos tener presente que hay que poder controlar siempre estas aberturas y su aportación de calor al interior mediante elementos de protección solar, ya que en estaciones muy calurosas debemos poder evitar situaciones de sobrecalentamiento.
Por el contrario, en invierno nos interesará captar el mayor sol posible, evitando perdidas por malos cerramientos, carpinterías defectuosas o puentes térmicos no resueltos en las fases de diseño.
Orientación:
Dentro del tema de la captación de calor, la orientación es un primer punto vital para conseguir un buen funcionamiento de todo el resto de sistemas además de funcionar por sí mismo como una estrategia pasiva muy eficiente.
Es importante orientar bien la vivienda, diferenciando esas estancias y parapetos que darán a sur, norte, este y oeste.
De estas orientaciones, las que tienen mayor repercusión en el funcionamiento de una casa pasiva serán la Norte y la Sur. Debemos tener presente que en nuestras latitudes, el sol se desplaza de este a oeste, por lo que la fachada Sur será la que reciba energía solar durante la mayor parte del tiempo.
Se considera lógico, pues, orientar las estancias de vida diurna o zonas de uso común, en esa dirección para poder aprovechar el calor del sol durante el día. En cambio, las estancias o zonas de uso ocasional como los pasillos, trasteros o habitaciones que se usen ocasionalmente se orientaran a Norte.
Tamaño de las aberturas:
Se considera también muy importante el control constante de las aberturas que realicemos en las fachadas de la construcción, pues representan el punto más conflictivo del mismo, y por el cual tendremos las perdidas energéticas más importantes si no se tratan adecuadamente.
Por referencia (cada caso debe analizarse según el terreno y orientación), en una casa pasiva, el 70% de superficie de muro orientado a sur debería ser acristalado, para generar la mayor captación de calor hacia el interior de las estancias, siempre asegurando que las carpinterías y diseño aseguran la estanqueidad y no existen puentes térmicos.
En otras orientaciones menos irradiadas, deberemos reducir esta superficie puesto que la ventana es la parte de la fachada donde la transmitancia térmica –el intercambio de calor entre interior y exterior- es mayor.
El entorno puede condicionar el tamaño y posición de las ventanas ya que pueden existir elementos que generen sombras o ruidos de los que queramos protegernos.
Sistemas de protección solar – Filtros:
Este apartado hace referencia a esos elementos, estrategias arquitectónicas o sistemas que nos permiten proteger el interior de la vivienda de excesos de captación solar que se pueden producir, normalmente en verano.
Y es que, aunque como norma general siempre busquemos sistemas para calentar y captar energía, en verano seguramente querremos protegernos de la radiación solar para tener un interior fresco y confortable.
Para ello nos podemos servir de porches o pérgolas que nos permitan parar o suavizar los rayos de sol en verano, mientras que en invierno éstos pasarían sin problema.
Además, un recurso muy utilizado en las pérgolas, es la colocación de vegetación caduca, de forma que en verano será mucho más opaco que en invierno y evitaremos o captaremos luz de forma adecuada.
Otra estrategia son los filtros solares en las ventanas con el objetivo principal de proteger las aberturas de un exceso de radiación. La protección debe ir colocada en la cara exterior del cristal. Existen muchos tipos y modelos de filtros ya que al ser un elemento de fachada, componen la estética de la piel de nuestro edificio.
Sistemas de captación solar – El muro Trombe:
El Muro Trombe es un sistema de captación solar pasivo muy recurrente en la arquitectura bioclimática.
Se compone de un muro orientado hacia la posición del sol más favorable a lo largo del día. Para obtener un buen rendimiento del sistema, los materiales utilizados deben ser aquellos que le permitan absorber el calor como masa térmica, como el hormigón, la piedra o el adobe.
Su principio es sencillo; el muro Trombe aprovecha la radiación solar mediante dos capas de fachada. En la parte exterior se coloca un cristal o un policarbonato transparentes delante de un muro orientado a sur. Entre ellos se deja un espacio de aire y se instalan unas compuertas para poder cambiar su comportamiento en función de la época del año y la temperatura.
Durante el verano, será importante asegurar una buena ventilación en el sistema para evitar el recalentamiento del aire interior. Para ello dejaremos abiertas las compuertas aunque durante la noche, aprovecharemos que el muro esta frío, y dejaremos que el aire circule por él para enfriarse.
En cambio en invierno el objetivo principal es captar el máximo calor posible y transmitirlo al interior de las estancias, haciendo funcionar el sistema como si de un radiador se tratase. El aire pasará por la cámara entre el muro y el cristal y se calentará por la radiación solar. Por la noche cerraremos todos los pasos para que el aire caliente se conserve en el interior.
2. Ventilación natural
Una vez tratada la captación de radiación solar, no dejemos de hablar sobre como como generar ventilaciones naturales para nuestra casa pasiva.
Por lo general, el objetivo de éstas ventilaciones suele ser el de disipar el calor excesivo que se genera en el interior de la vivienda en verano.
Gracias a una buena ventilación, podemos evitar el uso de aires acondicionados, algo remarcable en nuestra explicación de qué es una casa pasiva, puesto que el aire acondicionado es un sistema que reseca extremadamente el ambiente interior, dejando la humedad relativa bajo mínimos y ocasionando molestias en las mucosas y la consecuente reducción de nuestras defensas. Es por este motivo que muchos de nosotros estamos resfriados cuando empieza el verano.
En la fase de diseño, algo tan simple como colocar ventanas en fachadas opuestas para generar lo que llamamos ventilación cruzada es vital para asegurar las corrientes de aire que refrescaran nuestra vivienda.
Otra opción, sobre todo adecuada cuando trabajamos en casas con grandes superficies, es generar patios interiores que nos permitan ventilar todas o casi todas las estancias mediante ventilación cruzada.
3. Máximo aislamiento térmico
Hasta ahora hemos hablado de estrategias de captación o disipación de calor para explicar qué es una casa pasiva, pero aun así, cualquier sistema es inútil si luego no prestamos atención a los detalles, permitiendo fugas en la casa. Una vez llegamos a la temperatura interior adecuada es muy importante evitar que ésta se pierda.
Es vital utilizar el grosor de aislamiento correcto. En una casa pasiva normalmente colocaremos entre 15 y 20 cm de material aislante, según las necesidades de la zona climática del lugar. Se trata de un aspecto único en este tipo de viviendas ya que comúnmente estamos acostumbrados a ver casas en las que se utiliza un grosor que no sobrepasa los 10 cm.
Otro aspecto a tener en cuenta es el asegurar la ausencia de puentes térmicos en toda la envolvente de la casa.
Un puente térmico es una interrupción del material aislante o una mala resolución de un cerramiento, que genera una conexión directa entre el interior y el exterior.
Normalmente esto se produce cuando los detalles constructivos no están bien resueltos. Por este motivo consideramos muy importante el tener en cuenta la fase de diseño, dejándonos guiar con arquitectos experimentados para que revisen todos estos puntos y eviten errores que nos perjudicaran en el futuro.
4. Inercia térmica
Otro gran aspecto cuando hablamos de qué es una casa pasiva es el tema de la inercia térmica.
Se trata de un concepto que hace referencia a la capacidad de un material para almacenar calor.
Cuando decimos que un material tiene inercia térmica, nos referimos a que irá captando y acumulando calor y, poco a poco lo liberara a la estancia más fría. Este sistema nos servirá de ayuda para mantener una temperatura confortable en épocas frías.
Los materiales más habituales y con mayor inercia térmica son el hormigón, los ladrillos cerámicos o de tierra compactada o los distintos tipos de piedras que se pueden colocar tanto en el interior como en el exterior de la fachada.
La ubicación del material no es aleatoria pues si colocamos el muro captador en la parte interior, el que calor que generemos dentro de la casa se “almacenará” en los materiales y se liberará por la noche, cuando la temperatura baje.
En cambio, si ponemos la inercia térmica en el lado exterior respeto al aislamiento, conseguiremos que el frío o el calor exterior tarden más en llegar al aislamiento, ayudando a reducir el intercambio de temperatura entre nuestra casa y el entorno.
Por lo general, trabajaremos con sistemas de inercia interior aislando en el exterior, ya que en nuestro clima se ha probado como la mejor estrategia para conseguir la eficiencia.
Finalmente hay que prestar mucha atención al terreno sobre el que construimos ya que, al igual que algunos materiales, los terrenos también tienen mucha inercia térmica y pueden servirnos como aislamiento natural si asentamos bien la casa en el mismo.
5. Efecto invernadero
El principal beneficio de este sistema consiste en generar un sobrecalentamiento de un volumen de aire interior, utilizando un cristal como captador de energía que a su vez, no permite el retorno de la misma al exterior.
En verano, cuando la radiación solar es más intensa, deberemos asegurar el confort mediante la protección de las entradas solares mediante filtros opacos que no permitan el sobrecalentamiento interior.
6. Uso de energías provenientes de fuentes renovables
Finalmente, un último apunte para entender qué es una casa pasiva y cómo podemos llevarla a cabo.
En algunos casos, sobre todo en viviendas ubicadas en lugares con temperaturas extremas, debemos asegurar que la casa mantenga siempre el nivel adecuado de confort interior.
Si bien, a veces esto se dificulta al tener temperaturas extremas tanto de frío como de calor podemos incluir algún sistema de aporte energético adicional para garantizar este confort a lo largo de todo el año.
Cuando se dan estas ocasiones, es importante, para entender qué es una casa pasiva y cómo funciona, optemos por sistemas de aporte energético cuya fuente principal sea renovable. Es decir, mediante energía solar, eólica o bien mediante combustibles como la biomasa o la astilla de madera.
El agua caliente se puede conseguir a través de placas solares que calientan directamente el agua o bien calentar el agua mediante lo que denominamos una termochimenea. Se trata de calentar una caldera con madera, astilla o biomasa. El calor obtenido se almacena en un depósito de agua.
Éstos sistemas garantizan que mientras haya disponibilidad de combustible dispondremos de agua caliente.
El pozo canadiense es un sistema que sirve principalmente para precalentar el aire que utilizaremos para ventilar nuestra casa.
Funciona mediante una instalación de tubos en el subsuelo, cuya temperatura se mantiene constante durante todo el año.
Dada esta situación, la sensación será que en invierno, el aire proveniente del pozo canadiense será más cálido que el aire exterior, mientras que en verano será más fresco.
Finalmente un último sistema a mencionar, la energía geotérmica es la energía que se almacena en forma de calor por debajo de la superficie terrestre.
Funciona de forma muy parecida a la del pozo canadiense ya que también se instala un conducto en el subsuelo pero esta vez, en lugar de hacer circular el aire, pasamos el agua, de forma que éste la precalienta a una temperatura aproximada de 12-15ºC.
La energía geotérmica sin embargo, no suele ser rentable para instalarse en una casa particular, puesto que el periodo de amortización es demasiado largo.
Para concluir este post sobre por qué construir una casa pasiva, es importante mencionar que para su buen funcionamiento, es importante tener en cuenta el diseño personalizado en cada caso. Un diseño que consiga responder a las necesidades de la familia, del terreno y del clima autóctono de la forma más eficiente posible.
Para ello consideramos imprescindible el papel de un arquitecto experto en bioarquitectura y con el que podamos trabajar con total confianza en el proyecto de nuestra casa.
Nuestro estudio Slow Studio ofrece este servicio y estaremos encantados de recibiros para responder cualquier duda sobre qué es una casa pasiva y valorar, si es el caso, su construcción en vuestro terreno.