Como decíamos en la entrada anterior nuestra primera vivienda certificada Passivhaus, “Esencia Mediterránea”, es el resultado de la suma de conocimientos y la profesionalidad de un buen número de especialistas en diversas áreas de la construcción sostenible.
Oliver Style (Progetic)
En esta ocasión hemos pedido a Oliver Style, consultor energético y proyectista Passivhaus de Progetic, que nos explique con detalle cuál ha sido su cometido para contribuir a que la vivienda de Castelldefels lograra los excelentes resultados en eficiencia energética y confort para conseguir el exigente sello alemán. “Esencia Mediterránea” reduce en un 70% la factura de energía con respecto a otra de las mismas características, lo que supone un ahorro superior a los 2.200 euros al año.
¿En qué ha consistido la actuación de Progetic en este proyecto?
Nuestra razón de ser es ayudar a promotores, arquitectos y constructoras para que los edificios sean confortables y saludables, con un consumo de energía casi nulo. Nuestra participación en el proyecto “Esencia Mediterránea” se ha realizado en estrecha colaboración con los clientes, los arquitectos, el aparejador, la constructora, y la entidad certificadora Passivhaus.
A través de la modelización del edificio con un programa de cálculo térmico (PHPP), hemos comprobado distintas estrategias de diseño para optimizar el comportamiento de la vivienda, tanto en verano como en invierno. Con esta herramienta, comprobamos el cumplimiento con el estándar Passivhaus- un estándar de certificación energética que hace hincapié en el confort térmico, la calidad del aire interior, y una reducción drástica en los consumos energéticos.
Por medio de un análisis empírico, hemos dimensionado los aislamientos en suelos, muros y cubiertas, junto con la definición de las prestaciones térmicas de las ventanas, los elementos de protección solar, la inercia térmica, y todos los elementos de la envolvente que impactan sobre la reducción de las demandas y la maximización del confort.
Adicionalmente, hemos redactado el proyecto de ventilación mecánica de doble flujo, climatización y domótica.
Hemos participado desde el Proyecto Básico hasta la entrega de la obra, para asegurar que el resultado final cumple con los objetivos planteados. A través del sistema de domótica, tendremos información de las condiciones ambientales dentro de la casa, para poder seguir su comportamiento real y asegurar que los clientes estén contentos.
Estructura de madera vivienda Passivhaus Castelldefels
¿Qué aspectos resaltaría de la primera vivienda Passivhaus de House Habitat?
“Esencia Mediterránea” es la primera casa pasiva a pie de playa en Cataluña, que recupera aspectos tradicionales de la arquitectura vernácula mediterránea y los combina con soluciones modernas e innovadoras, dentro de las exigencias del estándar Passivhaus. Destaca el uso de materiales de bajo impacto ambiental, tales como la madera y aislamientos de fibra de madera. La colaboración de todos los actores implicados en la obra ha sido pieza clave en el proyecto, con una magnifica ejecución a manos de House Habitat.
¿Cuáles eran los retos que planteaba el proyecto?
El principal reto que nos presentaba el proyecto era la reducción de las demandas energéticas en verano, y el confort de los usuarios en ausencia de un sistema de aire acondicionado convencional. Aunque se originó en un clima centroeuropeo, Passivhaus funciona en todos los climas.
Comparativa ahorro de energía vivienda passivhaus Castelldefels
¿Cómo se han conseguido solventar con éxito?
Mediante una serie de actuaciones que explicamos a continuación:
Estudio de sombras
Primero, se realizó un estudio de sombras con la herramienta termo-dinámica DesignBuilder – EnergyPlus. Los resultados dieron los factores de reducción de sombra por cada ventana, que fueron introducidos a posteriori en la hoja de sombras del PHPP
Inercia térmica y ventilación natural nocturna
Construcciones masivas que favorecen la ventilación natural cruzada son pieza clave de la arquitectura vernácula mediterránea. Aunque las viviendas Passivhaus de escasa inercia en climas cálidos han mostrado un muy buen comportamiento en verano, está claro que algo de inercia, en combinación con la ventilación nocturna, ayuda para modular las temperaturas interiores y desfasar los picos de calor, mejorando las condiciones de confort y reduciendo el consumo energético. La vivienda en cuestión se ha construido con un sistema de entramado ligero de madera- por tanto- de escasa inercia térmica. Para incorporar un poco de inercia y potenciar el efecto de la ventilación natural nocturna, se incorporó una capa de 5 cm de mortero y un pavimento cerámico de 1,5 cm en los suelos de ambas plantas, dando una capacidad especifica de 85 Wh/K·m2 de inercia (en comparación con un edificio muy ligero de 60 Wh/K·m2). A través de ventanas oscilo-batientes entreabiertas durante la noche, se generará un caudal mínimo de ventilación nocturna calculada con el PHPP de 0,8/h (ventilación simple, cruzada y de efecto chimenea).
Superficies reflectantes: muros y cubierta
Paredes y cubiertas pintadas de blanco es otra característica de la arquitectura mediterránea. La casa de Castelldefels tienen un revoque exterior de mortero de silicato blanco y cubierta con pavimento de color blanco, ambos con un factor de absorción solar de α = 40 % (negro α = 95 %). Esto ayuda en reflejar mayor cantidad de radiación solar e impide su transmisión al interior de la vivienda.
Protección solar
Gracias al diseño arquitectónico con balcones retranqueados de la fachada y una extensa copa de árboles que se mantuvo casi en su totalidad, la vivienda cuenta con una buena protección solar. Adicionalmente, cada ventana tiene mallorquinas exteriores y porticones interiores, aportando una protección adicional. Finalmente, se prescribieron vidrios de protección solar con una capa SGG Planistar en la cara 2 de la hoja exterior, con un factor solar del 36 %.
Aislamiento térmico
El aislamiento térmico reduce las ganancias por transmisión, especialmente por la cubierta. Es importante encontrar un balance entre los grosores de aislamiento necesarios para el invierno y el verano, ya que de ser excesivo puede impedir la disipación de calor por la envolvente en verano. En el suelo de la vivienda (sobre forjado sanitario) se incorporó 15 cm de aislamiento de fibra de madera para una U = 0,264 W/m2·K. En fachada se colocó 20 cm de aislamiento de fibra de madera entre montantes de madera, junto con un SATE de fibra de madera de alta densidad de 6 cm, para una U = 0,158 W/m2·K. La cubierta tiene 26 cm de aislamiento de fibra de madera, para una U = 0,152 W/m2·K.
Reducción de infiltraciones indeseadas de aire
La reducción de las infiltraciones indeseadas es una estrategia que viene de climas fríos y templados, en donde la prioridad es reducir las pérdidas por infiltraciones en invierno cuando puede existir una ΔT interior-exterior de 30 ºC. Tendría que haber temperaturas exteriores de 55 ºC para tener la misma ΔT en verano. Sin embargo, la reducción de infiltraciones sirve en climas mediterráneos costeros con mucha humedad, ya que se reduce la carga de frio latente (permitiendo disminuir la potencia en los equipos de aire acondicionado) y- en menor grado- la demanda de frio latente. Adicionalmente, las instalaciones mecánicas (ventilación y aire acondicionado) trabajan con mayor eficiencia. En la casa de Castelldefels, al reducir las infiltraciones de 5/h n50 (un valor típico para viviendas de nueva construcción) a 0,4/h, la carga latente se reduce en un 39 % y la demanda de frio latente en un 7%.
Sistema de ventilación mecánica de doble flujo
Ventilación controlada con recuperación de calor y humedad (entálpica) con bypass automático en verano
La ventilación mecánica controlada de doble flujo con recuperación de calor es otra solución que se originó en el centro y norte de Europa. ¿De qué nos sirve en el Mediterráneo en verano? Cuando las temperaturas exteriores suben por encima de la temperatura del confort (> 25 ºC), los usuarios en casas mediterráneas con aire acondicionado típicamente cierran ventanas y encienden el aire, reduciendo la renovación de aire con consecuencias negativas para la calidad del aire interior. Bajo las mismas circunstancias, un sistema de doble flujo con recuperación de calor y bypass automático de verano, asegura una renovación constante y una alta calidad de aire. Cuando Text > Tint el recuperador reduce la temperatura del aire de entrada. Cuando Text < Tint se abre el bypass automático para dar un free cooling. Adicionalmente, el recuperador entálpico ayuda para reducir la cantidad de vapor de agua que entra en la vivienda en verano cuando la humedad relativa del aire exterior sea mayor al aire viciado que se extrae de la vivienda. Salvo en ocasiones cuando los usuarios están cocinando y duchándose, si las temperaturas exteriores se encuentran cerca de la temperatura del confort se puede apagar la máquina y ventilar la vivienda de manera natural.
