UNAUS

Por Pedro Aguilar Palacios
Trabajo realizado en el marco del
Programa de cursos online Edificación y sostenibilidad

Concepto

Cuando se habla de sostenibilidad es necesario referirse al mundo de la construcción. Según el IDEA (Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía) el mundo de la construcción, desde la extracción de las materias primas hasta su posterior derribo, constituye un 33% del total de la energía que se consume en España. Aunque es habitual referirse a la sostenibilidad en la edificación refiriéndose a los diferentes materiales y técnicas que optimizan la fase de construcción del edificio, el uso y mantenimiento de la obra realizada supera el 60% de la energía total que consume el ciclo de vida de una construcción. Se trata entonces de un asunto capital reducir los gastos energéticos del edificio una vez construido y ahí es donde nace y busca la mejora el concepto de casa pasiva.

Se habla de casa pasiva cuando se consigue una edificación que no necesita energía para mantener el confort interior (temperatura, calidad y renovación del aire…) o que tiene unos requerimientos de energía mínimos. El concepto, históricamente, nace en países como Islandia, donde se sufren unas temperaturas de frío extremo y no se disponía del combustible para calentar las casas. Era necesario entonces mantener la vivienda en una temperatura constante sin poder depender de una fuente de energía externa.

Actualmente, se considera casa pasiva el edificio que cumpla los requisitos marcados por el “Passiv Haus Institut”, de Alemania, encargado de cuantificar y valorar los principios que se han de cumplir para considerar que una casa es pasiva energéticamente hablando. Los preceptos que a cumplir serían básicamente: la minimización de pérdidas del edificio, la optimización al máximo del rendimiento la energía solar pasiva y disponer de un sistema de ventilación constante con reaprovechamiento de la energía del aire. Con ello se pretende conseguir que la energía máxima que consume el edificio sea menor a 30 Kwh/m2 año, unas diez veces inferior al consumo medio de una casa convencional.

Casas pasivas construidas en Austria.  Fuente web “La casa sostenible” (Bibliografía)

Aplicación

Con los materiales y técnicas de construcción que existen actualmente es relativamente sencillo conseguir que una edificación cumpla los parámetros de una casa pasiva. Hay que entender que el sello de casa pasiva no tiene ninguna clase de restricciones constructivas o de material. Por ello, estas casas no tienen ninguna limitación de diseño pero si que hay ciertas recomendaciones de forma que ayudan a conseguir el objetivo de un prácticamente nulo consumo energético, las formas simples, compactas y la utilización de tipologías adosadas en vez de casas aisladas ayudan pero sin ser indispensables.
El concepto que consigue los requerimientos energéticos es el de una casa aislada lo máximo posible del exterior y que aprovecha las fuentes de calor permanente incluso en invierno, es decir, el calor de personas y electrodomésticos o el aporte de energía solar pasiva.

Para conseguir el perfecto aislamiento es necesario evitar a toda costa los puentes térmicos de la edificación, esto se puede conseguir creando, siempre desde la fase de proyecto, una capa de aislante térmico considerable (mínimo 20 centímetros para conseguir un coeficiente de transmisión alrededor del 0’1 W/m2K) que envuelva al edificio en su totalidad, con especial cuidado en las soluciones de esquina, y que incluya dentro de su interior la estructura y la totalidad de espacios habitables. De esta manera se consigue una casa protegida, prácticamente hermética al exterior y capaz de mantener la temperatura constante.

Esquema de temperatura en interior de casa pasiva en invierno. Fuente web “Josep Bunyesc Arquitecte” (Bibliografía)

En el caso de las ventanas, principal puente térmico en la construcción tradicional, las casas pasivas hacen uso de las conocidas como “superventanas”, ventanas preparadas para que sus carpinterías no supongan un corte en la hermeticidad del edificio y con un sistema de triple cristal que consigue que la transmisión térmica no sea superior al 0’5 W/m2K, en comparación a las ventanas tradicionales donde este valor suele rondar desde los 2 W/m2K en las ventanas de PVC hasta los 5’7 W/m2K de una ventana metálica sin rotura de puente térmico.

La presencia de estas “superventanas” permite la colocación de grandes ventanales para aprovechar la energía solar pasiva. Su colocación es preferiblemente hacia el sur, el norte no presenta una gran energía solar en relación a las perdidas que suponen i las de este/oeste tienen una máxima captación en el amanecer o el atardecer, cuando la emisión no es tan potente. Las situadas a sur tienen un ratio máximo de aprovechamiento de energía solar y además con la importante autorregulación que supone la dirección del sol. En invierno, que la energía es mas necesaria, el sol es mas bajo y la transmisión de energía es máxima al ser casi horizontal. En verano la trayectoria del sol es mas alta con lo que la transmisión es oblicua y el aprovechamiento menor, evitando un sobrecalentamiento.

Por ultimo, es necesario considerar un sistema de ventilación mecánica permanente. Es importante que la renovación del aire en una casa hermética sea constante y aunque sea posible abrir las ventanas si el usuario así lo desea no hay ninguna necesidad de hacerlo en una casa pasiva en los meses más fríos. Por ello las casas pasivas han de disponer de un sistema de ventilación con recuperación de calor, para que el aire saliente ceda su energía para calentar al entrante y mantenerlo constante. Con esto y los sistemas previamente mencionados de protección y captación se pueden evitar los sistemas de calefacción tradicionales y como mucho sería necesario un pequeño aporte de calor al aire entrante, realizable con un sistema de resistencias de bajo consumo.

Consideraciones diferenciales del clima Mediterráneo

Pese a que lo comentado hasta ahora sean los criterios marcados por el instituto alemán, y por tanto para el clima del centro de Europa, las casas pasivas son perfectamente realizables en otros climas y concretamente en el nuestro, el clima Mediterráneo, pero son necesarias algunas consideraciones:

•    En el clima Mediterráneo las temperaturas en inverno no llegan a los niveles de frío del norte o Centroeuropa. Sin embargo, las temperaturas en verano son mucho mas elevadas que las que podemos encontrar en países como Alemania o Austria. Por tanto, será necesario considerar no solo la energía de calefacción en invierno sino también la de refrigeración en verano.
•    La presencia del sol es mucho mas elevada, tanto en tiempo de radiación como en cantidad. Esto implica que la energía solar no es solo aprovechable de manera pasiva sino también de manera activa con colectores térmicos o con placas fotovoltaicas incluso en invierno. Sin embargo esto aumenta considerablemente la posibilidad de sobrecalentamiento.
•    En muchas zonas del clima Mediterráneo se puede encontrar cercana la presencia del mar. Se ha de tener presente la posible degradación de los materiales por humedad o corrosión, ya que una perdida de cohesión o de propiedades del material puede ocasionar una interrupción grave en el sistema de aislamiento y por tanto en el comportamiento general de la casa.

Había un cierto debate sobre si esta tipología de casa era adaptable o conveniente adaptarla a otro tipo de clima como el Mediterráneo, menos extremo en invierno pero con un rango de variación de temperatura mas amplio. Pese a que necesita ser adaptado, los preceptos siguen siendo validos, incluso una ciudad como Sevilla, conocida por su calor extremo, tiene mas demanda de calefacción que de refrigeración por lo que el ahorro de energía seguirá siendo importante, validando así el concepto de casa pasiva.

Quizás precisamente por considerarse un sistema foráneo a nuestro clima, la presencia de casas pasivas en la península ibérica es casi inexistente. En Centroeuropa, especialmente Alemania, Austria o Suiza, las casas pasivas ya están bastante extendidas y reconocidas. Sin embargo, en toda la península ibérica no se construyó una casa pasiva hasta 2011 en la que el arquitecto Josep Bunyesc realizó la primera en Lleida.

Casa pasiva Bunyesc, Lleida.  Fuente web “Josep Bunyesc Arquitecte” (Bibliografía)

Criterios de adaptación

El primer y más importante concepto de las casas pasivas, el aislamiento térmico absoluto, sigue siendo vigente en el clima Mediterráneo. La diferencia de temperaturas entre climas y el mismo criterio constructivo provoca dos situaciones diferentes pero que cumplen el mismo objetivo. En el caso de Centroeuropa lo que consigue el aislamiento es evitar las perdidas de calor del interior.  En el clima Mediterráneo, con más aportación solar y temperaturas mas moderadas, no tiene la misma importancia, pero el aislamiento consigue evitar que en verano se genere un sobrecalentamiento que elimine el confort interior. Esto resulta lógico observando una de las tipologías típicas del clima Mediterráneo, la masía catalana, que ya dispone tradicionalmente de paredes de gran tamaño para conseguir ese aislamiento e inercia térmica manteniendo el confort interior.

Casa pasiva Bunyesc, Lleida.  Fuente web “Josep Bunyesc Arquitecte” (Bibliografía)

Con las temperaturas moderadas del clima Mediterráneo resulta bastante fácil mantener el confort en invierno con una demanda de energía para calefacción que prácticamente sea cero. La diferencia con las casas en el centro de Europa es una demanda en refrigeración  propia de nuestro clima. El sistema de renovación e intercambio de energía en el aire sigue siendo valido, pero en el Mediterráneo parece recomendable usar un sistema de canalización subterránea del aire antes de entrar en la vivienda. Usando las propiedades geotérmicas del terreno es posible subir la temperatura en invierno y, más importante, bajar la temperatura en verano para tener un valor prácticamente constante que luego se puede adecuar con el sistema de intercambio de energía.

Otra diferencia con los climas centroeuropeos es la gran cantidad de radiación solar que reciben las edificaciones en el Mediterráneo. Esto afecta en dos cosas, la necesidad de protegerse para evitar una radiación excesiva, y la capacidad de captar la energía y usarla en beneficio de la casa. La captación de energía solar hoy en día esta muy extendida en el Mediterráneo, ya sea con placas solares térmicas o con energía fotovoltaica. No parece muy utópico conseguir una casa que, controlando el consumo de electrodomésticos e iluminación, tienda no solo a ser pasiva, sino autónoma y autosuficiente. Las placas además, ya estén en cubierta o fachada, pueden servir para proteger el envolvente del edificio, evitando la radiación directa sobre los paramentos.

Esquema de funcionamiento en invierno de la casa pasiva Bunyesc, Lleida. Fuente web “Josep Bunyesc Arquitecte” (Bibliografía)

Estas sombras también se pueden conseguir con la utilización de cubiertas o fachadas ajardinadas, la presencia de vegetación puede servir para evitar la exposición a la radiación directamente de las fachadas o cubiertas. En fachadas la posible utilización de planta caduca tiene un doble propósito, la protección de la fachada en invierno y el aumento de área de captación en invierno, cuando la planta pierde su hoja. De nuevo viendo la construcción tradicional, la parra virgen era un recubrimiento común de muchas casas. De la misma manera no podemos olvidar la protección tradicional de la radiación en oberturas que son las persianas, elementos móviles útiles para evitar las horas de máximo sol sin perder zona de captación cuando sea necesaria.

También hay que comentar que otra solución tradicional de nuestra zona, la galería vidriada, o invernáculo exterior, no funcionan con el concepto de casa pasiva, o requerirían un gasto excesivo para que pudieran ser compatibles. Para cumplir el estándar pasivo tendrían que estar hechas exclusivamente de “superventanas” y resultaría excesivamente costoso. Además, en verano la captación seria excesiva y en invierno afectaría más la zona de sombra que crearía sobre el edificio principal que las ganancias de la misma.

Con estas consideraciones tendría que ser posible realizar una casa pasiva en el clima Mediterráneo, sin casi limitaciones de materiales y diseño se consigue un edificio con un consumo energético que tiende a cero y con una gran consideración ecológica.

Bibliografia

Perspectiva ambiental nº 19, Junio 2000. Ed. Fundació Terra

Sitios web:
Passiv Haus Institut (Inglés).
La casa sostenible
Fundación vida sostenible
Josep Bunyesc Arquitecte