Construcción pasiva

La construcción pasiva o passivhaus

se trata de un estándar de construcción nacido en Alemania en 1991 que posteriormente se ha ido extendiendo por el resto del mundo.

El principal objetivo de las casas passivhaus es conseguir altos niveles de confort en el interior de la vivienda manteniendo siempre un consumo energético muy bajo. Para ello, el passivhaus está basado en unos criterios de diseño que permiten el aprovechamiento de la energía y la luz natural durante el invierno y la minimización de la incidencia solar durante el verano.

Para poder ser certificadas bajo el estándar passivhaus, las viviendas tienen que cumplir los siguientes requisitos básicos:

Demanda de Calefacción <15 kWh/(m²a).
Demanda de Refrigeración <15 kWh/(m²a).
Demanda en Energía Primaria <120 kWh/(m²a). (Calefacción, agua caliente y electricidad)
Hermeticidad < 0.6 renovaciones de aire por hora (valor con un diferencial de presión de 50 Pa).

Se trata de unos requisitos muy estrictos. Todos ellos son comprobados mediante ensayos y auditorías para garantizar que se cumplen los principios básicos de un diseño passivhaus.

El modelo de passivhaus hace prácticamente innecesaria la presencia de sistemas activos de calefacción.

¿Cómo se puede llegar a los valores mínimos exigidos para certificar una vivienda bajo el estándar passivhaus?

Analizando el diseño de la vivienda. Para ello se hace necesaria una adecuada combinación y optimización de los siguientes aspectos:

La compacidad, se trata del cociente entre la superficie envolvente exterior y el volumen que encierra. Si la compacidad es alta se reducen las pérdidas energéticas de la vivienda.
La radiación del sol es una fuente pasiva en invierno; sin embargo, en verano resulta perjudicial. Por ello, la protección solar nos permite optimizar los huecos del edificio para maximizar las ganancias solares en invierno y minimizarlas en verano.
La orientación del edificio incide directamente en la demanda energética por el impacto de la radiación solar y el viento sobre la envolvente.
Reflectividad solar. El aumento de la reflectividad de las superficies exteriores permite una disminución de la absorción de la radiación solar disminuyendo así la demanda de refrigeración en verano.

Se deben considerar los siguientes elementos y factores que forman parte de la envolvente.

Aislamiento térmico. Se debe aislar toda la vivienda de forma continua alrededor de la envolvente. Se debe comprobar que se utiliza la denominada «regla del rotulador», que significa que se ha de mantener la envolvente térmica sin discontinuidades de manera que pueda dibujarse una línea continua sin levantar el rotulador. Esto mejora notablemente el comportamiento térmico de la vivienda, especialmente en invierno, cuando las diferencias de temperatura entre interior y exterior son mayores. Es necesario calcular el espesor de aislamiento apropiado ya que a partir de cierto espesor la mejora de la eficiencia energética resulta poco relevante en relación con el coste y la funcionalidad.

Ventanas. Las ventanas son el elemento más débil de la envolvente del edificio. Para poder conseguir llegar a los requisitos mínimos que establece el estándar passivhaus, es necesario el uso de ventanas de altas prestaciones térmicas, con acristalamiento doble o triple según la zona climática, e incluso con el relleno mediante gas noble de las cámaras existentes entre los vidrios, lo que mejora su comportamiento. El vidrio recomendado es un bajo emisivo, para reflejar el calor del interior del edificio en invierno, y mantenerlo en el exterior en verano.

Inercia térmica. Se trata de la propiedad que tiene un cierto material o elemento constructivo para almacenar calor, conservarlo y liberarlo de una manera paulatina. Los elementos con una alta inercia térmica permiten mantener la temperatura estable en el interior de las viviendas.

Puentes térmicos. Son zonas en las que se transmite más fácilmente el frío o el calor, principalmente por la falta de aislamiento, como pueden ser los cantos de los forjados o los contornos de las ventanas. Estos puentes térmicos perjudican la eficiencia energética del elemento constructivo y aumentan el riesgo de condensaciones y la aparición de moho superficial. Como comentábamos anteriormente el hecho de dar continuidad al aislamiento en toda la envolvente minimiza o elimina los puentes térmicos.

Hermeticidad. Repercute directamente en la eficiencia energética de la vivienda. Las filtraciones son pérdidas energéticas que se producen por la entrada de aire no deseado a través del cerramiento.Además, este tipo de filtraciones afectan notablemente al confort de la vivienda.Para medir la hermeticidad de la vivienda y comprobar que realmente se cumplen los valores establecidos por el estándar passivhaus se realiza el llamado test de Blower-Door (prueba de presurización). La envolvente exterior del edificio debe tener un resultado en la prueba de la presurización inferior a 0.6 renovaciones de aire por hora (valor de estanqueidad 50 Pa).

Ventilación mecánica con recuperador de calor. La vivienda necesita ser ventilada, ya que se debe renovar el aire viciado que se produce durante la vida cotidiana. Se hace necesaria la instalación de un sistema de ventilación mecánica controlada con recuperación de calor. Este sistema está formado por dos circuitos: uno por el que se produce la entrada de aire exterior y otro por el que sale el aire viciado del interior. Ambos circuitos convergen en el recuperador de calor. Se trata de un aparato que se encarga de captar el calor del aire viciado que se expulsa al exterior para transmitirlo al aire exterior que se introduce en la vivienda; de esta forma se aumenta la temperatura del aire que entra, por lo que será necesaria mucha menos energía para calentar la vivienda. Además, el aparato permite filtrar el aire, lo que asegura la calidad higiénica de los espacios interiores y garantiza la extracción al exterior de agentes que pueden ser nocivos para el cuerpo humano como el CO₂ y otros gases nocivos como el radón, vapor de agua, componentes orgánicos volátiles (COV) y olores de la actividad humana.

Finalmente, podemos utilizar la domótica para ahorrar energía. Se trata del conjunto de tecnologías aplicadas al control y la automatización inteligente de la vivienda. Esto facilita el ahorro energético, ya que nos permite la gestión de la iluminación, de la climatización, del agua caliente sanitaria, del riego, de los electrodomésticos… aprovechando de manera más eficiente los recursos naturales. El hecho de poder monitorizar los consumos nos permite modificar los hábitos y aumentar el ahorro y la eficiencia de los edificios.

Son muchos los aspectos que se han de tener en cuenta para poder construir una vivienda passivhaus. Para poder cumplir todos ellos, la plataforma passivhaus comercializa una herramienta que permite analizar el balance energético de la vivienda estableciendo la relación entre ganancias y pérdidas, a través de la introducción de los datos técnicos de todos los materiales que se van a incluir en la vivienda. Se trata de proyectos muy completos donde se estudia cualquier detalle al milímetro ya que después se hace necesaria la comprobación in situ de todas las características definidas en el proyecto para obtener la certificación.

En las viviendas pasivas el ahorro anual de la energía está entorno al 90%. Pero sobre todo hay un aspecto a tener en cuenta y ese es el confort. Son muchas las horas que pasamos en nuestra casa y resulta muy importante contar con una vivienda que no solo sea confortable sino saludable y además respetuosa con el medio ambiente.

nZEB «edificios de consumo casi nulo»

El término nZEB «edificios de consumo casi nulo» hace referencia a edificios que cumplen con un nivel de eficiencia energética muy alto, de forma que el consumo de energía es muy bajo, todas las viviendas pasivas son también de consumo casi nulo.

Hay que tener en cuenta que prácticamente el 40% de la energía consumida en la Unión Europea corresponde a los edificios. Los estados miembros de la UE deberán tomar medidas efectivas para que a partir del 2018 todos los edificios públicos sean de consumo casi nulo y, a partir de 2020, lo sean el resto de los edificios.

¿Cómo se consigue que un edificio obtenga consumo casi nulo? Se debe actuar sobre una serie de aspectos, que van desde el diseño de la vivienda y su implantación en el entorno hasta el uso de materiales e instalaciones planteadas de forma que permita un ahorro energético importante.

Debemos minimizar las necesidades energéticas del propio edificio. Al igual que en las viviendas pasivas debemos de contar con un buen diseño arquitectónico que tenga en cuenta las condiciones climáticas y las particularidades del entorno ambiental.

Una vez planteado el diseño, proyectamos una envolvente dotada del aislamiento necesario instalado de manera precisa para eliminar los puentes térmicos y aprovechar la inercia térmica de los propios muros. Se debe poner especial atención en la hermeticidad de la vivienda, evitando filtraciones. Es necesario instalar carpinterías de altas prestaciones, con vidrios dobles o triples de baja emisividad.

El proceso de construcción tiene que ser muy meticuloso, llevando un control riguroso en todos los aspectos.

A la hora de plantear las instalaciones tenemos que buscar equipos de alta eficiencia apoyados por energías renovables, lo que permite obtener el confort necesario con un bajo consumo. En determinadas viviendas, construidas bajo estándares rigurosos, la aportación de las instalaciones de calefacción y refrigeración es mínima; bastaría con ciertos emisores colocados estratégicamente para conseguir la temperatura deseada. En este tipo de viviendas se hace necesario instalar un sistema de ventilación mecánica con recuperador de calor.

Finalmente, podemos utilizar la domótica para ahorrar energía. Se trata del conjunto de tecnologías aplicadas al control y la automatización inteligente de la vivienda. Esto facilita el ahorro energético, ya que nos permite la gestión de la iluminación, de la climatización, del agua caliente sanitaria, del riego, de los electrodomésticos… aprovechando de manera más eficiente los recursos naturales. El hecho de poder monitorizar los consumos nos permite modificar los hábitos y aumentar el ahorro y la eficiencia de los edificios.

Está claro que este tipo de viviendas tienen efectos muy beneficiosos tanto para sus ocupantes como para el medio ambiente; se reducen los costes de energía y, a su vez, las emisiones de CO₂ a la atmósfera.

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