CDT Lilu’s House funciona como vivienda, oficina del estudio House Habitat y como unidad de investigación sobre construcción en madera y edificios Passivhaus para empresas y universidades. Un proyecto único que se convierte en ejemplo de construcción ecológica, eficiencia energética y protección de la salud.
Fuente: Interempresas
Arquitectos, ingenieros, técnicos, prescriptores y potenciales clientes interesados en la construcción biopasiva tienen un punto de referencia, donde experimentar las sensaciones de habitar en viviendas de última generación, que aúnan un mínimo consumo de energía (propio de los edificios Passivhaus) con el uso de materiales sostenibles y saludables.
Respondiendo a la filosofía de House Habitat, Lilu’s House es un edificio sano, un espacio saludable con una excelente calidad del aire, pero, además, libre o con baja presencia de contaminantes habituales en el interior de los edificios.
Predomina el uso de madera, un material natural, buen regulador de la humedad y de la temperatura, con grandes cualidades como aislamiento acústico y que proporciona una sensación de confort única. Además, almacena CO2, tiene nula radioactividad ambiental, y, por su composición porosa, evita aglomeraciones de gas radón y COVs.
Un edificio sano y saludable
Al uso de madera natural para estructura, paredes y cubierta, se une su empleo en aislamientos, pinturas o morteros inocuos para la salud. Asimismo, se han incorporado elementos de protección contra el gas radón, técnicas de control de la humedad y se ha instalado un sistema de ventilación de doble flujo, de la marca Siber, que filtra el aire que entra en el edificio, a la vez que expulsa el aire viciado del interior, manteniendo en todo momento una calidad del aire óptima.
Por lo que se refiera a los cerramientos se han usado materiales naturales, no tóxicos e higroscópicos, que absorben y ceden vapor de agua, con la capacidad de acumular calor, como el mortero de cal. La fachada facilita la difusión del vapor del agua debido a las propiedades del aislamiento, mineral y de fibra de madera. Además, la pintura actúa como barrera contra la radioactividad.
En cuanto a la iluminación artificial, ésta se ajusta al ritmo, calidad e intensidad de la natural, que predomina en los espacios domésticos, mientras que en la zona de oficinas se apuesta por una luz más fría.
Uno de los aspectos que más contribuye a crear un espacio saludable es el control total de los campos electromagnéticos. De este modo, en Lilu’s House su exposición es mínima. La puesta a tierra tiene una resistencia muy baja, lo que garantiza la máxima disipación de cargas eléctricas en el circuito. Además, la disposición de los cables sigue una estructura de árbol, evitando bucles y alejándose de zonas de alta permanencia como camas o zonas de descanso. Precisamente, en estas zonas más sensibles, el circuito eléctrico se ha instalado con cable blindado.
Un estudio geobiológico ha determinado la radiación natural presente en el terreno, para evitar su exposición a zonas de alta permanencia. También se ha realizado un estudio de geometría natural con el fin de ajustar la geometría del edificio a la latitud donde se ubica. Actuaciones que contribuyen a proporcionar confort y sensación de bienestar físico y emocional.
Claves de su diseño Passivhaus
Lilu’s House tiene 176,95 m2 distribuidos en dos plantas. El arquitecto Oriol Martínez, colaborador habitual de House Habitat, ha apostado por un diseño moderno y compacto, de cubierta inclinada y amplia superficie acristalada, para aprovechar la luz y el calor del sol. La fachada es ventilada con acabados en madera tratada en autoclave gris y SATE.
El edificio cuenta con estructura mixta, de entramado ligero de madera y CLT (paneles de madera contralaminada) procedente de bosques gestionados de forma sostenible en los Pirineos. Un sistema de construcción industrializada, que ha permitido reducir significativamente los plazos, respecto a la obra tradicional. De este modo, la estructura y cubierta se completaron en 5 días; mientras que el edificio fue totalmente terminado en tan solo 7 meses.
La vivienda fue proyectada para obtener la certificación Passivhaus Plus, el más exigente del mundo en eficiencia energética de edificios. Esto obedece a una adecuada planificación de la demanda de energía, así como a la generación de energía renovable para abastecerla. Para cumplir con este propósito, el proyecto contó con la participación de la consultora Praxis Resilient Buildings. Pero también han analizado de forma simulada las necesidades energéticas de la residencia, con la herramienta de software PHPP (Passive House Planning Package) para optimizar y dimensionar.
Estudio de eficiencia y certificación Passivhaus Plus
La envolvente térmica es el conjunto de cerramientos (solera, paredes, cubierta, ventanas…) que separan los espacios habitables del exterior, y las particiones interiores que separan las zonas habitables de las no habitables. Para reducir las pérdidas de energía, maximizar el confort térmico y evitar patologías (como condensaciones o moho) la envolvente térmica ha tenido un recorrido sin interrupciones.
Este estudio pormenorizado relaciona variables como la altitud, la climatología de la zona, las sombras o la radiación solar, con las técnicas constructivas utilizadas e incluso las prestaciones de los materiales e instalaciones utilizados, para calcular con exactitud las posteriores necesidades de energía para calefacción o refrigeración del edificio.
Lilu’s House, con una superficie de referencia energética de 142 m2 en dos plantas, tiene un consumo de energía primaria renovable 53 kWh/m2 año y genera 8.436 Kwh/m2 año de energía renovable, valores que lo sitúan dentro de la certificación Passivhaus Plus.
Este bajo consumo se logra ejecutando la planificación energética, que prevé la utilización de técnicas propias de la construcción pasiva, como son el diseño bioclimático, el empleo de grandes niveles de aislamiento, la hermeticidad de la envolvente, la eliminación de puentes térmicos o la instalación de carpinterías de altas prestaciones.
Entre las actuaciones realizadas en esta construcción que actúa como un laboratorio de pruebas sobre la nueva generación de viviendas bioclimáticas y eficientes destacan:
- Estudio de sombras, mediante el modelado 3D con la herramienta DesignPH. Los resultados arrojaron los factores de reducción de sombra por cada ventana, para tener un cálculo preciso de la radiación solar sobre los huecos, siendo un aspecto fundamental en el balance energético de una vivienda Passivhaus.
- Estrategias para evitar el sobrecalentamiento. Entre ellas, destaca la ventilación natural nocturna, para lo que se recomendó la utilización de ventanas oscilobatientes, que permitieran una apertura oscilada durante la noche y permitiera una ventilación natural nocturna cuando las temperaturas exteriores fueran adecuadas. Por su parte, el lucernario pivotante en la planta primera provoca un efecto chimenea entre las dos plantas y potencia, enormemente, el caudal de ventilación natural.
Otra es la protección solar. Las ganancias solares aportan el 47% de las necesidades de calefacción de Lilu’s House. Al estar situada en un clima cálido, es necesario proteger el edificio en los días calurosos del verano. Para ello, se ha dotado a todas las ventanas de persianas de lamas orientables, en todas las fachadas.
En cuanto a la inercia térmica, Lilu’s House se ha construido con madera, un material de baja inercia térmica. No obstante, considerando la solera de la planta baja se ha calculado una capacidad especifica de 84 Wh/K·m2.
- El aislamiento térmico reduce las ganancias por transmisión en verano, especialmente por la cubierta. En el proyecto se ha buscado el equilibrio 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 este caso, en la solera, se han instalado 12 cm de aislamiento XPS, para un valor total U de transmitancia de 0,252 W/m2·K.
Por su parte, en los muros de fachada se ha colocado aislamiento con grosores de entre 10 y 20 cm, dependiendo de la orientación, más 6 cm de SATE en parte de la fachada exterior. La cubierta cuenta con 20 cm de aislamiento ultra acústico entre la estructura de madera.
- Para cumplir con los requisitos Passivhaus Plus es necesario obtener un alto nivel de hermeticidad, es decir, infiltraciones de aire exterior muy bajas, de 0,60 ren/h a 50 Pa. Para ello, se ha diseñado una capa hermética al aire. Así, la solera es de hormigón armado con más de 20 centímetros de grosor. En los muros de fachada y cubierta se ha utilizado lámina con control de vapor de difusión variable. En el forjado exterior entreplantas se ha colocado panel CLT de 12 cm. También se han utilizado cintas de estanqueidad de diversos tipos para la unión de ventanas y de los diversos elementos; y se han cerrado los pasos de las instalaciones con elementos como collarines, cintas, pintura o tapas.
- La instalación de un sistema de ventilación mecánica controlada de doble flujo, como exige la certificación Passivhaus, ha sido posible con el sistema de Siber, que expulsa el aire viciado del interior a la vez que introduce aire limpio filtrado desde el exterior, asegurando una óptima calidad del aire para la salud en todo momento. Además, aprovecha la energía del aire expulsado para pre-calentar o refrescar el aire de impulsión.
- Otro aspecto clave para la reducida demanda energética de Lilu’s House son las ventanas, que normalmente son el elemento más débil de la envolvente del edificio, por donde suelen producirse las mayores pérdidas energéticas en invierno o ganancias en verano. Por ello, el certificado Passivhaus exige la instalación de carpinterías y vidrios de altas prestaciones, que garanticen la hermeticidad del aire
En este sentido, Lilu’s House cuenta con ventanas de diferentes fabricantes, tamaños y materiales, todas ellas de alta eficiencia energética, idóneas para la construcción Passivhaus. De triple vidrio en planta primera y doble en la baja, disponen, además, de protección solar por el exterior.
El balance energético de las ventanas en invierno es positivo, es decir, que hay más ganancias solares (calefacción gratuita del sol) que pérdidas por transmisión; mientras que en verano es negativo, es decir, que es mayor el refrescamiento por la transmisión de calor hacia el exterior que la entrada de calor.
- En cuanto a generación de energía para abastecerse, Lilu’s House dispone de una instalación de teja solar que aporta 8.436 Kwh/m2 año, un 40% más de lo que necesita el edificio, volcando el excedente a la red general. Así pues, se trata de un edificio positivo, es decir, genera más energía que la que necesita.
De cara a constatar que la construcción ha cumplido las previsiones del estudio energético, se realiza ‘El ensayo Blower Door’ que mide la hermeticidad de la envolvente del edificio al paso del aire y es obligatorio para la obtención de la certificación Passivhaus. La prueba consiste en crear una diferencia de presión entre interior y exterior, a través de un ventilador colocado en la puerta principal. Para cumplir el estándar, el resultado debe ser inferior a 0,6 renovaciones de aire por hora en un diferencial de presión de 50 Pa. El conjunto de actuaciones llevado a cabo en Lilu’s House condujo a un resultado de 0,50 renovaciones aire/hora.
Una de las máximas de Lilu’s House es ser un banco de datos y de difusión de conocimiento sobre construcción biopasiva con madera, según el estándar Passivhaus. Por este motivo, son monitorizados factores como el nivel de CO2 existente, la temperatura, la humedad relativa, la presencia de formaldehídos, COVs u otras partículas contaminantes. También se registran consumos energéticos generales y de las distintas instalaciones.
A su vez, Lilu’s House sirve como caso de estudio en las clases prácticas que realicen profesores y alumnos de la Escola Politècnica Superior d’Edificació de Barcelona (EPSEB), perteneciente a la Universitat Politècnica de Catalunya-BarcelonaTech, con quien House Habitat colabora en varios proyectos internacionales relacionados con la construcción sostenible.
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