Passivhaus

Passivhaus es un estándar de construcción de edificios energéticamente eficientes, con un elevado confort interior y económicamente asequibles.

Passivhaus no es una marca comercial, es un concepto de construcción internacional, estudiado, analizado y con excelentes resultados obtenidos en sus más de 20 años de experiencia y 25.000 edificios construidos bajo su sello.

Encontrarás respuestas a las preguntas más frecuentes acerca de lo que es una vivienda Passivhaus o casa pasiva, sus conceptos clave de funcionamiento y ejemplos de casas pasivas construidas en España.

Vídeo: Passive House Explained in 90 Seconds de Hans-Jörn Eich

Definición

El objetivo principal de las casas pasivas es obtener elevados niveles de confort interior manteniendo un consumo energético muy bajo, contribuyendo así en un importante ahorro en la factura energética y evitando lo que se ha venido a llamar “hipoteca energética” debido al peso que van ganando en el presupuesto familiar los continuos aumentos de los precios de la energía.
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. Al mismo tiempo, las altas exigencias técnicas y constructivas, contribuyen al excelente acondicionamiento térmico conservando todo el calor absorbido en invierno y disipándolo en verano.
El concepto de edificios de consumo de energía casi nulo (NZEB) aprobado por la Directiva Europea 2010/31/UE relativa la eficiencia energética de los edificios, convierte al estándar Passivhaus no en el futuro, sino en el presente para un modelo de edificación respetuoso con el medio ambiente, saludable, confortable y sostenible.

preguntas

Conceptos clave de una Passivhaus

Los criterios de diseño de una Passivhaus se basan en una adecuada combinación y optimización de los siguientes aspectos fundamentales:

Compacidad
La compacidad se define como el cociente entre la superficie envolvente exterior y el volumen que encierra. Una alta compacidad reduce las pérdidas energéticas del edificio. Sin embargo, la compacidad no debe ser un imperativo que perjudique la calidad arquitectónica de los edificios y de su entorno urbano. El argumento energético es sólo uno de los diversos factores que lleva a una arquitectura de calidad.

Orientación
La orientación del edificio afecta a la demanda energética a través del impacto de la radiación solar y del viento sobre la envolvente. Una buena orientación permite el aprovechamiento de la energía solar gratuita para la calefacción pasiva en invierno. Una buena orientación adquiere especial importancia en climas con una alta radiación solar como puede ser el caso de España.

Protección solar
La radiación solar es la fuente pasiva de calefacción en invierno pero se convierte en un inconveniente en verano. La protección solar nos permite optimizar los huecos del edificio para maximizar las ganancias solares en invierno y minimizarlas en verano.

Reflectividad solar
Aumentando la reflectividad de las superficies exteriores se disminuye la absorción de la radiación solar disminuyendo así la demanda de refrigeración en verano.

Un buen aislamiento térmico continúo en la envolvente siguiendo la “regla del rotulador” mejora el comportamiento térmico del edificio especialmente en invierno, cuando la diferencia de temperatura entre el interior y el exterior es mayor, impidiendo la transmisión de calor hacia el exterior.
En función del clima, el objetivo es optimizar el espesor del aislamiento térmico hasta encontrar el punto de inflexión, a partir del cual el aumento de grosor es muy poco relevante para la mejora de la eficiencia energética.
La idea de que un aislamiento excesivo perjudica el comportamiento térmico de los edificios en verano, debido a la dificultad de disipar el calor absorbido durante el día, se contrarresta con el resto de estrategias pasivas enfocadas al verano: disminución de ganancias solares con una orientación y protección solar adecuadas y una buena ventilación nocturna.

La inercia térmica es la capacidad de un elemento constructivo en contacto directo con el aire de absorber y almacenar una cantidad determinada de energía hasta alcanzar un punto de saturación en el que el flujo energético se invierte y la energía vuelve a fluir desde el elemento constructivo hacia el aire.
Desde este punto de vista, se puede considerar la inercia térmica como un gestor de energía que actúa como una batería. La optimización de esta batería, cargándose con la radiación solar y las ganancias energéticas internas y descargándose durante la noche de forma natural (ventilación cruzada) o artificial, nos ayuda a una regulación térmica que puede resultar muy favorable para mejorar el confort interior y reducir el consumo energética.
Sin embargo, la inercia térmica puede ser desfavorable dependiendo de la severidad climática y de los usos que estén previstos en el edificio.

Los puentes térmicos son lugares de geometría lineal o puntual del cerramiento exterior donde el flujo de energía es más grande respecto a la superficie “normal” del cerramiento. Estos puentes térmicos perjudican la eficiencia energética del elemento constructivo y aumentan el riesgo de condensaciones intersticiales y moho superficial (síntoma habitual en las esquinas interiores de las viviendas convencionales en climas húmedos).
El estándar Passivhaus garantiza la máxima continuidad de la envolvente exterior minimizando los puentes térmicos y garantizando la no formación de condensaciones ni de mohos superficiales.

El estándar Passivhaus establece una serie de criterios muy rigurosos respecto a las ventanas, debido a que es el elemento constructivo más débil energéticamente de la piel del edificio. Se utilizan ventanas con doble o triple vidrio rellenas de gas noble, dependiendo del clima, combinadas con carpinterías de altas prestaciones térmicas. El vidrio utilizado es un bajo emisivo, para reflejar el calor del interior del edificio en invierno, y mantenerlo en el exterior en verano.
La selección del vidrio en función del factor solar, cociente entre la radiación solar a incidencia normal que se introduce en el edificio a través del vidrio y la que se introduciría si el acristalamiento se sustituyese por un hueco transparente, varía en función de las condiciones climáticas. En algunas zonas climáticas puede interesar maximizar las ganancias solares durante el invierno y en otras minimizarlas durante el verano.

Puesto que las casas pasivas tienen un aislamiento térmico muy alto, las juntas constructivas deben tener muy pocas pérdidas de infiltración de aire. Las infiltraciones forman parte de las pérdidas energéticas no deseadas y no controladas que provocan un flujo de aire caliente hacia el exterior en invierno y hacia el interior en verano.
La hermeticidad al aire es un aspecto clave dentro del estándar Passivhaus que repercute de manera importante en la eficiencia energética del edificio, garantizando el correcto funcionamiento y el rendimiento de la ventilación de doble flujo con recuperación de calor. Además del aspecto energético, las infiltraciones de aire exterior generan disconfort y un movimiento de aire húmedo a través de los cerramientos, aumentando el riesgo de condensaciones intersticiales y moho superficial. La hermeticidad puede comprobarse con el llamado test de Blower-Door (prueba de presurización). Consiste en un ventilador colocado en una puerta o ventana exterior creando una diferencia de presión de 50 Pa. La envolvente exterior del edificio debe tener un resultado de la prueba de la presurización según EN 13829 inferior a 0.6 renovaciones de aire por hora (valor de estanqueidad 50 Pa).

La ventilación mecánica con recuperación de calor consiste en recuperar gran parte de la energía que sale hacia fuera a través de la ventilación cuando renovamos el aire utilizado, de malas características higiénicas, para pre-acondicionar el aire fresco del exterior. Para minimizar la demanda energética del edificio, se establece según el estándar Passivhaus una renovación de aire aproximadamente del 30% del volumen de los espacios interiores (en verano puede ser algo mayor).
La función primordial de la ventilación es asegurar la calidad higiénica de los espacios interiores y garantizar la extracción al exterior de agentes que pueden ser nocivos para el cuerpo humano o el edificio como CO2 y otros gases nocivos como el radón, vapor de agua, componentes orgánicos volátiles (COV) y olores de la actividad humana.
La ventilación mecánica controlada nos proporciona una mayor calidad del aire en el interior al tratarse de una ventilación constante y a que filtra el 90% de los pólenes y de las partículas nocivas que se puedan encontrar en el aire, especialmente en grandes ciudades con altos niveles de contaminación.

La ventilación natural resulta crucial para los edificios Passivhaus en zonas cálidas. Durante el verano, la ventilación natural nocturna resulta muy eficaz para disipar el calor absorbido durante el día. Este tipo de ventilación resulta más favorable en zonas climáticas donde las temperaturas nocturnas descienden considerablemente con respecto a las temperaturas durante el día.

El cumplimiento del estándar Passivhaus se basa en el modelado con el software de cálculo PHPP (Passive House Planning Package) del edificio. El cumplimiento de los requisitos del estándar Passivhaus se consigue a través de la optimización del balance energético del edificio (relación entre ganancias y pérdidas) con la herramienta de cálculo PHPP.
(link a requisitos energéticos mínimos – criterios de certificación)
(link a herramientas de cálculo)

ejemplos

Preguntas más frecuentes

  • ¿Qué es una casa pasiva?

    Una casa pasiva es mucho más que una vivienda de consumo de energía casi nulo. Los criterios de diseño, técnicos y constructivos que se siguen en el estándar Passivhaus, harán de tu casa un lugar muy confortable, saludable y que te permitirá ahorrar dinero en tus facturas.

  • ¿Qué beneficios tiene vivir en una Passivhaus?
    Una vivienda Passivhaus proporciona a los usuarios un alto nivel de confort, un ambiente saludable y un ahorro significativo en la factura energética.

    Confort
    El alto nivel de confort que proporciona a los usuarios (clase-A según Ashrae-ISO-7730) les permite vivir en un ambiente cálido en invierno (20ºC), sin radiaciones de frío desde la fachada ni molestias de corrientes de aire, y, al mismo tiempo, un ambiente muy agradable en verano (<25ºC).

    Salud
    El sistema de ventilación, insuflando aire fresco y limpio de forma imperceptible y constante, proporciona al usuario una alta calidad del aire en el interior filtrando el 90% de los pólenes y de las partículas nocivas que se puedan encontrar en el aire, especialmente en grandes ciudades con altos niveles de contaminación.

    Ahorro
    El ahorro energético que proporciona a los usuarios repercute de forma directa en un ahorro en la factura de un 85-90% para calefacción y climatización con respecto a una vivienda convencional. (link a monitorización y comparativa de factura)
    Ecología
    El ahorro energético, teniendo en cuenta que el 40% de la energía consumida en la UE corresponde a los edificios, el empleo de materiales ecológicos y el uso de energías renovables permiten a los usuarios favorecer la creación de un futuro respetuoso con el medio ambiente y sostenible.

  • ¿Qué sobrecoste tiene una Passivhaus?

    Actualmente, después de una serie de experiencias, está cifrado que el sobrecoste para las casas pasivas en España está entre el 5% y el 10%.

  • ¿Se pueden abrir las ventanas en una Passivhaus?

    Las casas pasivas están diseñadas para mantener un alto nivel de confort térmico con las ventanas cerradas. Esto no quiere decir que no se puedan abrir las ventanas puntualmente, incluso es recomendable durante el verano para conseguir un ambiente más fresco.

  • ¿Cómo se eliminan los olores en una Passivhaus?

    La ventilación mecánica ayuda a mantener un aire más renovado y más fresco en el interior de la vivienda contribuyendo a la eliminación de los olores. En el caso de los olores en la cocina, las campanas de carbono que se instalan habitualmente en las casas pasivas, combinadas con la ventilación mecánica, resultan más eficientes que una campana convencional para su eliminación.

  • ¿Se prescinde de un sistema de calefacción convencional en una Passivhaus?

    El objetivo de las casas pasivas es que se puedan calefactar a través del sistema de ventilación. Sin embargo, según la severidad del clima, puede ser necesario un sistema convencional de calefacción o de refrigeración adicional.

Historia de la arquitectura pasiva

La arquitectura pasiva, definida como aquella que se adapta a las condiciones climáticas de su entorno, existe desde la Antigüedad. Hace 2.500 años en Grecia, Sócrates (469-399 a.C.) fue el primero en escribir acerca de este tipo de arquitectura. Su Megaron, partiendo de la casa griega, modifica su planta para darle una forma trapezoidal y conseguir captar más energía solar en invierno y mantener el confort de verano gracias a los voladizos del porche. Sócrates explicaba la arquitectura pasiva en estos términos: “En las casa orientadas al sur, el Sol penetra por el pórtico en invierno, mientras que en el verano el arco solar descrito se eleva sobre nuestras cabezas y por encima del tejado, de manera que hay sombra.”

Posteriormente en Roma, debido a una escasez de combustible provocada por una explotación desmesurada de sus recursos naturales, se decidió adoptar la técnica solar griega, desarrollándola y adaptándola a los diferentes climas del impererio. Marco Vitruvio (80-15 a.C.) dejó escrito: “Si deseamos que nuestros diseños de casas sean correctos debemos comenzar por tomar buena nota de los países y climas en que estas van a construirse. Un tipo de casa parece apropiado para Egipto, otro para España… otro aún diferente para Roma, y así sucesivamente con las tierras y países de características diferentes. Ello es tal porque una parte de la tierra se encuentra directamente situada bajo el curso del sol, otra dista mucho de él, mientras que otras se encuentran a medio camino entre las anteriores… Es evidente que los diseños de casas deberían conformarse a las diversidades del clima.”
Estos dos ejemplos son una muestra de que la periódica interrupción en la evolución de la arquitectura pasiva responde más a una cierta visión económica del mundo y los beneficios que suponen la explotación de los recursos energéticos que nos ofrece que a una visión humanista de la arquitectura.
Con la crisis del petróleo de la década de 1970 resurgió la preocupación por los aspectos medioambientales en la edificación, como contracorriente al auge del “Estilo Internacional” durante la posguerra y su desvinculación de la componente energética aplicada localmente a lo largo del siglo XX.

Bajo este contexto de crisis energética, como ya había ocurrido a lo largo de la Historia, renace el interés por el desarrollo y el estudio de la arquitectura pasiva y del aprovechamiento de la energía solar en la edificación.

A finales de la década de 1980, Wolfgang Feist, actual director del Passivhaus Institut de Darmstadt, y Bo Adamson marcaron las pautas para la definición de una vivienda Passivhaus que aseguraba el confort en invierno volviendo a los conceptos iniciales de la arquitectura pasiva e implementando nuevos conceptos cómo la ventilación de doble flujo con recuperación de calor. Esta definición de un edificio Passivhaus sigue siendo válida hoy en día. Con el paso del tiempo, el Passivhaus Institut completó la definición del estándar para climas más cálidos como los del sur de Europa e incluso climas tropicales.
En 1991 se construyó el primer edificio Passivhaus en la ciudad alemana de Darmstadt, edificio que lleva veinte años monitorizado. Los datos de la monitorización han demostrado su excelente funcionamiento energético. Actualmente, a lo largo de los más de 20 años de experiencia, se han construido más de 25.000 edificios bajo el estándar Passivhaus con excelentes resultados en las monitorizaciones realizadas así como en diversos estudios sociológicos que demuestran una alta satisfacción de los usuarios.

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