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En Houzz, ha aparecido un interesante artículo de Mariana Pickering sobre el aislamiento adecuado tanto para invierno como para verano. Madera Estructural les ofrece una traducción del mismo:

 

“Permanezca cómodo durante el clima impredecible – y evitando gastos inesperados – aislando de manera eficiente y sombreando su casa”.

 

Cuando se trata de aislamiento, más es más. El plus de aislamiento que tengas, más eficiente será su casa – y no sólo en invierno sino durante todo el año. Verano de este año en el hemisferio norte era un poco difícil de caracterizar. Gracias a un aspecto de vuelta del vórtice polar, las latitudes más bajas en América del Norte llegó a bajas temperaturas en los años 50, mientras que Canadá tuvo que soportar un calor abrasador de más de 37 grados Celsius. En Europa fue similar, con los países bálticos y escandinavos recibiendo una ráfaga de calor en julio, mientras que las bodegas en Italia se quejaron de no tener suficiente sol para madurar las uvas.

En tiempos de incertidumbre, lo mejor es planificar para todas las ocasiones. Con los cambios de temperatura extremos convirtiéndose en la nueva normalidad, la respuesta más segura es el diseño de una casa que pueda manejar lo que el tiempo tenga que ofrecer. La mejor manera de hacerlo es aislando tanto como sea posible. Porque cuando se trata de proteger su casa, no hay tal cosa como demasiado aislamiento. Dicho esto, no hay tal cosa como demasiado dinero! Y el aislamiento puede ser costoso. Así que, ¿cómo se pueden equilibrar el coste y el suficiente aislamiento para satisfacer las necesidades tanto de invierno como de verano? Esto es lo que sé.

Los propietarios de muchas casas aisladas para climas fríos han tenido oportunidades en los últimos años para ver qué tan bien rinden sus capas de aislamiento con el calor extremo. Muchos dueños de casas en el norte pueden haber notado en este verano que su casa carece de suficiente sombra y se calienta muy rápidamente durante el día. Entonces hay que soportar el calor durante las noches de verano, cuando ya se ha enfriado en el exterior.

 

Esta es la razón por la que elegir un aislamiento que también se desempeña bien en verano puede ser una buena idea.

No todo aislamiento es igual. La capacidad térmica es la cantidad de energía necesaria para cambiar la temperatura de un material. Los materiales de aislamiento con una capacidad térmica baja permiten que el calor se transfiera a través de ellos más rápidamente que los materiales con una alta capacidad térmica. (Esta es una medida diferente del valor R frecuentemente citado o del valor U de un material aislante.) La capacidad térmica es una característica de aislamiento que no suele discutirse en el sector de la construcción de viviendas con el cliente, y su arquitecto o contratista podría no mencionarlo a usted.

Cuanto menos aislamiento tenga, más le importa qué tipo de material es. Esto es similar a la idea de que cuanto menos dinero tiene en su presupuesto del proyecto, más se quiere que cuente realmente. Si usted va a tener sólo una fina capa de aislamiento, por razones que dejamos de lado por el momento, entonces podría ser valioso para usted que considere los materiales con una alta capacidad calorífica. De esta manera, no sólo va a ser la protección contra el frío del invierno, pero también se va a utilizar un material que le ayudará un poco más en el verano.

Por otro lado, si tienes una capa lo suficientemente gruesa (más de 10 pulgadas, o 25 centímetros) de casi cualquier tipo de aislamiento, importa menos de qué tipo es. Invierno o verano, se tomará un tiempo para que el calor se mueve a través de él.

Una casa pasiva, por ejemplo, puede ser aislada con nada de poliestireno a la lana de oveja y todavía desempeñará relativamente bien en invierno como en verano, simplemente porque la norma requiere una capa de aislamiento tan espesa que el calor tarda mucho tiempo e salir adelante a través de él, no importa de qué material esté hecho. Esto probablemente sería similar en una casa con certificación LEED[1]  con una calificación de alta energía y atmósfera, o en una casa cualquiera con similar alto nivel de eficiencia energética.

La casa promedio en el mercado, sin embargo, no alcanza los objetivos de eficiencia energética pasivos o LEED con capas super gruesas de aislamiento, sino que tiene capas mucho más delgadas que actúan como una barrera para la transferencia de calor y confían en el calentamiento y enfriamiento tradicional para satisfacer las necesidades de confort. En estas situaciones (que son la mayoría), puede ser útil conocer el tipo de material utilizado para la capa de aislamiento, ya que puede tener un impacto bastante notable en el confort en verano.

Entonces, ¿qué tipo de materiales de aislamiento desempeña bien en verano? Aquellos con una alta capacidad térmica. En otras palabras, los materiales naturales. Al menos por el momento, no hay material sintético en el mercado que tenga la alta capacidad térmica de los materiales naturales como fibras de madera, celulosa y corcho. Esto se debe a que, históricamente, los productos de aislamiento se han desarrollado para los climas fríos, donde hasta hace poco los propietarios no han tenido que preocuparse mucho acerca de las olas de calor del verano.

El alto coste de los materiales naturales, sin embargo, los hace más difíciles de especificar para el hogar promedio, y un análisis tradicional de costo-beneficio pueden no reflejar con precisión la rentabilidad.

Uno de los mejores aislantes naturales es el corcho, la corteza natural del alcornoque (Quercus suber), originario del Mediterráneo. Hay alrededor de 2,5 millones de hectáreas (6,2 millones de acres) de bosques de alcornoques en todo el mundo, la mitad de los cuales se encuentran en España y Portugal […]. Una vez que el árbol ha llegado a los 25 años, puede ser cosechado, aproximadamente una vez por década durante el resto de su vida, de alrededor de 200 años.

Como siempre, hay ventajas y desventajas de cada material. El corcho tiene un buen equilibrio de rendimiento térmico para temperaturas tanto frías como calientes, pero cuesta más que los materiales sintéticos.

 

En temperaturas frías, el corcho no proporciona bastante poder aislante como algunos de sus homólogos sintéticos, como el poliestireno. Sin embargo, la alta capacidad calorífica del corcho hace que sea una opción más fuerte que el XPS (poliestireno extruido) para lugares que también tienen veranos calurosos.

 

 

Estrategias a usar en combinación con el aislamiento

El tema del rendimiento térmico, y del aislamiento, en particular, es bastante complicado, y hay muchas variables que son fáciles de pasar por alto.

Pero si usted decide invertir en un aislamiento natural de mayor costo, en beneficio de una mayor capacidad térmica, entonces sería un error pasar por alto algunas otras características básicas de diseño de la envolvente del edificio que pueden ayudar a que su casa sea confortable en verano.

Una capa de ventilación puede ser beneficioso, por ejemplo, ya sea como parte de la fachada o en el techo, para permitir que el aire exterior fluya a través y llevar lejos el calor. Una vez más, el valor de este detalle se hará sentir aún más en los hogares con niveles bajos a medios de aislamiento. Empleando una capa de ventilación, así como componentes reflectantes (a menudo llamadas “barreras radiantes“), puede ayudar a contrarrestar la falta de aislamiento suficiente y puede ser muy eficaz cuando se usa en combinación.

También es importante recordar la importancia de la cubierta. La radiación de calor del sol afecta más a esta superficie inclinada horizontalmente, especialmente cuanto más cerca se esté del ecuador. Cuanto más caliente sea el clima, más prioritario debe ser el aislamiento del techo.

¡Sombra, sombra y más sombra! Por último, es esencial recordar que nada de esto importa en absoluto a menos que se proteja del sol de verano. Es lo mismo que tirar el dinero por la ventana – o utilizar billetes de 100 dólares como aislamiento – si usted no tiene las protecciones solares adecuados que bloquean el calor llegue a su acristalamiento, el punto más débil en la envolvente del edificio. En el hemisferio norte, las fachadas oeste, sur y este (por lo general, en ese orden) deben tener prioridad cuando se están añadiendo las protecciones solares.

El objetivo final es mantener una temperatura confortable a un precio razonable, que permita a su casa ganar algo de inmunidad contra cambios bruscos de estado del tiempo que, si no, se presentarían con facturas inesperadas de energía.”

 

Via:

http://www.houzz.com/ideabooks/31388692?utm_source=Houzz&utm_campaign=u655&utm_medium=email&utm_content=gallery5

 

Son interesantes los cometarios que ha dejado la gente sobre este artículo. Resumiendo:

  • Hay que dar importancia a las ventanas y sus cristales, concretamente, con los revestimientos de baja emisividad en los cristales. La cara en la que se aplica el revestimiento es específica para su región. También, los marcos de las ventanas con rotura del puente térmico. Y la integración adecuada de las ventanas y marcos es vital para el buen aislamiento del edificio.
  • Son importantes los sistema de ventilación mecánica (intercambiadores de calor, ‘air cycler’, etc).
  • Antes de decidir sobre cualquier aislamiento, hay que realizar un punto de rocío y un análisis de la permeabilidad en todos los montajes de techos y paredes. La secuencia de selección y la instalación de todos los materiales es tan importante como el tipo de aislamiento seleccionado. Por tanto, la primera y más importante cuestión a abordar y obtener los mejores resultados con cualquier tipo de aislamiento, es asegurarse de que el recinto del edificio es tan sellado como sea posible.
  • Otro material interesante es la paja que, combinada con otros materiales naturales como el adobe, proporciona un buen clima interior y calidad del aire en climas extremos.
  • Añadir aislamiento en el exterior de las paredes.
  • Combinar el aislamiento base con otros materiales con alta capacidad térmica como la piedra y el hormigón.
  • Disponer árboles de hoja caduca en los lados sur y oeste, o pérgolas con enredaderas de hojas caduca, o una veranda.

[1] Leadership in Energy and Environmental Design, un sistema de certificación de edificios sostenibles en USA.

El muro de fachada ideal

 

Un muro de fachada es una pared que separa el ambiente interior confortable de atmósfera exterior. Para ser ideal térmicamente, debe participar en el confort interior en cualquier época del año. Este último factor es crucial. El confort no se puede asegurar por igual en invierno, cuando la temperatura exterior es fría, y en verano, cuando hace calor, porque el clima es así por el hecho de que las variaciones diarias de temperaturas son muy diferentes.

El ideal térmicamente deberá, además, combinarse estrechamente con soluciones eficaces sobre los planos estructurales y financieros.

 

Funcionamiento de los muros exteriores en invierno

Durante los días de invierno, las diferencias de temperatura diarias exteriores, incluso entre el día y la noche, son relativamente bajas. Para mantener, diariamente, una temperatura interior confortable y prácticamente constante, es suficiente con prever muros cuya calidad de aislamiento térmico reduce la pérdida de calor que se puedan producir, en los días más fríos, por el sistema de calefacción.

 

En las casas pasivas calentadas por una red de doble flujo, los límites de calentamiento por el aire implican que la potencia de calentamiento no pueda exceder de 10Wu/m²Shab. Para no sobrepasar este límite físico, todas las paredes, por consiguiente los muros de fachada, serán optimizadas de manera conjunta.

 

Entre las propiedades térmicas de los materiales, es la calidad del aislante, definida por el coeficiente de conductividad λ y su espesor, los que permiten lograr este objetivo.

 

Funcionamiento de los muros exteriores en verano

Durante los días de verano, las diferencias en las temperaturas diarias exteriores pueden ser muy altas, mucho más que en invierno. El efecto de la luz directa del sol en los muros de los edificios puede causar altas temperaturas en su superficie que pueden superar los 70 ° C. Es, por ejemplo, el caso de las tejas que pueden alcanzar y superar los 85 ° C, a pleno sol, mientras que su temperatura puede bajar por debajo de 15 ° C en las noches sin nubes, durante las cuales, los tejados irradian toda su energía al exterior.

Incluso si se logra la compacidad de los edificios y la arquitectura con parasoles eficientes; si el aislamiento protege también en verano; si la ventilación de doble flujo reduce las entradas de aire caliente durante el día; si la ventilación natural funciona durante la noche, el riesgo de sobrecalentamiento es importante cuando la inercia térmica es muy baja.

La comprensión de la inercia térmica es esencial para asegurar el confort de verano y la estabilización de temperaturas diurnas y nocturnas. La producción continua de calor interno, dañino en esta época del año, implica una gran inercia por absorción[1] tanto de las partes internas de los muros de la fachada como de las otras paredes del edificio. El recalentamiento de los muros expuestos al sol requiere una gran inercia por transmisión.

 

El funcionamiento de los muros exteriores en cualquier época.

Proporcionar confort durante todo el año con un mínimo de energía, requiere muros de aislamiento optimizado para el invierno y muros con gran inercia por transmisión y absorción en el verano. El muro térmicamente ideal es aquella que mejor satisface todas estas características con la menor inversión posible.

El conocimiento de las cualidades térmicas comparadas de los materiales de construcción es esencial. Por encima de todo, es fundamental tener en cuenta, que no puede existir, físicamente, un material que tenga, conjuntamente, una gran inercia por transmisión y una gran inercia por absorción mientras que los muros de fachadas deben satisfacer simultáneamente ambos requisitos para participar en el confort de verano.

 

Los muros más eficaces no pueden, por consiguiente, formarse más que con dos materiales diferentes. Los materiales situados en el interior del edificio tendrán una máxima inercia por absorción para alisar las variaciones de temperaturas interiores no deseadas, incluyendo los picos de temperatura diurna. El del exterior tendrá que jugar el otro papel. Deberá tener una gran inercia por transmisión para ralentizar al máximo el flujo de paso del calor. Un aumento repentino de la temperatura debido a la luz solar será ralentizado en gran medida, y una parte de la energía se irá incluso hacia fuera cuando los rayos directos del sol han cambiado de dirección.

Reducir la velocidad de flujo de calor no es suficiente en invierno. Durante esta temporada, también es necesario reducir la cantidad de calor que pasa a través de los muros con el fin de lograr construcciones eficientes.

Al menos, uno de los dos materiales debe ser aislante. Para que un material interior tenga una buena inercia por absorción, y juega su papel de esponja térmica en los picos de temperatura, debe ser capaz de almacenar y liberar, rápida y fácilmente, cantidades significativas de calor. Debe ser conductor y voluminoso, como los materiales de albañilería tradicionales que puedan, además, proporcionar un papel estructura de apoyo. Esta característica térmica es contraria a la necesidad de aislamiento que debe ser proporcionado por el material exterior. Afortunadamente, las propiedades térmicas comparadas de los materiales muestran que estos son algunos de los mejores que tienen la mejor inercia por transmisión.

El muro de fachada ideal

La naturaleza nos impone su ley. Todas las características físicas del material se combinan para ofrecer lo mejor: el muro ideal está necesariamente compuesto por dos materiales: un muro interior de soporte con una gran inercia por absorción, y un aislante exterior con una gran inercia por transmisión, sin interés estructural pero que, además de su función térmica, protege el material interior de los choques térmicos.

Las propiedades térmicas comparadas de los materiales muestran que el aislamiento exterior ideal son las fibras de madera y que el muro interior de soporte más eficiente sería el cobre. Este muro es ideal sólo desde el punto de vista térmico. Desde el punto de vista tanto financiero como ecológico, es totalmente irreal. Un muro ecológico y térmicamente perfecto, especialmente para una casa pasiva, podría estar constituida de adobe en el lado interior con un aislamiento optimizado de fibras de madera en el lado exterior. Un revestimiento de madera clara ventilado permitiría mejorar aún más el resultado estival evitando el sobrecalentamiento de las caras soleadas.

 

Desde un punto de vista financiero, el muro ideal está rara vez por encima y la elección será necesariamente un compromiso precio/calidad permitiendo el cumplimiento de los presupuestos disponibles. Esta es la única condición en las que las casas pasivas puedan extenderse.

 

Los muros de fachada son sólo una parte de un edificio. Las conclusiones anteriores serían las mismas para el suelo que para el tejado. Al igual que con todas las otras características de una casa pasiva, el principio de compensación debe ser empleado. Una gran inercia por transmisión de las fachadas compensa, en parte, una baja inercia por absorción. Un suelo o tabiques con gran inercia por absorción pueden hacer lo mismo.

 

En resumen:

  • Un muro térmicamente eficiente esta necesariamente formada por dos materiales diferentes.
  • Un muro de carga con gran inercia por absorción debe estar ubicado en el interior.
  • Un aislamiento de gran inercia por transmisión debe estar situado en el exterior.
  • El espesor del aislamiento debe estar determinado y optimizado por cálculos térmicos.

 

Muro de fachada ideal - Madera Estructural

Muro de fachada ideal – Madera Estructural

 

 

[1] Cuando aumenta la temperatura interior, la pared absorbe calor hasta establecer una situación de equilibrio con el aire. Inversamente, cuando la temperatura interior baja, las paredes liberan el calor acumulado hasta obtener una nueva situación de equilibrio. Esto lo notamos en las bodegas subterráneas o en la planta baja de una casa antigua con mampostería de piedra.

La ‘casa de pop-up’, de 150 m² de superficie, del estudio de arquitectura francés estudio MultiPod desafía las técnicas actuales de construcción pasiva. Con la intención de desarrollar una estructura que ofrece una alternativa a las soluciones tradicionales de construcción, el proyecto también trató de reducir la necesidad de calefacción, que es un factor importante en el consumo de energía mundial y uno de los principales gastos del hogar en la actualidad. La vivienda se puede montar utilizando materiales ligeros y reciclables y se instala rápidamente sin necesidad de herramientas especiales, sólo requiere un simple destornillador eléctrico y tornillos largos para madera. Se pueden aplicar variadas soluciones constructivas para los acabados interiores. El primer prototipo ha sido construido en los valles de pinos del sur de Francia.
Más en:

http://www.popup-house.com/
http://www.multipod-studio.com/popup-house-passive-house/

Foto de Multipod

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