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Comportamiento del estándar Passivhaus en el verano Mediterráneo

Casa pasiva en clima mediterraneoEl éxito del funcionamiento de las viviendas pasivas, en climas templado-frío, ya ha sido ampliamente demostrado en los últimos 20 años a través de diferentes estudios de investigación teóricos y prácticos.

La notoriedad del existo de los resultados de estas experiencias han contribuido de forma fundamental al éxito y difusión del estándar Passivhaus en todo el mundo.

En la fase actual de difusión del estándar Passivhaus en diferentes climas, siempre surge la pregunta de si el “Set Solutions of Passivhaus” elaboradas para el clima de Europa central también garantiza una excelente eficiencia en diferentes climas de todo el mundo.

El presente análisis se realiza con el objetivo de ofrecer una primera visión del funcionamiento real de una casa pasiva residencial durante el verano en un clima mediterráneo. Desde Energiehaus hemos participado como diseñadores Passivhaus en esta vivienda

¿Los resultados de este análisis se entienden como una pequeña contribución acerca de la pregunta: ¿Funciona la Casa Pasiva también en clima cálido?

Descripción, localización y comportamiento del usuario

MZ House es una vivienda unifamiliar situada en Barcelona. La vivienda unifamiliar consta de una sola planta y está situada cerca de una carretera muy transitada (ronda de Dalt). La playa se encuentra unos 6 km de distancia de la vivienda.

El clima mediterráneo típico de Barcelona tiene una temperatura media de 24-25 ºC en agosto, combinado con una humedad relativa media de 60-70%.

MZ House es el resultado de un proceso de rehabilitación bajo los criterios del estándar Passivhaus.

El edificio original, que data del año 1918, se encontró en unas condiciones térmicas muy básicas. En invierno tenía una demanda de calefacción de 171 kWh / m2a, segúnPHPP. Después de la rehabilitación, esta demanda se redujo a 17,5 kWh/m2a, cumpliendo así casi con los criterios Passivhaus. El grado de confort calculado durante el verano (antes y después de la rehabilitación) se mantuvo en un 10% de frecuencia de sobrecalentamiento, con 26ºC como referencia, y 14,7% con 25ºC como temperatura de referencia.

La vivienda consta de 70m2 superficie útil aproximadamente. El salón comedor está orientado hacia el jardín (en el noreste), con muy pocas ganancias solares en invierno. La fachada a calle contiene dos pequeñas aberturas. Tiene un edificio alto en frente..

Para reforzar y alcanzar los criterios de construcción según el estándar Passivhaus, se diseña un lucernario con orientación al sudoeste. El aislamiento en paredes es entre 14-18 cm, en el techo 28cm y el aislamiento en suelo es de 6 cm

Se instalan marcos de ventanas de madera (90 mm; 1,1 W/m2k) y ventanas con doble acristalamiento con vidrio bajo emisivo (1,1 W/m2k; valor g 0,58) adecuado para las condiciones de confort del clima Mediterráneo.

La inercia térmica del edificio es muy baja, debido a la colocación del aislamiento térmico por el interior del edificio.).

El sistema de ventilación HRV dispone de una certificación Passive House, de doble flujo con recuperador de calor que garantiza una excelente calidad del aire interior en la vivienda.

Debido a las complejas condiciones constructivas, la estanqueidad al aire alcanza “solo” un valor de n50 de 2,3/h. Los usuarios del edificio son una familia de cuatro personas, muy conscientes de las medidas de ahorro de energía. En los dos años analizados, 2013 y 2014, la familia no utilizaba la vivienda durante 6 semanas en los meses de verano (mediados de julio hasta finales de agosto), por lo que el análisis del confort se centra en el periodo de ocupación de la vivienda: junio, primera mitad de julio y septiembre. En cuanto a la estrategia de ventilación, la ventilación mecánica se mantiene en funcionamiento, siempre que la vivienda estaba ocupada. La tasa de renovación de aire constante es de 30 m3 por hora y persona. Debido al uso intensivo del jardín, los niños mantienen abierto la gran ventana corredera (elevadora) hacia el jardín a lo largo del día (vacaciones escolares). En las noches de verano, se realiza una ventilación natural cruzada muy intensa. El nuevo lucernario no tenía aún instalada la protección solar externa, por lo que se cubrió con un elemento provisional. El edificio no dispone de aire acondicionado.

Resultados medidos y análisis de los datos

Se registran dos años de monitorización de las temperaturas internas y externas, así como de la humedad relativa y la concentración de CO2. No se dispone de datos sobre la radiación solar del sitio. Durante el tiempo de análisis, la concentración de CO2 nunca supera los 1000 ppm de CO2.
Se debaten las siguientes dudas sobre el confort durante el verano, siempre durante la fase de uso de la vivienda:

  • Funcionamiento general durante el verano (frecuencia de sobrecalentamiento)
  • El promedio de temperatura exterior entre mayo y septiembre durante 2013/14 fue de 22,60 / 23,28 ºC, mientras que los datos oficiales de PHPP para la ciudad de Barcelona son 23,6ºC.

La temperatura interior analizada en verano tiene un promedio de 25,2ºC durante 2014 y de 25,5ºC durante 2013. La frecuencia de sobrecalentamiento correspondiente por encima de 25ºC durante la fase de uso (aquí todo el año) es del 13,0% en 2014 y del 14,3% en 2013.

Este resultado demuestra que el edificio se comportó de modo muy similar a los cálculos teóricos realizados con el PHPP (14,7%). Curiosamente, el propietario no se quejó de las altas temperaturas, sino de la alta humedad relativa registrada dentro del edificio, en época de verano.

Modelo de confort adaptativo

Los datos recopilados se organizaron y compararon siguiendo los resultados del estudio ASHRAE RP-884. Este estudio utiliza más de 22,000 datos de 160 edificios en diferentes zonas climáticas, la mayoría de ellos ubicados en climas cálidos. Como conclusión, el estudio concluye en la siguiente fórmula, resultando una aceptabilidad del 90% (edificios sin AC): Tconf = 18,9 ºC + 0,255 * temperatura exterior ± 2,5.

Los diferentes parámetros de confort, como son el nivel de vestimenta, el índice metabólico o la velocidad del aire no se conocen para el uso de esta comparativa, por lo que las cifras presentadas deben analizarse con cierta precaución.

En la Figura 2, se muestran las temperaturas de la habitación en función de las temperaturas exteriores, también los límites superiores e inferiores de ASHRAE-RP-884 y la propuesta de la PHI para el límite superior de confort. Se observa un excelente comportamiento de las temperaturas del edificio. El graficó muestra que muy pocas horas han superado los críticos 26ºC. La misma situación se detecta en el verano de 2014 (Figura 3).

Figura 2 vivienda passivhaus

 

Figura 3 vivienda passivhaus

¿Qué sucede durante una ola de calor durante el verano? El edificio no tiene masa térmica, como se indicó anteriormente. Siguiendo ISO-EN-13790, se supone una envolvente ligera con una constante de tiempo de 20 horas. Por lo tanto, se analizan más profundamente dos semanas durante el verano de 2013 y 2014: la Figura 4 muestra que la fase de desplazamiento de las temperaturas es de aproximadamente 5 horas, en comparación con lo que EN-ISO-13786 sugiere como valor mínimo de 10 horas. Durante el período analizado, notamos que el edificio responde a cambios bruscos de temperatura en menos de 20 horas. El mismo fenómeno se repite para el año 2014 (ver Figura 5: 13 de septiembre).

Figura 4 vivienda passivhaus

Figura 5 vivienda passivhaus

Conclusiones

A pesar de que la constante de tiempo del edificio es baja (valores reales), y el desfase de las temperaturas es muy reducido (3-5 horas), curiosamente la vivienda funciona excelentemente en lo concierne las temperaturas ambientales. La figura 8 muestra que las temperaturas solo superan el límite de 27 ºC en muy pocas horas. Sin embargo, es interesante estudiar más a fondo si una mayor masa térmica podría amortiguar mejor las oscilaciones del clima y mejorar así el comportamiento del edificio. También la humedad relativa parece ser un problema que debe estudiarse con más detalle. Como se muestra en el gráfico inferior, en la casa MZ hay un periodo donde los límites de confort están superados. Este hecho fue confirmado por los usuarios, que indicaron una sensación de humedad demasiado alta en el interior de la vivienda en época de verano. De todos modos, este problema no es un problema específico de la vivienda Passivhaus, sino suele ocurrir en cualquier edificio expuesto a la humedad alta que es característica para la zona del Mediterráneo.

Figura 8 vivienda passivhaus
 

Artículo de Micheel Wassouf, Arquitecto especializado en proyectos de alta eficiencia energética, Director de Energiehaus Arquitectos y Certificador Oficial Passivhaus por el PHI

Modificado por última vez enMiércoles, 16 Diciembre 2020 16:57

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Aislamiento para tabiquería interior ONDUTHERM® WALL de Onduline ¡Más eficiente y resistente!

ONDUTHERM® WALL es un innovador sistema de aislamiento para trasdosados y tabiquería interior en seco que aporta múltiples ventajas respecto a los sistemas tradicionales, destacando por la mejora de la eficiencia energética, una instalación rápida y sencilla y una mayor resistencia a cargas e impactos frente a los sistemas tradicionales. El sistema resulta ideal para la rehabilitación energética por el interior de las viviendas o edificios industriales, aunque es perfectamente válido para obra nueva. Con la instalación del sistema ONDUTHERM® WALL se asegura el cumplimiento del CTE ya que está ensayado y certificado en resistencia al fuego, a cargas, aislamiento acústico y térmico, obteniendo unas excelentes prestaciones tanto térmicas como de resistencia a cargas e impactos. Más información: https://es.onduline.com/es/profesio...

UPONOR Soluciones sostenibles para la edificación

Uponor participó en la feria Berdeago de sostenibilidad, un sector en el que Uponor quiere ser líder, desde los objetivos que se ha fijado como empresa. El año pasado Uponor logró producir un 93% de energía certificada verde, con un objetivo ambicioso de ser 100% verdes en 2025. También han apostado por ahorrar consumos hídricos en el proceso de producción. "Esperamos estar en 2027 muy por debajo de las emisiones que pide la ONU en 2030. Todo esto, estamos buscando la acreditación EPDs que serán de obligado cumplimiento", nos explica en este vídeo Koldo Puente, gestor de cuentas de la Zona Norte de Uponor. Conscientes de que la construcción supone el 40% de las emisiones de carbono, Uponor implementa sus soluciones para apostar por la sostenibilidad en la construcción y favorecer la descarbonización de los edificios. Así, se está orientando a la industrialización de la construcción con soluciones de descentralización de edificios o de suelo radiante (climatización invisible). Destaca el sistema de autofijación para climatización por suelo radiante. Con ausencia de tetones, el contacto es directo de la plancha con la tubería, lo que da más libertad de diseño de la instalación y el contacto de tubería con el mortero es total. Otra novedad es el sistema de tubería Ecoflex Termo Twin, en el que conseguimos reducir el diámetro exterior y la envolvente con una nueva estructura interior de células de vacío con células de silicio. Logramos un valor de landa extremadamente bajo de 0,04. Esto es que en un km de tubería somos capaces de perder sólo 0,1 grados, lo que es una autentica revolución. #berdeago2022 #uponor

DAIKIN en la vivienda sostenible: Purificación, climatización, ventilación y aerotermia

Daikin España presentó en la feria berdeago las soluciones y tecnologías de su catálogo para la vivienda sostenible y eficiente. Los purificadores de aire Daikin, portátiles, cuentan con la tecnología Flash Streamer, patentada por Daikin, que elimina prácticamente el 100% de los virus y bacterias. Una tecnología silenciosa, con filtros electrostáticos y abalada por el Instituto Pasteur de Francia. También prodemos ver los aparatos split de climatización, equipos de alta eficiencia energética con un control muy avanzado con distintos filtros de calidad del aire que aseguran un ambiente saludable en las estancias, eliminan virus y bacterias, y combaten lo olores. Continuamos el recorrido por las soluciones de Daikin con los equipos de ventilación con recuperación de calor DUCO Box, que admiten diferentes configuraciones a nivel de conductos y de difusión de aire. Finalmente, la solución de aerotermia Daikin Altherma. En este evento, Daikin presentó el modelo de HidroKit con depósito de agua caliente integrado. Se trata de un depósito disponible en distintos tamaños y volúmenes, desde 180 l a 230 l. Todas las conexiones se ubican en la parte superior del equipo, lo cual facilita su instalación y su ubicación dentro de la vivienda. El equipo es combinable también con distintas unidades exteriores, permitiendo trabajar a diferentes rangos de temperatura. Visita la siguiente página web para más información sobre DAIKIN: https://www.daikin.es #berdeago2022 #daikin

Tecnología InCare de URSA que mejora la calidad del aire interior

URSA ha lanzado al mercado español nuevos conductos de lana mineral URSA AIR con la nueva y exclusiva tecnología InCare, que mejora la calidad del aire en espacios cerrados. Esta innovación elimina de forma más rápida hasta el 99,99 % de las bacterias mediante una tecnología a base de iones de cobre aplicada a los paneles de lana mineral de los sistemas de climatización. Conscientes de la importancia, cada vez mayor, de la calidad del aire interior y sus efectos sobre la salud de las personas, URSA añade un componente extra de seguridad y salubridad a su gama de conductos URSA AIR® y ayuda a sensibilizar a la sociedad de que la calidad del aire es un factor clave de su bienestar en los entornos cerrados. Laia Recasens, Product Manager de URSA, nos descubre en este vídeo sus beneficios: ● Inactivación microbiana El cobre de la tecnología InCare inhibe la reproducción bacteriana, por lo que ayuda a reducir el riesgo de alergias, enfermedades infecciosas y cuida la salud de las personas. ● Durabilidad Las propiedades del cobre no se deterioran y perduran en el tiempo y durante toda la vida útil. ● Material seguro El cobre es un material mineral natural respetuoso con la salud y el medioambiente. Ramón Ros, director general de URSA Ibérica afirma que “la pandemia nos ha hecho darnos cuenta de la urgente necesidad que existe de mejorar la calidad del aire en espacios cerrados. Hemos aprendido que protegernos de los virus y otras sustancias que contaminan el aire que respiramos es una prioridad para mantenernos sanos y tener calidad de vida. Por esta razón hemos apostado por desarrollar una tecnología que nos ayude a minimizar la transmisión de patógenos hoy y mañana”. Estudios realizados por un instituto de investigación independiente de acuerdo a la norma ISO 20743:2013 avalan que los nuevos paneles URSA AIR con tecnología InCare muestran una capacidad de reducción microbiana de hasta más del 99,99% en las paredes internas del conducto. A mayor rapidez biocida, mayor cuidado de la calidad del aire que circula por su interior. La tecnología InCare es una medida complementaria al mantenimiento y limpieza de conductos. No reemplaza las pautas marcadas por las normas ni las recomendaciones proporcionadas por los expertos. Los paneles fabricados con la tecnología InCare para la construcción de conductos mantienen, además, las tradicionales ventajas de la gama: gran absorción acústica, resistencia térmica y excelentes valores de reacción al fuego. Estos conductos contribuyen a mejorar la calificación obtenida por los edificios con certificaciones de eficiencia energética, sostenibilidad y salud como LEED, BREEAM, VERDE o WELL y disponen de Declaraciones Ambientales de Producto (DAP). “La OMS nos recuerda continuamente que mantener una correcta ventilación y climatización de los espacios interiores, a través de ventanas o mediante ventilación mecánica, es clave para prevenir el SARS-CoV. Para nosotros es una auténtica satisfacción responder a esta necesidad social y poder ofrecer a nuestros clientes y usuarios esta nueva tecnología que nos ayudará a habitar espacios más seguros, saludables y sostenibles”, asegura Ramón Ros. El lanzamiento de la tecnología InCare es resultado de la apuesta de URSA por la innovación que mejora la vida de las personas y da respuestas a los retos actuales y futuros de sostenibilidad, eficiencia y seguridad. Más información: https://bit.ly/3aY3UIg #innovacioncaloryfrio #ursa #calidaddelaireinterior

Duchas con recuperador de calor integrado CERIAN

Las tecnologías de recuperación de calor de las aguas grises ofrecen un potencial de ahorro significativo de la "necesidad de energía" para calentar el agua caliente sanitaria, desde un mínimo del 37% para elementos horizontales hasta un 75% para elementos verticales. Cerian es la primera empresa española que ha desarrollado un plato de ducha que incorpora un elemento recuperador de energía integrado con un 40% de potencial de ahorro energético y una columna de ducha con el 72% de eficiencia. El plato de ducha es un elemento ideal para reformas de cuartos de baño y nueva construcción en los que se elige una solución minimalista completamente integrada, sin elementos móviles, fácilmente accesible y en la que el usuario no aprecia que este realizando ninguna acción y a la vez ahora energía. En viviendas se puede instalar de dos formas diferentes, esquema A y Esquema B.   Dependiendo de la cercanía del plato de ducha al calentador de agua. La instalación no cambia casi nada respecto de un plato de ducha tradicional, simplemente hay que desviar el agua fría y dirigirla hasta el plato de ducha y una vez recuperada la energía el agua vuelve a subir por la tubería hasta la válvula mezcladora. Las tuberías quedan ocultas detrás del alicatado de la pared y quedan ocultas.   Si el calentador está cerca del plato de ducha, opcionalmente podemos realizar una instalación más eficiente, por una parte, no se pierde energía en la tubería y por otra ganaremos unos puntos la eficiencia energética. En este caso, la salida del plato de ducha se dirige hacia el calentador de agua y a la válvula mezcladora. Se consigue precalentar el agua fría que va hacia el calentador y la de la ducha.   Cerian también ha desarrollado un sistema recuperador vertical que será comercializado próximamente, con este sistema se consiguen tasas de eficiencia energética del 72,5 % en las duchas y más del 60% en el conjunto de la vivienda. De esta forma, los técnicos dispondrán de otra alternativa más para diseñar viviendas con los objetivos marcados por el Código técnico de la edificación, el 60 % de energía renovable o con recuperadores. Cerian nace como una empresa comprometida con la sociedad y con el planeta, actualmente es la única empresa española que forma parte de la asociación de fabricantes europeos de recuperadores de calor de aguas grises, ha sido seleccionada por solar impulse como una de las 1000 soluciones innovadoras para salvar el planeta. Actualmente tiene en marcha un proyecto de transferencia tecnológica con 4 centros de formación profesional promovido por el ministerio de educación con fondos Plan de Recuperación, Transformación y Resiliencia. Es nuestro objetivo devolver a la sociedad, todo el apoyo que nos está prestando para investigar y desarrollar esta tecnología que tendrá un gran impacto positivo en el medioambiente. Más información en: http://passiveshower.com/ #berdeago2022 #cerian #duchas

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