BIOPAR-II Eco-Housing

BIOPAR-II Eco-House

Prototipo de vivienda pareada, ecológica y bioclimática, con consumo energético cero real a precio convencional

Monserrat. Valencia. España
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
251’45 m2
198.800 euros

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Biopar-II Eco-Housing es un prototipo de vivienda pareada, realizado con la finalidad de crear una urbanización de 200 viviendas.

Configuración arquitectónica

La vivienda se ha diseñado para solares con una orientación que se desvíe máximo 30º respecto del eje N-S. Para otras orientaciones se han construido otras viviendas similares.

Se desarrolla en tres niveles, y tiene una estructura tripartita.

La zona central consiste en un patio central cubierto, que proporciona iluminación cenital a la vivienda.

La zona sur tiene grandes superficies acristaladas, encargadas de calentar la vivienda de forma natural en invierno, por efecto invernadero.

Las cristaleras superiores del patio central permiten que la radiación solar penetre incluso a la zona norte de la vivienda. De este modo todas las estancias de la vivienda se iluminan de forma natural.

Cerrando las protecciones solares de la zona sur, la vivienda tiende a refrescarse (en este caso, la vivienda se ilumina por medio de la radiación solar indirecta del patio central), y abriendo estas protecciones, la vivienda tiende a calentarse por efecto invernadero (debido a la radiación solar directa).

1. Consumo energético cero real, al menor precio posible

Biopar-II Eco-Housing tiene un consumo energético cero real (sin sobrecoste económico) porque se han seguido tres estrategias:

Primero:

– Se ha educado a los ocupantes, haciéndoles saber la energía que consume cada artefacto, y el coste económico equivalente que pagan por la misma (costes directos e indirectos: consumo, reparaciones, mantenimiento, etc.).

– También de los efectos secundarios que tiene la utilización de dichos artefactos (vibraciones, ruidos, olores, etc.). Su repercusión negativa en la salud, bienestar y felicidad (hoy en día vivir en una vivienda ofrece la misma calidad de vida que vivir continuamente en un avión en pleno vuelo).

– Alternativamente se les ha invitado a imaginar una vida sin estar rodeados de artefactos. Eliminando todas las ataduras económicas y fiscales que ello supone (una vida sin averías, sin gastos, sin pagar cuotas, sin reparaciones, sin pagar recibos de agua, ni recibos de luz, y sin necesidad de comprar alimentos).

– De este modo se ha conseguido una concienciación de los ocupantes, que finalmente han rechazado la mayoría de los artefactos habituales que suelen incorporar en las viviendas.

Segundo:

– Se ha diseñado de forma muy especial para que se autorregule térmicamente y no necesite ningún artefacto de calefacción, ni de enfriamiento, ni de ventilación. Del mismo modo se ha diseñado para que se ventile de forma natural, sin artefactos mecánicos, y que se ilumine de forma natural durante el día.

Tercero:

– Se incorpora una mínima cantidad de artefactos electromecánicos. Tan solo aquellos que pueden considerarse imprescindibles para nuestro modo de vida, y accesibles para cualquier persona.

A continuación se proporciona una relación de los artefactos electromecánicos incorporados a Biopar-II Eco-House, así como su potencia total:

Frigorífico	300 w. (potencia promediada)
Placa de inducción	900 w.
Microondas	700 w.
Lavadora	1.200 w.
Televisor (3)	300 w.
Ordenadores	100 w.
Iluminación (leds)	200 w.
Depuración aguas lluvia	1.000 w.
Total:	4.700 w.

No todos los electrodomésticos deben estar funcionando al mismo tiempo. Se ha incorporado un sencillo sistema de control para que en ningún momento se supere la potencia de 3.000 w. Desconectando los artefactos no imprescindibles cuando se deban conectar otros imprescindibles.

De este modo el coste económico del sistema de generación de electricidad solar fotovoltaica puede ser muy reducido. En concreto se ha instalado un equipo de suministro de energía solar fotovoltaica que genera una potencia ligeramente superior, de 3.500 w. Con un coste económico aceptable. El sistema incorpora 10 captores solares fotovoltaicos (350 w. pico 24 v.). Instalados en la cubierta, y tiene un coste económico de unos 7.000 euros (IVA incluido).

La potencia generada oscila continuamente alrededor de los 3.000 w. Por lo que tan solo se debe tener la precaución de elegir el momento adecuado para utilizar la lavadora, alternar el uso de microondas y la placa de inducción. Los días nublados debe desconectarse momentáneamente los sistemas de depuración de aguas grises y aguas de lluvia. Simplemente consumir el agua (previamente depurada y tratada) almacenada en depósitos de reserva para tal fin.

	Potencia. Funcionamiento. Energía año. Energía/m2
Frigorífico	300 w. 24 h. * 365 2.628 kwh 10’45 kwha/m2
Placa de inducción	900 w. 2 h. * 365 657 2’61
Microondas	700 w. 1 h. * 365 255’5 1’01
Lavadora	1.200 w. 1 h. * 365 438 1’74
Televisor (3)	300 w. 4 h. * 365 657 2’61
Ordenadores	100 w. 8 h. * 365 292 1’16
Iluminación (leds)	200 w. 5 h. * 365 912 3’62
Depuración aguas	1.000 w. 1 h. * 365 365 1’45
Total energía consumida por m2	24’65 kwha/m2

La energía total consumida por Biopar-II Eco-Housing (Superficie 251’45 m2) es muy reducida (24’65 kwha/m2), y desde luego muy inferior a los 50 kwha/m2 que exigen las ridículas normativas de muchos países para ser considerada como “edificio con consumo energético cero”.

2. Avanzado diseño bioclimático, que permite a la vivienda calentarse internamente en invierno sin necesidad de calefacción

La estructura arquitectónica de Biopar-II Eco-Housing tiene un estudiado y avanzado diseño bioclimático, que le permite autorregularse térmicamente todos los días del año, manteniendo en todo momento una temperatura interior de confort (entre 22ºc y 25ºc), sin necesidad de utilizar artefactos electromecánicos de calefacción y enfriamiento.

Por ello, la vivienda debe ser capaz de reconfigurarse de forma sencilla continua, para que se comporte de forma adecuada, tanto en invierno (generando calor por si misma), como en verano (generando fresco por si misma).

Se cierran las compuertas de entrada de aire frio proveniente de las galerías de refresco del subsuelo de la vivienda y las ventanas superiores. Las protecciones solares permiten que entre la máxima cantidad de radiación solar posible al interior de la vivienda, que se comporta como un enorme invernadero. Las especiales cristaleras ubicadas al sur de la vivienda (con una superficie de unos 30 m2) generan una potencia calorífica de unos 8.000 w. de media en invierno.

Los ocupantes de la vivienda y las pérdidas energéticas del frigorífico y del resto de artefactos proporcionan una potencia calorífica adicional de unos 1.500 w. Como consecuencia la vivienda mantiene en su interior una temperatura mínima de unos 22ºc en invierno, y no necesita sistemas mecánicos de calefacción. La radiación solar accede incluso al patio, calentando el muro de contención de tierras. De este modo el patio mantiene una temperatura confortable durante el invierno.

3. Avanzado diseño bioclimático, que permite a la vivienda enfriarse internamente en verano sin necesidad de aire acondicionado

Se abren las compuertas inferiores de entrada de aire fresco, así como las ventanas superiores. De este modo se crea una corriente de aire fresco que recorre todos los espacios de la vivienda, refrescándolos a su paso. El patio central de la vivienda se mantiene fresco en todo momento, ya que permanece protegido de la radiación solar. Este se convierte en un sistema de generación de fresco, e ilumina la vivienda sin calentarla.

Los ventanales de la vivienda están protegidos por medio de protecciones solares horizontales y verticales, evitando que la radiación solar directa entre al interior de la vivienda, y la caliente. Estos ventanales además están equipados con protecciones solares correderas que los protegen de la radiación solar indirecta.

Se pueden cerrar por completo las contraventanas exteriores situadas al sur, y la vivienda se ilumina por medio de la radiación solar indirecta del patio (de este modo, se ilumina de forma natural, y no se calienta). Como consecuencia la vivienda mantiene en su interior una temperatura máxima de unos 25ºc en verano, y no necesita sistemas electromecánicos de aire acondicionado.

4. Autosuficiencia en energía

Biopar-II Eco-Housing es ecológica también porque es autosuficiente en energía. Por lo que no necesita conectarse a la red eléctrica. No obstante, se ha conectado a la red con el fin de tener una fuente alternativa de energía, hasta que se instalen los captores fotovoltaicos.

Esta autosuficiencia energética se ha conseguido mediante un conjunto de estrategias complementarias:

1. Óptimo diseño bioclimático

   Para reducir al máximo la necesidad de energía. Se han utilizado todo tipo de estrategias bioclimáticas para conseguir que consuma la menor cantidad posible de energía, se ilumine y ventile de forma natural y se auto-regule térmicamente todos los días del año.

   Como resultado, la vivienda se refresca por sí misma en verano, y se calienta por sí misma en invierno. Del mismo modo, durante el día la vivienda se ilumina de forma natural, todos los días del año, sin necesidad de luminarias artificiales.

2. Elección de electrodomésticos imprescindibles

   Además sean de muy bajo consumo eléctrico.

3. Sistemas de iluminación artificial

   A base de luminarias de bajo consumo energético.

4. Incorporación de sistema fotovoltaico de generación de electricidad

   Con una potencia de 3.500 w. pico, para proporcionar la poca energía eléctrica que necesita la vivienda. Estos se han integrado sobre la cubierta ajardinada lineal existente delante del ático de la vivienda.

5. Dos captores solares térmicos

   Para generar el agua caliente sanitaria que necesita la vivienda. Estos están integrado en el diseño de la vivienda, y se han colocado sobre el captor de vientos.

6. Sencillo sistema natural de des-humectación

   A base de geles de sílice, cloruro cálcico y arcillas. Ubicadas en un conjunto de bandejas en el sistema de entrada de aire fresco a la vivienda. Este  reduce la humedad del aire y aumenta la sensación de frescor en los espacios internos de la vivienda. Sin ningún consumo energético.

5. Autosuficiencia en agua

Biopar-II Eco-House es autosuficiente en agua. Es decir, no necesita conectarse a los sistemas de suministro de agua municipales (aunque se ha conectado a la red de agua potable con el fin de tener una fuente alternativa de agua, en caso de necesidad).

El agua necesaria para el consumo humano, para la higiene humana, y para el riego de los cultivos y de las zonas verdes se obtiene de varias fuentes complementarias:

Agua de lluvia

La que cae sobre la cubierta ajardinada de la vivienda se recoge por medio de un sencillo sistema de bajantes, luego se filtra y finalmente se lleva hasta un depósito. Se puede utilizar para riego y para las cisternas del inodoro. También convenientemente tratada mediante un sistema de ósmosis inversa, es apta para el consumo humano.

Reciclaje de aguas grises

Las que son generadas por la vivienda se filtran, se tratan y se utilizan para el riego del jardín.

6. Máximo nivel ecológico

Biopar-II Eco-Housing se ha diseñado en base al cumplimiento de 39 indicadores ecológicos que se han identificado con la finalidad de lograr el máximo nivel ecológico posible en cualquier tipo de construcción.

Estos indicadores se han agrupado en seis puntos básicos:

1. Optimización de recursos

   1.1 Recursos Naturales.

   Se ha optimizado al máximo la utilización de recursos. Tales como:

   – El sol (para generar el agua caliente sanitaria y proporcionar iluminación natural por todo el interior de la vivienda).

   – La brisa.

   – La tierra (para refrescar).

   – El agua de lluvia (depósitos de agua de reserva, para riego del jardín y para su consumo).

   – Vegetación (aislamientos, recubrimientos, jardines verticales y la cubierta ajardinada).

   – Por otro lado, se han instalado dispositivos economizadores de agua, en grifos, duchas y cisternas de la vivienda. Sistemas de depuración y naturalización de agua de lluvia, para que sea apta para el consumo humano.

   1.2 Recursos Fabricados

   Todos los materiales empleados se han aprovechado al máximo para fabricar los componentes del edificio. Disminuyendo posibles residuos, mediante un proyecto correcto y una gestión eficaz.

   1.3 Recursos recuperados, reutilizado y reciclados

   La vivienda ha sido proyectada para que la mayoría de sus componentes puedan ser recuperados. De este modo se pueden reparar y reutilizar de forma indefinida. Además, los materiales utilizados pueden ser reciclados con facilidad con un coste energético mínimo.

2. Disminución del consumo energético

   2.1 Construcción

   Ha sido proyectada para ser construida con el menor coste energético posible. Optimizando los sistemas constructivos convencionales. De hecho el 70% de los componentes son industrializados, y se han fabricado con una cantidad mínima de energía. Además, todos los materiales han sido elegidos por su bajo consumo energético. 

   2.2 Uso

   Debido a sus características bioclimáticas, Biopar-II Eco-Housing tiene un consumo energético muy bajo. Además, la poca energía necesaria se obtiene de la radiación solar.

   La vivienda se calienta por efecto invernadero y por el calor emitido por sus ocupantes.

   El agua caliente se genera por medio de captores solares térmicos, los cuales están integrados en la fachada sur del conjunto.

   La energía eléctrica se obtiene mediante captores fotovoltaicos.

   La vivienda se refresca mediante un sistema arquitectónico geotérmico subterráneo, por tanto no necesita ningún sistema mecánico de refresco, logrando así que no consuma energía.

   2.3 Desmontaje

   La mayor parte de los componentes utilizados se pueden recuperar con facilidad. Con el fin de ser reparados en caso de deterioro y ser utilizados de nuevo, de forma indefinida.

   Cuando estos alcancen un elevado nivel de deterioro y no se puedan volver a utilizar, se pueden reciclar. De este modo, se pueden fabricar nuevos componentes y volver a colocarlos, de forma indefinida.

   El desmantelamiento es muy sencillo. Consume muy poca energía, ya que solo hay que quitar las piezas, una a una, en orden inverso a como se han colocado en el montaje.

3. Utilización de fuentes energéticas alternativas

   3.1 Solar térmica

   Captores solares. Para producir el ACS (agua caliente sanitaria)

   3.2 Solar térmica fotovoltaica

   Paneles fotovoltaicos. Para generar la energía eléctrica que necesita la vivienda.

4. Disminución de residuos y emisiones

   La vivienda no genera ningún tipo de emisiones ni residuos.

5. Mejora de la salud y el bienestar humanos

   Todos los materiales empleados son ecológicos y saludables. No tienen ningún tipo de emisiones que puedan afectar la salud humana. Del mismo modo, la vivienda se ventila de forma natural y aprovecha al máximo la iluminación natural, creando un ambiente saludable y mejor calidad de vida a sus ocupantes.

6. Disminución del precio de la vivienda y su mantenimiento

   Biopar-II Eco-Housing ha sido proyectada de forma racional. La mayoría de sus componentes son industrializados. Eliminando partidas superfluas, innecesarias o gratuitas, lo cual permite su construcción a un precio muy reducido, a pesar de sus características ecológicas.

   Del mismo modo, solo necesita mantenimiento: limpieza habitual, y tratamiento bianual de la madera a base de lasures.

7. Materiales ecológicos

1. Cimentación y estructura.

   – Muros de dos hojas y aislamiento.

   – La hoja interior constituye el muro de carga a base de bloques de madera-cemento (Durisol) de 20 cm. de grosor, y de gran formato. Estos bloques se rellenan de arena, o de aislamiento, dependiendo de su situación en la vivienda.

   – En otras partes del edificio se han utilizado paneles de hormigón armado aligerado de 15 cm. de grosor.

   – La hoja exterior se ha construido a base de ladrillos cerámicos perforados de 7 cm. En el interior de la doble hoja existe una capa de aislamiento de cáñamo de 6 cm. y una cámara de aire ventilada de 3 cm.

   – El forjado se ha realizado a base de placas prefabricadas de hormigón armado aligerado.

2. Acabados exteriores

   Pintura a los silicatos. Tablas machihembradas y rastreladas, de madera Ipe, termotratadas y tintadas con aceites vegetales.

3. Acabados interiores

   Pinturas vegetales. Solados de losetas de gres porcelánico. Puertas de tablero doble de madera aglomerada, chapado de madera de haya, y tratado con aceites vegetales.

4. Cubierta

   Cubierta ajardinada, con un espesor medio de 40 cm. de tierra.

5. Otros

   – Tuberías de agua de polipropileno.

   – Tuberías de desagüe de polietileno.

   – Electrodomésticos de alta eficiencia energética.

   – Tabiques y suelos de vidrio de altas prestaciones (anti-scratch, antideslizante, fácil limpieza, serigrafía especial).

   – Toldos de lona de algodón.

   – Carpintería de madera de Iroco tratada con aceites vegetales.

   – Protecciones solares de madera maciza de Ipe, tratada con aceites vegetales.

   – Todas las maderas utilizadas tienen un certificado de procedencia con tala selectiva y tratamiento ecológico (FSC).

Luis De Garrido Architects

Dream Green Architecture

Luis De Garrido

Máster en Arquitectura. Máster en Urbanismo. Doctor Arquitecto. Doctor Informático. Doctor en Historia del Arte. Doctor Honoris Causa por la Universidad San Martín de Porres.

www.luisdegarrido.com info@luisdegarrido.com

00 34 96 322 33 33

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