CORDOBA Eco-House

CORDOBA Eco-House

Vivienda ecológica y bioclimática con consumo energético cero real a precio convencional

Córdoba. España
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
332’86 m2
375.450 euros

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Configuración arquitectónica

La vivienda se encuentra ubicada en la ciudad de Córdoba (España), con una climatología muy extrema, ya que en verano las temperaturas pueden alcanzar 45ºc, y en invierno bajar de 0ºc. Por ello se creado una tipología arquitectónica muy especial, con el fin de que la vivienda sea capaz de auto-regularse térmicamente, y permanecer a una temperatura entre 24ºc y 26ºc todos los días del año, sin necesidad de artefactos.

La vivienda se distribuye en tres plantas:

• La planta sótano alberga una sala central polivalente.
• La planta baja alberga las estancias de la vivienda: salón, cocina, dormitorios y baños.
• La planta primera alberga un dormitorio y un salón para invitados.

Se ha proyectado una sala polivalente en el sótano con el fin de mantener un gran volumen de aire fresco (que por efecto de succión de las chimeneas solares ascienda y recorra toda la vivienda, refrescándola a su paso). Del mismo modo, la planta baja y la planta primera están huecas para albergar un patio central de forma alargada. La planta primera dispone las estancias en la zona norte, con el fin de que la radiación solar acceda a las mismas a través del patio central. De este modo el patio central se convierte en un invernadero de gran tamaño.

El patio central cubierto es primordial para el correcto funcionamiento bioclimático, ya que permite que la vivienda se refresque en verano, y se mantenga caliente en invierno.
En verano el patio central proporciona iluminación central y cenital a la vivienda. La temperatura exterior es tan alta que no se puede iluminar la vivienda por medio de ventanas convencionales (de hecho, las ventanas deberían estar casi cerradas todo el verano). Por tanto, la iluminación entra a la vivienda por la parte superior del patio central, reflejándose en los muros y espejos interiores y llegando hasta el sótano.

Las dos chimeneas solares existentes sobre el patio se calientan por la radiación solar, de este modo calienta el aire de su interior, que asciende a gran velocidad, y crea una fuerza de succión. Por otro lado, en el sótano de la vivienda se crea una gran bolsa de aire fresco que asciende al ser succionado. De este modo se crea una corriente de aire en el interior de la vivienda, a través del patio central, recorriendo toda la vivienda, y refrescándola a su paso.

Es decir, el gran patio ventral cubierto permite que la vivienda esté perfectamente iluminada en su interior, pero sin llegar a calentarse. La radiación solar entra a la vivienda por la parte superior del patio y calienta el aire. Pero este aire caliente no llega a calentar la vivienda, ya que escapa inmediatamente al exterior a través de las chimeneas solares, creando una corriente ascendente de succión y extrayendo el aire fresco del sótano.

Por otro lado, hay que tener en cuenta que en invierno la temperatura de Córdoba puede llegar a ser muy baja, y es necesario que entre al edificio la mayor cantidad de radiación solar directa. Por este motivo la vivienda tiene forma alargada, permitiendo la existencia de grandes cristaleras en la fachada sur.

De este modo la vivienda se calienta perfectamente por efecto invernadero. En verano, en cambio, las cristaleras se cubren por medio de unas contraventanas exteriores, impidiendo que entre la radiación solar, y por tanto que la vivienda se caliente.

1. Consumo energético cero real, al menor precio posible

Córdoba Eco-House 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 Córdoba Eco-House, así como su potencia total:

Frigorífico	300 w. (potencia promediada)
Placa de inducción	900 w.
Horno	2.000 w.
Microondas	700 w.
Lavadora	1.200 w.
Televisor (3)	450 w.
Ordenadores	100 w.
Iluminación leds	500 w.
Sistema de purificación	1.000 w.
Total:	7.150 w.

No obstante 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 3.500 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 4.200 w., con un coste económico aceptable.

El sistema incorpora 12 captores solares fotovoltaicos (350 w. pico 24 v.) instalados en la cubierta, y tiene un coste económico de unos 7.500 euros (IVA incluido).
La potencia generada oscila continuamente alrededor de los 3.500 w. por lo que tan solo se debe tener la precaución de elegir el momento adecuado para utilizar la lavadora, y 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, y simplemente consumir el agua (previamente depurada y tratada) almacenada en depósitos de reserva para tal fin.

La energía total consumida por Córdoba Eco-House (Superficie 332’86 m2) es muy reducida (19’48 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”.

	Potencia. Funcionamiento. Energía año. Energía/m2
Frigorífico	300 w. 24 h. * 365 2.628 kwh 7’89 kwha/m2
Placa de inducción	900 w. 2 h. * 365 657 1’97
Horno	2.000 w. 0’5 h. * 365 365 1’09
Microondas	700 w. 1 h. * 365 255’5 0’76
Lavadora	1.200 w. 1 h. * 365 438 1’31
Televisor  (3)	450 w. 4 h. * 365 657 1’97
Ordenadores	100 w. 8 h. * 365 292 0’87
Iluminación (leds)	500 w. 5 h. * 365  912 2’74
Sistema de purificación	1.000 w. 1 h. * 365  365   1’09
Energía total consumida por m2	19’48 kwha/m2

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

La estructura arquitectónica de Córdoba Eco-House 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; se cierra las compuertas del hueco que conecta el sótano con la planta baja; se cierra la puerta de la escalera del sótano y se cierran 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 35 m2) generan una potencia calorífica de unos 9.000 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 23ºc en invierno, y no necesita sistemas mecánicos de calefacción.
• El elemento clave es el diseño del patio central, que permite que la radiación solar acceda incluso hasta las estancias posteriores de la vivienda y se convierte en un gran invernadero capaz de calentar la vivienda.
• El elevado nivel de aislamiento (en la parte exterior de las envolventes) permite que no se disipe el calor acumulado en el interior de la vivienda. Como el aislamiento se encuentra en la parte exterior de las envolventes del edificio, la gran masa térmica del edificio está situada en su interior. De este modo el calor generado durante el día se puede acumular en el interior de la vivienda, y se mantiene durante toda la noche.

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

• Para refrescar el edificio se ha diseñado un ingenioso sistema arquitectónico.
• El aire de la cara norte de la vivienda (el aire más fresco del entorno) se canaliza hasta un conjunto de galerías subterráneas donde se refresca a la temperatura del subsuelo (unos 18ºc) y se lleva hasta el sótano.
• En el sótano el aire fresco asciende por una corriente de succión generada por las chimeneas solares ubicadas sobre el patio central cubierto. De este modo el aire fresco puede recorrer todas las estancias de la vivienda refrescándolas a su paso.
• Por otro lado, los ventanales de la vivienda están protegidos por medio de protecciones solares horizontales y verticales, evitando que la radiación solar directa penetre en el 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

Córdoba Eco-House 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.

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

1. Óptimo diseño bioclimático

   Para reducir al máximo la necesidad de energía. En el diseño del hotel se han utilizado todo tipo de estrategias bioclimáticas para conseguir que consuma la menor cantidad posible de energía, se ilumine de forma natural, se ventile de forma natural, y se auto-regule térmicamente, todos los días del año. Como resultado, el edificio se refresca por sí mismo en verano, y se calienta por sí mismo en invierno. Del mismo modo, durante el día el edificio 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 4.200 w. pico, para proporcionar la poca energía eléctrica que necesita la vivienda. Estos se han integrado sobre la cubierta ajardinada.

5. Dos captores solares térmicos

   Para generar el agua caliente sanitaria que necesita la vivienda. Se han integrado arquitectónicamente en la cubierta ajardinada.

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 sistema natural 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

Córdoba 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

– Estas, generadas por la vivienda  se filtran, se tratan y se utilizan para el riego del jardín.

6. Máximo nivel ecológico

Córdoba Eco-House se ha diseñado cumpliendo escrupulosamente 39 indicadores ecológicos que Luis De Garrido ha identificado con la finalidad de lograr el máximo nivel ecológico posible en cualquier tipo de construcción. Estos indicadores son los siguientes:

1. Optimización de recursos. Naturales y artificiales

   1.1. Nivel de utilización de recursos naturales

   1.2. Nivel de utilización de materiales duraderos

   1.3. Nivel de utilización de materiales recuperados

   1.4. Capacidad de reutilización de los materiales utilizados

   1.5. Nivel de utilización de materiales reutilizables

   1.6. Capacidad de reparación de los materiales utilizados

   1.7. Nivel de utilización de materiales reciclados

   1.8. Capacidad de reciclaje de los materiales utilizados

   1.9. Nivel de aprovechamiento de los recursos utilizados

   

2. Disminución del consumo energético

   2.1. Energía consumida en la obtención de materiales

   2.2. Energía consumida en el transporte de materiales

   2.3. Energía consumida en el transporte de la mano de obra

   2.4. Energía consumida en el proceso de construcción del edificio

   2.5. Energía consumida por el edificio a lo largo de su vida útil

   2.6. Nivel de adecuación tecnológica para la satisfacción de necesidades humanas

   2.7. Eficacia energética del diseño arquitectónico bioclimático

   2.8. Nivel de inercia térmica del edificio

   2.9. Energía consumida en el proceso de derribo o desmontaje del edificio

3. Fomento de fuentes energéticas naturales

   3.1. Nivel de utilización tecnológica a base de energía solar

   3.2. Nivel de utilización tecnológica a base de energía geotérmica

   3.3. Nivel de utilización tecnológica a base de energías renovables por el ecosistema natural

   

4. Disminución de residuos y emisiones

   4.1. Nivel de residuos y emisiones generadas en la obtención de materiales de construcción

   4.2. Nivel de residuos y emisiones generadas en el proceso de construcción

   4.3. Nivel de residuos y emisiones generadas en el mantenimiento de los edificios

   4.4. Nivel de residuos y emisiones generadas en el derribo de los edificios

5. Aumento de la calidad de vida de los ocupantes de los edificios

   5.1. Emisiones perjudiciales para el ecosistema natural

   5.2. Emisiones perjudiciales para la salud humana

   5.3. Numero de enfermedades de los ocupantes del edificio

   5.4. Grado de satisfacción y bienestar de los ocupantes del edificio

6. Disminución del mantenimiento y coste de los edificios

   6.1. Nivel de adecuación entre la durabilidad de los materiales y su ciclo de vida funcional

   6.2. Adecuación funcional de los componentes

   6.3. Recursos consumidos por el edificio en su actividad cotidiana

   6.4. Energía consumida por el equipamiento tecnológico del edificio

   6.5. Energía consumida en la accesibilidad al edificio

   6.6. Energía residual consumida por el edificio cuando no está ocupado

   6.7. Nivel de necesidad de mantenimiento en el edificio

   6.8. Nivel de necesidad de tratamiento de emisiones y residuos generados por el edificio

   6.9. Coste económico en la construcción del edificio

   6.10. Entorno social y económico

A continuación se reseñan algunas de las acciones más importantes realizadas para cumplir con los 39 indicadores:

1. Optimización de recursos. Naturales y artificiales

   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

   La vivienda ha sido proyectada para ser construida con el menor coste energético posible, optimizando los sistemas constructivos convencionales.

   De hecho aproximadamente un 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, Córdoba Eco-House tiene un consumo energético muy bajo. Además, la poca energía necesaria se obtiene de la radiación solar. La vivienda dispone de un sistema fotovoltaico de generación de energía eléctrica.

   La vivienda se calienta por efecto invernadero, por el suelo radiante solar y por el calor emitido por sus ocupantes. El agua caliente se genera por medio de los captores solares térmicos integrados en la fachada sur del conjunto.

   La vivienda se refresca mediante un sistema arquitectónico de galerías subterráneas, y no necesita ningún sistema mecánico de refresco, por lo que no consume energía. La poca energía eléctrica que consume la vivienda se obtiene mediante captores fotovoltaicos.

   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

   Se han incorporado captores solares térmicos para generar agua caliente, y captores solares fotovoltaicos para generar electricidad.

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

   Córdoba Eco-House 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.

 

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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