NADAL Eco-House

NADAL Eco-House

Vivienda ecológica y bioclimática, industrializada, desmontable, con ciclo de vida infinito y con consumo energético cero real a precio convencional

Mallorca. España
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
487’43 m2
847.000 euros

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Configuración arquitectónica

La vivienda se ubica en un lugar privilegiado a pocos metros del mar Mediterráneo, en la costa de Mallorca, en España. Los propietarios desean tener el máximo nivel de intimidad, y al mismo tiempo vivir del modo más integrado posible con la Naturaleza. Por ello su vivienda debe ser completamente autosuficiente, y por tanto capaz de generar la energía, el agua y los alimentos que puedan necesitar en todo momento.

La vivienda dispone de dos plantas y un sótano. En la planta sótano se ubican las instalaciones de depuración de aguas negras, aguas grises y agua de lluvia, y las estancias de almacenamiento de alimentos. En la planta baja se sitúan el salón, el comedor, la cocina, dos dormitorios, tres baños, garaje, sala de juegos, y varias estancias de uso flexible. En la primera planta se ubica el dormitorio principal, dos dormitorios de invitados, dos baños y una estancia de usos múltiples.

La vivienda se dispone en dirección este-oeste con la finalidad de aprovechar al máximo la radiación solar en invierno, y de poder disponer las protecciones solares más efectivas en verano.

La especial estructura arquitectónica de la vivienda le permite auto-regularse térmicamente todos los días del año, manteniendo una temperatura interior estable, sin necesidad de utilizar artefactos mecánicos de acondicionamiento. Para comportarse de forma adecuada tanto en invierno (generando calor por si misma), como en verano (generando fresco por si misma) la vivienda es capaz de reconfigurarse arquitectónicamente de forma muy sencilla (por medio de ventanas, compuertas y panales correderos).

La base conceptual del diseño de Nadal Eco-House vivienda se remonta a la estrategia compositiva aditivas establecidas inicialmente por Andrea Palladio (Palazzo Valmarana), que pocos entendieron en su tiempo, y que pocos se atrevieron a seguir. No obstante con posterioridad fueron desarrolladas por Iannis Xenaquis (Casa de vacances François-Bernard Mache, Amorgos), y por Heikkinen y Komonen (Fundación Indigo, Guinea Conacri).

La complejidad, la singularidad y el atractivo de esta vivienda se deben al hecho de que Luis De Garrido ha utilizado hasta 17 mallas compositivas diferentes, con la finalidad de simbolizar la fuerza de un caos organizado. A primera vista los diferentes volúmenes de la vivienda parecen estar dispuestos de forma caótica, sin embargo no es así, el conjunto forma un todo armónico que retiene la atención del espectador e invita a analizar los secretos compositivos de la vivienda. Todo ello con la finalidad de estimular la felicidad de sus ocupantes, y les permita su correcta evolución y trascendencia personales.

1. Consumo energético cero real, al menor precio posible

Nadal Eco-House tiene un consumo energético cero real (sin sobrecoste económico) porque se han seguido tres estrategias.

1. En primer lugar se ha informado adecuadamente a los ocupantes, haciéndoles saber la energía que consume cada artefacto, y el coste económico equivalente. Se les ha advertido sobre los costes directos y de los costes indirectos (consumo, reparaciones, mantenimiento, etc.). También se les ha informado de todos los efectos secundarios que tiene la utilización de dichos artefactos (vibraciones, ruidos, olores, etc.) y 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, y sin pagar recibos de agua, ni recibos de electricidad). De este modo se ha conseguido una concienciación de los ocupantes, que finalmente han rechazado la mayoría de los artefactos habituales que se suelen incorporar en los edificios.

2. La vivienda 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 la vivienda se ha diseñado para que se ventile de forma natural, sin artefactos mecánicos, y que se ilumine de forma natural durante el día.

3. La vivienda 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 Nadal Eco-House, así como su potencia total:

Frigorífico	300 w. (potencia promediada)
Placa de inducción	900 w.
Microondas (2)	800 w.
Lavadora	900 w.
Televisor (3)	300 w.
Ordenadores	200 w.
Iluminación leds	450 w.
Radiadores eléctricos (5)	2.500 w.
Depuración de aguas	2.000 w.
Total:	8.250 w.

La potencia total de los artefactos de la vivienda es muy baja, ya que debido a su especial diseño bioclimático, la vivienda no necesita artefactos de calefacción ni de aire acondicionado. No obstante para suministrar la energía eléctrica para alimentar todos los artefactos de la vivienda se deberían instalar un conjunto de captores fotovoltaicos con una potencia de 8.250 w., con un coste económico elevado. Para reducir el coste del sistema fotovoltaico se debe reducir su potencia, y ello se puede hacer, ya que no todos los artefactos deben estar funcionando al mismo tiempo. En este sentido se han diseñado varios escenarios posibles de consumo y se ha llegado a la conclusión de que es posible no sobrepasar una potencia de 3.500 w. alternando adecuadamente la utilización de los diferentes artefactos.

Por ello 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 previsto un equipo de suministro de energía solar fotovoltaica que genera una potencia de 3.500 w., (10 captores solares fotovoltaicos, con 350 w. pico 24 v.) instalado en la cubierta, y con un coste económico de 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.

La energía total consumida por Nadal Eco-House (Superficie 487’43 m2) es muy reducida (14’77 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 = 5’39 kwha/m2
Placa de inducción	900 w. * 2 h. * 365 = 657 = 1’34
Microondas	800 w. * 1 h. * 365 = 292 = 0’59
Lavadora	900 w. * 1 h. * 365 = 328’5 = 0’67
Televisor (3)	300 w. * 4 h. * 365 = 438  = 0’89
Ordenadores	200 w. * 8 h. * 365 = 584 = 1’19
Iluminación leds	450 w. * 5 h. * 365 = 821’2 = 1’68
Radiadores	2.500 w. * 5 h. * 60 = 750 = 1’53
Depuración aguas	2.000 w. * 1 h. * 365 = 730 = 1’49
Energía total consumida por m2	14’77 kwha/m2

2. Autosuficiencia en agua

Nadal Eco-House es autosuficiente en agua, ya que genera por sí misma el agua que necesitan sus ocupantes. Por tanto, no necesita conectarse a los sistemas de suministro de agua municipales.

El agua necesaria (tanto para el consumo humano como para el riego de las superficies de cultivo y zonas verdes), se obtiene de varias fuentes complementarias:

Agua subterránea

Se ha recuperado un antiguo pozo de riego para extraer aguas freáticas y de acuíferos subterráneos. Esta agua puede utilizarse directamente para riego.

Agua pluvial

El agua de lluvia que cae sobre las cubiertas de la vivienda se recoge, se filtra adecuadamente y se lleva hasta un depósito subterráneo.

El agua subterránea se mezcla con el agua de lluvia y se almacena en un depósito enterrado, con una capacidad de 10.000 litros, y posteriormente se filtra y se trata adecuadamente por medio de un sistema de radiación ultravioleta. Posteriormente estas aguas reciben un tratamiento adecuado, para convertirse en potable, por medio de un sistema de ósmosis inversa.

Reciclaje de aguas grises 

Las aguas grises generadas por la vivienda se tratan adecuadamente por medio de un sistema mecánico de oxigenación. El agua así obtenida se mezcla con agua procedente de acuíferos y agua de lluvia, y se utiliza como riego de los huertos y los jardines.

Reciclaje de aguas negras 

Las aguas negras se tratan por medio de un pozo negro de filtración, y se utilizan para fabricar compost para los huertos biológicos.

3. Autosuficiencia de alimentos

La vivienda dispone de un huerto biológico capaz de proporcionar alimentos básicos a sus ocupantes. El clima mediterráneo de Mallorca permite varios cultivos al año de cereales, leguminosas frutas y verduras. La superficie cultivable disponible es más que suficiente para alimentar a los ocupantes de la vivienda, y a los animales de la pequeña granja adyacente.

4. Máximo nivel ecológico

Nadal 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

De forma comparativa se debe mencionar que algunos de los más conocidos sistemas de calificación medioambiental, como por ejemplo LEED tan solo utiliza 3 de estos 39 indicadores ecológicos.

5. Construcción prefabricada y desmontable

Para lograr el mayor nivel ecológico posible la vivienda ha sido diseñada en base a un determinado conjunto de elementos arquitectónicos que pueden ensamblarse y desensamblarse con toda facilidad. De este modo cada elemento puede ser recuperado, reparado y reutilizable la mayor cantidad posible de veces, asegurando que en la construcción de la vivienda se ha utilizado la menor cantidad posible de energía y además un ciclo de vida infinito. Dicho de otro modo, con el menor nivel posible de mantenimiento la vivienda puede perdurar un tiempo infinito, con el menor consumo energético posible por unidad de tiempo.

6. Ciclo de vida infinito

Por las razones expuestas, la vivienda puede tener un ciclo de vida infinito, con el menor mantenimiento posible por unidad de tiempo.

7. Auto-regulación térmica sin necesidad de artefactos de calefacción ni de aire acondicionado

Debido a su avanzado diseño arquitectónico, la vivienda es capaz de auto-regularse térmicamente, manteniendo una temperatura interior constante, capaz de asegurar el máximo confort y bienestar a sus ocupantes. La vivienda mantiene en su interior una temperatura estable que oscila entre 24º C y 25º C todos los días del año. Por ello la vivienda no necesita sistemas mecánicos de calefacción, ni de aire acondicionado.

En verano se cierran parcialmente los estores interiores y las contraventanas exteriores del sur, y la vivienda se ilumina por medio de la radiación solar indirecta del norte (de este modo, se ilumina de forma natural, pero no se calienta). En cambio, en invierno, se abren completamente las contraventanas del sur, y la vivienda se convierte en un enorme invernadero, aprovechando al máximo la radiación solar, y calentándose por sí misma.

8. Características Bioclimáticas

Optimo diseño bioclimático que permite una regulación térmica sin consumo energético y con la menor necesidad posible de artefactos generadores de energía.

Gracias a su especial diseño arquitectónico, Nadal Eco-House es capaz de auto-regularse térmicamente, sin apenas consumo energético. Es decir, tiende a calentarse por sí misma en invierno y a refrescarse por sí misma en verano, sin necesidad de artefactos que consumen energía.

En concreto, en su especial diseño se han utilizado las siguientes estrategias bioclimáticas:

1. Sistemas de generación de calor

La vivienda es capaz de calentarse por sí misma en invierno, sin necesidad de ningún tipo de artefactos. Esto es posible de dos modos:

1. Evitando enfriarse

   Disponiendo la inercia térmica en el interior de las envolventes arquitectónicas, debido a su alto aislamiento térmico ubicado en la parte externa de las mismas, y disponiendo grandes superficies vidriadas predominantemente en la fachada sur.

2. Calentándose de forma natural

   Debido a un cuidadoso y especial diseño bioclimático, y su perfecta orientación sur, la vivienda se calienta por efecto invernadero y radiación solar directa. Del mismo modo, permanece caliente durante mucho tiempo, debido a su alta inercia térmica.

2. Sistemas de generación de fresco

La vivienda es capaz de refrescarse por sí misma en verano, sin necesidad de ningún tipo de artefactos, de cuatro modos:

1. Evitando calentarse

   Debido a su adecuado aislamiento térmico ubicado en la parte externa de las envolventes arquitectónicas; disponiendo la mayor parte de la superficie vidriada en la fachada sur; y disponiendo de protecciones solares para la radiación solar directa e indirecta (un tipo de protección diferente para cada uno de los huecos, dependiendo de su orientación).

2. Refrescándose

   Debido a un sistema de enfriamiento arquitectónico de aire por medio de galerías subterráneas. El aire de ventilación exterior entra a la vivienda atravesando un laberinto de galerías subterráneas. Al recorrer todas estas galerías, el aire cede todo su calor al terreno, y se va enfriando paulatinamente. De este modo el aire entra fresco al interior de la vivienda. Finalmente, el aire recorre la vivienda y la va refrescando de forma constante y continua.

3. Acumulando el fresco de la noche

   Debido a la alta inercia térmica de la vivienda (en la parte interior de las envolventes) y a su adecuado aislamiento (en la parte exterior de las envolventes), el interior de la vivienda se va refrescando a lo largo de la noche, y se mantiene fresca durante la práctica totalidad del día siguiente.

4. Extracción del aire caliente

   A través de la parte superior de todas las ventanas de la vivienda y por medio de dos chimeneas solares ubicadas en la parte central de la misma. El aire del interior de la vivienda se va calentando a lo largo del día, y por ello se hace menos denso y asciende, y escapa por la parte superior de la vivienda y las chimeneas solares. De este modo se genera una corriente de succión del aire fresco que entra a la vivienda por las galerías subterráneas, y al mismo tiempo extrae en todo momento el aire recalentado de la vivienda, y la mantiene fresca.

3. Sistemas de acumulación (calor o fresco)

El calor generado durante el día (durante el invierno) se acumula en el interior de la vivienda (debido a su elevada inercia), que se mantiene caliente durante la noche. Del mismo modo, el fresco generado durante la noche (durante el verano) se acumula en el interior, manteniendo fresca la vivienda durante todo el día.

4. Sistemas de transferencia (calor o fresco)

En invierno el calor generado por efecto invernadero y radiación natural se reparte en forma de aire caliente por todo el edificio, debido a mecanismos de transferencia por contacto directo y por radiación natural. En verano, el aire fresco generado en las galerías subterráneas se reparte por la vivienda por medio de un conjunto de rejillas repartidas en el forjado de la vivienda, por convección y por impulsión. Esta corriente de aire refresca todas las estancias de la vivienda.

5. Ventilación natural

La ventilación de la vivienda se hace de forma continuada y natural, a través de las envolventes arquitectónicas porosas, lo que permite una ventilación adecuada, sin pérdidas energéticas. Este tipo de ventilación es posible ya que todos los materiales utilizados son transpirables (paneles de hormigón, placas de piedra natural, aislamiento de celulosa, listones de madera, paneles de madera-cemento, pinturas de silicatos y cal, etc.).

9. Eliminación integral de residuos

La vivienda se construye sin generar ningún tipo de residuos ni de emisiones ya que todos sus elementos son prefabricados y se ensamblan con extremada sencillez. Por otro lado, los residuos orgánicos que se generan durante el uso de la vivienda se gestionan de forma óptima y se utilizan para hacer “compost” que sirva de abono para los huertos circundantes. Por otro lado, las aguas negras se tratan convenientemente, y se utilizan igualmente, para abono de dichos huertos.

10. Estimular el bienestar y la felicidad de los ocupantes de la vivienda

Desde un punto de vista físico, emocional y psicológico, se han identificado un conjunto de factores concretos, capaces de garantizar el bienestar y la felicidad de las personas. Estos factores se han tenido en cuenta, de forma exhaustiva, en el diseño de Nadal Eco-House, para convertirla en una caja de resonancia, capaz de fomentar y amplificar la felicidad de sus ocupantes.

Los factores que se han tenido en cuenta son los siguientes:

1. Estabilidad térmica en el interior de la vivienda
2. Variación térmica sutil con el cambio de las estaciones
3. Luz natural durante todo el día
4. Simplicidad tecnológica y mínimo mantenimiento
5. Materiales de construcción naturales
6. Diseño arquitectónico simple, y estimulante
7. Colores apropiados en cada estancia
8. Sentido de seguridad y privacidad
9. Sistema compositivo adecuado para garantizar la belleza
10. Ausencia de elementos patógenos
11. Transpirabilidad (ventilación natural continuada)
12. Fomentar las relaciones humanas
13. Autosuficiencia (energía, agua, alimentos)

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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