PAULA Eco-House

PAULA Eco-House

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

Torrelodones. Madrid. España
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
179’46 m2
225.500 euros

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PAULA Eco-House se ubica en la urbanización Peñalar de la ciudad de Torrelodones, en Madrid. En esta localidad el clima es continental y las temperaturas son extremas, ya que hace mucho calor en verano y hace mucho frío en invierno.

Configuración Arquitectónica

La vivienda tiene dos niveles, y se encuentra semienterrada. El terreno tiene una pendiente ascendente en dirección norte. Por ello la planta baja en el lado sur está al nivel del terreno, en cambio en el lado norte está completamente enterrada.

El acceso de la vivienda está en el lado norte de la planta primera, esta alberga un solo espacio (salón-comedor-cocina) y un baño. En tanto, la planta baja alberga una sala polivalente, dos dormitorios, un baño y la sala de máquinas.

La estructura de la vivienda es extraordinariamente sencilla, y de forma triangular, como resultado de alcanzar un equilibrio entre los condicionantes medioambientales, condicionantes programáticos, condicionantes del lugar y la necesidad de vistas de todas las estancias al sur de la parcela.

Los lados laterales de la vivienda no disponen de ningún hueco, excepto unos pequeños huecos de ventilación de los baños. En cambio, el lado sur está casi completamente acristalado, y dispone de un importante sistema de protecciones solares verticales y horizontales.

De este modo, en invierno, la cara sur se convierte en una extensa superficie acristalada, proporcionando un enorme efecto invernadero a la vivienda y calentándola de forma natural.

En cambio, en verano, la cara sur se puede cerrar, casi por completo, por medio de paneles correderos de madera, generando un espacio sombreado y evitando que la vivienda se caliente. De este modo, la vivienda puede reconfigurarse y cambiar su comportamiento bioclimático, de forma sencilla, simplemente desplazando algunos paneles de protección solar y ciertas rejillas de ventilación interiores.

1. Consumo energético cero real, al menor precio posible

Paula 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 Paula 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	150 w.
Ordenadores	100 w.
Iluminación leds	250 w.
Radiadores eléctricos (2)	3.000 w.
Total:	8.600 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 4.500 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 4.900 w., con un coste económico aceptable.

El sistema incorpora 14 captores solares fotovoltaicos (350 w. pico 24 v.) instalados en la cubierta, y tiene un coste económico de unos 8.000 euros (IVA incluido). La potencia generada oscila continuamente alrededor de los 4.000 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 Paula Eco-House (Superficie 179’46 m2) es muy reducida (42’09 kwha/m2), y desde luego 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 14’64 kwha/m2
Placa de inducción	900 w. 2 h. * 365 657 3’66
Horno	2.000 w. 0’5 h. * 365 365 2’03
Microondas	700 w. 1 h. * 365 255’5 1’42
Lavadora	1.200 w. 1 h. * 365 438 2’44
Televisor	150 w. 8 h. * 365 438 2’44
Ordenadores	100 w. 8 h. * 365 292 1’62
Iluminación (leds)	250 w. 8 h. * 365 325’8 1’81
Radiadores eléctricos	3.000 w. 6 h. * 120 2.160 12’14
Energía total consumida por m 2	42’09 kwha/m2

(Nota: Debido a la poca superficie de la vivienda el consumo por unidad de superficie es muy elevado, lo cual demuestra lo poco afortunada que este tipo de unidad de medición para calificar la eficiencia energética de los edificios).

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

La estructura arquitectónica de Paula 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 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 m) generan una potencia calorífica de unos 8.000 w. de media en invierno.

Los radiadores eléctricos proporcionan una potencia calorífica adicional de 3.000 w. 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.

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.

Todos 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 están equipados con protecciones solares correderas que los protegen de la radiación solar indirecta.

En esta época del año se cierran por completo las contraventanas exteriores del sur, y la vivienda se ilumina por medio de la radiación solar indirecta de la cara norte (de este modo, se ilumina de forma natural, y no se calienta). El hecho de que la vivienda esté parcialmente enterrada en la planta baja ayuda a mantener una temperatura fresca en la vivienda, especialmente en la planta baja. 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

Paula 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. 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 4.900 w. pico, para proporcionar la poca energía eléctrica que necesita la vivienda. Estos se han integrado sobre la cubierta ajardinada.

5. Captores solares

   Se instalaron dos captores solares térmicos para generar el agua caliente sanitaria que necesita la vivienda.

6. Se ha instalado un sencillo sistema natural de des-humectación

   El único sistema de calefacción, que complementa el efecto invernadero, son dos radiadores eléctricos, con una potencia total de 3.000 w. Los radiadores apenas se necesitan durante tres meses al año.

5. Autosuficiencia en agua

Paula 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, permitiendo utilizarse en la ducha, lavabo, lavadero, fregadero y lavadora.

Agua potable

– La vivienda dispone de un pozo de agua potable, que convenientemente tratada sirve para el consumo humano.

Reciclaje de aguas grises

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

6. Máximo nivel ecológico

Paula 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

   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, Paula Eco-House 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

   Paula 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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