BioHILERA Eco-Housing

Conjunto residencial ecológico y bioclimático. Viviendas con consumo energético cero real a precio convencional

Gandía. Valencia. España
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
89’85 – 164’95 m2 (superficie menor y mayor de las viviendas)
69.500 – 118.800 euros (coste menor y mayor de las viviendas)

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Configuración arquitectónica

BioHILERA es un conjunto de viviendas sociales de promoción privada ubicado dentro de la trama urbana del interior de la ciudad, lo que posibilita una total integración social de sus ocupantes.

Las ordenanzas municipales obligan en esta zona a una tipología de viviendas en hilera, para garantizar una baja densidad edificatoria, y la mayor calidad de vida posible. Por ello, y con la finalidad de evitar el carácter repetitivo intrínseco a esta tipología, el diseño del complejo BioHILERA tiene un fuerte carácter dinámico y barroco, en base a una estructura de muros de carga ligeramente inclinados, de forma alternada, respecto de la ortogonal de los viales. De este modo se crea una enorme diversidad de espacios arquitectónicos con un elevado número de rincones, que invitan a ser descubiertos y explorados por parte de sus ocupantes.

La estructura funcional del conjunto es igualmente sencilla. La planta baja del conjunto alberga una galería que comunica el jardín delantero con el jardín trasero, y la zona de día, y la primera planta alberga la zona de noche. El espacio cubierto que comunica el jardín delantero con el jardín trasero hace las veces de garaje con la finalidad de reducir el precio al máximo.

Todas las viviendas son ampliables. La superficie inicial de cada vivienda es de 89’85 m2 y puede llegar a tener una superficie de 164’95 m2. Por otro lado, las viviendas tienen un elevado nivel de flexibilidad, con la finalidad de adaptarse a la casuística de cualquier núcleo de familia posible. Por ejemplo, en planta baja se puede cerrar con vidrio la parte anterior del garaje, convirtiéndolo en una extensión del salón, a modo de estancia de recepción a la vivienda. Del mismo modo, los dormitorios de la planta primera pueden reconfigurarse y agruparse entre sí, abatiendo los muros divisorios.

Las viviendas están perfectamente orientadas al sur, y debido a su especial diseño, son capaces de autorregularse térmicamente. En invierno se genera un elevado efecto invernadero que permite que las viviendas se calienten tan solo con la ayuda de dos radiadores eléctricos de 1.000 w. de potencia. En verano, las viviendas permanecen frescas en todo momento debido a su elevada inercia térmica (con lo que se mantienen a la temperatura de la noche), a su diseño bioclimático, a su orientación sur, a sus protecciones solares, y haciendo uso de unas galerías subterráneas (que generan y mantienen un elevado volumen de aire fresco que recorre las viviendas y las refrescan a su paso).

1. Consumo energético cero real, al menor precio posible

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

1. En primer lugar se ha informado 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).

2. Las viviendas se han diseñado de forma muy especial para que se autorregulen térmicamente y no necesiten ningún artefacto de calefacción, ni de enfriamiento, ni de ventilación. Del mismo modo las viviendas se han diseñado para que se ventilen de forma natural, sin artefactos mecánicos, y que se ilumine de forma natural durante el día.

3. Las viviendas incorporan 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 BioHILERA Eco-Housing, así como su potencia total:

Frigorífico	300 w. (potencia promediada)
Placa de inducción	900 w.
Microondas	700 w.
Lavadora	800 w.
Televisor (3)	200 w.
Ordenadores	100 w.
Iluminación leds	100 w.
Radiador eléctrico	1.000 w.
Depuración de aguas	100 w.
Total:	4.200 w.

Por tanto, la potencia total de todos los artefactos electromecánicos de la vivienda es bastante reducida, ya que debido a su cuidadoso diseño bioclimático, los edificios no necesitan calefacción ni 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 4.200 w., con un coste económico elevado, que quizás no podrían pagar los compradores de las viviendas. 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 2.000 w. alternando 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 2.000 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 previsto un equipo de suministro de energía solar fotovoltaica que genera una potencia ligeramente superior, de 2.100 w., con un coste económico aceptable. El sistema fotovoltaico previsto dispone, por cada vivienda, de 6 captores solares fotovoltaicos (350 w. pico 24 v.) instalados en la cubierta, y tiene un coste económico medio, de unos 3.000 euros (IVA incluido) por vivienda. La potencia generada oscila continuamente alrededor de los 2.000 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 BioHILERA Eco-Housing (superficie media de las viviendas 120 m2) es muy reducida (44’60 kwha/m2), y desde luego (a pesar de tener una superficie reducida) 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 = 21’9 kwha/m2
Placa de inducción	900 w. * 2 h. * 365 = 657 = 5’47
Microondas	700 w. * 1 h. * 365 = 255’5 = 2’12
Lavadora	800 w. * 1 h. * 365 = 292 = 2’43
Televisor	200 w. * 4 h. * 365 = 292  = 2’43
Ordenadores	100 w. * 8 h. * 365 = 292 = 2’43
Iluminación leds	100 w. * 5 h. * 365 = 182’5 = 1’52
Radiador eléctrico	1.000 w. * 8 h. * 90 = 720 = 6’00
Depuración aguas	100 w. * 1 h. * 365 = 36’5 = 0’30
Energía total consumida por m2	44’60 kwha/m2

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

La estructura arquitectónica del bloque de viviendas de BioHILERA Eco-Housing (y de cada una de las viviendas integrantes de los bloques) tiene un estudiado y avanzado diseño bioclimático. Este especial diseño permite que las diferentes viviendas del conjunto puedan 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 tanto las viviendas son capaces de reconfigurarse de forma sencilla, para que puedan comportarse de forma adecuada, tanto en invierno (generando calor por sí mismas), como en verano (generando fresco por sí mismas).

En invierno las viviendas del conjunto se calientan por efecto invernadero y radiación solar directa. Las protecciones solares permiten que entre la máxima cantidad de radiación solar posible al interior de las viviendas, que se comportan como invernaderos. 

Las especiales cristaleras ubicadas al sur de la vivienda (con una superficie media de unos 10 m2) generan una potencia calorífica de unos 3.000 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. De forma complementaria se pueden conectar dos radiadores eléctricos, con una potencia de 1.000 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

En verano las viviendas se refrescan por medio de una ventilación cruzada optimizada, en la que el aire de entrada se enfría de varios modos. En general se han creado varios espacios sombreados en la cara norte de los bloques, con la finalidad de generar una gran bolsa de aire fresco. En las viviendas unifamiliares además se han proyectado un conjunto de galerías subterráneas, en donde el aire exterior se refresca, hasta alcanzar unos 19-20º c. En un caso y en otro, se abren las compuertas inferiores de entrada de aire fresco, así como las ventanas superiores ubicadas en la parte alta de los ventanales situados en la fachada sur. De este modo se crea una corriente de aire fresco que recorre todos los espacios de la vivienda, refrescándolos 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 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. En verano se pueden cerrar por completo las contraventanas exteriores situadas al sur, y la vivienda se ilumina por medio de la radiación solar indirecta procedente de las ventanas situadas al norte. El sistema de des-humectación, por efecto peltier, se puede activar con la finalidad de reducir la humedad del aire, y ello disminuye unos 5 grados la sensación térmica. 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

BioHILERA Eco-Housing 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. Se ha realizado un óptimo diseño bioclimático para reducir al máximo la necesidad de energía. En el diseño de los bloques y de cada una de las viviendas se han utilizado todo tipo de estrategias bioclimáticas para conseguir que consuman la menor cantidad posible de energía, se iluminen de forma natural, se ventilen de forma natural, y se auto-regulen térmicamente, todos los días del año. Como resultado, las viviendas se refrescan por sí mismas en verano, y se calientan por sí mismas en invierno. Del mismo modo, durante el día las viviendas se iluminan de forma natural, todos los días del año, sin necesidad de luminarias artificiales.

2. Se han incorporado en las viviendas solo los electrodomésticos imprescindibles, y que además son de muy bajo consumo eléctrico.

3. Se han utilizado sistemas de iluminación artificial a base de luminarias de bajo consumo energético.

4. Se ha previsto un sistema fotovoltaico de generación de electricidad con una potencia de 2.100 w. pico, para cada vivienda (275 kw. pico para el conjunto de viviendas) para proporcionar la poca energía eléctrica que necesitan las viviendas. Los captores solares fotovoltaicos se han integrado sobre los áticos de las cubiertas.

5. Se han incorporado un conjunto de captores solares térmicos para generar el agua caliente sanitaria que necesitan las viviendas. Los captores solares se han unido de tres en tres, con un depósito integrado, que suministra agua caliente a todas las viviendas situadas debajo de los mismos. De este modo se reduce considerablemente el coste económico (aunque el correcto funcionamiento y el suministro, dependen de la gestión que los usuarios hagan del equipo).

6. Se ha incorporado un sencillo sistema natural de des-humectación (a base de geles de silicato), ubicado en un conjunto de bandejas en el sistema de entrada de aire fresco de las viviendas. Este sistema natural reduce la humedad del aire y aumenta la sensación de fresco en los espacios internos de la vivienda, sin ningún consumo energético. Complementariamente se ha dispuesto de un sistema mecánico de des-humectación, por efecto peltier.

5. Autosuficiencia en agua

BioHILERA Eco-Housing 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:

1. Agua de lluvia. El agua de lluvia que cae sobre la cubierta ajardinada de las viviendas se recoge y por medio de un sencillo sistema de bajantes, se filtra y se lleva hasta un depósito. El agua se puede utilizar para riego y para las cisternas del inodoro, y también convenientemente tratada mediante un sistema de ósmosis inversa, es apta para el consumo humano.

2. Reciclaje de aguas grises. Las aguas grises generadas por la vivienda se filtran, se tratan y se utilizan para el riego del jardín.

6. Máximo nivel ecológico

BioHILERA Eco-Housing 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 (comparativamente algunas certificaciones, como es el caso de LEED, sólo utilizan tres de estos indicadores). 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 la vivienda), 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), etc. Por otro lado, se han instalado dispositivos economizadores de agua en los grifos, duchas y cisternas de la vivienda, y 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 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, BioHILERA Eco-Housing tiene un consumo energético muy bajo. Además, la poca energía necesaria se obtiene de la radiación solar. Las viviendas se calientan por efecto invernadero, 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 energía eléctrica se obtiene mediante captores fotovoltaicos. Las viviendas se refrescan mediante un sistema arquitectónico geotérmico subterráneo, y no necesita ningún sistema mecánico de refresco, por lo que no consume energía.

   2.3. Desmontaje
   Todos 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 los componentes alcancen un elevado nivel de deterioro, y no se puedan volver a utilizar, se pueden reciclar y de este modo, se pueden fabricar nuevos componentes que se pueden volver a colocar, de forma indefinida. El desmantelamiento es muy sencillo y 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

   Las viviendas no generan ningún tipo de emisiones, y tampoco generan ningún tipo de residuos.

5. Mejora de la salud y el bienestar humanos

   Todos los materiales empleados son ecológicos y saludables, y no tienen ningún tipo de emisiones que puedan afectar la salud humana. Del mismo modo, las viviendas se ventilan de forma natural, y aprovechan al máximo la iluminación natural, lo que crea un ambiente saludable y proporciona la mejor calidad de vida posible a sus ocupantes.

6. Disminución del precio de la vivienda y su mantenimiento

   BioHILERA Eco-Housing ha sido proyectada de forma racional, y 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, apenas necesita mantenimiento: limpieza habitual, y tratamiento bianual de la madera a base de lasures.
   

7. Materiales ecológicos utilizados

1. Cimentación y estructura

Los muros de sótano se han realizado a base de paneles prefabricado de hormigón armado, y pueden ser desmontados. La estructura se ha realizado a base de pilares de hormigón y pilares metálicos (desmontables y recuperables), con forjado reticular por módulos. Las envolventes arquitectónicas son de cuatro hojas. La hoja interior tiene un grosos medio de unos 20 cm., y se ha realizado a base de paneles de hormigón y boques de hormigón. En las partes que se han utilizados bloques, éstos se ha rellenado de arena, o de aislamiento, dependiendo de su situación en los bloques. 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 (antideslizante, fácil limpieza, serigrafía especial, …). Carpintería de madera de Iroco tratada con aceites vegetales. Toldos de lona de algodón. 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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