VIRGEN Eco-House

VIRGEN Eco-House

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

Valencia. España
Doctor Arquitecto: Luis De Garrido
179’20 m2
153.000 euros

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Configuración arquitectónica

Debido a la poca superficie edificable del solar, la vivienda tiene una tipología arquitectónica que aprovecha al máximo el espacio disponible y al mismo tiempo se ha conseguido un perfecto comportamiento bioclimático. En este sentido, el espacio central a doble altura es el salón-comedor de la vivienda. A este espacio están volcadas el resto de estancias de la vivienda, compartiendo su misma temperatura.

La estructura formal de la vivienda manifiesta y refleja el culto que se rinde a la utilización del muro de carga en la composición de edificios con un alto nivel bioclimático. El muro de carga aumenta enormemente la inercia térmica del edificio, es capaz de acumular calor o fresco y mantener estable la temperatura del interior del edificio.

1. Consumo energético cero real, al menor precio posible

Virgen 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 cuotas, sin mantenimientos, sin reparaciones, sin pagar facturas de agua, ni facturas de luz). 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 Virgen Eco-House, así como su potencia total:

Frigorífico	300 w. (potencia promediada)
Placa de inducción	900 w.
Microondas	200 w.
Lavadora	900 w.
Televisor (3)	300 w.
Ordenadores	200 w.
Iluminación leds	250 w.
Radiadores eléctricos (3)	1.500 w.
Depuración de aguas	500 w.
Total:	5.050 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 5.050 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 2.500 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 2.500 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 2.800 w., (8 captores solares fotovoltaicos, con 350 w. pico 24 v.) instalado en la cubierta, y con un coste económico de 5.500 euros (IVA incluido). La potencia generada oscila continuamente alrededor de los 2.500 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.

La energía total consumida por Virgen Eco-House (Superficie 179’20 m2) es muy reducida (31’81 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 = 9’14 kwha/m2
Placa de inducción	900 w. * 2 h. * 365 = 657 = 3’33
Microondas	200 w. * 1 h. * 365 = 73 = 0’37
Lavadora	900 w. * 1 h. * 365 = 328’5 = 1’83
Televisor (3)	300 w. * 4 h. * 365 = 438  = 2’31
Ordenadores	200 w. * 8 h. * 365 = 584 = 3’25
Iluminación leds	250 w. * 5 h. * 365 = 456’2 = 2’54
Radiadores	1.500 w. * 5 h. * 60 = 450 = 2’51
Sistema de depuración	500 w. * 1 h. * 365 = 182’5 = 1’01
Energía total consumida por m2	31’81 kwha/m2

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

La estructura arquitectónica de Virgen 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 sí misma), como en verano (generando fresco por sí misma).

En invierno 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 del altillo. En invierno 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 22 m2) generan una potencia calorífica de unos 6.000 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. Algunos días fríos de invierno puede encenderse una chimenea de poli-combustible y biomasa ubicada en la parte central de la vivienda (en el salón a doble altura), e incluso, eventualmente, podrían conectarse algunos de los tres radiadores eléctricos que dispone la vivienda, con una potencia máxima de 1.500 w.

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

La vivienda dispone de una entrada de aire en la zona norte (el lugar donde el aire exterior es más fresco). El aire pasa a través de un entramado laberíntico subterráneo, en donde se refresca hasta alcanzar una temperatura aproximada de unos 20ºc. El aire fresco se distribuye a todas las estancias de la vivienda a través de unas rejillas situadas en cada habitación. Al mismo tiempo se abren las ventanas superiores del altillo, para dejar escapar el aire más caliente acumulado en la parte superior. De este modo se crea una fuerza de succión, que a su vez genera 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. Del mismo modo los ventanales están equipados con protecciones solares correderas que los protegen de la radiación solar indirecta. En verano 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).

Para refrescar todavía más la vivienda en verano se ha utilizado un sistema de des-humectación por “efecto Peltier”, de muy bajo consumo energético. De este modo se mejora el nivel de confort de los ocupantes, sin necesidad de utilizar sistemas mecánicos de aire acondicionado. Como consecuencia la vivienda mantiene en su interior una temperatura máxima de unos 23-25ºc en verano y no necesita sistemas electromecánicos de aire acondicionado.

4. Autosuficiencia en energía

Virgen 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. Se ha realizado un óptimo diseño bioclimático para reducir al máximo la necesidad de energía. En el diseño de la vivienda 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, 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. Se han incorporado en la vivienda solo los electrodomésticos imprescindibles, y que además sean de muy bajo consumo eléctrico.

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

4. Se ha incorporado un sistema fotovoltaico de generación de electricidad con una potencia de 2.800 w. pico, para proporcionar la poca energía eléctrica que necesita la vivienda. Los captores solares fotovoltaicos se han integrado sobre la cubierta ajardinada lineal existente delante del altillo de la vivienda.

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

6. Se ha incorporado un 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

Virgen 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 pluvial

El agua de lluvia que cae sobre la cubierta ajardinada de la vivienda 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.

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

Virgen Eco-House 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 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 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, Virgen 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, por una chimenea de biomasa y poli-combustible 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.

   La vivienda se refresca mediante un sistema arquitectónico geotérmico subterráneo, y no necesita ningún sistema mecánico de refresco, por lo que no consume energía.

   2.3 Desmontaje

   La mayoría 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 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 y volver a colocarlos, de forma indefinida.

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, y 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 proporcionando una mejor calidad de vida a sus ocupantes.

6. Disminución del precio de la vivienda y su mantenimiento

   Virgen 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, apenas necesita mantenimiento: limpieza habitual, y tratamiento bianual de la madera a base de lasures.

7. Materiales ecológicos utilizados

1. Cimentación y estructura

Consisten en muros de 4 capas

– La capa interior es un muro de carga a base de paneles prefabricados de hormigón y de bloques de hormigón de 20 cm. de espesor
– En el interior de la doble hoja existe una capa de aislamiento de cáñamo de 10 cm y una cámara de aire ventilada de 3 cm
– La hoja exterior se ha construido a base de ladrillos cerámicos perforados de 7 cm

En la cubierta inclinada central, sobre el salón a doble altura y el altillo, se ha instalado una cubierta realizada a base de vigas de madera y rastreles de 15 cm. de grosor.

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

2. Acabados exteriores

Pintura a los silicatos, estuco, listones machihembrados de madera de Ipe termo-tratada y tintada con aceites vegetales.

3. Acabados interiores

Pinturas ecológicas, estuco, pizarra, vidrio, espejos, piedras, materiales reciclados, madera, bambú, mármol, etc.

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, …)
– 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)

6. Jardín y cubierta ajardinada con especies autóctonas

El jardín y la cubierta ajardinada se han proyectado utilizando especies vegetales autóctonas de la Comunidad Valenciana, sin apenas consumo de agua: laurel, lavanda, mirto, palmito, hiedra, encina, adelfa, alcornoque, madroño y tomillo rastrero.

La cubierta vegetal de la vivienda simboliza y muestra, como en cualquier terreno se puede construir con una ocupación del 100% y al mismo tiempo, garantizar una zona verde del 100%.

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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