Diseño y Construcción - Casas Pasivas -gonzalezbenitez-tomaselias.com

Se considera Casa Pasiva el estándar basado en energía más riguroso en la industria del diseño y la construcción en la actualidad. Con un consumo de hasta un 90 % menos de energía de calefacción y refrigeración que los edificios convencionales, y aplicable a casi cualquier tipo o diseño de edificio. Diseño y Construcción: Casas Pasivas.

El estándar de construcción de alto rendimiento en Casas Pasivas es el único estándar de energía basado en la ciencia, probado y reconocido internacionalmente en la construcción que ofrece este nivel de rendimiento.

Para la eficiencia energética de estos edificios, los siguientes cinco principios son fundamentales para el diseño y la construcción de casas pasivas:

  • Aislantes
  • Construcción Hermética
  • Acristalamiento de Alto Rendimiento
  • Puentes Térmicos
  • Ventilación con Recuperación de Calor

Todos estos principios clave están vinculados e impactan entre sí en el diseño.

Ningún principio puede ser descuidado sin tener un impacto negativo en el resto. Para crear de manera efectiva un edificio de Casa Pasiva, el diseño debe analizarse de manera holística para incorporar los cinco principios de diseño.

Canadá

Es el país donde la legislación y la implementación en las construcciones mas eficientes llevan años de ventaja respecto al resto del mundo.

Sus estándares constructivos son la base para todos aquellos que se suman a este sistema de eficiencia energética y sostenibilidad a largo plazo.

Este informe se basa en el sistema canadiense y sus leyes.

Diseño y Construcción - Casas Pasivas AISLANTE PAREDES - gonzalezbenitez-tomaselias.com
Aislantes en pared

Aislantes

La envolvente del edificio es lo que separa el interior del edificio del exterior; consiste en paredes exteriores, techos y pisos. En climas fríos como Canadá, donde el aire interior se calienta para mantener la comodidad del edificio, parte de ese calor se perderá a medida que se mueve a través de la envoltura (a través del proceso de conducción).

Para reducir esta pérdida de calor, se instala aislamiento hecho de materiales de baja conductividad dentro de los conjuntos de pared y techo.

La Casa Pasiva aprovecha al máximo la envolvente sobre aislando el edificio para minimizar las pérdidas de calor. Para una Casa Pasiva, el objetivo es utilizar ensamblajes con suficiente aislamiento para duplicar o triplicar la resistencia al calor en comparación con lo que exigen los códigos de construcción canadienses actuales.

El resultado es un aumento significativo en el rendimiento térmico esperado de la envolvente del edificio. Aislar a los niveles de Casa Pasiva tiene las ventajas adicionales de una mayor insonorización, una mayor durabilidad y para una mayor resiliencia del edificio, incluida la capacidad de mantener la comodidad interior durante períodos prolongados, incluso si hay un corte de energía.

Efectividad

Alcanzar los niveles de resistencia al calor de la Casa Pasiva no se trata solo de cuánto aislamiento tiene, sino de si ese aislamiento se usa de manera efectiva. El aislamiento es más efectivo cuando envuelve el edificio sin que otros materiales lo interrumpan, pero siempre habrá áreas donde esto no sea posible, como alrededor de los componentes que se usan por razones estructurales.

Cuando un material pasa por alto el aislamiento, se conoce como puente térmico y puede reducir significativamente la eficacia del aislamiento, especialmente si ese material es muy conductor, como el metal.

Minimizar la repetición de puentes térmicos y apuntar a un aislamiento continuo donde sea posible, ayuda a aprovechar al máximo el aislamiento dentro de la envolvente del edificio.

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Estanqueidad

Construcción hermética

El calor también se puede perder a través de la envoltura a través de fugas de aire. La barrera de aire de un edificio es una capa de material (membrana, cinta, sellos) alrededor de la envoltura que restringe el movimiento de aire dentro y fuera del edificio.

Los espacios en la barrera de aire pueden permitir que el aire entre y salga del edificio sin control; ocurren cuando no hay suficientes detalles durante la construcción, cuando hay numerosos conductos u otras penetraciones en la barrera de aire, o cuando la construcción es generalmente de mala calidad.

Los grandes volúmenes de intercambio de aire descontrolado con el exterior pueden generar una gran cantidad de problemas, incluido un mayor uso de energía por tener que recalentar el aire repetidamente, incomodidad por las corrientes de aire frío cerca de las paredes y problemas localizados de humedad y condensación.

Si bien el intercambio de aire es necesario para la ventilación y el suministro de aire fresco, es mucho más efectivo controlar el intercambio de aire ajustando la envoltura y usando ventilación mecánica.

Certificaciones

Existen estrictos requisitos de diseño y construcción para que un proyecto de Casa Pasiva sea certificado como hermético. Cuantitativamente, esto significa que, cuando se prueba, el edificio debe tener menos de 0,6 cambios de aire por hora (ACH50) para lograr la certificación de Casa Pasiva.

Este valor estricto se puede comparar con otros estándares de construcción de alto rendimiento, como el programa R2000, que permite hasta 1,5 ACH50 por fuga de aire. Como garantía de calidad adicional para un proyecto de Casa Pasiva durante la construcción, se debe completar al menos una prueba de fugas de aire en el sitio para demostrar que el edificio cumple con los requisitos de hermeticidad.

Lograr este grado de hermeticidad requiere una planificación cuidadosa en la etapa de diseño, lo que incluye asegurarse de que la barrera de aire sea continua y evidente en los planos, que se utilicen materiales de barrera de aire efectivos y que se proporcionen detalles claros para las penetraciones y terminaciones.

La calidad de la construcción con un control de calidad exhaustivo, desde el contratista hasta los oficios, en la instalación de la barrera de aire es fundamental. Todo el equipo de construcción debe ser consciente del importante papel que juega la hermeticidad en un proyecto de Casa Pasiva.

La construcción hermética en un proyecto de Casa Pasiva reducirá aún más los costos de calefacción y los problemas de condensación localizados y brindará una mayor comodidad dentro del edificio.

En un edificio de Casa Pasiva, estas ventajas no se pueden lograr ajustando la envolvente del edificio solo, sino que deben combinarse con una estrategia de ventilación adecuada para lidiar con el exceso de humedad en el edificio.

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Movimiento Solar (verano)

Acristalamiento de alto rendimiento

Si bien las paredes suelen constituir el área más grande de la fachada de un edificio, los sistemas de acristalamiento (ventanas y puertas acristaladas) pueden desempeñar un papel aún más importante cuando se trata de contribuir a la energía de calefacción de espacios. Debido a su función (brindar luz y visibilidad), los sistemas de acristalamiento no pueden aislarse en la misma medida que una pared, lo que hace que las ventanas sean las áreas más débiles de la envolvente en términos de resistencia al flujo de calor.

Por lo tanto, es muy importante que se utilicen sistemas de acristalamiento de alto rendimiento, como las ventanas con certificado Casa Pasiva, para reducir al máximo ese flujo de calor.

Algunas características clave de un sistema de acristalamiento Casa Pasiva de alto rendimiento, incluyen marcos no conductores o grandes rupturas térmicas; estructura aislada; unidades de doble o más probable triple acristalamiento; relleno de gas argón o criptón; múltiples revestimientos de baja emisividad; y espaciadores de borde tibio o no conductores.

Diseño

Es importante no solo asegurarse de especificar ventanas de alto rendimiento, sino también considerar cuidadosamente cómo se incorporan al diseño del edificio. Los diseños de casas pasivas aprovechan la calefacción pasiva gratuita del sol. La ganancia de calor solar a través de ventanas colocadas adecuadamente puede ayudar a compensar la cantidad de calor que necesita un edificio durante los meses más fríos. Diseño y Construcción: Casas Pasivas.

Durante los meses de verano, esto debe contrarrestarse con sombra para evitar que entre demasiado calor del sol en el edificio y provoque un sobrecalentamiento. Para cada proyecto de Casa Pasiva, habrá una cantidad ideal de ventanas que puedan equilibrar la ventaja del calor libre del sol con la minimización de la pérdida de calor por tener demasiadas ventanas.

La consideración final para los sistemas de acristalamiento son las temperaturas superficiales. Cuando las temperaturas exteriores son bajas en los meses de invierno, las temperaturas de la superficie interior de las ventanas de bajo rendimiento también pueden ser bastante frías.

Las bajas temperaturas alrededor de la ventana pueden resultar en un mayor riesgo de condensación (y posible crecimiento de moho) y una sensación de más frío cuando está cerca de la ventana debido a la pérdida de calor radiante, las corrientes de aire inducidas por la temperatura. Para reducir estos riesgos, las ventanas certificadas deben evaluarse de acuerdo con criterios de higiene y confort que establecen temperaturas superficiales mínimas permitidas alrededor de la ventana.

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Detalle construcción Puente Térmico

Detallado sin puente térmico en Diseño y Construcción de Casas Pasivas

La última consideración de la envolvente es la minimización de los puentes térmicos. Esto se discutió anteriormente para la repetición de puentes térmicos en los ensamblajes generales de paredes y techos, pero los diseños de casas pasivas también pretenden estar libres de puentes térmicos cuando se trata de detalles de interfaz arquitectónica.

Estas son partes del edificio donde se encuentran diferentes características arquitectónicas que requieren atención adicional en la construcción. Los ejemplos incluyen cómo se une una ventana a las paredes, cómo una pared se encuentra con un balcón y cómo las paredes se unen en las esquinas.

La forma en que estas características del edificio se conectan y están diseñadas también pueden introducir puentes térmicos que no siempre son fáciles de unir. reconocer.

Los puentes térmicos de los detalles de la interfaz pueden tener numerosos efectos en el rendimiento del edificio. Para envolventes altamente aisladas como las de los proyectos de casas pasivas, el puente térmico puede reducir significativamente los beneficios del super aislamiento al permitir que el calor fluya alrededor del aislamiento y fuera del edificio, y también puede crear puntos fríos localizados, lo que aumenta el riesgo de condensación y crecimiento de moho. en torno a estos detalles.

Menos, es Más

La forma más sencilla de evitar los puentes térmicos es realizar cambios en el diseño arquitectónico (siempre que sea posible), como usar cubiertas y marquesinas auto soportadas para edificios de poca altura o reducir la cantidad de balcones en voladizo y arquitectura articulada (muchas esquinas) en edificios más grandes.

Esto no siempre es realista o alcanzable y, en estos casos, se debe prestar especial atención a estas interfaces. Es importante reducir las conexiones conductoras directas entre el interior y el exterior.

Los ejemplos incluyen la instalación de conexiones intermitentes para los ángulos de los estantes, sobre aislamiento frente a ciertas conexiones alrededor de los cimientos, envoltura de aislamiento alrededor de los detalles que sobresalen o el uso de materiales especiales como roturas térmicas.

Si bien puede no parecer obvio, los puentes térmicos causados ​​por las interfaces de ventana a pared pueden tener un impacto muy grande. El perímetro total de todas las conexiones de ventana a pared puede sumar varios kilómetros en algunos proyectos, por lo que la forma en que se instala una ventana en una abertura juega un papel importante para minimizar el flujo de calor.

Reducir los puentes térmicos en esta conexión implica colocar la ventana para que se alinee con la capa de aislamiento, sobre aislar frente al marco y minimizar hasta dónde penetran los tapajuntas de cierre en la abertura sin terminar mientras se mantienen vías de drenaje adecuadas. La eliminación o minimización de los puentes térmicos en los proyectos de casas pasivas ayuda a garantizar la eficacia del rendimiento de la envolvente para reducir el uso de energía de calefacción de espacios.

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Esquema Ventilación

Ventilación de recuperación de calor

Dado que los proyectos de casas pasivas son herméticos, se necesita un sistema de ventilación para traer aire fresco y expulsar los contaminantes, olores, CO2 y humedad acumulados. Durante el invierno, esto significa expulsar aire caliente y traer aire más frío que necesita calentarse nuevamente, lo que aumenta la energía de calefacción.

Un sistema de ventilación de Casa Pasiva utiliza un ventilador de recuperación de calor (HRV) para eliminar continuamente el aire viciado o húmedo y entregar aire fresco. Durante este proceso, extrae calor del aire de escape y lo transfiere al aire entrante sin mezclar directamente las corrientes de aire.

De esta forma, todo el calor del aire de escape no se pierde por completo hacia el exterior. Para una casa pasiva HRV, se debe recuperar al menos el 75 % de ese calor.

Para los meses de verano más cálidos, la mayoría de los sistemas de ventilación con certificación Casa Pasiva también cuentan con un amortiguador de derivación de verano que desvía el aire alrededor del núcleo de recuperación de calor. De esa manera, el sistema aún puede traer aire fresco, pero no recupera el calor cuando no se necesita.

Diferentes lugares: Necesidades Concretas

En lugares secos, como las praderas, los edificios sin humidificación en invierno pueden dejar los espacios interiores con una humedad interior baja (menos del 30 % de HR), lo que genera incomodidad, posibles problemas de salud y daños a los materiales interiores. Diseño y Construcción: Casas Pasivas.

En estos casos, se puede utilizar un ventilador de recuperación de energía (ERV). A diferencia de los HRV, que solo transfieren calor, los ERV también pueden transferir la humedad del escape saliente para ayudar a mantener niveles de humedad más cómodos en los espacios interiores.

Los ocupantes también pueden utilizar la ventilación natural (utilizando la brisa fresca del verano) al abrir las ventanas para intercambiar el aire viciado por medios no mecánicos y se les anima a hacerlo cuando tenga sentido. Los diseños de casas pasivas utilizan ambos métodos para mantener la energía de ventilación al mínimo.

Si bien los proyectos de casas pasivas aún pueden equiparse con un sistema de calefacción (como bombas de calor de fuente de aire)

Resumen

El Diseño y Construcción de Casas Pasivas basa su éxito en la increíble calidad del aire interior fresco durante todo el año y la temperatura estable, la reducción sustancial en el uso de energía y los costos operativos, y la atmósfera tranquila que ofrece el estándar Casa Pasiva son directamente atribuibles a estos cinco principios y la forma en que se integran en una Casa Pasiva.

Al seguir un enfoque holístico con estos cinco principios a través del diseño y la construcción de cualquier proyecto, los propietarios, diseñadores y constructores pueden estar seguros de que pueden lograr un edificio verdaderamente de alto rendimiento.

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