Río Tajo 9
Vivienda Unifamiliar
LUGAR
Cabanillas del Campo
Guadalajara
SUPERFICIE
249.70 m2
AÑO
2016
La vivienda
La vivienda se diseñó según parámetros bioclimáticos para lograr un alto grado de confort con un gasto de energía muy reducido y muy bajas emisiones de CO2, prestando especial atención al aprovechamiento y reutilización de aguas pluviales y al ciclo de vida de los materiales empleados.
Con los primeros datos reales se obtuvieron los siguientes resultados:
Energía total consumida: 59.22 kWh/m2 útil año
Demanda calefacción + refrigeración: 29.28 kWh/m2 útil año
Estrategias pasivas
La vivienda se orienta principalmente hacia el sur (12º sudeste). Busca aprovechar el sol como elemento de poderosa captación en invierno, mientras se defiende de la radiación solar en verano gracias a aleros, marquesinas y protecciones textiles móviles.
Se diseñó el volumen de la vivienda para situar al sudeste una parte importante de la superficie total que tiene de esta manera captación solar directa gracias a amplios huecos. Prácticamente todas las estancias vivideras presentan huecos al sur, incluso los dormitorios de los niños mediante linternas (aberturas en el techo). Además los pliegues de la fachada y la ubicación y dimensionado de huecos defienden la vivienda del sol de poniente, que no ofrece buena radiación en invierno y es muy caluroso en verano.
La radiación directa se acumula en los elementos con inercia térmica (principalmente en paredes de 24 cm. de termoarcilla y forjados) para ser devuelta a las estancias tiempo después de la presencia del sol. Se reduce la superficie de fachadas y sobre de todo de huecos al norte. Solamente en los estudios de la planta primera estos huecos son mayores por la buena calidad de la luz septentrional para las tareas visuales.
Se diseñó una claraboya en la cubierta de planta primera que, abierta oportunamente, favoreciera la ventilación de la vivienda y debido a la menor densidad del aire caliente, colaborara eficazmente en la disipación del aire sobrecalentado interior en verano. Esta misma función también pueden hacerla los huecos verticales en cubierta de los cuerpos inclinados de los dormitorios de los niños.
Al norte se disponen huecos pequeños (que dan una luz de calidad y permitirán la ventilación cruzada). Al oeste se disponen los imprescindibles y se protegen con elementos textiles móviles translúcidos que puedan cubrir la totalidad del hueco. El este, aunque no es una orientación de buena captación en invierno no es molesta en verano. No obstante también en esta orientación se abren pocos huecos, los necesarios para iluminar y para cruzar las ventilaciones sobre todo a través de los del pasillo.
Se prevé en el lindero oeste una plantación de árboles de hoja caduca que permite el paso de la radiación en invierno y protege de la misma en verano. El diseño de los volúmenes de la casa y de los elementos de fábrica y carpintería del jardín configuran unos espacios de uso exterior. Surge un patio central que será lugar soleado de estancia en invierno (sobre todo por la tarde) y, gracias a la sombra del arbolado y el frescor de las láminas de agua, también lugar de estancia en verano. Además entre la vivienda y el vallado a la calle aparece otro espacio, prácticamente siempre en sombra, que será agradable de usar en verano.
Como ya se ha comentado, en verano, añadido al funcionamiento de los elementos en cubierta para disipar aire sobrecalentado, se propone una importante ventilación cruzada que reduce la humedad relativa (reduce la temperatura efectiva) y favorece la evapotranspiración. También sirve para aumentar la velocidad del aire en el interior del edificio, lo que supone asimismo una reducción de la temperatura efectiva, además permitirá la captación de frescor durante las noches de verano y primeras horas del día. Las puertas interiores se diseñaron con montantes practicables en la parte superior con el mismo fin.
Como elementos contra el sobrecalentamiento, en las fachadas sudeste y oeste se diseñaron elementos horizontales de protección solar: vuelos de forjados, marquesinas móviles de aluminio lacado y elementos textiles exteriores tipo sarga mecanizados y domotizados para impedir la radiación solar cuando sea indeseada.
También se diseñaron en dos de las fachadas oeste una protección extra a base de un elemento vegetal que consistía en planta trepadora tipo parra de Virginia, que reduce notablemente el sobrecalentamiento de los espacios interiores anexos además de la temperatura sol-aire. La parra de Virginia cambia de color con las estaciones y en invierno pierde la hoja, permitiendo el calentamiento de la fachada. Se diseñó una línea de arbolado de hoja caduca en parte del lindero oeste que permitiera el paso del sol en invierno y protegiera del mismo, sobre todo al caer la tarde en verano.
Los sistemas de suelo radiante son ideales para calefacción de primera vivienda
Utilizamos también el enfriamiento evaporativo que conseguimos gracias a los jardínes y jardineras en los que se evaporará agua a través de las hojas y de las láminas de agua. El viento pasa por ellos, bajando su temperatura antes de ingresar en el edificio. Este hecho se reforzaba con la instalación de unos nebulizadores de agua pulverizada en la parte inferior de vuelos y marquesinas. De esta manera el aire después de pasar por el jardín y antes de acceder al edificio atravesará la cortina de agua micronizada bajando aun más su temperatura.
Se diseñó el edificio en forma de U para, conjuntamente con unos muretes y puertas en el jardín, conformar un patio exterior central, a la manera de los patios de las casas de labor tradicionales castellano manchegas. Los patios son unos elementos que producen enfriamiento radiante. En ellos se almacena el aire frío nocturno en contacto con superficies frías, que, al ser más denso que el caliente, quedará “atrapado” en su interior, cediendo “frescor” horas después a los espacios que se abren hacia él.
Por último utilizamos también el enfriamiento convectivo que se conseguirá gracias a la ventilación nocturna. Esta estrategia, de enorme efectividad, consiste también en introducir el aire fresco de la noche en el edificio.
En verano la superficie crítica no es la fachada sur sino la cubierta debido a que en esa época del año la altura solar hace que la radiación incida más perpendicularmente en la cubierta que en las fachadas. Se emplea una solución de cubierta vegetal ecológica, extensiva tipo aljibe. Las plantaciones son tipo sedum (sin mantenimiento, aunque se prevé un sistema de riego por goteo para las épocas de máximo rigor estival). En este tipo de cubiertas se produce una enorme disminución en la temperatura superficial respecto de la temperatura del aire.
Estrategias activas
Se diseñó un sistema de calefacción mediante suelo radiante. Los sistemas de suelo radiante son ideales para calefacción de primera vivienda, debido a la baja temperatura del agua con la que trabajan (con el menor consumo de energía), a la buena inercia térmica del sistema y a la óptima distribución de temperaturas en altura (más caliente en los pies y menos en la cabeza).
Se instaló una bomba de calor aerotérmica que, aprovechando la energía contenida en el aire, suministra la energía térmica suficiente para alimentar el suelo radiante y dota a la vivienda de ACS.
Se diseñó también un sistema de ventilación mecánica controlada de doble flujo con by pass de ventilación nocturna y recuperador de calor de alta eficacia dotado de filtros F7.
Existe la previsión de que en un futuro próximo se coloque un sistema de captación fotovoltaica.
En otro orden de cosas, se preveía un aljibe, con arqueta arenero previa, que permitiera la reutilización de las aguas pluviales recogidas para uso de riego. Se propuso el aprovechamiento de esta agua para alimentación de cisternas de inodoro.
INVIERNO DÍA. Planta
Captación solar pasiva
1. Radiación solar. Gran superficie acristalada al sur
2. Acumulación en elementos constructivos con inercia térmica
3. Ventanas cerradas
4. Suelo radiante
5. Aberturas en techo cerradas
6. Poca superficie acristalada al norte, al oeste y al este
7. Envolvente exigente (muy bajas transmitancias. aislamiento continuo sin puentes térmicos. mínimas infiltraciones de aire)
8. Las protecciones solares no impiden el acceso solar (marquesinas fijas correctamente dimensionadas, las móviles giradas y las protecciones textiles subidas)
9. Árboles de hoja caduca dejan pasar la radiación
10. Patio soleado de estancia en invierno
INVIERNO DÍA. Sección
Distribución radiación solar acumulada
1. Radiación desde elementos acumuladores por inercia térmica
2. Ventanas cerradas
3. Protecciones textiles interiores en huecos bajadas
4. Suelo radiante
5. Aberturas en techo cerradas
6. Envolvente exigente (muy bajas transmitancias. Aislamiento continuo sin puentes térmicos. Mínimas infiltraciones de aire)
INVIERNO NOCHE. Sección
Distribución radiación solar acumulada
1. Radiación desde elementos acumuladores por inercia térmica
2. Ventanas cerradas
3. Protecciones textiles interiores en huecos bajadas
4. Suelo radiante
5. Aberturas en techo cerradas
6. Envolvente exigente (muy bajas transmitancias. Aislamiento continuo sin puentes térmicos. Mínimas infiltraciones de aire)
VERANO NOCHE. Planta
Ventilación cruzada y acumulación nocturna
1. Acumulación refrescamiento en elementos constructivos con inercia térmica
2. Ventanas abiertas
3. Protecciones textiles exteriores e interiores en huecos subidas
4. Ventilaciones de paso en puertas interiores abiertas
5. Ventana cubierta abierta. eventualmente puede cerrarse para favorecer la circulación horizontal entre habitaciones
6. Enfriamiento radiante de los patios hasta media mañana
7. Láminas de agua, elementos vegetados y difusores de agua micronizada funcionando como enfriamiento evaporativo hasta media mañana
8. Envolvente exigente (muy bajas transmitancias. Aislamiento continuo sin puentes térmicos. Mínimas infiltraciones de aire)
9. Ventilación cruzada
VERANO NOCHE (y primeras horas del día). Sección
Ventilación cruzada y acumulación nocturna
1. Acumulación refrescamiento en elementos constructivos con inercia térmica
2. Ventanas abiertas
3. Protecciones textiles exteriores e interiores en huecos subidas
4. Ventilaciones de paso en puertas interiores abiertas
5. Ventana cubierta abierta. eventualmente puede cerrarse para favorecer la circulación horizontal entre habitaciones.
6. Enfriamiento radiante de los patios hasta media mañana
7. Láminas de agua, elementos vegetados y difusores de agua micronizada funcionando como enfriamiento evaporativo hasta media mañana
8. Envolvente exigente (muy bajas transmitancias. Aislamiento continuo sin puentes térmicos. Mínimas infiltraciones de aire)
9. Ventilación cruzada
VERANO DÍA. Sección
Sombreamiento y distribución del frescor acumulado por la noche por ventilación nocturna
1. Frescor devuelto por elementos de elevada inercia térmica
2. Ventanas cerradas a partir de media mañana
3. Protecciones textiles exteriores en huecos bajadas en horario a demanda
4. Aberturas de cubierta abiertas. eliminación sobrecalentamiento
5. Marquesinas evitando radiacion solar
6. Retranqueos de huecos evitando radiación solar
7. Enfriamiento radiante de los patios hasta media mañana
8. Láminas de agua, elementos vegetados y difusores de agua micronizada funcionando como enfriamiento evaporativo hasta media mañana
9. Cubierta vegetal extensiva tipo aljibe
10. Envolvente exigente (muy bajas transmitancias. Aislamiento continuo sin puentes térmicos. Mínimas infiltraciones de aire)
11. Árboles sombrean el patio y los huecos oeste por la tarde
12. Patio de estancia a la sombra
13. Protección fachadas oeste con parra de Virginia
