Casa Radu de la Gulia - proyecto de estructura y configuración energética de una casa pasiva

Lo que puede aprender del artículo

La reunión que tuve con Cătălin Caraza de Ingeniería creativa tuvo como motivo y punto de partida de nuestro debate el proyecto de adecuación estructural y energética de la casa de Ioana y Ciprian Radu, construida por Litarh en Gulia, cerca de Bucarest, proyecto en el que participó directamente. Habrá muchas referencias a primer artículo sobre esta casa (en el que hablé con el arquitecto y presenté la construcción), así que te aconsejo que lo releas antes. La construcción de casas lo más eficientes posible desde el punto de vista energético y la reducción del consumo de energía para calefacción y refrigeración son temas muy actuales, por lo que nuestro debate fue más amplio, muy técnico y tocó muchos temas de interés sobre las casas con estructura de madera. Hablamos del camino que debe recorrer el futuro propietario antes de iniciar la construcción de la casa, de los principios de eficiencia, de los costes, de cuánto representa el coste de la estructura en el coste total de la casa y de otros temas por el estilo.

Pasos hasta la fase de montaje de la estructura de la casa

Iniciamos el debate sobre este tema porque Pierre Bortnovski (Team Built), arquitecto y jefe de obra de la casa Gulia, decía que mucha gente que quiere construirse una casa acude primero a Ingeniería Creativa (gracias a la información que hay en la red), pero que éste no debería ser el primer paso. Le pedimos a Catalin que nos contara ¿A quién debe dirigirse primero un posible propietario?

"El primer paso es encontrar un arquitecto. La gente viene directamente a nosotros sin saber lo que hacemos. Nos ocupamos de la estructura y de la conformidad energética, es decir, de dimensionar la estratificación, de diseñar para la eficiencia energética si se quiere una casa pasiva. Porque hay que saber cómo se llega a una casa pasiva. ¿Cómo saber cuáles deben ser las ventanas, si son demasiado grandes o demasiado pequeñas? características de la carpintería ¿respectivo? 

Si quieres una casa, acude primero al arquitecto al que se le dice, por ejemplo, quiero un salón grande y luminoso, 3 dormitorios, 2 cuartos de baño, eso es más o menos lo que se necesita. El arquitecto elabora el esquema funcional, la volumetría, y luego entran los equipos especializados: estructuras, instalaciones, paisajistas. 

Sin el proyecto técnico, sólo con el proyecto del arquitecto, no se puede empezar a construir, según la ley. Se necesita proyecto técnico con detalles de ejecución, materiales y todo lo demás. El constructor aparece al final, una vez terminado el proyecto, con detalles de ejecución, cantidades y, posiblemente, un modelo en 3D.

Con Vlad Liteanu (Litarh) es sencillo, trabajamos en el mismo software y le enviamos directamente el modelo 3D. Le enviamos lo más claramente posible los detalles de la ejecución, los gálibos de las vigas, los gálibos de los pilares o lo que haya en el proyecto desde el punto de vista estructural, elementos que dimensionamos y de los que somos responsables, y él, sobre la base de este proyecto, hace una oferta de precio al cliente. La oferta al cliente llega después de que el arquitecto haya hecho el diseño y el diseño estructural. En el proyecto completo trabajan varios equipos: el constructor que hace la estructura, los que fabrican y colocan las ventanas, el equipo de instalación, etc. 

Hay mucha gente implicada en el proyecto hasta que la casa está lista. Pierre hizo en su día un cuadro con todas las personas que trabajaron en la casa Gulia y llegaron a participar más de 100 personas. Para que todo funcione bien, alguien tiene que asumir la dirección del proyecto".  

¿En qué consistió el proyecto de Ingeniería Creativa para la casa Gulia?

"En cuanto a la casa en Gulia, nosotros (Ingeniería creativa) Yo hice los cálculos estructurales y de conformidad energética. La conformidad es la estratificación, la razón por la que se utilizan determinados espesores de aislamiento en paredes, tejados o suelos. El cliente elige el nivel de consumo anual que quiere alcanzar, como máximo 15 kWh/m²/año si se trata de una casa pasiva. A partir de ahí, hicimos los cálculos empezando por los cimientos. La parte estructural consistió en dimensionar las vigas, el suelo y la disposición de las paredes interiores. En las casas de entramado de madera, los muros interiores, aunque sean más delgados, pueden utilizarse como muros de carga para aliviar ciertas fuerzas del tejado. Y aunque no descarguen ninguna fuerza, los muros apuntalan la casa y, por tanto, tienen una función estructural. También damos los arriostramientos, las esquinas. Tras los cálculos, le decimos al constructor si los montantes de las paredes deben ser más largos de 625 mm, que es la inclinación habitual. También hacemos los detalles de sujeción -las esquinas de los cimientos, las paredes, el suelo de la pared, el suelo de la pared, el suelo de la pared-, los cálculos de resistencia al viento y sísmica también los hacemos nosotros".

Por lo que dijo Catalin entiendo que un casa diseñada para resistir terremotos o el viento, resistirá, ya sea de madera, ladrillo u hormigón. La construcción es el resultado de los cálculos, y ellos te dicen qué grosor tienen que tener las paredes y qué tipo de esquinas y fijaciones hay que utilizar.

"También hicimos el estudio de conformidad energética. En este estudio modelamos la casa teniendo en cuenta los posibles vecinos. Aunque no existan, se puede simular de acuerdo con la normativa urbanística. Cualquier construcción podría repercutir en el sombreado. La casa no tiene vecinos por el momento, y si todos los que construyen cerca tienen en cuenta la normativa de proximidad y altura, no debería haber problemas en el futuro. Teniendo en cuenta la orientación respecto a los puntos cardinales y los datos climáticos, se eligieron las ventanas, se dimensionó la envolvente y se calculó el aislamiento del zócalo, las paredes y el tejado.

También hacemos modelizaciones zonales. Hacemos modelizaciones locales y variamos el grosor del aislamiento. Depende de dónde esté la casa. El cálculo se hace estrictamente en el emplazamiento, estrictamente con la geometría y la posición calculadas. Esta casa en el mismo sitio, pero girada 20°, no tendría los mismos coeficientes. Muy importante es la orientación - al sur están las grandes aberturas, y al norte, sólo las estrictamente necesarias. Esto ayuda mucho en invierno, cuando casi no se necesita calefacción, pero en verano puede provocar sobrecalentamiento. Por eso se necesitan elementos de sombreado (riffling, persianas). 

Una vez finalizados todos estos cálculos y simulaciones, el constructor toma el modelo 3D y realiza un diseño tecnológico. Se dimensionan los materiales, siempre con el acuerdo del diseñador de que la estructura debe ser resistente. El constructor puede introducir ciertas tolerancias para permitir el montaje. Los cambios son muy pequeños y no alteran los cálculos, pero son muy útiles durante el montaje. Si hay cambios en el diseño, se hacen antes de empezar la construcción, muy raramente después. Pero si son necesarias, las modificaciones implican costes porque hay que rehacer los cálculos de resistencia". 

¿Qué es la conformidad energética de los edificios?

El rendimiento energético de un edificio es una característica importante, ya que la energía utilizada en una vivienda aumenta los costes de mantenimiento y genera una cantidad significativa de contaminación por gases de efecto invernadero, la causa fundamental del cambio climático. Por eso no es de extrañar que ahora, más que nunca, la eficiencia energética sea una parte importante del diseño y la construcción de edificios. Para ello, todos los edificios nuevos, independientemente de su tamaño, tendrán que cumplir unos requisitos mínimos de eficiencia energética adaptados al clima en el que se construyan. Se trata de requisitos destinados a reducir el consumo de energía necesario para mantener los edificios, a los que nos obliga el cambio climático. Las medidas de ahorro energético beneficiarán al medio ambiente, mejorarán la calidad del aire, mejorarán la calidad de vida de las personas en el interior de los edificios y supondrán una reducción de la factura energética.

El debate con Cătălin continuó con los requisitos de eficiencia energética, sobre todo porque cada vez hay más beneficiarios que se informan y quieren construir casas pasivas o lo más eficientes energéticamente posible. Así pues, ¿Cómo deben ser las viviendas que se construyan a partir de 2021 y cuán eficientes pueden o deben ser?

"La respuesta sería muy sencilla. Ahora, a partir de 2021, las casas tienen que estar dentro de Normas nZEBlo que significa que no pueden ser más que eficientes desde el punto de vista energético. Además, también tendrían que utilizar alguna energía renovable para cumplir la norma. En términos de eficiencia, hay varios niveles. Si nos fijamos en el gráfico siguiente, vemos que una casa pasiva tiene un consumo máximo de 15 kWh/m² al año, pero una casa muy eficiente también lo es, con 30 kWh/m², incluso puede estar certificada. Si la gente no quiere necesariamente una casa pasiva, pero quiere que sea eficiente energéticamente, recomendamos este nivel, 30 kWh/m² al año. Está bien en términos de consumo y, aunque pueda parecer una diferencia pequeña, el esfuerzo económico para alcanzar el nivel de una casa pasiva es mucho mayor. Las diferencias vienen de los materiales certificados, que son mucho más caros".

Cuando se rehabilita energéticamente una casa, los principios que hay que seguir son los mismos que para una casa pasiva, pero cuando la casa es sólo energéticamente eficiente, los valores son más permisivos, menos estrictos. Los principios que nos interesan son:

• muy buen aislamiento térmico
• el menor número posible de puentes térmicos
• ventana de rendimiento
• envolvente hermética probada con puerta soplante
• calidad del aire mediante ventilación y recuperación de calor".

Aislamiento térmico es clave para minimizar la pérdida de calor. El aislamiento térmico permite que el interior de una casa sea independiente de la temperatura exterior, lo que hace mucho más fácil mantener un confort térmico constante. Una vez alcanzada la temperatura adecuada en el interior de la casa, debe mantenerse el mayor tiempo posible evitando la pérdida de calor mediante un buen aislamiento de los cimientos, las paredes y el tejado. En una casa energéticamente eficiente o pasiva, el grosor del aislamiento es considerablemente mayor que en una casa convencional. Cuanto más fino sea el aislamiento, mayor será el intercambio de calor.

"Puentes térmicos (zonas de intercambio de aire incontrolado) deberían romperse totalmente, pero eso es lo ideal. Si no se pueden romper, hay que minimizarlos. Por ejemplo, en las vigas laminares de la casa Gulia, hay un puente térmico que no se puede eliminar totalmente, porque la madera atraviesa la pared y sale, y la energía se pierde a través de la madera. Pero se puede minimizar. Entre la pared y la viga se colocaron dos láminas de PURENIT, un material con un coeficiente de transferencia térmica menor (0,08). La pieza metálica que sujetaba la viga se sujetó con el PURENIT y éste con la pared. La cubierta no se eliminó, pero se disminuyó. Sin esta intervención, la pérdida a través de esta zona habría sido mucho mayor. 

 En ventanaExiste una diferencia de precio entre la carpintería certificada y la no certificada, y la diferencia no es pequeña. Las carpinterías tienen tres componentes importantes que influyen en su eficacia: el marco, el cristal y la forma de unirlos. El marco puede ser de PVC, madera, madera con aluminio en el exterior o aluminio. Lleva añadidos materiales de baja transmitancia, visibles en sección, que rompen el puente térmico entre el interior y el exterior. Las ventanas más caras son las de aluminio y certificadas. Para que sean muy buenas deben tener un coeficiente de transmisión térmica inferior a 0,8 W/m²K. También es muy importante asegurarse de que la ventana y la pared están bien selladas entre sí, ya que es ahí donde pueden producirse puentes térmicos importantes, que pueden detectarse mediante un escáner térmico. 

Sobre es todo lo que entra en contacto con el entorno exterior: paredes, cimientos, tejado. Se puede perder 20% de energía por los cimientos, 25% por las paredes, 10-20% por las ventanas y 25-35% por el tejado. Por eso la capa del termosistema del tejado es más gruesa. No debe haber intercambio de aire incontrolado porque puede provocar condensación, muy peligrosa para las casas de madera. Por eso todas las láminas y capas utilizadas para el aislamiento están cerradas hacia el interior y abiertas hacia el exterior, para poder eliminar el agua de los procesos húmedos. Por eso no se utiliza OSB en el exterior, porque es una barrera. En la casa Gulia se utilizó DWD en el exterior, un material con un coeficiente de permeabilidad bastante bueno que deja salir los vapores. El DWD se cubrió con una barrera de vapor basáltica, unida con adhesivo. El adhesivo se eligió de forma que permitiera la salida de los vapores. Después viene el enlucido permeable al vapor. Todo el sistema tiene que ser permeable al vapor para que salga el vapor". 

¿Es útil la certificación a domicilio?

"De momento, tener una casa certificada no aporta ninguna ventaja en cuanto a impuestos o incentivos estatales. Sin embargo, la certificación es una garantía de la calidad de los productos utilizados y de la mano de obra; es la garantía de una casa bien diseñada y bien ejecutada. En cuanto a la certificación de casas pasivas, un gran problema para nosotros y para los arquitectos es la falta de certificación de los materiales utilizados, incluso entre algunos grandes fabricantes. Para la certificación de casas pasivas o muy eficientes energéticamente necesitamos un expediente con los documentos de los materiales utilizados, la documentación técnica, fotos de la construcción, resultados de las pruebas". 

¿Cuánto representa la construcción propiamente dicha (la estructura) del precio final de la casa?

"La estructura tiene un gran impacto visual, pero sólo representa el 20-40% de la construcción. Lo mismo ocurre con su precio. El presupuesto que da el constructor es sólo para la construcción elevada. A eso hay que añadir muchos otros costes. Al final, con los interiores semiacabados, es decir, sin acabados que pueden influir mucho en el coste (parqué, azulejos, acabados especiales en las paredes, etc.), el precio final puede llegar hasta los 1800 euros/m² para una casa pasiva en un CLT y unos 1.500 euros/m² para una casa de entramado de madera energéticamente eficiente (hasta 90 kWh/m² al año). Una casa de ladrillo cuesta unos 1.400 euros/m². También tenemos una película realizada por Marius (choflete.ro) sobre cuánto cuesta la misma casa en diferentes estructuras". 

Hablar con un especialista sobre la eficiencia de las casas es muy informativo y convincente para que, al final, quieras construir la casa más energéticamente eficiente o pasiva que puedas porque entiendes realmente lo importante que es para tu comodidad futura. Pero para eso hay que contratar al arquitecto, diseñador y constructor adecuados y planificarlo con antelación.