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Casa Pasiva en Herrera (Sevilla). Primera vivienda unifamiliar certificada Passivhaus en Andalucía con ladrillo visto. Foto: AGTecno3

ENVOLVENTES PASSIVHAUS CON LADRILLO VISTO: MÁXIMA EFICIENCIA ENERGÉTICA

Desde que en 2006 se aprobó el Código Técnico de la Edificación (CTE), las exigencias para el control y demanda de energía de los edificios, recogidas en el en el Documento Básico (DB) de Ahorro de Energía (HE) han ido aumentando.

A lo largo de estos años se han producido modificaciones del CTE que han supuesto un endurecimiento en las condiciones a tener en cuenta en el proyecto y construcción de los edificios, a las que prescriptores y proyectistas deben dar respuesta para el cumplimiento de la normativa.

La modificación del CTE, aprobada por el Real Decreto 732/2019,  incluye la revisión del “DB HE Ahorro de Energía” adecuando el CTE a la normativa europea en lo que atañe a las exigencias de eficiencia energética de los edificios que establece la Directiva 2010/31/EU, del Parlamento Europeo.

La revisión incorpora la modificación de los valores mínimos de eficiencia energética que deben cumplir los edificios e incluye la definición actualizada de Edificios de consumo de Energía Casi Nulo (EECN). Así, según el CTE será de consumo casi nulo, “aquel edificio, nuevo o existente, que cumple con las exigencias reglamentarias establecidas en el Documento Básico DB HE Ahorro de Energía, en lo referente a la limitación de consumo energético para edificios de nueva construcción”.

El nuevo DB HE se alinea con las iniciativas legislativas europeas para el ahorro de energía y fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables, por lo que los nuevos edificios deberán ser altamente eficientes.

La Ley Europea del Clima, propuesta por la Comisión Europea (CE) en febrero de 2020, fija en el año 2030 la fecha en la que todos los Estados miembros de la Unión Europea (UE) deberán haber reducido en un 40% sus emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) respecto a la cifra del año 1990. En 2050, esa reducción tendría que haber alcanzado entre el 80% y el 95%, logrando así acercarnos mucho al objetivo de neutralidad climática en toda la UE.

En estas políticas se incluye el objetivo de descarbonizar el parque residencial en el horizonte del 2050, con reducciones del consumo de energía primaria en los edificios entorno al 90%, y en consecuencia la necesidad de construir bajo el concepto de EECN , definido en el marco normativo español, al que hacíamos referencia antes.

En este contexto, cobran importancia la aparición de certificaciones y estándares internacionales que buscan la excelencia en los edificios que se proyectan y construyen bajo los criterios que establecen, siendo sin duda el de mayor relevancia y penetración a nivel internacional en materia de eficiencia energética el estándar Casa Pasiva de PassivHaus Institut.

Se trata, éste, de un estándar de construcción de todo tipo de edificios, de alta eficiencia energética, con un elevado nivel de confort (CLASE A s. UNE EN ISO 7730) y económicamente sostenibles. El origen del estándar lo encontramos a finales de los 80 en Alemania, a partir de las investigaciones de los profesores Bo Adamson y Wolfang Feist. 

Podríamos definir un edificio PassivHaus, en origen, como aquel en el cual, la cantidad de energía necesaria para proporcionar el confort interior puede ser aportada únicamente a través del sistema de ventilación. 

Este objetivo se consigue, entre otras cosas, teniendo en cuenta en el proceso constructivo los siguientes aspectos:

  • Elevado nivel de aislamiento.
  • Minimización de los puentes térmicos de la construcción.
  • Empleo de ventanas de altas prestaciones.
  • Alta hermeticidad.
  • Ventilación mecánica de doble flujo con recuperación de calor.

Tal y como observamos, el concepto de aislamiento está presente en tres de los pilares, siendo uno de ellos la eliminación de los puentes térmicos.

En este marco, tanto desde el punto de vista de la normativa (CTE), como desde la aplicación de estándares de alta eficiencia energética (Passivhaus), se muestra como fundamental el control de la demanda de energía de los edificios, garantizando la calidad de la envolvente térmica, limitando así la demanda de energía necesaria para que en el interior de los edificios se alcancen las condiciones de confort. Es evidente, en este punto que no se puede alcanzar el control efectivo de la demanda de energía de un edificio sin un diseño adecuado para minimizar el efecto de los puentes térmicos.

En relación a los aspectos a tener en cuenta a la hora de proyectar una fachada para cumplir con el estándar Passivhaus, Nuria Díaz, arquitecta de Vand Arquitectura, indica que, en “un diseño Passivhaus partimos siempre de unos cálculos de balance energético del edificio en estudio que nos van a permitir conocer la calidad que debe tener la fachada para cumplir los altos requerimientos del estándar en cuestión de confort, higiene y energía. A partir de ahí, la elección de sistemas constructivos y materiales es libre, siempre y cuando se mantenga esta calidad establecida y se trabajen los puntos especiales para evitar puentes térmicos (encuentros, perforaciones etc.)”. Por otro lado, comenta “El estándar Passivhaus únicamente establece unos requerimientos funcionales, que son independientes del clima. Esto se traduce en infinitas soluciones locales. Es decir, cada región va a necesitar una respuesta específica a sus condiciones climáticas para alcanzar los criterios del estándar.” En este sentido, añade “En España tenemos que combatir el frío, pero sobre todo el calor. La inercia térmica nos ayuda en verano, aunque en estos edificios tan bien aislados su influencia es menor que en los edificios convencionales. Los edificios de ladrillo de cara vista son muy demandados en España y es importante que haya soluciones de este tipo para edificios Passivhaus”.

STRUCTURA®, fachadas Passivhaus de ladrillo cara vista

Teniendo en cuenta lo anterior, el sistema constructivo de fachada autoportante de ladrillo cara vista STRUCTURA®, constituye la solución óptima para evitar la formación de los puentes térmicos que se producen en el encuentro de la fachada con los forjados y pilares, convirtiéndola en la solución óptima para EECN y Casas Pasivas bajo el estándar Passivhaus.

Las fachadas autoportantes se caracterizan porque la hoja exterior de la fachada se construye tangente al edificio, arrancando desde un elemento firme (cimentación, forjado de primera planta, angular, etc.) y utilizando el propio muro de ladrillo como elemento estructural portante de sí mismo. Este sistema constructivo permite el paso continuo de una cámara de aire (ventilada o no) y un aislamiento térmico por delante de la estructura, evitando con ello la formación de puentes térmicos en los frentes de forjado y pilares.

Fachada STRUCTURA-GHAS sin puentes térmicos

Este sistema constructivo se basa en el empleo de anclajes de retención y armaduras de tendel G.H.A.S.® (Geo-Hidrol Advanced System), desarrolladas por la empresa GEO-HIDROL. El sistema G.H.A.S. para fachada autoportante dispone de los dispositivos de anclaje necesarios para poder incorporar en la cámara grandes espesores de aislamiento manteniendo su continuidad en los frentes de forjado, empleándose actualmente en el centro de Europa en soluciones de fachada con aislamientos térmicos de hasta 20 cm de espesor.

Mediante esta técnica, además, se alcanzan otros objetivos fundamentales, como la estabilización de la fachada frente a acciones horizontales, la eliminación de fisuras y patologías de origen estructural y la supresión desde el punto de vista constructivo del conflicto que supone el confinamiento de la fábrica de ladrillo cara vista entre los forjados.

Además, si las exigencias de impermeabilidad lo aconsejan, las fachadas autoportantes STRUCTURA® pueden ser ventiladas, disponiendo de una cámara de aire ventilada y de un drenaje. De este modo se consigue una fachada que participa de las principales ventajas de las fachadas ventiladas (mejora su grado de impermeabilidad y reducción del riesgo de formación de condensaciones intersticiales en el cerramiento) y de otras adicionales asociadas al ladrillo cara vista (como durabilidad, bajo mantenimiento, calidad estética, etc.).

En comparación con otras soluciones de fachadas ventiladas con revestimientos discontinuos soportados por una subestructura o anclajes, esta solución de fachada destaca, entre otras razones, por su menor coste, mayor estanqueidad y gran durabilidad.

Atlas de puentes térmicos del sistema Structura-GHAS® y archivos THERM

Con el fin de facilitar el empleo de este sistema constructivo a los proyectistas, dotándoles de una herramienta de predimensionado precisa para el cálculo térmico de los edificios, los fabricantes de ladrillo cara vista han puesto a disposición de los proyectistas un estudio sobre los puentes térmicos de la fachada STRUCTURA-GHAS®, caracterizándolos tanto desde el punto de vista de la eficiencia energética como desde la salubridad.

Ejemplo de Atlas de puentes térmicos. Encuentro de la fachada Structura con el frente del forjado

Los resultados del estudio se muestran en forma de atlas, pudiendo consultarse el valor de transmitancia térmica lineal (ψ (W/mK)) o puntual (χ (W/K)) (según sea el caso) de cada puente térmico, así como el valor del factor de temperatura de la superficie interior del cerramiento (fRsi). Este estudio puede emplearse tanto para la verificación del cumplimiento de las exigencias térmicas del CTE, como para la obtención de las certificaciones energéticas de Passivhaus.

        

Ejemplo cálculo detallado de puente térmico. Encuentro de la fachada Structura con el frente del forjado. PT03 ME – FO-20 200 MM. Cálculo detallado e isotermas.

El Atlas completo se puede descargar en la página web de Structura.

Además del Atlas, el proyectista tiene a su disposición los archivos gráficos para el cálculo de los puentes térmicos con el software gratuito Therm, con el fin de que el usuario pueda adaptarlos a las particularidades de su proyecto.

Casa Pasiva Herrera

Un claro ejemplo de construcción Passivhaus con ladrillo cara vista, lo tenemos en La Casa Herrera, ubicada en el municipio sevillano del mismo nombre, que es la primera vivienda unifamiliar pasiva en Andalucía construida con este material.

    

La Casa Herrera, según explica Wassouf, ha obtenido el certificado “Passivhaus classic” con unos resultados muy equilibrados de demanda de calefacción y refrigeración (13 de calefacción y 11 de refrigeración), fruto de una optimización energética meticulosa, consiguiendo un coste de ciclo de vida óptimo para su promotor.La casa ha sido certificada como Passivhaus por el arquitecto Micheel Wassouf de Energiehaus, el cual asegura que esta vivienda, “es el exponente de que es posible realizar una Passivhaus con fachada de ladrillo visto, combinado con una solución constructiva sin puentes térmicos”. “Se ha demostrado que el estándar Passivhaus es aplicable a soluciones constructivas tradicionales, adaptadas a las nuevas exigencias del mercado, en términos de confort, salubridad y eficiencia energética”.

Con la solución de fachada ventilada integrada, libre de puentes térmicos compuesta por ladrillo macizo exterior + aislamiento + ladrillo hueco doble interior, desarrollada en este proyecto se han logrado reducir las pérdidas energéticas por trasmisión (en concreto mayor resistencia de la superficie exterior), además de reducir las ganancias solares en verano debido al efecto chimenea de los ladrillos.

Además, a través de la optimización del diseño bioclimático se han maximizado las ganancias solares en invierno y a la vez se ha conseguido un buen confort en verano debido a la protección solar (toldos y voladizo importante del balcón a sur-oeste) y la ventilación cruzada nocturna (con montera en cubierta).

Juan Manuel Aragón, responsable de Calidad y Medio Ambiente de la empresa fabricante de ladrillos, AG Tecno-Tres y promotor de esta vivienda, destaca además los altos resultados obtenidos en el Test Blower Door, que mide la hermeticidad de un edificio, es decir, la estanqueidad al aire de la envolvente del mismo y que se utiliza, entre otras cosas, para certificar la eficiencia energética en las construcciones y su cumplimiento del estándar Passivhaus. 

Una vez obtenidos los resultados del test respecto de la estanqueidad del inmueble en el que se ha hecho el ensayo, se determina el grado de estanqueidad del mismo. El resultado compara la tasa de infiltraciones detectada respecto del volumen interno del inmueble, y se mide en número de renovaciones por hora. Cuanto más alto, significa que menos hermético es el inmueble.

En este Test, la Casa Pasiva Herrera obtuvo unos resultados muy por encima de la media de la mayoría de las edificaciones Passivhaus. Es decir, según explica Aragón, para poder entrar en el estándar Passivhaus se deben obtener valores por debajo de 0,60 renovaciones de aire por hora, y la mayoría se sitúan entre 0,40-0,50; mientras que la Casa Pasiva Herrera dio un valor de 0,25.

Sistemas de aislamiento por el exterior con acabado de ladrillo cara vista

Como comentábamos al principio, actualmente existe una estrategia a largo plazo de llevar a cabo una renovación del parque edificatorio actual con el fin de mejorar su eficiencia energética y descarbonizar las ciudades antes del año 2050. En España, donde una gran parte del parque edificatorio es de ladrillo cara vista, el empleo de los sistemas de aislamiento térmico con acabado de ladrillo cara vista permiten realizar rehabilitaciones energéticas renovando estéticamente la fachada, pero sin cambiar la esencia de las ciudades y su valor arquitectónico. Estos sistemas presentan las ventajas del ladrillo cara vista dando lugar a fachadas de una gran durabilidad y que requieren un mínimo mantenimiento, siendo en este aspecto mejor solución que los SATE. Además, la amplia variedad de formatos, texturas y colores de plaquetas cerámicas cara vista ofrece numerosas posibilidades al proyectista para realizar obras de gran valor estético.

        

Conclusión

En conclusión, las exigencias, cada vez más elevadas y en continua revisión, hacen que los agentes intervinientes en el proceso constructivo exijan un mayor conocimiento de los materiales y los sistemas constructivos que se utilizan, tanto el marco del mero cumplimiento normativo, CTE, como en el manejo de otros estándares de calidad, como puede ser la certificación Casa Pasiva.

En el camino hacia la máxima eficiencia energética, en la técnica constructiva ha de primar el control de los puentes térmicos y de la hermeticidad en los edificios.

En este marco, las fachadas de ladrillo cara vista tienen mucho que aportar para garantizar el cumplimiento de los objetivos de neutralidad climática marcados por la UE, con construcciones de calidad, duraderas, eficientes y sostenibles.

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