2023, un año de desafíos y grandes logros. 6 proyectos destacados de consultoría y certificación Passivhaus

2023 fue un año apasionante en Praxis repleto de desafíos y logros. Estamos orgullosos de haber realizado proyectos en diversos países, tanto de obra nueva como en edificios rehabilitados, impulsando el desarrollo de la arquitectura sostenible.

2023, un año de desafíos y grandes logros. 6 proyectos destacados de consultoría y certificación Passivhaus

Estamos orgullosos de haber realizado proyectos tanto de obra nueva, como en edificios rehabilitados, impulsando el desarrollo de la arquitectura sostenible

Hemos podido aportar nuestra experiencia para crear espacios de alto confort y bajo consumo energético promoviendo un estilo de vida más consciente

2023 fue un año apasionante en Praxis repleto de desafíos y logros. Estamos orgullosos de haber realizado proyectos en diversos países, tanto de obra nueva como en edificios rehabilitados, impulsando el desarrollo de la construcción sostenible. Hemos podido aportar nuestra experiencia para crear espacios de alto confort y bajo consumo energético promoviendo un estilo de vida más consciente.  Estamos contentos de compartir contigo algunos de los proyectos más destacados que hemos llevado a cabo en 2023.


Proyectos de consultoría Passivhaus

En Praxis somos expertos aplicando estrategias pasivas y activas que mejoran el confort de las personas y reducen el consumo de energía en los edificios. Estos son algunos de los trabajos que hemos realizado en 2023:

Bloque plurifamiliar de 14 viviendas Terrassahaus en Terrassa

Consultoria Passivhaus para b
loque plurifamiliar de 14 viviendas Terrassahaus

Hemos realizado el diseño y la consultoría Passivhaus, supervisión en obra y ensayos de hermeticidad ‘Blower Door’, asistiendo en los aspectos necesarios para conseguir la Certificación Passivhaus Classic en este edificio de obra nueva con una estructura ejecutada con anterioridad. Se trata del primer bloque plurifamiliar con certificación Passivhaus de la promotora inmobiliaria Camoblico, que recientemente está desarrollando viviendas de alta eficiencia energética.

Centro de Alto Rendimiento deportivo ICONIC en Andorra

Consultoría Passivhays del Centro de Alto Rendimiento deportivo en Pas de la Casa

Praxis ha realizado el diseño y la consultoría Passivhaus de esta obra de Engitec, conjuntamente con un estudio termodinámico con Design Builder para analizar el confort térmico en zonas críticas. Se trata de un proyecto que combina rehabilitación y obra nueva con elementos prefabricados. Ha sido uno de los proyectos más complejos que hemos realizado y un gran reto para nosotros ya que se trata de un edificio situado a 2.500 m de altura sobre el nivel del mar, que incluye restaurantes con cocinas industriales, espacios deportivos, piscinas técnicas climatizadas y una área residencial para deportistas.

Residencia de personas mayores Mirador de Gràcia, Barcelona

Se trata de un edificio de obra nueva desarrollado por Genars, que se convertirá en la primera residencia de la empresa FIATC en obtener la certificación Passivhaus Classic cuando finalice el proceso de consultoría Passivhaus con nosotros. Hemos realizado también los ensayos de Hermeticidad Blower Door y la supervisión de obra de esta residencia para personas mayores de Barcelona.

 


Certificaciones de edificios Passivhaus

En Praxis Resilient Building somos certificadores homologados por el Instituto Passivhaus en Alemania y consultores Passivhaus con más de una década de experiencia. Estos son algunos de los proyectos en los que hemos participado para lograr una reducción contundente en la energía que demandan los edificios gracias a la certificación Passivhaus. 

Vivienda unifamiliar con certificación Passivhaus Premium en Sant Pere de Ribes

Vivienda unifamiliar con certificación Passivhaus Premium

Esta bonita construcción de obra nueva en Sant Pere de Ribes ha sido diseñada por SgArq, una firma que apuesta por proyectos bajo el estándar Passivhaus. La vivienda ha conseguido la clase de certificación Passivhaus más exigente (Premium) consiguiendo generar alrededor de 5 veces más energía que la que consume.

Passivhaus Classic en Bloque plurifamiliar de proteccion oficial en Andorra

Passivhaus Classic en Bloque plurifamiliar de proteccion oficial en Andorra

Este edificio residencial de los arquitectos Pau Iglesias i Jacint Gil con bajos comerciales de obra nueva y vivienda pública de protección oficial ha sido promovido por el Govern d’Andorra y está gestionando la certificación Passivhaus Classic con nosotros. 

Certificación EnerPHit Classic en el Centro Cívico y Polideportivo Aldabe, en Vitoria

Certificación EnerPHit Classic en el Centro Cívico y Polideportivo Aldabe, en Vitoria

El edificio incluye oficinas, teatro, bibliotecas, ludotecas, aulas de formación y un espacio polideportivo con piscina climatizada interior y pistas deportivas. El proyecto de rehabilitación firmado por Energiehaus Arquitecto supone un reto para nosotros por la tipología de edificación y los diversos usos para los espacios. EnerPHit es el certificado de eficiencia energética y confort en edificios rehabilitados que sigue los principios de Passivhaus.

 


Si quieres conocer otros proyectos destacados que hemos desarrollado, los puedes ver en nuestra sección de proyectos. Desde Praxis, ayudamos a nuestros clientes a crear edificios saludables, eficientes y confortables con una excelente calidad del aire y un consumo mínimo de energía, preparados para condiciones climáticas extremas.

ACS + FV: excedentes de fotovoltaica para la generación de agua caliente sanitaria

Se presenta la implementación de una instalación fotovoltaica de autoconsumo en una vivienda unifamiliar con certificación Passivhaus Classic, en donde se desvían los excedentes de la producción fotovoltaica a una resistencia eléctrica en el depósito de Agua Caliente Sanitaria.

ACS + FV: excedentes de fotovoltaica para la generación de agua caliente sanitaria

Se presenta la implementación de una instalación fotovoltaica de autoconsumo en una vivienda unifamiliar con certificación Passivhaus Classic, en donde se desvían los excedentes de la producción fotovoltaica a una resistencia eléctrica en el depósito de Agua Caliente Sanitaria. El sistema convierte la energía eléctrica que no se autoconsume en la vivienda, en energía térmica en el depósito de ACS para su uso posterior. Los consumos derivados del ACS son a menudo superiores a los de climatización en una Passivhaus, así que una solución de este tipo reduce la factura energética y aprovecha una fuente de energía renovable para producir agua caliente, evitando muchos de los problemas de mantenimiento que suelen sufrir los sistemas de energía solar térmica.

En comparación con edificios convencionales, los edificios Passivhaus monitorizados demuestran una reducción muy importante en los consumos de climatización y electricidad [1]. Este hecho mejora la viabilidad económica de generar energía renovable in-situ con la fotovoltaica, ya que se necesita un generador de menor potencia y menor superficie en cubierta, que siempre es un limitante. A la vez, la reducción de los consumos de calefacción y refrigeración también pone en relieve la importancia de atacar el consumo de Agua Caliente Sanitaria, con las altas pérdidas que conlleva su producción, almacenamiento, distribución y recirculación [2]. En un país con un recurso solar inmenso, volcar los excedentes de la producción fotovoltaica de autoconsumo a una resistencia eléctrica en el depósito de ACS es una manera de aumentar el aprovechamiento de la fotovoltaica y reducir la factura por ACS usando energías renovables. Se presenta la implementación de esta solución en una vivienda situada en la ciudad de Girona, que consta de 181 m2 de superficie útil. La casa fue diseñada por Tigges Architekt y Energiehaus Arquitectos, con las instalaciones ejecutadas por Progetic. La obra se terminó en agosto del 2017, recibiendo la certificación Passivhaus Classic en diciembre del mismo año (Figura 1 y Figura 2).

Figura 1: Vista de la fachada sur de la vivienda [Fuente: Loxone]
Figura 2: Vista de la fachada este de la vivienda [Fuente: Loxone]

El ACS, las pérdidas y la factura energética

Aún con un sistema de ACS bien diseñado, altamente aislado y correctamente ejecutado, las pérdidas siguen siendo importantes. Se ha realizado una serie de cálculos con el PHPP de la vivienda, para determinar las demandas, los consumos (tomando en cuenta el rendimiento de la bomba de calor) y la factura energética. Para el cálculo de la factura energética, el precio ponderado de la energía de la red se ha calculado en 0,21 €/kWh. Adicionalmente, se ha hecho un análisis de la demanda de ACS y las pérdidas por categoría. La Figura 3, Figura 4, y Figura 5 y Figura 6 muestran los resultados.

Se aprecia que el consumo de ACS aparece como el segundo más importante, un 34 % del total. Respecto a la demanda de ACS y las pérdidas, tan solo un 33% se debe a la demanda propiamente, y 67 % a las pérdidas, de lo cual un 44 % es por la recirculación, un 18 % por las tuberías individuales, y un 5 % por el depósito. El consumo total anual previsto para ACS es de 1.764 kWh, siendo una media de 147 kWh/mes.

Figura 3: Demanda, consumo y factura energetíca prevista por categoría, según el PHPP
Figura 4: Demanda de ACS y pérdidas, segñún el PHPP
Figura 5: Consumo de energía final & factura energética por categoría, calculado con el PHPP
Figura 6: Demanda de ACS y pérdidas

Fotovoltaica de autoconsumo con producción de ACS

El sistema que incorpora lo siguiente: un generador fotovoltaico con 12 módulos policristalinos de 265 W potencia nominal y una potencia pico de 3,18 kWp, inclinados a 17º, orientados perfectamente a sur (Figura 7). El inversor es de 3kW (Figura 8). El principal equipo de producción de ACS es una bomba de calor aire-agua de 6kW de potencia nominal, con un depósito de ACS de 500 litros, y una resistencia eléctrica de 3 kW (Figura 9). La producción de ACS es instantánea.

Hay un sistema de control que monitoriza el consumo de electricidad de la casa y la producción fotovoltaica (Figura 10), enviando excedentes de la producción que no se consume de manera instantánea, a la resistencia eléctrica en el depósito de ACS. La potencia de la resistencia se modula a través de un regulador de tensión, debido a que la potencia de salida del generador fotovoltaico varía continuamente según el nivel de radiación solar, y el excedente disponible depende del consumo de electricidad momentáneo de la vivienda.

Figura 7: Vista del generador fotovoltaico de 3,18 kWp [Fuente: Progetic]
Fiura 8: Inversor de 3kW
Figura 9: Unidad exterior, unidad interior & depósito de ACS con resistencia eléctrica de 3kW
Figura 10: Cuadro de control y domótica

Datos de monitorización

Los datos de monitorización para el año 2019 se muestra en la ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia.. Se puede constatar que se generó un 35% del consumo total con la fotovoltaica, y un 17% del consumo total se desvió para la producción de ACS. La ¡Error! No se encuentra el origen de la referencia. muestra la evaluación horaria durante el día 3 de junio, de la generación fotovoltaica, la producción de ACS con los excedentes de la fotovoltaica, y el consumo eléctrico total la vivienda. La Figura 14 muestra lo mismo para el día 5 de junio, pero se aprecia además la temperatura del agua del ACS en el depósito, y el consumo de la bomba de calor.

Figura 11: Datos de montorización del 2019
Figura 12: Datos de monitorización del 2019
Figura 13: Datos de monitorización del 3 de Junio 2019
Figura 14: Datos de montiroización del 5 de Junio 2019

Conclusiones

Passivhaus se complementa muy bien con la generación de energía renovable in-situ mediante la fotovoltaica, y responde a la principal definición de un edificio de consumo casi nulo según la Directiva Europea 2010/31/EU, de un “edificio con un nivel de eficiencia energética muy alto (…). La cantidad casi nula o muy baja de energía requerida debería estar cubierta, en muy amplia medida, por energía procedente de fuentes renovables, incluida energía procedente de fuentes renovables producida in situ o en el entorno” [3]. A través del caso presentado, se aprecia lo siguiente:

  • Es necesario prestar especial atención a los consumos de ACS en una Passivhaus, que a menudo superan los consumos de climatización.
  • El importante peso de las perdidas en el sistema de ACS por recirculación requiere su control para que solo se recircule cuando hay ocupación.
  • Con un generador fotovoltaico de autoconsumo de ~ 3kWp y buena orientación e inclinación, es posible cubrir aproximadamente un 15% del consumo de ACS anual. Si hay una sola bomba de calor para la producción de ACS y refrigeración, esto libera la bomba de calor de tener que producir calor para calentar agua en verano, dejándola para la producción de frío únicamente. La histéresis puede ser de unas 3 horas entre que produce calor a que produzca frío, cosa que puede incidir en el sobrecalentamiento de la vivienda.

Bibliografía

[1] Feist W., Peper S., 2015, “Energy efficiency of the Passive House Standard: Expectations confirmed by measurements in practice”. Passive House Institute Dr. Wolfgang Feist, Rheinstraße 44/46, 64283 Darmstadt, Alemania.

[2] Grant N., Clarke A., 2010, “The importance of hot water system design in the Passivhaus”. Elemental Solutions, Withy Cottage, Little Hill, Orcop, Hereford, HR2 8SE, Reino Unido.

[3] Parlamento Europeo, 2010, “DIRECTIVA 2010/31/UE DEL PARLAMENTO EUROPEO Y DEL CONSEJO, de 19 de mayo de 2010 relativa a la eficiencia energética de los edificiosb(refundición)”.

Análisis termodinámico de suelo radiante eléctrico

Se presentan los resultados de un estudio de simulación termodinámica, comparando suelos laminados en base madera con suelos de cerámica y gres, calefactados con un sistema de folio radiante eléctrico, para instalaciones en seco y en húmedo.

Análisis termodinámico de suelo radiante eléctrico

Se presentan los resultados de un estudio de simulación termodinámica, comparando suelos laminados en base madera con suelos de cerámica y gres, calefactados con un sistema de folio radiante eléctrico, para instalaciones en seco y en húmedo. Los suelos se han modelizado en la planta intermedia de un edificio destinado a uso residencial, en el clima de Madrid. 

El objetivo del estudio es analizar la respuesta térmica dinámica de los diferentes tipos de suelo y comparar el consumo de energía por calefacción.

Tipologías de suelo

Las tipologías de suelo estudiadas se ven en la siguiente Tabla:

Figura 1: Tipos de suelo y variantes incluidos en el estudio

Modelo de cálculo

Se ha modelizado un edificio plurifamiliar de 4 plantas sobre rasante, con 4 viviendas por planta, de ~ 86 m2 de superficie útil/vivienda, y 342,1 m2 calefactados en total. Se ha modelizado únicamente la planta segunda del edificio. La planta inferior y superior (consideradas como espacios ocupados y calefactados con las mismas condiciones de ocupación) se han modelizado como adiabáticas.

Para las simulaciones, se ha usado la herramienta DesignBuilder, con el motor de cálculo termodinámico EnergyPlus.

Figura 2: Render del modelo completo
Figura 3: Render del modelo con la planta analizada

Los muros exteriores son de doble hoja de ladrillo perforado cara vista de 14 cm, cámara de aire de 5 cm, aislamiento térmico de 6 cm, hoja de ladrillo hueco interior de 9 cm con enyesado (U = 0,39 W/m2·K). Las carpinterías son de aluminio con rotura de puente térmico (Uf = 3,6 W/m2·K) con vidrios dobles con aire en la cámara (Ug = 2,9 W/m2·K y g = 69%). La renovación de aire es mecánica con una tasa de renovación de 0,63 ren/h, con recuperación de calor sensible (η = 70 %). Para las viviendas, las infiltraciones de aire exterior se han considerado N50 = 5/h, convertidas a presión atmosférica y repartidas por zona conforme su área expuesta. Las infiltraciones de la escalera se han modelizado con 1/h.

Se han analizado los consumos energéticos de las 4 viviendas en la planta segunda, con un análisis detallado de la Habitación 1 (al sur oeste).

Sistema de folio radiante eléctrico

Se ha modelizado un sistema de folio radiante eléctrico. Se simulan folios con las siguientes potencias nominales debajo de cada tipo de suelo:

  • Suelo de madera laminada (sistema directo): 75 W/m lineal
  • Suelo de madera laminada, con mortero autonivelante: 116 W/m lineal
  • Suelo de gres/cerámica, con solera seca/mortero autonivelante: 116 W/m lineal

La potencia de folio radiante para cada vivienda y la para la Habitación 1, se muestra en la siguiente Tabla. Se ha modelizado el folio como un componente “ZoneHVAC: Low Temperature Radiant: Electric”, insertado en DesignBuilder mediante un script de EnergyPlus.

Figura 4: Potencias de folio radiante por vivienda

Consignas

Las consignas de calefacción usadas son las que indica el Anejo D “Condiciones operacionales y perfiles de uso” del CTE DB HE 2019:

  • Consigna principal: 20 ºC (07:00 – 22:59)
  • Consigna secundaria: 17 ºC

Resultados

Se han analizado los 3 periodos mostrados en la siguiente Tabla:

Figura 5: Periodos de análisis

Se han analizado los siguientes parámetros:

  • Consumo calefacción [kWh]
  • Potencia máx. folio radiante [kW]
  • Temperatura del suelo [ºC]
  • Temperatura aire interior [ºC]

Instalación seca: transmitancia térmica, resistencia térmica y capacidad térmica interna

La Tabla y Figura inferior muestra la potencia del folio radiante, la transmitancia térmica total (conforme la UNE-ISO 69446), la resistencia térmica de los materiales por encima del folio, y la capacidad térmica interna por unidad de superficie de los materiales por encima del folio (conforme la UNE-ISO 13786), de cada tipo de suelo, con instalación seca.

Figura 6: Transmitancia térmica total, resistencia térmica encima del folio & capacidad térmica interna por unidad de superficie encima del folio, instalación seca
Figura 7: Resistencia térmica y capacidad térmica interna por unidad de superficie de los materiales encima del folio, instalación seca

Instalación húmeda: transmitancia térmica, resistencia térmica y capacidad térmica interna

La Tabla y Figura inferior muestra la potencia del folio radiante, la transmitancia térmica total (conforme la UNE-ISO 69446), la resistencia térmica de los materiales por encima del folio, y la capacidad térmica interna por unidad de superficie de los materiales por encima del folio (conforme la UNE-ISO 13786), de cada tipo de suelo, con instalación húmeda.

Figura 8: Transmitancia térmica total, resistencia térmica encima del folio & capacidad térmica interna por unidad de superficie encima del folio, instalación húmeda
Figura 9: Resistencia térmica y capacidad térmica interna por unidad de superficie de los materiales encima del folio, instalación seca

Instalación seca: Planta 2ª, consumo calefacción, 1 octubre-01 marzo

La Tabla y Figura de abajo muestran los resultados de consumos de calefacción para cada tipo de suelo, con instalación seca.

Figura 10: Resultados de consumos de calefacción, instalación seca, 1 oct. – 31 mar.

Los resultados indican que el consumo de calefacción de los suelos 2.1 y 2.2 de gres y cerámica con doble placa de solera seca, es un 20 % más alto que el suelo laminado 1.1 (sistema directo).

El consumo de los suelos 3.1 y 3.2 de gres y cerámica con 1 placa de solera seca, son un 5% y 4% más alto que suelo laminado 1.1. Estas diferencias caen dentro del margen de incertidumbre en los cálculos (alrededor de un 10 %).

Figura 11: Resultados de consumos de calefacción, instalación seca, 1 oct. – 31 mar.
  1. El consumo de kWh/m2 esta referenciado a la superficie total calefactada de 342,10 m2

Instalación húmeda: Planta 2ª: consumo calefacción, 1 octubre-01 marzo

La Tabla y Figura de abajo muestran los resultados de consumos de calefacción para cada tipo de suelo, con instalación húmeda.

Figura 12: Resultados de consumos de calefacción, instalación húmeda, 1 oct. – 31 mar.

Los resultados indican que el consumo de calefacción de los suelos 4.1 y 4.2 de gres y cerámica con mortero autonivelante, es un 10 % y 9 % más bajo respectivamente que el suelo laminado 1.2 con mortero autonivelante. Estas diferencias caen dentro del margen de incertidumbre en los cálculos (alrededor de un 10 %).

Figura 13: Resultados de consumos de calefacción, instalación húmeda, 1 oct. – 31 mar.

Instalación seca: Habitación 1, temperatura del suelo & aire interior, potencia folio radiante, y ganancias solares, 14 enero

Las Figuras de abajo muestran la evolución de la potencia del folio radiante, las ganancias solares, la temperatura del suelo, y la temperatura del aire durante el día del 14 enero, para cada tipo de suelo, con instalación seca.

Se indica la potencia máxima del folio radiante y la hora en la que ocurre, y la temperatura máxima del suelo y la hora en la que ocurre (antes de los efectos de la radiación solar).

El rango de consignas de calefacción (20 ºC de 7:00 – 23:00 y 17 ºC el resto de horas) se indica para entender el encendido y apagado del folio radiante. Se muestran las ganancias solares para apreciar las subidas repentinas de la temperatura del aire interior y del suelo cuando el folio esta apagado.

Figura 14: 1.1 Madera, día invierno, potencia folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. aire
Figura 15: 2.1 Gres, 2 placas, día invierno, potencia folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. Aire
Figura 16: 2.2 Cerámica, 2 placas, día invierno, potencia folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. aire
Figura 17: 3.1 Gres, 1 placa, día invierno, potencia folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. Aire
Figura 18: 3.2 Cerámica, 1 placa, día invierno, potencia folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. Aire
Figura 19: Todos los suelos, instalación seca, día invierno, potencia folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. Aire
Figura 20: Resumen de potencia máx. folio radiante, temp. max. suelo y desfase temporal, instalación seca

Las Figuras y la Tabla de arriba indican que el desfase temporal entre la potencia máxima del folio radiante y la temperatura máxima del suelo, es de aproximadamente 4 horas para el suelo de madera 1.1, aproximadamente 6 horas para los suelos de gres y cerámica con 2 placas de solera seca y aproximadamente 5 horas con 1 placa de solera seca.

Esto se debe principalmente a que la resistencia térmica y capacidad térmica del suelo de madera 1.1 (sistema directo) es menor que los suelos de gres y cerámica con placa de solera seca, por lo que tarda menos tiempo en calentarse y transmitir calor a la estancia.

Instalación húmeda: Habitación 1, temperatura del suelo & aire interior, potencia folio radiante, y ganancias solares, 14 enero

Las Figuras de abajo muestran la evolución de la potencia del folio radiante, las ganancias solares, la temperatura del suelo, y la temperatura del aire durante el día del 14 enero, para cada tipo de suelo, con instalación húmeda.

Se indica la potencia máxima del folio radiante y la hora en la que ocurre, y la temperatura máxima del suelo y la hora en la que ocurre (antes de los efectos de la radiación solar). Para el suelo de madera 1.2 se ha considerado que la máxima temperatura del suelo debido al calor emitido por el folio ocurre a las 12:00, y que, a partir de esa hora, el aumento de temperatura del suelo se debe a las ganancias solares.

Figura 21: 1.2 Madera con mortero, día invierno, potencia folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. aire
Figura 22: 4.1 Gres, mortero auton., día invierno, pot. folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. Aire
Figura 23: 4.2 Cerámica, mortero auton., día invierno, pot. folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. Aire
Figura 24: Todos los suelos, instalación húmeda, día invierno, potencia folio, ganancias solares, temp. suelo & temp. Aire
Figura 25: Resumen de potencia máx. folio radiante, temp. max. suelo y desfase temporal, instalación húmeda

Las Figuras y la Tabla de arriba indican que el desfase temporal entre la potencia máxima del folio radiante y la temperatura máxima del suelo, para los suelos de madera, gres y cerámica con mortero autonivelante, es de aproximadamente 5 horas en los tres casos.

Aunque la capacidad térmica de los materiales encima del folio de los suelos 4.1 y 4.2 es mucho mayor que el suelo laminado 1.2, la resistencia térmica de estos materiales es mucho menor, por lo que la respuesta dinámica de los suelos y consumo de calefacción es similar.

Conclusión

Para las instalaciones en seco analizadas en el estudio, los resultados indican que el suelo laminado tiene un consumo energético menor (entre un 4 % y un 20%) y una respuesta térmica ligeramente más rápida, con los otros tipos de suelo analizados. En el caso de los suelos con instalación húmeda, los resultados indican que el suelo laminado tiene un consumo energético ligeramente mayor (entre un 9% y un 10%) y una respuesta térmica similar a los otros tipos de suelo analizados. En ambos casos, dado el margen de incertidumbre del cálculo, las diferencias son mínimas.

Agradecimientos

Este estudio fue financiado por FINSA.

Agradecemos a Germán Campos de Aurea Consulting por su colaboración.

Imagen de portada: enchux

Blower Door en Castellgalí

Descripción Realización de ensayo de hermeticidad al aire “Blower Door” según la norma UNE EN 13829 (A/B) para la comprobación de la ejecución de la hermeticidad en la construcción de una vivienda unifamiliar en Castellgalí, Barcelona. La vivienda es un edificio EECN y está construida por House Habitat. Se ha realizado un ensayo durante la …

Blower Door en Castellgalí

Blower Door

Praxis cabecera proyectos

Descripción

Realización de ensayo de hermeticidad al aire “Blower Door” según la norma UNE EN 13829 (A/B) para la comprobación de la ejecución de la hermeticidad en la construcción de una vivienda unifamiliar en Castellgalí, Barcelona.

La vivienda es un edificio EECN y está construida por House Habitat.

Se ha realizado un ensayo durante la obra, donde se buscaron infiltraciones con generador de humo y anemómetro.

El resultado final de N50=1,50/h, está muy por debajo del grado de hermeticidad exigido por CTE DB HE-1 2019.

Año: 2021

Lugar: Castellgalí, Barcelona

Servicios:
Blower Door

Blower Door en La Nou de Gaià 

Descripción Realización de ensayos de hermeticidad al aire “Blower Door” según la norma EN ISO 9972 para la comprobación de la ejecución de la hermeticidad en la construcción de una vivienda unifamiliar aislada en La Nou de Gaià, Tarragona. La vivienda es un EECN diseñado por Divers Arquitectura. Se han realizado dos ensayos: durante la …

Blower Door en La Nou de Gaià

Blower Door

Praxis cabecera proyectos

Descripción

Realización de ensayos de hermeticidad al aire “Blower Door” según la norma EN ISO 9972 para la comprobación de la ejecución de la hermeticidad en la construcción de una vivienda unifamiliar aislada en La Nou de Gaià, Tarragona.

La vivienda es un EECN diseñado por Divers Arquitectura.

Se han realizado dos ensayos: durante la obra, y después de su finalización. En el ensayo preliminar, se buscaron infiltraciones con generador de humo y anemómetro. 

El resultado final de N50=0,99/h, está muy por debajo del grado de hermeticidad exigido por CTE DB HE-1 2019.  

Año: 2021

Lugar: La Nou de Gaià, Tarragona

Servicios: Blower Door

Blower Door en Llerona

Descripción Realización de ensayos de hermeticidad al aire “Blower Door” según la norma UNE EN 13829 (A/B) para la comprobación de la ejecución de la hermeticidad en la construcción de una vivienda unifamiliar en Llerona, Barcelona. La vivienda es un edificio EECN y está diseñada por Divers Arquitectura. Se han realizado dos ensayos: durante la …

Blower Door en Llerona

Blower Door

Praxis cabecera proyectos

Descripción

Realización de ensayos de hermeticidad al aire “Blower Door” según la norma UNE EN 13829 (A/B) para la comprobación de la ejecución de la hermeticidad en la construcción de una vivienda unifamiliar en Llerona, Barcelona.

La vivienda es un edificio EECN y está diseñada por Divers Arquitectura.

Se han realizado dos ensayos: durante la obra, y después de su finalización. En el ensayo preliminar, se buscaron infiltraciones con generador de humo y anemómetro.

El resultado final de N50=0,83/h, está muy por debajo del grado de hermeticidad exigido por CTE DB HE-1 2019.

Año: 2021

Lugar: Llerona, Barcelona

Servicios:
Blower Door

Blower Door en Viladecans

Descripción Realización de ensayos de hermeticidad al aire “Blower Door” según la norma UNE EN 13829 (A/B) para la comprobación de la ejecución de la hermeticidad en la rehabilitación energética de una vivienda unifamiliar entre medianeras en Viladecans, Barcelona. La vivienda está en proceso de certificación Passivhaus EnerPHit, y está diseñada por Daniel Tigges de …

Blower Door en Viladecans

Blower Door

Praxis cabecera proyectos

Descripción

Realización de ensayos de hermeticidad al aire “Blower Door” según la norma UNE EN 13829 (A/B) para la comprobación de la ejecución de la hermeticidad en la rehabilitación energética de una vivienda unifamiliar entre medianeras en Viladecans, Barcelona. La vivienda está en proceso de certificación Passivhaus EnerPHit, y está diseñada por Daniel Tigges de Tigges Architekt.

Se han realizado dos ensayos: durante la obra, y después de su finalización. En el ensayo preliminar, se buscaron infiltraciones con generador de humo y anemómetro.

El resultado final de N50=0,55/h, está muy por debajo del grado de hermeticidad exigido por CTE DB HE-1 2019 y por el mismo estándar Passivhaus EnerPHit (cuyo límite es N50 ≤ 1/h, en el caso de edificios existentes).

Año: 2021

Lugar: Viladecans, Barcelona

Servicios: Blower Door

Bodega en el Priorat

Descripción Consultoría energética y diseño de las instalaciones para una bodega de envejecimiento de vino en la comarca vinícola del Priorat, Tarragona, diseñada por la arquitecta Èlia Vaqué. La bodega consta de dos módulos, uno enterrado donde se produce el proceso de envejecimiento del vino, y otro sobre rasante, dónde se dan lugar las catas. …

Bodega en el Priorat

Consultoría energética, Ingeniería de Instalaciones

Praxis cabecera proyectos

Descripción

Consultoría energética y diseño de las instalaciones para una bodega de envejecimiento de vino en la comarca vinícola del Priorat, Tarragona, diseñada por la arquitecta Èlia Vaqué.

La bodega consta de dos módulos, uno enterrado donde se produce el proceso de envejecimiento del vino, y otro sobre rasante, dónde se dan lugar las catas. Ambos suman 290 m2 construidos.

Praxis ha realizado la simulación termodinámica en DesignBuilder (EnergyPlus), centrándose en la bodega enterrada, modelizando el comportamiento térmico con el objetivo de mantener unas condiciones determinadas de temperatura y humedad relativa propicias para el buen curado del vino. También se ha diseñado la envolvente térmica y capa hermética, asesorado en materiales de bajo impacto y saludables, y optimizado el diseño los puentes térmicos y detalles constructivos. Se ha diseñado el sistema de ventilación controlada de doble flujo con recuperación de calor, el sistema de climatización, la producción de agua caliente sanitaria y el diseño y dimensionado de la instalación fotovoltaica aislada de autoconsumo con baterías.

Año: 2021

Lugar: Els Guiamets, Tarragona 

Servicios:
Simulación termodinámica, Ingeniería de Instalaciones

Cálculo higrotérmico de un muro de entramado con materiales naturales

Frente al impacto ambiental del sector de la construcción- responsable de un 40 % del consumo total de energía primaria de la Unión Europea- reducir tanto la energía embebida de los materiales en la fase de fabricación, como el consumo energético de los edificios en su fase de uso- son tareas urgentes.

Cálculo higrotérmico de un muro de entramado con materiales naturales

Frente al impacto ambiental del sector de la construcción- responsable de un 40 % del consumo total de energía primaria de la Unión Europea- reducir tanto la energía embebida de los materiales en la fase de fabricación, como el consumo energético de los edificios en su fase de uso- son tareas urgentes. La madera, los residuos agrícolas, y los materiales lignocelulósicos, son recursos renovables locales que se pueden aprovechar para fomentar la economía circular y reducir el impacto ambiental del sector. El presente artículo muestra un ejemplo de un panel prefabricado estructural aislante, hecho con materiales de origen biológico, para edificios de nueva construcción de consumo casi nulo.

Panel ISOBIO para edifcios de nueva construcción

El prototipo del panel que se monitorizó mide 1,95m x 1,95m, con un espesor total de 33,2cm en 8 capas con 9 materiales diferentes (Figura 1). Se compone de un revoco exterior compuesto de cal y cáñamo de 25mm de espesor, aplicado sobre un aislamiento térmico rígido de cáñamo de 50mm, fijado mecánicamente a la estructura de madera de pino rojo de 145mm de espesor. Entre la estructura hay aislamiento de cáñamo, algodón, y lino, seguido por un tablero de OSB 3 de 12 mm. Sobre el OSB se ha fijado una membrana hermética y de control de vapor dinámico, seguido por una cámara de instalaciones de 45mm de espesor con aislamiento térmico de cáñamo, algodón, y lino, entre rastreles de madera, girados a 90º en relación a la estructura para reducir el puente térmico a través de los elementos de madera. La cámara se cierra con un tablero de paja termo-comprimida de 40mm de espesor, revocado al interior con un compuesto de arcilla y cáñamo aplicado en 3 capas, de 15mm de espesor.

Figura 1: Secciones y composición de panel ISOBIO
Figura 2: Ubicación y tipo de sensores isntalados en el panel
Figura 3: Instalación de los paneles en el demostrador HIVE, Wroughton, Reino Unido

Instalación y monitorización en los demostradores

La Figura 3 muestra la instalación de los paneles en el demostrador HIVE en Wroughton, Reino Unido. Se instaló un sistema de monitorización con una estación meteorológica registrando las condiciones climáticas exteriores: temperatura del aire seco, humedad relativa, radiación solar, velocidad del viento, dirección del viento, precipitación y presión barométrica. Se instaló una sonda de temperatura en la cara exterior del panel, un sensor de flujo de calor y una sonda de temperatura en la cara interior, para medir la transmitancia térmica conforme la ISO 9869 [1]. Adicionalmente, se instalaron sondas de temperatura y humedad relativa en 3 puntos intersticiales (Figura 2), para medir el comportamiento higrotérmico dinámico al interior del panel y comparar los resultados con simulaciones dinámicas realizadas con la herramienta WUFI Pro, según la EN 15026 [2]. WUFI Pro 1D es una herramienta desarrollada por el Instituto Fraunhofer en Alemania para evaluar el rendimiento higrotérmico de elementos constructivos unidimensionales, teniendo en cuenta el contenido de humedad de los materiales, su comportamiento higrotérmico dinámico, el transporte capilar, y la condensación de verano, con condiciones climáticas exteriores horarios. La versión de software utilizada fue WUFI Pro v. 6.2.1.2210

Los datos se midieron a un intervalo de 5 minutos, para el periodo 24/02/2018 a 14/03/2018 en el demostrador HIVE, Reino Unido, durante un total de 432 horas, o 18 días, con 5.184 puntos de datos.  La temperatura interior se mantuvo a una temperatura media de 25,5ºC durante todo el periodo con un calentador eléctrico de aire.   

Resultados de monitorización y validación

Figura 4 muestra una sección transversal del panel modelado, con la ubicación de los sensores. La Figura 5 muestra el modelo WUFI del panel y las ubicaciones de los sensores correspondientes.

Figura 4: Sección del panel y ubicación de los sensores
Figura 5: Sección del modelo de calculo en WUFI y ubicación de los sensores

La Figura 6 muestra la temperatura medida y modelada y la humedad relativa en la posición 2 (entre el aislamiento rígido CAVAC y el aislamiento Biofib Trio). Las variaciones dinámicas de temperatura se reflejan bien en el modelo. Las variaciones dinámicas de humedad relativa menos. No obstante, el modelo muestra una correlación muy estrecha con los resultados medidos.

Figura 6: Temperatura & humedad relativa medida vs. modelada con WUFI, Posición 2

La Figura 7 muestra los valores medidos y simulados en la posición 3 (entre el aislamiento Biofib Trio y la placa OSB). Las variaciones dinámicas de temperatura se reflejan bien en el modelo, aunque menos con la humedad relativa.

Figura 7: Temperatura & humedad relativa medida vs. modelada con WUFI, Posición 3

Figura 8 muestra los valores medidos y simulados en la posición 4 (entre la membrana Intello y el aislamiento Biofib Trio). Las variaciones dinámicas tanto de la temperatura como de la humedad relativa se reflejan bien en el modelo.

Figura 8: Temepratura & humedad relativa medida vs. modelada con WUFi, Posición 4

Figura 9 muestra el flujo de calor medido, en comparación con las simulaciones en WUFI. Los resultados muestran una muy buena correlación.

Figura 9: Flujo de calor medido vs. modelado con WUFI

Conclusiones

Los resultados de la temperatura y humedad relativa medidas y modeladas muestran una buena correlación, con variaciones dinámicas de temperatura reflejadas con precisión en el modelo. Las variaciones a corto plazo de la humedad relativa no se reflejan con la misma precisión en las simulaciones con WUFI, posiblemente debido a la suposición que el contenido de agua en equilibrio de los materiales es instantáneo, cuando en realidad hay histéresis [3]. Los datos de transmitancia térmica modelados y medidos muestran una muy buena correlación, con una diferencia de solo un 4% durante el período de monitorización.

Los resultados indican que los materiales de origen biológico combinados en un panel estructural aislante de este tipo, pueden ofrecer un rendimiento higrotérmico predecible y fiable para su uso en edificios de consumo casi nulo.

Referencias

  • ISO 9869-1:2014 Thermal Insulation – Building elements – in-situ measurement of thermal resistance and thermal transmittance. (Aislamiento térmica – elementos constructivos – medición in-situ de la resistencia térmica y transmitancia térmica)
  • UNE-EN 15026:2007, Comportamiento higrotérmico de componentes de edificios y elementos constructivos. Evaluación de la transferencia de humedad mediante simulación numérica.(Ratificada por AENOR en junio de 2010.)
  • N. Reuge, F. Collet, S. Pretot, S. Moisette, M. Bart, O. Style, A. Shea, C. Lanos 2019, Hygrothermal transfers through a bio-based multilayered ISOBIO wall – Part I: Validation of a local kinetics model of sorption and simulations of the HIVE demonstrator. Laboratoire de Génie Civil et Génie Mécanique, Axe Ecomatériaux pour la construction, Université de Rennes, 3 rue du Clos Courtel, BP 90422, 35704 Rennes, France.

Artículo completo

Puedes leer más sobre ISOBIO: Cálculo higrotérmico y validación de un panel aislante estructural con materiales de origen biológico en el portal Caloryfrio.com, de donde hemos extractado este artículo.

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En la auditoría, Praxis verifica todos los documentos de cálculo y diseño presentados por la Consultora Passivhaus, que incluyen planos y memorias de arquitectura e instalaciones, cálculo PHPP, informe del test Blower Door, puesta en marcha de ventilación, seguimiento de la obra y fotografías. 

Año: 2021

Lugar: Gijón, Asturias 

Servicios: Certificación Passivhaus