PRESENTACIÓ D'UN HABITATGE UNIFAMILIAR AÏLLAT
EMPLAÇAMENT: Terrassa
ARQUITECTES: Fidela Frutos Schwöbel+Josep Maria Sanmartín Burgués
DIRECCIÓ D’OBRES: Fidela Frutos Schwöbel, arquitecta
Juan Carles Ambel Alcaraz, arquitecte tècnic
COL•LABORADORS: Lluís Marcos Moner, arquitecte (càlcul d’estructures)
LKN. Sistemes (assessorament demòtic)
AIGUASOL ENGINYERIA (càlcul energètic)
CONSTRUCTOR: Construcció i Rehabilitació Olivan S.L.
SUP. CONSTRUÏDA 217m2
PROJECTE: 1997
EXECUCIÓ: 1998-2000
I INTRODUCCIÓ
El projecte presentat és un habitatge aïllat unifamiliar a Terrassa (Vallès Occidental) amb un pressupost força ajustat com a punt de partida previ. La limitació econòmica ha implicat escollir molt acuradament els paràmetres medi ambientals i d’estalvi energètic per tal d’optimitzar el resultat arquitectònic i constructiu i, lluny de ser una limitació alhora de plantejar el projecte, ha permès el convenciment de les decisions preses.
L’arquitectura ha demostrat en tota la seva història la capacitat d’adaptació al seu entorn i ens ha proporcionat un seguit de mecanismes espaials i climàtics senzills, econòmics, de baix consum energètic i poc contaminants per resoldre les necessitats humanes. Convençuts de la vigència d’aquests mecanismes, que inclouríem dintre dels sistemes passius on la pròpia arquitectura assoleix el control climàtic sense cap tecnologia addicional, proposem recuperar-los per la seva riquesa espacial i els complementem, si bé d’una manera moderada, amb altres sistemes actius, basats en l’ús de la tecnologia i un cert consum energètic.
L’estratègia de projecte escollida és la integració d’aquests dos sistemes en la matriu formal i funcional del projecte, mantenint un acurat equilibri entre els recursos econòmics, la tecnologia utilitzada, el consum energètic i la qualitat resultant dels espais dissenyats.
En aquest projecte els sistemes passius utilitzats són la millora de l’orientació en l’emplaçament de l’habitatge, el tractament de les façanes segons l’exposició solar, la utilització climàtica dels espais intermedis i els increments de l’aïllament i de la inèrcia tèrmica. Els sistemes actius, aplicats en la façana sud i en la coberta, estan formats per un captador solar d’aire per calefacció de l’edifici i l’escalfament de l’aigua de la piscina i dues plaques solars per aigua calenta sanitària en la coberta. Finalment, i com a mesura d’estalvi d’aigua potable, esmentar la recollida d’aigües pluvials de la coberta per al rec del jardí.
Per tal de comprovar l’estalvi d’algunes solucions preses es realitzà un estudi energètic bàsic de l’edifici. Pel que fa a la calefacció, s’analitzaren els increments de la inèrcia tèrmica i de l’aïllament i l’aportació del captador solar d’aire. Pel que fa a la refrigeració, s’analitzà l’efecte de les lamel.les orientables en la façana sud per impedir la radiació solar directa a l’habitatge durant l’estiu.
El rigor pressupostari implicà escollir sistemes i materials constructius convencionals i estàndard del mercat: l’estructura és de pilars i jàsseres de formigó, perquè permet una millor adaptació a la flexibilitat dels espais i la interrelació entre ells, la façana i les divisòries interiors són de materials ceràmics i els acabats interiors són enguixats i pintats, enrajolats tradicionals, gres ceràmic i fusteria d’alumini.
A continuació descrivim els mecanismes d’estalvi utilitzats en el projecte, agrupats en sistemes passius, en sistemes actius i en l’estalvi d’aigua potable.
II L’ARQUITECTURA I ELS SISTEMES ENERGÈTICS PASSIUS:
EMPLAÇAMENT I PROGRAMA
L’edifici està situat en una parcel.la allargada que dóna a dos carrers i orientada a Nord-Sud amb una desviació d’uns 20 graus. El terreny natural té una lleugera pendent a Sud i en la part final té un desnivell de 8 metres respecte del carrer inferior.
Les façanes Est i Oest s’ajusten als límits permesos (3 metros) mentre que la façana Nord manté una distància de 8m. (superior al límit mínim de 4 metres) per diversos motius: respectar una alzina i dos pins existents que esmorteixen l’efecte de l’aire de Nord sobre aquesta façana durant l’hivern i per afavorir l’ús d’aquest espai ombrejat a l’estiu, donant-li més privacitat envers el carrer.
L’accés a la parcel.la es produeix pel carrer superior que dóna a Nord, per un costat de la façana d’aquesta i, mitjançant una rampa pavimentada, s’arriba a l’accés principal de l’edifici situat en la façana Oest. Aquest accés tangencial per la rampa independitza la zona de pas de la zona ajardinada a Nord d’ús més privat.
L’edifici es desenvolupa en tres plantes i s’adapta al pendent mitjançant dos volums. En el primer hi trobem l’habitatge pròpiament dit i en el segon, orientat completament a Sud, l’espai de la piscina seminterior i els mecanismes solars per a la calefacció.
En la planta inferior semisoterrada hi ha l’accés a l’edifici a través d’un espai polivalent, la piscina seminterior a doble alçada, un lavabo i el vestíbul amb l’escala que comunica a la resta de les plantes. En la planta intermèdia, considerada com a planta baixa, hi ha la sala-menjador, un segon lavabo i la cuina. I a la planta superior hi trobem les tres habitacions, el bany principal i un estenedor.
El correcte emplaçament de tot edifici en el seu entorn té grans avantatges des del punt de vista de l’estalvi energètic, però també, permet perllongar el programa funcional de l’arquitectura a l’exterior o a l’inrevés, aprofitar les característiques de l’espai exterior per qualificar l’interior del propi edifici.
FAÇANES:
El disseny de les façanes ha estat condicionat per l’orientació solar, dissenyant-les en funció dels guanys a l’hivern i les pèrdues energètiques a l’estiu, i pel grau de privacitat dels espais interiors. Així, a les façanes Nord, Est i Oest es minimitzen les obertures i en la façana Sud es concentren pràcticament totes.
Hem de recordar que en les nostres latituds la radiació més eficient a l’hivern és a les superfícies orientades a Sud, mentre que en l’orientació Est i Oest és mínima i per contra, a l’estiu produeix un sobre escalfament generalment no desitjat.
Façana Nord:
En aquesta façana hi ha una porta vidrada, que permet un accés fàcil al jardí d’ús estival i les vistes d’aquest des de la cuina, i una finestra horitzontal en la part superior que ventila i il.lumina la zona de l’escala. Podem dir que l’espai de l’escala actua de “xemeneia”, reconduint i expulsant l’aire a l’exterior mitjançant aquesta obertura. Aquest efecte de ventilació natural permet refrigerar l’habitatge a l’estiu durant el període nocturn.
Façana Oest:
Està orientada 20 graus a Sud i en ella hi trobem:
L’accés, format per dues portes opaques amb aïllament que poden obrir-se del tot per permetre diversos usos a l’estiu. Una balconada mínima a la sala per afavorir les vistes llunyanes al poble d’Ullastrell que crèiem interessants. I una balconada gran a l’estenedor que serveix d’hivernacle a l’hivern i que permet prescindir de la secadora. En cas de no desitjar aquest efecte a l’estenedor és possible obrir una finestra corredissa per expulsar la calor a l’exterior.
Façana Est:
En ella s’hi concentren les obertures dels espais utilitzats principalment al matí:
La finestra de la cuina a l’alçada del taulell de pedra artificial serveix per il.luminar amb llum natural la zona de treball. La finestra del menjador, amb la mateixa geometria que la de la cuina, permet les visuals un cop assegut. I la finestra del bany principal també a l’alçada de la pica.
Façana Sud:
En ella s’hi troben els principals elements captadors passius:
L’obertura a doble alçada de la piscina, amb tancaments formats per dues portes corredisses amb vidre doble i dues més amb lamel.les orientables. I l’obertura unificada de les tres habitacions en la planta superior, on les balconades es troben enretirades 1 metre de la façana per a un millor funcionament hivernal i estival, gràcies a l’espai intermedi creat, i protegides també per lamel.les orientables.
Les superfícies vidrades en aquest habitatge són superiors als edificis convencionals (50m2) i es concentren principalment a la façana Sud. Les raons són força evidents en el cas de l’hivern: tenen un paper fonamental en l’aprofitament de l’ “efecte hivernacle” i permeten un gran estalvi d’energia elèctrica per la gran quantitat de llum natural existent en l’habitatge. En el cas de l’estiu, la radiació solar es controla mitjançant lamel.les orientables, les quals, sempre es troben situades a una certa distància de la superfície vidrada per tal de crear espais intermedis que actuen de coixí tèrmic.
Des del projecte s’ha tingut molta cura perquè tots els espais, tant principals com secundaris, tinguin un grau de permeabilitat a l’exterior compatible amb la seva funció en totes les èpoques de l’any: quan la façana Sud es manté tancada amb les lamel.les per impedir la radiació solar, des de la sala i el menjador es tenen vistes i entrades de llum natural alternatives. Aquest criteri de permeabilitat també s’ha aplicat als espais interiors: l’escala, lluny de ser un espai tancat envers l’habitatge, rep llum natural a través de les superfícies vidrades de la cuina i de la sala o bé, rep la llum càlida de ponent de l’hivern des de l’estenedor.
Aquestes decisions de projecte fomenten l’estalvi energètic i, al mateix temps, qualifiquen els espais, potenciant la llum natural, la qual proporciona un gran confort als seus usuaris.
ELS ESPAIS INTERMEDIS:
L’espai polivalent d’accés i el doble espai de la piscina es mantenen tancats a l’hivern, mitjançant portes corredisses amb vidre doble, i poden obrir-se completament a l’estiu.
Aquest mecanisme senzill permet, per una banda, aprofitar a l’hivern l’efecte hivernacle per escalfar l’espai de la piscina i perllongar el seu ús més enllà dels mesos estrictament permesos pel clima. En cap moment, i amb la total complicitat dels usuaris, s’ha pretès que sigui un espai “climatitzat” que impliqués altres energies no renovables o un increment del pressupost degut a una instal.lació més complexa. I per l’altra, oferir una temperatura moderada, sobre tot durant l’hivern, a la superfície vidrada de la sala que dóna a aquest espai intermedi.
En el cas d’estiu, tots dos espais es transformen en zones porxades en ombra i ventilades de forma natural. La radiació solar que pugui incidir s’impedeix mitjançant portes corredisses amb lamel.les orientables.
L’ús d’aquestes lamel.les permet estalviar un 25% de l’energia que hauríem de consumir per refredar l’edifici amb altres mitjans energètics tal i com indica l’estudi energètic anteriorment esmentat.
Aquests dos espais intermedis s’entenen com a reguladors climàtics i, alhora, com a mecanismes arquitectònics de relació visual entre dos àmbits de funcions molt diferents. Aquesta transparència entre espais permet percebre’ls més grans de la seva dimensió real.
INCREMENT DE LA INÈRCIA TÈRMICA
En tot l’habitatge s’ha incrementat la inèrcia tèrmica (capacitat d’un material d’acumular calor) invertint la disposició tradicional de la façana: la paret de maó perforat de 14cm. es disposa en la part interior, seguit de la capa d’aïllament de 4cm., la cambra d’aire ventilada i finalment l’envà de 7cm. amb l’acabat de monocapa o arrebossat. Aquest procediment constructiu senzill i econòmic ajuda a mantenir una temperatura interior més estable, suavitzant les oscil.lacions tèrmiques entre el dia i la nit, així com les de l’estiu i l’hivern.
Els materials ceràmics tradicionals són excel.lents elements de tancament que tenen la propietat de fabricar-se fàcilment, amb un consum energètic molt inferior a altres materials nous en la construcció, són econòmics i segons el tipus de maó tenen una inèrcia tèrmica molt acceptable.
REDUCCIÓ DE LES PÈRDUES TÈRMIQUES: INCREMENT DE L’AÏLLAMENT TÈRMIC
Per raons econòmiques no va ser possible utilitzar aïllaments ecològics ni aconseguir gruixos de 15-20cm. per assolir una pèrdua energètica mínima com es considera en els edificis totalment bioclimàtics, perquè hauria suposat un increment del pressupost no assumible. Tampoc hagués estat possible per les dimensions mínimes de la façana Nord sense perjudicar el programa de l’edifici.
El gruix de l’aïllament (poliuretà projectat) és de 4cm. en la façana amb un coeficient de transmissió total de K(façana)= 0,4 W/m2ºC i en la coberta de 6cm. amb un coeficient de transmissió total de K(coberta)= 0.33W/m2ºC .
Les pèrdues tèrmiques majors de la façana, comparant-ho amb una façana aïllada amb 20cm., són compensades amb una major superfície captora en la sala i les habitacions i les pèrdues tèrmiques d’aquestes es controlen a partir dels espais intermedis.
La limitació econòmica, tal i com dèiem al principi, ha obligat a un equilibri entre el funcionament energètic de l’edifici i la qualitat arquitectònica dels espais resultants.
En aquest sentit, ens definim per una arquitectura capaç d’assolir el major número possible de paràmetres medi ambientals sense perdre la qualitat espacial. L’estratègia del projecte és clara: els espais intermedis milloren les pèrdues tèrmiques en l’habitatge i incrementen la qualitat espaial de l’arquitectura.
III L’ARQUITECTURA I ELS SISTEMES ACTIUS
Els sistemes actius en aquest habitatge són un mur captador solar d’aire per la calefacció i l’escalfament de l’aigua de la piscina, instal.lat a la façana Sud, i dues plaques solars per a l’aigua calenta sanitària, instal.lades a la coberta.
Com dèiem inicialment, el programa de l’edifici es desenvolupa en dos volums: mentre el primer manté el paral.lelisme amb el carrer el segon s’orienta completament a Sud. Sembla raonable que la façana que conté els principals elements captadors, tant passius com actius, adopti la millor posició per la captació solar més eficient a l’hivern.
El mur captador solar es basa en el Mur Trombe que és un sistema passiu que escalfa l’aire per l’efecte hivernacle. Aquest circula per convecció natural per una cambra tancada i delimitada per una superfície de vidre i un mur pintat de negre d’elevada inèrcia tèrmica (capacitat d’emmagatzemar escalfor) i s’impulsa directament a l’espai interior que té al darrera, mitjançant unes obertures en el mur a la part superior i inferior. Durant la nit, gràcies a la inèrcia tèrmica, el mur pintat de negre radia l’escalfor acumulada durant el dia a l’interior de l’edifici.
En el nostre cas, no es tracta d’un mur pensat amb inèrcia tèrmica. En estar separat de l’habitatge per l’espai de la piscina, interessa que l’aire calent hi arribi amb les menys pèrdues tèrmiques possibles. Per aquest motiu s’aïlla la paret del mur solar (la que dóna a la piscina) i es transporta l’aire calent directament a l’interior de l’habitatge impulsat per un ventilador i conduït per tubs aïllats, amb la idea de cedir-hi l’escalfor el més ràpidament possible. Cal dir, però, que el mur captador funciona hores després de no incidir-li el sol. La raó és que el mur interior ha acumulat suficient calor, perquè l’aire que hi circula assoleixi la temperatura de consigna de l’interior de l’habitatge.
Segons l’estudi energètic ja esmentat l’aportació energètica del captador solar amb ventilació forçada és del 35% de les necessitats totals de l’habitatge.
Aquest mur està format per diversos elements:
En la part més exterior hi ha una planxa de policarbonat amb cambra. L’accessibilitat d’aquest mur des del jardí i el possible vandalisme, la facilitat de muntatge i la seva repercussió econòmica i la millora energètica per la cambra d’aire, recomanaren aquest material envers el vidre.
Seguidament hi ha una cambra d’aire d’uns 12cm. per on circula l’aire i un serpentí d’aigua pintat de color negre per incrementar la temperatura de la piscina i que està connectat al sistema de depuració mitjançant un “bypass”.
Finament, una planxa grecada metal.lica també de color negre collada a una doble paret de doble maó buit amb 10cm. d’aïllament en el seu interior.
L’aire de retorn, reconduït per l’escala i forçat per un ventilador, circula per un segon conducte que l’impulsa cap a la part inferior del mur captador. És a partir d’un sistema de sondes i termòstats que es regula el pas de l’aire: si s’aconsegueixen les temperatures de consigna establertes per l’hivern i per l’estiu, s’activa o s’atura el ventilador.
En l’època estival l’aire sobrescalfat del captador s’expulsa a l’exterior per dues comportes manuals i s’impedeix una possible entrada a l’habitatge col.locant en el tub d’impulsió una comporta manual antiretorn practicable des de l’interior.
La desviació entre el volum de la piscina, que conté els principals elements captadors, i el volum de l’habitatge, pròpiament dit, proporciona una volumetria resultant força suggerent.
La contundència geomètrica de l’element captador (superfície de 3,5mX5,5m) s’integra a la façana Sud i suggereix un joc entre el buit i el ple respecte de l’obertura a doble alçada de la piscina. El contrast entre materials tradicionals i més tecnològics resulta igualment interessant en l’estratègia de projecte: genera un llenguatge arquitectònic determinat que permet a l’usuari entendre’l com a una màquina d’intercanvi energètic.
Finalment, en la coberta no transitable hi ha dues plaques solars per l’aigua calenta sanitària amb doble circuit. L’acumulador, amb resistència elèctrica al no haver-hi subministrament de gas, i la resta de mecanismes d’aquesta instal.lació es troben a l’estenedor.
IV L’ARQUITECTURA I L’ESTALVI D’AIGUA
En les façanes Est i Oest observem dues gàrgoles metal.liques que recullen les aigües pluvials de la coberta i la terrassa i la concentren en dos punts del jardí. Tant aquestes aigües com les que es recullen al jardí, es connectaran a un futur dipòsit soterrat i s’utilitzaran per regar el jardí.
Explicitar la funció dels mecanismes sostenibles, com és el cas de les dues gàrgoles, forma part igualment de l’estratègia del projecte anteriorment esmentada. L’ombra d’aquestes dues gàrgoles sobre les façanes ha estat considerada des del projecte, sent un element arquitectònic més. Val a dir, que no s’ha inventat res de nou: la tradició arquitectònica mediterrània està colgada de magnífics exemples on el mecanisme de la llum i l’ombra forma part de l’arquitectura.
Fidela Frutos Schwöbel
Josep Maria Sanmartín Burgués
EMPLAÇAMENT: Terrassa
ARQUITECTES: Fidela Frutos Schwöbel+Josep Maria Sanmartín Burgués
DIRECCIÓ D’OBRES: Fidela Frutos Schwöbel, arquitecta
Juan Carles Ambel Alcaraz, arquitecte tècnic
COL•LABORADORS: Lluís Marcos Moner, arquitecte (càlcul d’estructures)
LKN. Sistemes (assessorament demòtic)
AIGUASOL ENGINYERIA (càlcul energètic)
CONSTRUCTOR: Construcció i Rehabilitació Olivan S.L.
SUP. CONSTRUÏDA 217m2
PROJECTE: 1997
EXECUCIÓ: 1998-2000
I INTRODUCCIÓ
El projecte presentat és un habitatge aïllat unifamiliar a Terrassa (Vallès Occidental) amb un pressupost força ajustat com a punt de partida previ. La limitació econòmica ha implicat escollir molt acuradament els paràmetres medi ambientals i d’estalvi energètic per tal d’optimitzar el resultat arquitectònic i constructiu i, lluny de ser una limitació alhora de plantejar el projecte, ha permès el convenciment de les decisions preses.
L’arquitectura ha demostrat en tota la seva història la capacitat d’adaptació al seu entorn i ens ha proporcionat un seguit de mecanismes espaials i climàtics senzills, econòmics, de baix consum energètic i poc contaminants per resoldre les necessitats humanes. Convençuts de la vigència d’aquests mecanismes, que inclouríem dintre dels sistemes passius on la pròpia arquitectura assoleix el control climàtic sense cap tecnologia addicional, proposem recuperar-los per la seva riquesa espacial i els complementem, si bé d’una manera moderada, amb altres sistemes actius, basats en l’ús de la tecnologia i un cert consum energètic.
L’estratègia de projecte escollida és la integració d’aquests dos sistemes en la matriu formal i funcional del projecte, mantenint un acurat equilibri entre els recursos econòmics, la tecnologia utilitzada, el consum energètic i la qualitat resultant dels espais dissenyats.
En aquest projecte els sistemes passius utilitzats són la millora de l’orientació en l’emplaçament de l’habitatge, el tractament de les façanes segons l’exposició solar, la utilització climàtica dels espais intermedis i els increments de l’aïllament i de la inèrcia tèrmica. Els sistemes actius, aplicats en la façana sud i en la coberta, estan formats per un captador solar d’aire per calefacció de l’edifici i l’escalfament de l’aigua de la piscina i dues plaques solars per aigua calenta sanitària en la coberta. Finalment, i com a mesura d’estalvi d’aigua potable, esmentar la recollida d’aigües pluvials de la coberta per al rec del jardí.
Per tal de comprovar l’estalvi d’algunes solucions preses es realitzà un estudi energètic bàsic de l’edifici. Pel que fa a la calefacció, s’analitzaren els increments de la inèrcia tèrmica i de l’aïllament i l’aportació del captador solar d’aire. Pel que fa a la refrigeració, s’analitzà l’efecte de les lamel.les orientables en la façana sud per impedir la radiació solar directa a l’habitatge durant l’estiu.
El rigor pressupostari implicà escollir sistemes i materials constructius convencionals i estàndard del mercat: l’estructura és de pilars i jàsseres de formigó, perquè permet una millor adaptació a la flexibilitat dels espais i la interrelació entre ells, la façana i les divisòries interiors són de materials ceràmics i els acabats interiors són enguixats i pintats, enrajolats tradicionals, gres ceràmic i fusteria d’alumini.
A continuació descrivim els mecanismes d’estalvi utilitzats en el projecte, agrupats en sistemes passius, en sistemes actius i en l’estalvi d’aigua potable.
II L’ARQUITECTURA I ELS SISTEMES ENERGÈTICS PASSIUS:
EMPLAÇAMENT I PROGRAMA
L’edifici està situat en una parcel.la allargada que dóna a dos carrers i orientada a Nord-Sud amb una desviació d’uns 20 graus. El terreny natural té una lleugera pendent a Sud i en la part final té un desnivell de 8 metres respecte del carrer inferior.
Les façanes Est i Oest s’ajusten als límits permesos (3 metros) mentre que la façana Nord manté una distància de 8m. (superior al límit mínim de 4 metres) per diversos motius: respectar una alzina i dos pins existents que esmorteixen l’efecte de l’aire de Nord sobre aquesta façana durant l’hivern i per afavorir l’ús d’aquest espai ombrejat a l’estiu, donant-li més privacitat envers el carrer.
L’accés a la parcel.la es produeix pel carrer superior que dóna a Nord, per un costat de la façana d’aquesta i, mitjançant una rampa pavimentada, s’arriba a l’accés principal de l’edifici situat en la façana Oest. Aquest accés tangencial per la rampa independitza la zona de pas de la zona ajardinada a Nord d’ús més privat.
L’edifici es desenvolupa en tres plantes i s’adapta al pendent mitjançant dos volums. En el primer hi trobem l’habitatge pròpiament dit i en el segon, orientat completament a Sud, l’espai de la piscina seminterior i els mecanismes solars per a la calefacció.
En la planta inferior semisoterrada hi ha l’accés a l’edifici a través d’un espai polivalent, la piscina seminterior a doble alçada, un lavabo i el vestíbul amb l’escala que comunica a la resta de les plantes. En la planta intermèdia, considerada com a planta baixa, hi ha la sala-menjador, un segon lavabo i la cuina. I a la planta superior hi trobem les tres habitacions, el bany principal i un estenedor.
El correcte emplaçament de tot edifici en el seu entorn té grans avantatges des del punt de vista de l’estalvi energètic, però també, permet perllongar el programa funcional de l’arquitectura a l’exterior o a l’inrevés, aprofitar les característiques de l’espai exterior per qualificar l’interior del propi edifici.
FAÇANES:
El disseny de les façanes ha estat condicionat per l’orientació solar, dissenyant-les en funció dels guanys a l’hivern i les pèrdues energètiques a l’estiu, i pel grau de privacitat dels espais interiors. Així, a les façanes Nord, Est i Oest es minimitzen les obertures i en la façana Sud es concentren pràcticament totes.
Hem de recordar que en les nostres latituds la radiació més eficient a l’hivern és a les superfícies orientades a Sud, mentre que en l’orientació Est i Oest és mínima i per contra, a l’estiu produeix un sobre escalfament generalment no desitjat.
Façana Nord:
En aquesta façana hi ha una porta vidrada, que permet un accés fàcil al jardí d’ús estival i les vistes d’aquest des de la cuina, i una finestra horitzontal en la part superior que ventila i il.lumina la zona de l’escala. Podem dir que l’espai de l’escala actua de “xemeneia”, reconduint i expulsant l’aire a l’exterior mitjançant aquesta obertura. Aquest efecte de ventilació natural permet refrigerar l’habitatge a l’estiu durant el període nocturn.
Façana Oest:
Està orientada 20 graus a Sud i en ella hi trobem:
L’accés, format per dues portes opaques amb aïllament que poden obrir-se del tot per permetre diversos usos a l’estiu. Una balconada mínima a la sala per afavorir les vistes llunyanes al poble d’Ullastrell que crèiem interessants. I una balconada gran a l’estenedor que serveix d’hivernacle a l’hivern i que permet prescindir de la secadora. En cas de no desitjar aquest efecte a l’estenedor és possible obrir una finestra corredissa per expulsar la calor a l’exterior.
Façana Est:
En ella s’hi concentren les obertures dels espais utilitzats principalment al matí:
La finestra de la cuina a l’alçada del taulell de pedra artificial serveix per il.luminar amb llum natural la zona de treball. La finestra del menjador, amb la mateixa geometria que la de la cuina, permet les visuals un cop assegut. I la finestra del bany principal també a l’alçada de la pica.
Façana Sud:
En ella s’hi troben els principals elements captadors passius:
L’obertura a doble alçada de la piscina, amb tancaments formats per dues portes corredisses amb vidre doble i dues més amb lamel.les orientables. I l’obertura unificada de les tres habitacions en la planta superior, on les balconades es troben enretirades 1 metre de la façana per a un millor funcionament hivernal i estival, gràcies a l’espai intermedi creat, i protegides també per lamel.les orientables.
Les superfícies vidrades en aquest habitatge són superiors als edificis convencionals (50m2) i es concentren principalment a la façana Sud. Les raons són força evidents en el cas de l’hivern: tenen un paper fonamental en l’aprofitament de l’ “efecte hivernacle” i permeten un gran estalvi d’energia elèctrica per la gran quantitat de llum natural existent en l’habitatge. En el cas de l’estiu, la radiació solar es controla mitjançant lamel.les orientables, les quals, sempre es troben situades a una certa distància de la superfície vidrada per tal de crear espais intermedis que actuen de coixí tèrmic.
Des del projecte s’ha tingut molta cura perquè tots els espais, tant principals com secundaris, tinguin un grau de permeabilitat a l’exterior compatible amb la seva funció en totes les èpoques de l’any: quan la façana Sud es manté tancada amb les lamel.les per impedir la radiació solar, des de la sala i el menjador es tenen vistes i entrades de llum natural alternatives. Aquest criteri de permeabilitat també s’ha aplicat als espais interiors: l’escala, lluny de ser un espai tancat envers l’habitatge, rep llum natural a través de les superfícies vidrades de la cuina i de la sala o bé, rep la llum càlida de ponent de l’hivern des de l’estenedor.
Aquestes decisions de projecte fomenten l’estalvi energètic i, al mateix temps, qualifiquen els espais, potenciant la llum natural, la qual proporciona un gran confort als seus usuaris.
ELS ESPAIS INTERMEDIS:
L’espai polivalent d’accés i el doble espai de la piscina es mantenen tancats a l’hivern, mitjançant portes corredisses amb vidre doble, i poden obrir-se completament a l’estiu.
Aquest mecanisme senzill permet, per una banda, aprofitar a l’hivern l’efecte hivernacle per escalfar l’espai de la piscina i perllongar el seu ús més enllà dels mesos estrictament permesos pel clima. En cap moment, i amb la total complicitat dels usuaris, s’ha pretès que sigui un espai “climatitzat” que impliqués altres energies no renovables o un increment del pressupost degut a una instal.lació més complexa. I per l’altra, oferir una temperatura moderada, sobre tot durant l’hivern, a la superfície vidrada de la sala que dóna a aquest espai intermedi.
En el cas d’estiu, tots dos espais es transformen en zones porxades en ombra i ventilades de forma natural. La radiació solar que pugui incidir s’impedeix mitjançant portes corredisses amb lamel.les orientables.
L’ús d’aquestes lamel.les permet estalviar un 25% de l’energia que hauríem de consumir per refredar l’edifici amb altres mitjans energètics tal i com indica l’estudi energètic anteriorment esmentat.
Aquests dos espais intermedis s’entenen com a reguladors climàtics i, alhora, com a mecanismes arquitectònics de relació visual entre dos àmbits de funcions molt diferents. Aquesta transparència entre espais permet percebre’ls més grans de la seva dimensió real.
INCREMENT DE LA INÈRCIA TÈRMICA
En tot l’habitatge s’ha incrementat la inèrcia tèrmica (capacitat d’un material d’acumular calor) invertint la disposició tradicional de la façana: la paret de maó perforat de 14cm. es disposa en la part interior, seguit de la capa d’aïllament de 4cm., la cambra d’aire ventilada i finalment l’envà de 7cm. amb l’acabat de monocapa o arrebossat. Aquest procediment constructiu senzill i econòmic ajuda a mantenir una temperatura interior més estable, suavitzant les oscil.lacions tèrmiques entre el dia i la nit, així com les de l’estiu i l’hivern.
Els materials ceràmics tradicionals són excel.lents elements de tancament que tenen la propietat de fabricar-se fàcilment, amb un consum energètic molt inferior a altres materials nous en la construcció, són econòmics i segons el tipus de maó tenen una inèrcia tèrmica molt acceptable.
REDUCCIÓ DE LES PÈRDUES TÈRMIQUES: INCREMENT DE L’AÏLLAMENT TÈRMIC
Per raons econòmiques no va ser possible utilitzar aïllaments ecològics ni aconseguir gruixos de 15-20cm. per assolir una pèrdua energètica mínima com es considera en els edificis totalment bioclimàtics, perquè hauria suposat un increment del pressupost no assumible. Tampoc hagués estat possible per les dimensions mínimes de la façana Nord sense perjudicar el programa de l’edifici.
El gruix de l’aïllament (poliuretà projectat) és de 4cm. en la façana amb un coeficient de transmissió total de K(façana)= 0,4 W/m2ºC i en la coberta de 6cm. amb un coeficient de transmissió total de K(coberta)= 0.33W/m2ºC .
Les pèrdues tèrmiques majors de la façana, comparant-ho amb una façana aïllada amb 20cm., són compensades amb una major superfície captora en la sala i les habitacions i les pèrdues tèrmiques d’aquestes es controlen a partir dels espais intermedis.
La limitació econòmica, tal i com dèiem al principi, ha obligat a un equilibri entre el funcionament energètic de l’edifici i la qualitat arquitectònica dels espais resultants.
En aquest sentit, ens definim per una arquitectura capaç d’assolir el major número possible de paràmetres medi ambientals sense perdre la qualitat espacial. L’estratègia del projecte és clara: els espais intermedis milloren les pèrdues tèrmiques en l’habitatge i incrementen la qualitat espaial de l’arquitectura.
III L’ARQUITECTURA I ELS SISTEMES ACTIUS
Els sistemes actius en aquest habitatge són un mur captador solar d’aire per la calefacció i l’escalfament de l’aigua de la piscina, instal.lat a la façana Sud, i dues plaques solars per a l’aigua calenta sanitària, instal.lades a la coberta.
Com dèiem inicialment, el programa de l’edifici es desenvolupa en dos volums: mentre el primer manté el paral.lelisme amb el carrer el segon s’orienta completament a Sud. Sembla raonable que la façana que conté els principals elements captadors, tant passius com actius, adopti la millor posició per la captació solar més eficient a l’hivern.
El mur captador solar es basa en el Mur Trombe que és un sistema passiu que escalfa l’aire per l’efecte hivernacle. Aquest circula per convecció natural per una cambra tancada i delimitada per una superfície de vidre i un mur pintat de negre d’elevada inèrcia tèrmica (capacitat d’emmagatzemar escalfor) i s’impulsa directament a l’espai interior que té al darrera, mitjançant unes obertures en el mur a la part superior i inferior. Durant la nit, gràcies a la inèrcia tèrmica, el mur pintat de negre radia l’escalfor acumulada durant el dia a l’interior de l’edifici.
En el nostre cas, no es tracta d’un mur pensat amb inèrcia tèrmica. En estar separat de l’habitatge per l’espai de la piscina, interessa que l’aire calent hi arribi amb les menys pèrdues tèrmiques possibles. Per aquest motiu s’aïlla la paret del mur solar (la que dóna a la piscina) i es transporta l’aire calent directament a l’interior de l’habitatge impulsat per un ventilador i conduït per tubs aïllats, amb la idea de cedir-hi l’escalfor el més ràpidament possible. Cal dir, però, que el mur captador funciona hores després de no incidir-li el sol. La raó és que el mur interior ha acumulat suficient calor, perquè l’aire que hi circula assoleixi la temperatura de consigna de l’interior de l’habitatge.
Segons l’estudi energètic ja esmentat l’aportació energètica del captador solar amb ventilació forçada és del 35% de les necessitats totals de l’habitatge.
Aquest mur està format per diversos elements:
En la part més exterior hi ha una planxa de policarbonat amb cambra. L’accessibilitat d’aquest mur des del jardí i el possible vandalisme, la facilitat de muntatge i la seva repercussió econòmica i la millora energètica per la cambra d’aire, recomanaren aquest material envers el vidre.
Seguidament hi ha una cambra d’aire d’uns 12cm. per on circula l’aire i un serpentí d’aigua pintat de color negre per incrementar la temperatura de la piscina i que està connectat al sistema de depuració mitjançant un “bypass”.
Finament, una planxa grecada metal.lica també de color negre collada a una doble paret de doble maó buit amb 10cm. d’aïllament en el seu interior.
L’aire de retorn, reconduït per l’escala i forçat per un ventilador, circula per un segon conducte que l’impulsa cap a la part inferior del mur captador. És a partir d’un sistema de sondes i termòstats que es regula el pas de l’aire: si s’aconsegueixen les temperatures de consigna establertes per l’hivern i per l’estiu, s’activa o s’atura el ventilador.
En l’època estival l’aire sobrescalfat del captador s’expulsa a l’exterior per dues comportes manuals i s’impedeix una possible entrada a l’habitatge col.locant en el tub d’impulsió una comporta manual antiretorn practicable des de l’interior.
La desviació entre el volum de la piscina, que conté els principals elements captadors, i el volum de l’habitatge, pròpiament dit, proporciona una volumetria resultant força suggerent.
La contundència geomètrica de l’element captador (superfície de 3,5mX5,5m) s’integra a la façana Sud i suggereix un joc entre el buit i el ple respecte de l’obertura a doble alçada de la piscina. El contrast entre materials tradicionals i més tecnològics resulta igualment interessant en l’estratègia de projecte: genera un llenguatge arquitectònic determinat que permet a l’usuari entendre’l com a una màquina d’intercanvi energètic.
Finalment, en la coberta no transitable hi ha dues plaques solars per l’aigua calenta sanitària amb doble circuit. L’acumulador, amb resistència elèctrica al no haver-hi subministrament de gas, i la resta de mecanismes d’aquesta instal.lació es troben a l’estenedor.
IV L’ARQUITECTURA I L’ESTALVI D’AIGUA
En les façanes Est i Oest observem dues gàrgoles metal.liques que recullen les aigües pluvials de la coberta i la terrassa i la concentren en dos punts del jardí. Tant aquestes aigües com les que es recullen al jardí, es connectaran a un futur dipòsit soterrat i s’utilitzaran per regar el jardí.
Explicitar la funció dels mecanismes sostenibles, com és el cas de les dues gàrgoles, forma part igualment de l’estratègia del projecte anteriorment esmentada. L’ombra d’aquestes dues gàrgoles sobre les façanes ha estat considerada des del projecte, sent un element arquitectònic més. Val a dir, que no s’ha inventat res de nou: la tradició arquitectònica mediterrània està colgada de magnífics exemples on el mecanisme de la llum i l’ombra forma part de l’arquitectura.
Fidela Frutos Schwöbel
Josep Maria Sanmartín Burgués
