David aubert estudi_impacte_energetic

487 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
487
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
3
Actions
Shares
0
Downloads
0
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

David aubert estudi_impacte_energetic

  1. 1. “Sovint oblidem que l’arquitecte no és només aquell que diu coms’han de construir els edificis, sinó també qui té l’obligació dedecidir les formes d’ocupació del territori, així com la maneracom l’espai s’ha d’adequar a les condicions de la vida humana.És un tema difícil, però hem d’afrontar-lo: no s’hi pot passar depuntetes si volem que la nostra feina trobi alguna ressonància enla societat a la qual va destinada” (...)Carlos Martí Arís, Llocs Públics en la Natura
  2. 2. universitat de GironaPFC 2011ÍNDEXA PRINCIPIS I PREMISSESB LES ENERGIES INCORPORADES01 Materials02 SistemesC LES EINES BIOCLIMÀTIQUES01 Condicionants02 Estratègies03 EstudienergèticD LA CIUTAT D’OLOT01 Anàlisi urbà02 Planejament03 Problemàtica04 Primeres tracesE IMPLANTACIÓ AL BARRI DEL XIPRER01 Condicionants02 Resposta03 JustificacióF L’AGRUPACIÓ: DE LA UNITAT ALSISTEMA01 Plantes bloc02 Alçats seccions03 Configuració04 TipologiesG L’HABITATGE PASSIU:DESENVOLUPAMENT01 Construcció02 Instal·lacions03 EstructuraH BIBLIOGRAFIAArquitecturaconscient:EStudid’impacteenergètic
  3. 3. PRINCIPIS I PREMISSESAEl model especulatiu que ha regit l’àmbit de l’edificació els últims anys ha estatmolt perjudicial per la major part de la població, pel territori i pel medi ambient.La constatació que el canvi climàtic s’està produïnt encara no s’ha entès per lasocietat. L’edificació, i en particular la vivenda, és un dels sectors que més hand’evolucionar en el camí cap a una societat més sostenible.Tots aquests factors posen de manifest que necessitem un nou replantejamentarquitectònic basat en l’equilibri entre aspectes socials, ambientals i econòmics.Es pretén estudiar quines alternatives es poden plantejar a nivell edificatori per talque l’arquitectura esdevingui més sostenible i s’allunyi del model vigent, a travésd’un projecte de vivendes, que afronta una problemàtica real, concretament em-plaçat en l’única zona de sòl urbanitzable de la ciutat d’Olot.L’objectiu és donar resposta a la situació actual, analitzant solucions on la novaimplantació urbana tingui una incidència ambiental menor i presentar una con-traproposta edificatòria a l’ajuntament de la ciutat, la qual contingui conclusionsextretes directament d’un estudi acurat sobre l’impacte energètic de la intervencióal territori.L’abast de la investigació no conclou trobant una única resposta tècnica a petitaescala que resol problemes sostenibles concrets, sinó que parteix d’un punt devista més ampli, que permet des de l’inici, incorporar estratègies que reforcen idonen coherència a la sostenibilitat del conjunt.Per tant, l’estudi es concentra en l’anàlisi energètic d’un mòdul d’habitatgecol•lectiu, comparant la incidència a nivell energètic al llarg de la construcció, vidaútil, desmuntatge i/o reutilització del models treballats.
  4. 4. 4REFLEXIÓ SOBRE LA PERCEPCIÓ ACTUAL DEL’HABITATGEUna gran part de la massa edificada de la ciutat està dedicada a laresidència. Aquest fet incontrovertible ja ho exemplificava fa qua-ranta anys l’arquitecte italià Aldo Rossi en el llibre de “L’arquitecturade la ciutat”. D’acord amb aquesta constatació, els espais urbansmetropolitans estan formalment definits per edificis residencials, peraltre banda una ínfima part del construït, pertany a l’arquitecturamonumental.L’èmfasi contemporani en l’obra individual, ha motivat que els arqui-tectes pretenguin constantment realitzar obres singulars o dissenysrevolucionaris. Tot i així, la possibilitat convinatòria de l’edificació re-sidencial, és escassa. Ja que no existeixen més enllà d’una dotxenade possibilitats realment diferents en funció del tipus de vivenda.L’arquitectura de la residència queda definida en primer lloc per laforma en que s’estructuren les relacions humanes i principalmentcol•lectives. L’organització sociològica de la família es un concep-te que ha evolucionat històricament. Des de familia extensa, ons’inclouen varis parents fora del nucli de pares i fills, fins a habitat-ges individuals i families monoparentals.La forma de vida en general ha experimentat transformacions radi-cals al llarg del segle XX. Però la concepció mercantilista de la resi-dència ha centrat el producte ofertat en una idea familiar estàndar,consistent en dos pares amb un o varis fills. Agafant aquest aspectede base estandaritzada de la residència, es podria concloure que laversatilitat real és escassa en els tipus d’agrupacions arquitectòni-ques que defineixen el panorama de les nostres ciutats.[1][2][3][4]Una primera classificació de la residència distingira entre edifcisunifamiliars i col•lectius, dintre d’aquests últims, aquells dedicatsa l’estructura familiar convenvional i aquells altres orientats a si-tuacions específiques que podríem considerar també com resi-dencials, sigui el cas d’hoteleres i comunitàries. L’organització co-munitària de la vida col•lectiva s’ha relacionat històricament ambsituacions ànomales, per exemple, les utopies dels fourieristes oles inspirades directament en el col•lectivisme de la propietat.Aquests últims sistemes d’organització han donat lloc a edifi-cis residencials singulars com, el Falnsteri o l’immoble Narkofind’inspiració constructivista, obra de l’arquitecte soviètic MoisejGinzburg.[3]Un element que constitueix clarament un factor essencial en la di-versitat de la forma tipològica de l’edificació residencial és la dispo-sició dels elements de comunicació i accés. La situació d’escales iascensors estableix la pauta bàsica d’organització de l’arquitecturaresidencial, val a dir possiblement que esdevinguin l’element con-figurador de la forma final de l’edifici. Altres questions que tenentambé una influència relativa en les possibilitats de desenvolupa-ment i varietat de l’arquitectura familiar són, la geometría de la par-cela, el tamany en superfície, el perímetre de relació amb carrers,places i parcs.Podria ser un punt de partida vàlid, com a forma inicial d’organitzacióresidencial en la ciutat foren els conglomerats de vivendes unifami-liars, aïllats o adosats lateralment. Però a mesura que l’urbanismeevoluciona cap a situacions més complexes apareix la construcciód’arquitectures multifamiliars, ja des de l’antiguitat en el cas de lesinsulaes de Roma.La vivenda unifamiliar contemporànea és un camp d’experimentacióinteressant, sobre tot quant l’edifici s’organitza de forma aïlladadins de parceles amb una superfície extensa. Tot i això el modeld’habitatge aïllat que ofereix normalment el mercat immobiliari solquedar reduït a unes poques variacions sobre unes mateixes orga-nitzacions en planta. Un sistema que s’ha imposat com a solucióintermedia entre les vivendes completament aïllades i l’edificaciócol•lectiva, pot ser el de vivenda adosada en filera. Aquest fet haprovocat des de la meitat del segle XX, a desenvolupaments uni-familiars massius amb una densitat mitjana-alta. Un tipus de ciutatque s’ha acceptat de forma innocent en els països desenvolupats.El mateix podem entendre per la concepció que es té de les torresde vivenda col•lectiva aïllada, arquitectònicament seria el cas dela Unité d’Habitation de Marsella de Le Corbusier del 1952. Mesrecentment crida l’atenció l’experimentalisme desenvolupat al cen-tre d’Europa que ha conduit a la producció de propostes curiosescom el conjunt de vivendes a Chassé, Holanda l’any 2001.[2]Actualment, ens trobem delimitats per dos forces en tensió que fanminvar les possibilitats del disseny residencial. Per una banda, unacreixent normativa dedicada a l’exigència d’uns mínims estàndardsi per una altre l’accés reiterat en l’ús de renovades solucions habi-tacionals.La necessària normativa pel control de determinats aspectesd’habitabilitat, ha canviat cap a un sistema burocràtic excessiu quecontrola l’ordenació de tot tipus d’elements arquitectònics, cons-tructius i tecnològics. S’ha arribat a extrems insospitats quan fins itot normatives vigents com el Còdi Tècnic regulen l’espai necessarique s’ha de preveure dins d’una cuina per les escombraries, ambuna bona intenció de garantir un reciclatge adequat, que acaba pergenerar una desconfiança amb l’administració excessiva.Per altre banda l’orientació del mercat cap a una permanent ofertade novetats, juntament amb una arquitectura de l’espectacle, hanconvertit el camp de la vivenda en una successiva parada de edi-ficis de foto. Alhora que els esforços de les revistes professionalscontribueixen a fer créixer la sensació fictícia de renovació de for-mes de la vivenda, quan en realitat en poques ocasions s’entra enles veritables arrels transformadores.La realitat és que els tipus arquitectònics lligats a la residènciapresenten molt poques variants respecte a la seva organització enplanta. Que és on s’hauria de fer més reflexió.Presentar alternatives des de la il•lusió dels estudiants i professorsuniversitaris per trobar noves solucions residencials.Per això mateix, penso que ens hauríem de concentrar en aconse-guir una millora real de la qualitat dels aspectes associats al confortde l’usuari, alhora que es respecti i valori al lloc urbà en el que essituïn.Un primer pas passaria per aconseguir unes insercions urba-nes, desvinculades de qualsevol monumentalitat espectacular onl’aspecte que es valorés per sobre de qualsevol altre, fos la neces-sitat de viure.En aquesta línia, un plantejament innovador de les cases adosa-des, és el que va suposar en el seu moment l’agrupació de casesKingo a Fredensborg al 1963, per Jorn Utzon.[1] En aquell cas, uni-tats de vivenda amb pati privat s’obren a un espai enjardinat privatd’ús de la comunitat, que actua de transició amb l’espai obert.Les solucions de vivenda amb pati aporten moltes virtuds a l’usuari,que provenen de la cultura mediterànea i que inexplicablement hansigut rebutjades ultimament en la generació de formes residencialscontemporanies.Un exemple interessant i recent d’agrupacions de vivendes pati,podrien ser les construïdes per l’arquitecte Rem Koolhaas i OMAen el 1990 al barri Nexus de la ciuta Japonesa de Fukuoka.[4]Les vivendes agrupades col•lectivament en altura i amb adosa-ment continuo lateral són el sistema més comú que podem trobarara mateix, com a model constructiu en desenvolupamenet. Enaquest cas les possibles organitzacions al voltant d’una escala imés recentment en relació als ascensors, són bastant reduïdes. Espoden trobar variants de 2, 3 i fins a 4 vivendes per replà, semprei quan l’edifici pugui disposar de façana a les dues bandes. El re-curs a múltiples patis per la ventil•lació i iluminació es casi sempreuna obligació per garantir uns mínims d’habitabilitat dels espaisinteriors i al mateix temps, realitzar un aprofitament massiu del sòl.Els retranqueigs de les façanes respecte a les alineacions frontals,impliquen una renúnci a una certa edificabilitat, per altre bandasol millorar considerablement la forma urbana resultant així com laqualitat habitable de les vivendes.L’edificació col•lectiva en blocs i torres, que va tenir un èxit con-siderable durant la segona meitat del segle passat, en gran partgràcies a un desenvolupament conseqüent a les idees del movi-ment modern. Aportaren unes condicions de confort adequades,al mateix temps que permeteren una major intimitat dels espaisquotidians així com l’accés a vistes sobre el paisatge llunya de laciutat impensables en les trames urbanes convencionals.Tot i així, l’ús masiu d’aquest grup de tipus residencial per satis-fer les fortes necesitats de vivenda popular, sense plantejar-se capaltre tipus de consideracions socials i col•lectives, ha generat laseva concepció social com una forma de vida lligada a la pobresai marginació, generant un desprestigi del que no n’és directamentresponsable la forma edificada.El bloc d’edificis amb vivendes dúplex accessibles a través de llargspassadissos és l’arquetip de l’edifici amb inseguretat i patologiesrelacionades amb classes socials baixes, que també exemplifiquenels barris desenvolupats durant la segona meitat del segle XX.
  5. 5. LES ENERGIES INCORPORADESBEstudi energètic de les premisses sostenibles que el projecte incorporarà
  6. 6. B.Lesenergiesincorporades1. Tipologies constructivesLa manera com construïm ha anat evolucionant enfunció de la matèria primera disponible i la tecnologiaconeguda. Actualment, la tecnologia del transportfa que no hi hagi fronteres en la disponi bilitat delsmaterials en una zona geogràfica, la construcció noté límits, tot és possible si econòmicament ens hopodem permetre. L’explotació al màxim d’aquestconcepte ha provocat l’augment dràstic de lacontaminació i de l’impacte ecològic i econòmic del’edificació, provocant una consciència creixent dela necessitat del canvi.A grans trets, independentment del tipus d’edificique es busqui aconseguir, podem distingir trestipologies constructives diferents:Construcció in situ - construcció humida -construcció tradicionalA l’edat mitjana, és construïa amb els materialsdisponibles en el mateix solar on s’havia d’emplaçarla masia, si no hi havia pedres a prop, aquest no eraun bon lloc per construir. Mica en mica, el transport vafer possible que els materials arribessin arreu, peròla manera de construir continuava essent la mateixa,sumant peces de material generem elements, mursi forjats. Aquest tipus de construcció tradicional éscaracteritza per un procés molt artesanal un grupde persones mica en mica van aixecant l’edifici. Tot ianomenar-ho artesanal, és un procés que s’ha anatmodernitzant, incloent les últimes tècniques i elsmaterials més moderns, però de totes maneres, ésun procés llarg que genera una quantitat importantde residus ja que és molt difícil predir exactamentquan material serà necessari pel total de l’obra iaquest fet fa aparèixer sobres, fragments de pecesper adaptar-se a la mida,... i precisa de molts“experts” (paleta, fuster, ferrer, electricista,....) per talde que tot es desenvolupi correctament.L’anomenem construcció humida perquè lapresència de l’aigua per conformar els aglomerats(morters, guixos,...) és molt present a l’obra. És moltdifícil que aquest procés sigui precís i net.Construcció amb elements prefabricats -construcció semi secaLa introducció de la industrialització en laconstrucció s’han començat a prefabricar elementsque acabaran formant part de l’edifici. L’estructurade formigó armat, panells de façana,... elementsque un cop en obra s’han de muntar. El fet deprefabricar elements permet optimitzar al màximla matèria primera i controlar 100% l’execuciód’aquests. Aquest procés permet reduir el tempsd’execució de l’obra i introdueix uns controls dequalitat importants ja que les peces fabricadesa taller tindran sempre una mida exacta i obliga ales fetes in situ a ser perfectes per no haver-les derebutjar.A partir de la introducció d’elements, aquest sistemas’ha portat a l’extrem i una casa et pot arribar comun moble de l’Ikea, amb totes les peces apunt perser muntat a lloc.En diem construcció semi seca perquè totsaquests elements s’han de muntar, acabar, introduirinstal•lacions, ... fet que fa aparèixer aglomerats perconnectar-los i sempre hi ha algun element que noes pot prefabricar com els revestiments,... Aquetsprocediment redueix el temps d’obra.Construcció modular - construcció secaLa construcció prefabricada no ha deixatd’evolucionar i ens porta a la construcció modular.Sistema que es basa en la divisió de l’edifici enunitats transportables fabricades 100% en unprocés industrialitzat amb tots els avantatges queaixò comporta:- Control continu i exhaustiu de la qualitat de laconstrucció- REducció del temps d’execució total (sumantla manufactura i el muntatge) i temps mínim deconstrucció en l’emplaçament, Reduint de maneraimportant costos.- Optimització màxima dels materials, aprofitamentòptim de les seves propietats i incorporació dematerials de nova generació.- Reducció de la generació de residus.- Impacte ambiental mínim, per la reducció deltemps d’execució.Aquest sistema constructiu en obra només s’had’encaixar, com un puzle, només precisa de lapreparació del suport.2. Necessitats del prototip:2.1. requisits generals del prototip.- Edifici baix consum energètic en totes les sevesfases des del projecte fins a la vida útil de ledifici.- Lleugeresa, com més lleuger sigui el prototipmenys haurà de ser la resistència del terreny que elssustenti i més fàcil serà de transportar i manipular.- Transportable, perquè la construcció del prototipsigui rentable cal que es pugui desplaçar des dellloc on es fabrica fins al lloc on es muntarà, peraixò cal que compleixi les mides estàndards tant detransport de carretera com de transport de tren demercaderies i /o vaixell.- Reutilitzable, el fet de que els mòduls que formenaquest tipus dedifici en obra només sencaixin,permet que aquest aquest procés sigui reversiblei que en el cas de que aquest edifici deixi de sernecessari es desmunti i es torni a col•locar en unaltre lloc.- Econòmic, la realitat social actual fa que leconomiasigui un tema més que vinculant alhora dengegar unnou projecte. El fet de que el prototip sigui assequiblenassegura la seva viabilitat, futur i flexibilitat alhoradencaixar-se a diferents necessitats.2.2. Requisits geogràficsEl fet de fer un edifici modular a partir de prototipsno vol dir que es descontextualitzi de lentorn, undels requisits més importants de larquitectura ésadaptar-se al lloc i el projecte que ens ocupa nonés una excepció, pel que el disseny compleix elsrequisits següents:- Respecte de la densitat dedificació establerta en elplanejament ______- Façana sud amb una desviació de ±25º per assolirlaprofitament màxim de la radiació solar els diesennuvolats i alhora, per treure el màxim rendimentdels sistemes destalvi energètic afegits en el dissenydel prototip.3. Materials escollitsEls materials que formen el mòdul estan escollits aconsciència tenint en compte el cost del material, lapetjada carbònica i la interacció entre un material iun altre.- Acer- estructura metàl•lica, lleugera, ambpossibilitat de treballar amb càrregues contràries,estructura del mòdul,- Fromigó armat prefabricat - Estructura sobre laque es recolzen els protorips, generadora de plantabaixa lliure i aparcament
  7. 7. B.LesenergiesincorporadesEls materials:La condició de sostenibilitat, des del punt de vistafísic, pot ser definida com el tancament del cicle delsmaterials, el màxim exponent del qual seria arribaren un cicle tancat, on no existisin residuos, sino queels recursos es reciclessin constantment.Tal condició es troba una impediment important, en elmodel que caracteritza la industria actual, la qual esfonamenta en un sistema lineal de producció fruit de larevolució industrial on la seqüencia és la següent:extracció > fabricació > ús > residuEn contraposició a aquest model trobem el model en quees centra gran part d’aquest treball. Basat en l’ecologiaindustrial, sistema similar pero que introdueix el conceptedel reciclatge. Per assolir aquest objectiu previament s’had’abandonar el concepte de residu i podem obtenir elsegüent esquema de producció:reciclatge > fabricació > ús > reciclatgeLa hipòtesi plantejada consisteix en que a partir delssistemes de construcció modular lleugera, fa possible latornada a fàbrica dels mòduls utilitzats, un cop a aquestssel’s hi ha acabat la seva vida útil. Un cop a fàbricaes poden reciclar o reutilitzar, amb l’evident procés demanteniment pertinent.Així, es pot generar un sistema de gestió de recursosutilitzats en el cicle de vida dels edificis, aquest fet provocaque es puguin reutilitzar fins a un 90% dels materialsemperats, fet impensable en una obra convencional on escontempla que com a molt es pot arribar a reciclar fins aun 10% dels materials utilitzats.Impacte ambiental:Les principals causes de l’impacte ambiental del’arquitectura, es troben en el consum de recursosno renovables i en la generació de residuoscontaminants, aspectes en constant incrementdia a dia. El principal efecte es l’acceleració de ladestrució de l’espai natural, fet que es torna visiblequan observem la disminució de les reserves d’aiguadolça o la contaminació de l’atmosfera degut al’emisió de gasos que causen l’efecte hivernacle, lapluja àcida i la destrucció de la capa d’ozó.La construcció i ús dels edificis a Catalunya, en comparacióamb l’impacte de la societat, implica:- Un 32% del consum d’energia, principalment norenovable.- Un 30% de la generació d’emisions de CO2, efectehivernacle.- Un 24% de les extraccions de materials de l’escorçaterrestre.- Entre el 30% i el 40%, dels residuos sòlids generats.- El 17% d’aigua potable consumida.Si procedim a quantificar l’impacte ambiental de l’edificacióde vivendes, podem concloure:- La fabricació dels materials necesaris per construir unmetre quadrat d’un edifici convencional pot suposar elconsum d’energia equivalent a 6000MJ o 1670 KWh, elqual equival a 150 litres de benzina.Com tancar el cicle dels materials:Per tancar el cicle dels materials en l’edificació,existeixen condicionants de diverses classes:tècnics, de mercat, de gestió, d’organització,econòmics i relatius a la propietat i la responsabilitatsobre els bèns.La gran dispersió geogràfica de la industria de laconstrucció, la gran quantitat de agències que intervenenen els procesos d’obra, i un gran ventall de materials,components i sistemes constructius, dificulten la intenciód’establir un mòdel edificatori que tanqui el cicle delsmaterials, mitjançant el reciclatge o evitant residus amb lareutilització.Cal també explicar que als anteriors aspectes s’hi ha desumar la dispersió de les fonts naturals de recursos. Aixòprovoca que entre l’extracció dels materials fins a la sevaposta en obra, intervinguin un gran nombre de persones imitjans.És possible que la percepció tradicional del que s’entencom habitabilitat, ara posat sota el punt de mira de lasostenibilitat mereixi una revisió. A partir de la qual espugui concloure que la resposta a l’habitabilitat no impliquinecesàriament un immoble en propietat com, per exemple,la no possesió d’un vehicle no implica la no mobilitat. Jaque en aquest segon cas es poden satisfer les necesitatsde mobilitat humanes mitjançant alternatives al vehicleprivat com el transport públic, amb un impacte ambientalsignificativament menor. Potser doncs, la solució enl’àmbit de l’edificació consisteixi en crear un nou concepted’habitatge.Existeixen formes alternatives de producció enl’arquitectura, més interessants pel concepte del cicletancat dels materials, les quals encara no han sigutàmpliament treballades.Es tracta de la construcció modular lleugera, l’estudi iprojecció s’abordarà en els següents apartats, però calremarcar:- Permet reduir el nombre de materials que conformenl’edifici, determinant que siguin recildats, que es puguinreciclar alhora que suposen un baix impacte energètic.- Disminuir la quantitat de matèria per unitat de servei,incloent la consisderació de l’energia incorporada.- Garantir que el sistema constructiu pugui assumir lasubstitució de parts, com també la deconstrucció total del’edifici.L’objectiu central passa per crear més que un sistemaconstructiu, es busca trobar un model de gestió. A partird’aquesta premissa l’interès en la construcció modularno radica tant en la industrialització en si mateixa, sino lescondicions potencials que poden ajudar a tancar el cicle.- L’ús d’aquest mateix edifici en condicions normalsdurant el període d’un any i també expressat per metrequadrat, pot suposar un consum de 500MJ o 140KWh,que representen uns 12 lires de benzina. Si de tot plegat enconsiderem una vida útil de 50 anys, sumada a l’afectacióde la producció dels materials, s’arriba a un valor total de30.000 MJ/m2 aproximadament 8400 KWh/m2. O el queseria el mateix 755 litres de benzina/m2 d’afectació.- L’aigua en una vivenda convencional representa unconsum de 160 litres/persona i dia, la majoria de la qual esdestina a evaquar els residuos fecals de l’habitatge.Solsament un 10% de l’aigua purificada que consumim ladestinem a beure’ns-la.Tota la que acaba com a aigua residual, es a dir la queno és apta per a cap mena d’ús, s’ha d’enviar a depurar-se abans de tornar-se al cicle hidric d’on serà tornada acaptar.- Els materials: la construcció d’un metre quadrat habitabled’edificació estandard, suposa de mitjana la utilització de2500kg de materials que ingresen directament a l’obra,amb l’alt impacte ambiental que aquest fet provoca. Sialhora considerem la quantitat de residuos que han sigutgenerats durant l’extracció de les materies primeres ila fabricació dels productes, el valor original es veuràaugmenat fins gairebé tres vegades més.- Els residuos sòlids, que actualment es generen en elsproccesos de construcció, manteniment i enderroc delsedificis implica una quantitat equivalent a 3Kg per personai dia, dels que com s’ha esmentat anteriorment, en poquesocasions es pot garantir de que se’n recicli un 10%. Elsresiduos domèstics representen 1,7kg per persona i dia,amb una tasa de reciclatge que oscil·la al voltant del 15%.El consum energètic, de l’edifici, esmentat anteriorment,representa la generació de uns 2kg de CO2, per personai dia.Europa l’any 2050No és un mapa geogràfic, es compara el clima de les principals ciutat europes d’aqui 40 anys, amb lasituació climàtica actual. Per tant, podem veure com si es manté el ritme d’emissions toxiques per partde l’esser humà, el clima de Barcelona o Berlin d’aquí 40 anys, serà equiparable al que actualment tenenalgunes ciutats del nord d’Africa. Veiem també que París tindra el clima actual del centre d’Espanya o queviure a Londres d’aquí 40 anys serà com viure a Portugal ara. Cal reflexionar-hi per veure cap a on estemredirigint el clima del nostra planeta amb molt poc temps.
  8. 8. B.LesenergiesincorporadesRESPONDRE A LA ORIENTACIÓEn l’arquitectura sostenible, la relació entre el rendiment del’edifici i l’evolvent és fonamental. En qualsevol edifici s’esperaque el tancament aïlli del vent, la humitat i la pluja, quepermeti l’entrada de llum i aire, que conservi la calor alhoraque proporciona intimitat i seguretat. En un edifici sostenible,també se li requereix que moderi els afectes del clima sobreels sistemes energètics de l’edifici, que capti i acumuli la calor,que redirigeixi la llum, controli el moviment de l’aire i l’energia.Un tancament de més qualitat pot ser més car, però si milloral’equilibri entre les pèrdues i l’aportació de calor, redueix lesnecessitats de calefacció, elimina la necessitat de calefaccióperimetral o disminueix les factures de combustible, el costinicial es pot veure compensat pel posterior estalvi.Per altre banda, un altre mètode si es busca aquesta reduccióde la factura particular de cada habitatge, passa per aprofitarla única font gratuïta i renovable que tenim al nostre abast. Elsol, produeix energia de forma constant i interminable, que ensarriba a la superfície terrestre a traves de la radiació, la quales pot quantificar i convertir amb energia. Així doncs es potestablir, que en les latituds mediterrànies arriba una mitjana de1000Wh/m2. Un dels pocs inconvenients de l’energia que ensarriba del sòl, es que es pot veure minvada si les condicionsclimatològiques li impedeixen el pas, en forma de núvols.Tot i així s’ha estimat que com a mitjana es poden obtenir de5KW a 6KW en el dia més desfavorable de l’any.Per tant, esdevé indispensable, aprofitar el màxim aquestaenergia obtinguda del sol de forma gratuïta, orientant l’edificide la forma més optima per aquesta fi.Podem establir també que l’orientació òptima per aprofitar-laal màxim seria orientar l’edifici completament a sud, entenentque aquest fet, a vegades pot ser un condicionant massa fortper l’arquitectura i sobretot pel paisatge, es pot admetre unavariació no superior d’entre 25-30ºEST/OEST.Apart de la radiació solar, l’estudi de les posicions al llargde l’any, és funamental pel disseny bioclimàtic del barri, tantpels espais exteriors, com els interiors dels edifcis, es tambéindispensable realitzar un estudi d’ombrejament per tal degarantir que no es generin ombres no desitjades.Finalment els elements vidriats poden ser més dinàmics perrespondre a canvis a curt i a llarg plaç en les condicions interiorsi exteriors. Tenen funcions més complexes, com permetre lail•luminació natural, proporcionar vistes i comunicació ambl’exterior, escalfar a través de l’ús controlat de l’aport solar iCONCEPTE PASSIV HOUSEIntroduccioMapa europa, situacio climàticaClima mediterrani, que comportaParameters a complir i moralitat, com finalitat passiv hausLa captació de l’energia solar es fa aprofitant el disseny de l’edifici isense necessitat d’utilitzar sistemes mecànics; així podem aclimatar-lo de forma natural.La captació fa servir l’anomenat efecte d’hivernacle i la inèrciatèrmica. Hi ha diversos tipus de sistemes:o Sistemes directes. El sol penetra directament a través del’envidrament a dins del recinte. És important que hi hagi massestèrmiques d’acumulació de calor als llocs on incideix la radiació.o Sistemes semidirectes. Fan servir un adossat o hivernaclecom a espai intermedi entre l’exterior i l’interior. L’energia acumuladaen aquest espai intermedi es fa passar a voluntat a l’interior a travésd’un tancament mòbil.o Sistemes indirectes. La captació la realitza directamentun element d’emmagatzematge disposat immediatament darrereel vidre (a uns pocs centímetres). L’interior de l’habitatge s’hi trobaannexat. La calor emmagatzemada passa a l’interior per conducció,convecció i radiació. L’element d ‘emmagatzematge pot ser unparament de material d’alta capacitat calorífica, bidons d’aigua, llitde pedres, etc., i pot ser una de les parets de l’habitació, el sostre oel terra.Requisits per la certificació segons l’estàndar Passiv Haus Institut.Es complirà l’estandar Passivhaus, si es pot garantir el totalcompliment dels paràmetres següents:- Requeriment màxim per calefacció de 15KWh/m2any- Requeriment màxim per refrigeració de 15KWh/m2any- Obtenir un valor no superior a 0.6/h en el test de presurització“Blower Door” n 50.- Un consum d’energía primària per tots els sistemes (calefacció,refrigeració, ACS, electricitat, ...) no superior a 120KWh/m2 any.- Temperatures superiors a 17ºC en la cara interior de l’envolventtèrmica durant l’hivern.2.1 Trajectòria solarLa trajectòria solar varia segons l’estació climàtica; l’altura del sol a l’estiués més gran que a l’hivern. Això influeix en la radiació rebuda per lesfaçanes verticals: a l’hivern, la façana sud rep la major part de la radiació,pel fet que el sol és baix, mentre que les altres orientacions amb prousfeines reben radiació. A l’estiu, quan el sol incideix en un angle mésvertical al migdia, la façana sud rep menys radiació directa, mentre queals matins i les tardes la radiació incideix especialment sobre les façanesest i oest, respectivament.2.2 Formes de transmissió de la calorConducció: és el fenomen pel qual els edificis perden calor a l’hivern através dels tancaments. Consisteix en la transmissió d’energia tèrmica através del material.Convecció: calor que es “transporta” pel mateix moviment del fluid.L’escalfament de l’aire fa que aquest s’elevi i s’acumuli a la part alta delsedificis.Radiació: el sol aporta energia exclusivament per radiació.2.3 Capacitat calorífica i inèrcia tèrmicaSi un cos rep calor, li fa pujar la temperatura, i si és capaç d’emmagatzemarmolta calor es diu que té molta capacitat calorífica.La “resistència” de la temperatura a reaccionar immediatament a lesaportacions de calor és el que anomenem inèrcia tèrmica.La inèrcia tèrmica en un edifici duu dos fenòmens aparellats: el deretard (de la temperatura interior respecte a la temperatura exterior), i eld’esmorteïment (la variació interior de temperatura no és tan gran com lavariació exterior).2.4 Efecte d’hivernacleÉs el fenomen pel qual la radiació entra en un espai i queda atrapada, totescalfant-lo.Es produeix en espais on almenys un dels tancaments és de vidre,transparent a la radiació visible, però és opac a la radiació infraroja. Quanels raigs del sol entren, la radiació és absorbida pels objectes de dins,que s’escalfen i emeten radiació infraroja. Aquesta no es pot escaparperquè el vidre hi és opac.2.5 Calor de vaporitzacióL’aigua, per evaporar-se, necessita calor, que adquireix de l’entornimmediat, tot refredant-lo. Per això els llocs on hi ha aigua són mésfrescs. Les plantes transpiren contínuament, eliminant aigua en forma devapor. Per això els llocs on hi ha plantes són també més frescs.2.6 Microclima i ubicacióL’entorn físic està directament relacionat amb el climàtic i fareferència a l’emplaçament de l’edifici. Els factors principals són:Transmitància tèrmica de diferents tipus de marcsFactors CaracterístiquesAltitud La temperatura atmosfèrica disminueix entre 0,5º C i 1º Ccada 100 m.Distància al mar El mar fa de regulador tèrmic, eleva el nivelld’humitat i crea règims especials de vents anomenats brisesmarines i de terra.Orografía Els llocs més elevats són més ventilats, reben mésradiació solar i tenen menys humitat que les valls i depressions.Proximitat de vegetació Para la acción del viento, hace deregulador térmico, actúa como filtro de polvo etc., el ruido y loscontaminantes.Emplaçaments urbans Presència de microclimes ambaugment de temperatura, augment de contaminació i possiblesobstruccions de la insolació entre les diferents construccionsveïnes.
  9. 9. LA CIUTAT D’OLOTCEn el següent anàlisi de la ciutat d’Olot, es pot apreciar una greu mancança amb larelació del teixit urbà de la ciutat amb el límit del parc natural de la zona volcànicade la garrotxa.Aquestaproblemàticapodriaesdevenirdesegonordreenunteixiturbàquesolamentdelimitès en punts concrets amb un parc natural. Dins del cas específic de la ciutatd’Olot, aquesta problemàtica passa a ser vigent en gairebé tot el perímetre de laciutat, i així doncs un fet més que rellevant.Parlant amb els tècnics municipals de la ciutat d’Olot, se’n pot extreure una escassao tímida intenció de materialitzar una millor interacció entre la ciutat i el parc.Per altre banda, sembla com els encarregats de planificar la zona volcànica de lagarrotxa es mostren reticents en possibles actuacions que intervinguin en els límitsde les zones. Segurament per raons justificades de preservar i mantenir el màximpossible la integritat natural dels paratges que rodegen el municipi.Degut aquest fet, sembla que l’única solució viable per dur a terme aquestaaproximació i connexió del teixit ha de ser en territori urbà. És per això s’han debuscar zones encara poc consolidades o que encara no estiguin urbanitzadesper tal de capgirar la tendència edificatoria que ha regit el transcurs de l’evoluciód’aquesta ciutat.Els anàlisis de la ciutat i el seu planejament treuen a la llum que la reserva de sòlurbanitzable de la ciutat d’Olot està a punt d’esgotar-se. I solament queda un últimsector de sòl urbanitzable no-delimitat.El qual s’emplaça just en el límit entre l’espai lliure natural i el barri residencial delpla de dalt. Un sector molt interessant per dur a terme el projecte, per varis motius:la proximitat amb el centre, l’estreta relació amb diverses trames urbanes de laciutat i sobretot pel fet que permeti elaborar una contraproposta, al planejamentactual, fent ús i reflexionant constantment amb conceptes sobre el consum delsrecursos i l’energia.
  10. 10. E.Leseinesbioclimàtiques
  11. 11. E.Leseinesbioclimàtiques
  12. 12. E.Leseinesbioclimàtiques
  13. 13. E.Leseinesbioclimàtiques
  14. 14. IMPLANTACIÓ AL BARRI DEL XIPRERDLA INTERVENCIÓ URBANÍSTICA PREVEU L’EXECUCIÓ DE 439 HABITATGES,EN UN TAPÍS D’ESPAIS PÚBLICS INTEGRATS EN EL MEDI AMBIENT.Elprincipidedesenvolupamentsostenibleconstitueixunnouparadigma,generadord’una consciència social sobre el respecte a la naturalesa i la utilització racionaldels recursos, inclós el sòl i les construccions necessàries per a l’establiment idesenvolupament de la vida humana.L’altura de l’edificació oscil·la entre 2 i 4 plantes, és coherent amb l’entorn i alliberaespai per a una zona verda variada de superfícies filtrants que afegeixen a l’espaipúblic la idea de flexibilitat, polivalència, economia i sostenibilitat, a travésd’un disseny senzill però acurat.En aquest punt, és important recordar que el planejament aprovat per al’ajuntament dedica la major part de la superfície lliure a l’asfalt, en aquestaproposta es pretén crear un espai públic actiu integral, una zona d’activitatcomunitària.La intervenció minimitza la quantitat d’espai asfaltat i potencia les espècies vegetalsque requereixen un manteniment mínim.Per permetre un bon ús de l’espai, amb solucions senzilles i econòmiques, totsels serveis urbans es concentren en un anell perimetral al que CADA EDIFICICONNECTA EN UN SOL PUNT. També els vehicles rodats segueixen aquests anell,tot i que dins d’aquest, i degut a un concepte de superfícies semi-soterrades, elvehicle gairebé esdevé innexistent i es dóna preferència al peató.
  15. 15. E.LeseinesbioclimàtiquesELECCIÓ DE L’ÚLTIMA BOSSA DE SÒLURBANITZABLE NO-DELIMITAT DE LACIUTAT D’OLOTEs buscava un emplaçament conegut, que oferísun ventall ampli de possibilitats per desenvoupar itreballar amb un conjunt d’aspectes sostenibles.Com s’ha explicat en la introducció d’aquest treball,la sostenibilitat s’enten no des del punt de vistade l’optimització d’una solució coneguda a nivellconstructiu.La sostenibilitat també engloba altres premisses tan omés importants que el detall constructiu.Premisses com l’elecció de la orientació, el tamanydels espais lliures en front dels espais verds, ladisposició dels vials i la relació de la trama urbanaamb els habitatges.Aquests motius sumats a l’anterior anàlisi de laciutat d’Olot ens porten en un marc inmillorable perdesenvolupar aquest projecte.Així doncs s’aborda la solució d’un sector problematic,d’una ciutat enmarcada en un entorn immillorable, laqual no respon aquest últim fet de forma cohernt idona l’esquena als espais lliures que la rodejen.Fotos aeres del sector treballat en el projecte, mostren l’estat actual i d’ actual d’aquests darrers anys.Vista panoràmica de 360º dels del centre del solar.
  16. 16. D.ImplantacióalbarridelXiprerCONTRAPROPOSTA DES DE L’ÀMBIT ACADÈMIC e.1:10000POUM CIUTAT D’OLOT VIGENT e.1:10000
  17. 17. D.ImplantacióalbarridelXiprer
  18. 18. E.Leseinesbioclimàtiques
  19. 19. D.ImplantacióalbarridelXiprerRESPONDRE A L’ENTORNCal fer una reflexió obligada, un cop escollida l’orientació, sobre l’entornimmediat que rodeja el projecte i les diverses possiblitats que ofereix pertal que aquest s’hi adapti.Obviament podem extrapolar diversos punts de vista, els quals podentenir unes premisses i reflexions molt variades, totes d’elles encertadesen funció del punt de vista d’analisi que s’utilitzi. Per tant, a analitzar deforma comparativa quines virtuds poden aportar al projecte les diversesformes d’afrontar-lo.Per tal de realitzar la comparativa de les diverses implantacions en elterreny, s’estableixen els següents quatre paràmetres de comparació.Les pèrdues energètiques degut a la pròpia arquitectura de l’habitatgeamb KWh, les emissions emesses amb CO2, durant la construcció del’habitatge, l’afectació econòmica per unitat i el nombre de persones aque dona servei.Edifici en altura, com a contraposició de l’anteriortipologia edificatòria, una de les principals virtudses que permet deslliurar una quantitat important desuperfície lliure en planta...Edifici en molta altura, extrapola les mateixesqualitats que la tipologia anterior, però a l’extrem.Això provocaEdifici pb+4 Edifici aixecat del terrenypàrquing semisoterratEdifici aixecat del terrenyParking i vial semisoterratBarri actual, baixa densitat, alta ocupació en planta.Aquest mode d’implantació destinat majoritàriamenta barris dormitoris perifèrics. Presenta algunesvirtuds i qualitats espaials, tot i que podemdeterminar que degut a la baixa densitat d’agrupació,l’afectació del perímetre d’evolvent per habitatge...
  20. 20. LES EINES BIOCLIMÀTIQUESE
  21. 21. E.LeseinesbioclimàtiquesANALISI I SIMULACIÓ ENERGÈTICAAmb la finalitat d’establir un mètode de treball científic s’elabora un anàlisicomparatiu, sobre un modul tipus, en el qual s’hi realitzen un seguit decanvis com es mostrarà en les següents làmines.Per tal de poder estudiar els efectes energètics d’utilitzar diferentselements i sistemes arquitectònics, es determina un habitatge aïllat d’unasola planta i de dimensions simples, amb una superfície útil de 91m2.Se li otorguen els valors de transmitància tèrmica que exigeix el CTEsegons la zona climàtica del projecte, els quals són:- Transmitància límit en façana i contacte terreny 0,66 W/m2K- Transmitància límit coberta 0,38 W/m2KA partir d’aquestes premisses autoimposades, es modela i simulal’edifici en questió, i les seves variants, això servirà per tal de podertreure conclusions arquitectòniques amb la intenció d’aplicar els resultatsfavorables en la posterior proposta.El procediment d’estudi que s’ha seguit, ha estat el d’obtenir dades dediferents aspectes relacionats intrinsecament amb l’energia consumida,perduda, emesa per l’habitatge durant la vida útil d’aquest.I les variables introduides al habitatge base han sigut les relacionadesamb l’aport energètic del sol, tals com, voladius, proteccions verticals,galeries, com també aspectes relacionats amb l’estalvi energètic comespais de transcisió, que actuaran com a coixi tèrmic.En la pàgina lateral, s’introdueixen els mitjans de comparació, els qualshan estat extrets d’un programa de simulació virtual del comportamenttèrmic de l’habitatge en forma de gràfiques anuals.GRÀFICA APORT ENERGÈTIC EN L’HABITATGEEs posen en un mateix gràfic i en la mateixa escala de comparació:- GROC: Aport d’energia en Kwh/dia, obtinguda de la radiació solar- VERMELL: El consum necesàri de calefacció per garantir comfort.- BLAU: El consum necesàri de refrigeració per garantir comfort.GRÀFICA CONSUM COMBUSTIBLESEs posen en un mateix gràfic i en la mateixa escala de comparació:- GRIS CLAR: Consum de gas natural, calefacció- GRIS FOSC: Consum elèctric refrigeració i resta habitatgeGRÀFICA PÈRDUES ENERGÈTIQUESEs posen en un mateix gràfic i en la mateixa escala de comparació:- BLAU CLAR: Energia perduda per obertures- BLAU FOSC: Energia perduda pels murs perimetrals, coberta i contacteamb el terreny.PROGRAMARI UTILITZATS’utilitza per modelar i simular, un potent programa de calcul i energèticdesenvolupat pel govern dels EUA amb col·laboració amb l’empresaprivada del Regne Unit propietaria del programa de modelacióDesignBuidler.
  22. 22. E.LeseinesbioclimàtiquesHABITATGE TIPUS 01HABITATGE TIPUS 02HABITATGE TIPUS 03HABITATGE TIPUS 04planta,alçat i secció e.1:200 planta,alçat i secció e.1:200CONTROLEs comença l’estudi energètic modelitzant un habitatge tipusd’una superfície útil estàndar de 91 m2.Per realitzar aquesta simulació i com totes les seguents,s’han utilitzat les dades de Transmitància termica per terres,parets, sostres i obertures que dicte la normativa vigent CTE,per la zona climàtica i geogràfica corresponent al projectearquitectònic.S’estableixen tres parametres de comparació per cada modeld’habitatge, el primer paràmetre es l’aport energètic, pel Sol(groc), la Calefacció (vermell) i la refrigeració (blau). En lasegona gràfica es comparen els consums de combustibleamb KWh/any.Finalment, també es realitza un estudi de perduesenergètiques.Cal comentar que les diferents tipologies d’estudi han estatmodelades amb un programa energètic informatic amb unpotent motor de simulació, el programa en questió es l’energyplus, desenvolupat pel govern dels EUA.I utilitzat mundialment, gràcies a la seva fiabilitat i precisió decàlcul.PROTECCIONS SOLARSNo satisfet amb els resultats del model anterior, es buscaaugmentar la protecció solar i amb aquest fet millorar el controld’aport energètic mitjançant l’execució d’unes orelles lateralsque evitaran l’entrada d’energia de radiació en les primeres iúltimes hores del dia dels mesos més calurosos de l’any.PROTECCIÓ SOLARMitjançant en aquest cas particular l’execució d’un voladiu, espretén control l’entrada energètica per l’obertura de sud, enels mesos en que aquest fet és perjudicial per aconseguir unconfort òptim dins l’habitatge.CONTENIDOR ENERGÈTICEs preten establir un metode de treball científic on a partird’un habitatge tipus o control, s’hi van realitzant diversesmodificacions, progressives, per tal de contrastar i podercomprovar els canvis que aporten.En aquest cas, es tracta del mateix habitatge anterior, elqual se li ha multiplicat la superficie vidriada de façana sudper 3.Aquest fet es pot veure clarament reflexat en les gràfiques.planta,alçat i secció e.1:200 planta,alçat i secció e.1:200
  23. 23. E.LeseinesbioclimàtiquesHABITATGE TIPUS 05HABITATGE TIPUS 06HABITATGE TIPUS 07HABITATGE TIPUS 08planta,alçat i secció e.1:200 planta,alçat i secció e.1:200planta,alçat i secció e.1:200 planta,alçat i secció e.1:200GALERIA A SUDAprofitant la configuració arquitectònica anterior, es procedeixa generar un nou recinte, tancant l’espai amb un vidre senzill,podem conformar una galeria a sud.Aquesta estratègia arquitectònica ja utilitzada des del’antiguitat, és molt beneficiosa energèticament. Es genera unreceptacle que actua com a contenidor tèrmic. Els raig del sol,en entrar pel vidre, canvien la longitud d’ona dels mateixos iqueden atrapats dins d’aquest “hivernacle”. El qual degutaquest fet, acumular gran quantitat d’energia calorífica, la qualpot servir per escalfar l’habitatge.ENTALPIA.Per explicar aquest apartat cal introduir un nou concepte. Quèés l’explicació fisica del comportament de l’aigua a l’evaporar-se. Aquesta per naturalesa en el procés d’evaporació robacalor de l’ambient per passar de l’estat líquid al gasos. I elprocés mitjançant el qual ho fa, s’anomena Entalpia. Grafiaten l’àbac psicomètric anterior, es pot arribar a justificar elrefredament d’un espai mitjançant l’aportació de particulesd’aigua en suspensió (vaporitzant-hi aigua).Si traslladem aquest fenòmen físic en el nostre modeld’estudi, podem veure que si s’emmagatzema aigua de lapluja de la coberta, aquesta tan sols amb la pròpia gravetati amb un ruixador, es pot pulveritzar dins les galeries de nordi sud, refredant, l’ambient sensiblement, fet que directamentpot repercutir en la disminució de la temperatura interior del’habitatge.GALERIA A SUD i NORDEls avantatges de situar una galeria a sud que faci de trampaenergètica, estan recolzats per una llarga tradició arquitectonicai el bon ús de la pràctica.Ara bé, en aquest estudi, es vol comprovar quins avantatgespot aportar mimetitzar aquest element arquitectònic, però enaquesta ocasió situant-lo en la façana nord.A priori, esta clar que no jugarà el paper de escalfar l’edifici,però es demostra que la seva presència fa disminuir lespèrdues per transmisió arquitectònica i el consum energètic, jaque actua de coixí termic tan durant l’estiu com l’hivern.MUR TROMBEL’últim objecte d’estudi, es comprovar l’afectació climàticad’un mur trombe en aquest habitatge.El principi del mur trombe és molt simple, substituir l’obtenciódirecte de radiació solar de sud, per acumulació en formad’inèrcia tèrmica dins dels murs de l’edifici.I d’aquesta manera, l’energia acumulada en forma de calorajuda a regular la temperatura interior de l’habitatge en elsmesos més desfavorables de l’any.
  24. 24. E.Leseinesbioclimàtiquestipologiesdelaideaalprojectefinalment, la combinatòria de les 7 tipologies genera un ampli ventall de blocs d’habiatgesfinalment, la combinatòria de les 7 tipologies genera un ampli ventall de blocs d’habiatgespartim de l’habitatge mínim, unitat de 4x3x12mpartim de l’habitatge mínim, unitat de 4x3x12msi a més introduïm una petita variació a la unitat....si a més introduïm una petita variació a la unitat....es generen 7 tipologies diferents d’habitatgeses generen 7 tipologies diferents d’habitatgescapaç de combinar-se amb ell mateixcapaç de combinar-se amb ell mateix
  25. 25. E.LeseinesbioclimàtiquestipologiescombinatòriadetipologiesCom s’ha explicat a la pàgina anterior, a partir del’agregació dels mòduls unitaris, s’aconsegueixendiferents tipologies d’habitatges.Cadascuna d’elles respon a unes necessitatsespecífiques i es pretén poder donar-hi una resposta elmés adequada i personal possible.A continuació es fa un desenvolupament del les 7tipologies més importants que es plantegen.S’entén que totes accepten un marge de variació, abase de la combinatòria de tots els elements plantejats,en les habitacions, cuines, estar... enriquint més elsistema, sense deixar de banda el seu funcionament.
  26. 26. E.Leseinesbioclimàtiquestipologiesla combinatòria de les 7 tipologies... ...genera un ampli ventall indefinit de blocs d’habiatges
  27. 27. E.Leseinesbioclimàtiquesplanta emplaçament e.1:10000
  28. 28. L’AGRUPACIÓ: DE LA UNITAT AL SISTEMAF
  29. 29. F.l’agrupació:delaunitatalsistemaplantesplanta baixa modul tipus e.1:200blochabitatgesplantesAGRUPACIÓ TIPUSCom s’ha explicat anteriorment el projecte es nodreix d’unareflexió sobre la consciència amb el consum energètic.Juntament d’una intenció paisatgística extreta de l’actualsituació de l’emplaçament i la ciutat.I finalment aquests factors són determinants per acabarconfigurant l’agrupació de diferents blocs i definir un nouàmbit urbà innexistent.Blocs d’habitatges que anteriorment ja s’han mostrati explicat, però que ara es decideix agafar-ne un derepresentatiu per desenvolupar-lo, primer a nivell bàsic,per acabar estudiant minusiosament un dels mòduls queconfiguren aquests blocs de vivenda urbana col·lectiva.planta aparcament modul tipus e.1:200
  30. 30. F.l’agrupació:delaunitatalsistemaplantesplanta primera modul tipus e.1:200planta segona modul tipus e.1:200
  31. 31. F.l’agrupació:delaunitatalsistemaplantesplanta coberta modul tipus e.1:200planta quarta modul tipus e.1:200planta tercera modul tipus e.1:200
  32. 32. F.l’agrupació:delaunitatalsistemaseccionsialçatsSL01_secció longitudinal modul tipus e.1:200ST01_secció transversal modul tipus e.1:200blochabitatgesalçatsiseccionsAGRUPACIÓ TIPUSCom s’ha explicat anteriorment el projecte es nodreix d’unareflexió sobre la consciència amb el consum energètic.Juntament d’una intenció paisatgística extreta de l’actualsituació de l’emplaçament i la ciutat.I finalment aquests factors són determinants per acabarconfigurant l’agrupació de diferents blocs i definir un nouàmbit urbà innexistent.Blocs d’habitatges que anteriorment ja s’han mostrati explicat, però que ara es decideix agafar-ne un derepresentatiu per desenvolupar-lo, primer a nivell bàsic,per acabar estudiant minusiosament un dels mòduls queconfiguren aquests blocs de vivenda urbana col·lectiva.ST01SL01
  33. 33. F.l’agrupació:delaunitatalsistemaseccionsialçatsST02SL02SL02_secció longitudinal modul tipus e.1:200ST02_secció transversal modul tipus e.1:200
  34. 34. F.l’agrupació:delaunitatalsistemaseccionsialçatsST03SL03SL03_secció longitudinal modul tipus e.1:200ST03_secció transversal modul tipus e.1:200
  35. 35. F.l’agrupació:delaunitatalsistemaseccionsialçatsST04FAÇANA NORD modul tipus e.1:200ST04_secció transversal modul tipus e.1:200
  36. 36. F.l’agrupació:delaunitatalsistemaseccionsialçatsFAÇANA SUD modul tipus e.1:200TESTER modul tipus e.1:200
  37. 37. F.l’agrupació:delaunitatalsistematipologiesTot i semblar un sistema tancat, cadascuna de lestipologies proposades accepta variacions per part del’usuari, per poder fer-se l’habitatge a mida per tal querespongui a totes les seves necessitats.A continuació s’exposen les tipologies mésrepresentatives del projecteHabitatge tipus 1sup: 40m2e.1:100Habitatge tipus 3sup: 80m2e.1:100Habitatge tipus 2sup: 80m2e.1:100planta baixaplanta baixa planta pisplanta baixa
  38. 38. F.l’agrupació:delaunitatalsistematipologiesHabitatge tipus 4sup: 100m2e.1:100planta baixa planta pisplanta baixa planta pisHabitatge tipus 5sup: 100m2e.1:100Habitatge tipus 6sup: 100m2e.1:100planta baixa planta pisplanta baixa planta pisHabitatge tipus 7sup: 140m2e.1:100
  39. 39. L’HABITATGE PASSIU: DESENVOLUPAMENTGESTRUCTURAG.01
  40. 40. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentestructurasistemaestructuralL’ESTRUCTURAEs presenta una solució estructural particular. Degut a lespremisses del projecte anteriorment ja explicades, la unitatbàsica i primaria esdevé un modul de 4x12mx3m, la uniódels quals primer completa l’habitatge particular i desprèsel bloc de vivenda col·lectiva.Aquest fet implica directament un estudi més acurat alo habitual amb l’estructura, ja que s’introdueixen moltsconceptes nous per a ser solucionats.Alhora s’introdueix dins la reflexió previa al càlcul estructuralun incís en la normativa vigent i en la forma d’aplicar-la.Actualment i sobretot per raons de segueretat, trobem altscoeficients de seguretat que condicionent el resultat finalarquitectònic de l’edifici.Coeficients que majoren accions i minoren materials, pertal de evitar possibles errors humans. Coeficients quealhora necesàris es poden interpretar des d’un punt devista de la sostenibilitat i l’estalvi energètic en els materialsque entren dins l’obra.La normativa vigent CTE, contempla varis condicionantsi restriccions, en tots els aspectes de l’edifici, peròhabitualment el més determinant i amb escreix és lalimitació de la fletxa activa de servei que contempla talnormativa.Aquestes fet indispensable per garantir uns mínims deseguretat, però implica el sobredimensionament de finsa 4 vegades de les capacitats reals d’alguns elementsconstructis, els quals per garantir un mínim de deformadaestan solicitats nomes d’un 10-15% de les seves capacitatsreals.El projecte contempla, sense sortir-se de la normativaestructural que limita la fletxa a la llum dividit per 400,treballar amb un tipus d’estructura que aprofiti més lacapacitat dels materials i per tant optimitzar els recursos.Així doncs, es presenta la solució dels mòduls a traves del’estructura tipus Vierendell, la qual mitjançant nusos rigidsentre pilars i forjats, i un dimensionament dels elementsverticals de l’estructura per transmetre moment entre lesdiferents plantes, es poden reduir recursos, facilitar elmuntatge, cobrir llums mes grans, admetre voladius isobretot un aspecte important que incorpora la concepciódel projecte, fer d’aquesta estructura transportable imuntable en grua.Aquest últim fet, i com s’explica en les làmines següents,implica que els elements estructurals estiguin sol·licitats deforma oposada durant l’isat amb grua, de quan estiguincol·locades a obra.fonamentació e.1:200sostre planta baixa e.1:200detall mur de contenció TIPUS 1 e.1:50detall riostres TIPUS 1 i TIPUS 2
  41. 41. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentestructurasostre planta segona e.1:200sostre planta primera e.1:200secció estructural e.1:200
  42. 42. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentestructurasostre planta quarta e.1:200sostre planta tercera e.1:200quadre de pilars
  43. 43. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentestructuradiagrama axildiagrama tallantsdiagrama momentsdeformada planta estructural mòdul tipus e.1:100
  44. 44. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentestructuradetall unió estructura metàl·lica e.1:20detall unió mòdul amb biga prefabricada de formigó e.1:20detall unió pilar - jàssera - biga e.1:20 anàlisi estructural del comportament del mòdulmodelatge i extrapolació de la deformada
  45. 45. INSTAL·LACIONSG.02G.l’habitatgepassiu:desenvolupament
  46. 46. En aquest projecte s’intenten incorporar diferentsestratègies d’estalvi de consum d’aigua i la sevareutilització, les que afecten al sistema de sanejament sónles següents:1. es recullen i es reutilitzen les aigües de la plujaen el sistema de regadiu dels espais verds i en elsvaporitzadors.2. les aigües grises provinents de les dutxes i piques esfiltren amb l’ajuda del mur vegetal i s’emmagatzemen i esreutilitzen posteriorment en els inodors.3. es planteja la construcció separativa de xarxesd’evacuació d’aigües grises i aigües negres.Hem de ser conscients de la repercussiódel consum d’aigua en el medi ambient.consum Hconsum H22O = consum ENERGIAO = consum ENERGIAConsumir més aigua de la necessària és un comportamentinsolidari, tant amb la resta d’humans com també amb elsaltres éssers vius. Per això, hem de d’utilitzar només l’aiguaimprescindible.La manca continuada de pluges en episodis desequera provoca la reducció de les reserves d’aigua alsembassaments i aqüífers i, per aquesta raó, en aquestscasos, és encara més important utilitzar l’aigua d’unamanera racional.L’Agència Catalana de l’Aigua, seguint les directriusde la Directiva marc de l’aigua, desenvolupa una sèried’instruments i plans de gestió que tenen com a finalitatque es tendeixi a l’ús responsable, a la reutilització i pertant, a la reducció del consum, al mateix temps que esrecuperen els aqüífers contaminats.Podem arribar a consumir entre 100 i 200 litres d’aiguapotable per persona i dia. La vida domèstica quotidianagenera un consum continu d’aigua, que es pot reduir siprenem mesures conscients per tal d’estalviar-la.Un anàlisi acurat ens mostra que: una petita part es destinarealment al consum humà, però aquesta no sol ser superiorals 10-15 litres; és a dir, menys del 10%.Podríem estimar que aproximadament un 60% s’empra pera diverses aplicacions com podrien ser neteja domèstica,higiene personal, rec en general, etc.Majoritàriament aquesta aigua no precisa estrictament quesigui apta per al consum humà llevat del delicat cas de lahigiene personal, on part d’aquesta aigua (especialmenten el cas dels infants) podria ingerir-se accidentalment. Dequalsevol manera una aigua “raonablement” neta, podriaser emprada per a la neteja i rec sense necessitat d’unapotabilització prèvia. En general, a aquest tipus d’aigües,sense contaminació fecal, se les acostuma a denominaraigües grises.Per últim, prop del 25-30% de l’aigua que entra en unhabitatge se sol emprar en els inodors per a l’eliminació del’orina i la femta. Aquesta aigua és la que porta un elevatgrau de contaminació bacteriològica, sent patològica pera l’ésser humà. Acostumem a nomenar aquestes aigüescom a aigües negres.Podem concloure que el 100% de l’aigua que entra enun habitatge, aigua apta per al consum humà, acabaconvertint-se pràcticament en la seva totalitat en aigüesnegres sense reutilització en cap dels processos.planta sanejament habitatge simplex e.1.75esquema justificació nucli d’instal·lacionsinstal·laciós d’aigües pluvialsinstal·lació d’aigües grisesinstal·lació d’aigües negresinstal·laciódesanejamentdistribució soterrània de les instal·lacions generals interciutadanes e.1:75planta aparcament instal·lació de sanejament e.1:200G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentinstal·lacions
  47. 47. funcionament mur vegetalEL MUR VEGETALLes parets vegetals multipliquen l’àrea vegetal del’espai urbà, són un bé estètic i alhora contribueixen ala descontaminació, ja que consumeixen CO2. A més,compleixen la funció de barrera tèrmica i aïllament acústicdels edificis.No obstant, el sistema Babylon, no respon únicament aaquests requisits, sinó que està compost per un panellvegetal que filtra i regenera les aigües grises per la sevareutilització.Els jardins verticals normalment requereixen un sistema defertirrigació que suposa un consum d’aigua i nutrients. Encanvi, el sistema babylon, al irrigar-se amb aigües grisesgarantitza de forma sostenible i ecològica el subministrahídric i de nutrients per la flora del mur vegetal.Les aigües residuals generades a les dutxes es condueixenper gravetat a un dipòsit de pretractament. Llavors lesaigües es bombegen fins la part superior del mur des d’onper gravetat passen a través del mur esdevenint depuradapels microorganismes naturals del substrat.L’elecció del substrat i les plantes idònies garantitza unambient totalment aeròbic que dóna com a resultat unadepuració eficaç evitant les males olors. A la part inferiordel mur es recull l’aigua filtrada, es porta a un dipòsit iseguidament és conduïda a les cisternes dels wàters del’edifici.secció transversal instal·lació de sanejament e.1:150G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentinstal·lacions
  48. 48. instal·laciódesubministramentd’aiguaplanta aparcament instal·lació de subministrament d’aigua e.1:200 esquema justificació nucli d’instal·lacionsplanta d’aigua habitatge simplex e.1.75ACS Aigua Calenta SanitàriaAFS Aigua Freda SanitàriaARP Aigua Reciclada de la PlujaAGR Aigua Grisa RecicladaActualment existeixen components eficientsque poden reduir considerablement laquantitat d’aigua utilitzada en un edificisense afectar als nivells de confort de lespersones que l’habiten.Els models eficients de dutxes, aparells sanitaris i aixetesconsumeixen la meitat o menys d’aigua que utilitzen elsmodels estàndard. Quan s’ha calculat l’estalvi que aportala col•locació d’aquest tipus d’aparells, s’ha tingut encompte també l’estalvi energètic necessari per produiraigua calenta sanitària, com també la reducció del consumd’aigua mesurada pel comptador.En els aparells sanitaris s’estableix el següent criteri demesura, és el volum d’aigua consumit per cada descàrrega.Els aparells sanitaris apareguts recentment poden reduir elconsum per descàrrega fins a 6-7litres.En aixetes, la clau per reduir aigua passa per l’úsresponsable de l’usuari. Però també poden instal•lar-sevàlvules que permetin tancar el flux d’aigua i mantenir latemperatura constant durant la seva utilització. També espoden equipar airejadors per aconseguir una reducció defins a uns 8l/min.Es obvi que una dutxa consumirà menys aigua que unabanyera, l’efecte es veu encara més incrementat quans’utilitzen dutxes d’alta eficiència que redueixen encaramés el consum d’aigua, sobretot el d’aigua calenta.ACSCom ja s’ha esmentat anteriorment, el principal aspectea tenir en compte per tal de reduir al màxim la despesaenergètica, és trobar una font alternativa per la generacióde l’Aigua Calenta Sanitària. Es decideix abordar aquestaproblemàtica, i la font d’energia és el subsòl, tambéconeguda com energia geotèrmica.A diferència del que generalment es pensa, l’energia extretaa través de perforacions profundes fins a centenars demetres en el sòl terrestre, no prové del centre del planeta(no és l’escalfor del nucli). Sinó que aquesta energia ésdeguda a la incidència dels raig solars a l’escorça terrestre,i aquesta actua com a un gran contenidor d’energiatèrmica ja que té una inèrcia tèrmica molt alta, mostrantuna temperatura constant al llarg de tot l’any.D’aquesta forma i utilitzant una bomba inversora de calorpodem bescanviar-ne energia i posteriorment escalfaraigua.G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentinstal·lacionsdistribució soterrània de les instal·lacions generals interciutadanes e.1:75
  49. 49. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentinstal·lacionsesquema recorregut instal·lació subministrament d’aiguaEn el nostre cas particular tenim que:[ consum diari ] = 40litres/persona a 40ºC[ NP ] = 15 habitatges x 3,33 persones = 50persones[ Y ] = 0.4[ k ] = 0.75, confort mitjà[ consum diari ] x [ NP ] x [ Y ] x [ k ] = 600 litres d’aigua a 40ºC /hUn cop establert aquest volum, si es vol reduir la quantitatd’aigua emmagatzemada es pot fer treballar la bombageotèrmica a més pressió per tal de que escalfi l’aiguadel circuit fins a acostar-se als 60ºC i amb un petitserpentí elèctric acabar de garantir que l’aigua arribi dinsl’acumulador a 60ºC en èpoques de l’any desfavorables oen casos de pèrdua de càrrega.La intenció és garantir la demanda d’ACS amb menysvolum emmagatzemat. Així doncs amb una vàlvula deregulació de temperatura en la sortida del dipòsit, esbarrejarà amb AFS fins aconseguir la temperatura deservei de 40ºC.D’aquesta manera també s’evita l’aparició d’agentspatògens (salmonel•la) dins del dipòsit, on l’aigua està enrepòs i la probabilitat d’aparició d’aquests agents és majoren temperatures de 40ºC i impossible a 60ºC.Tenint en compte les necessitats d’aigua calenta sanitària,es dimensiona l’acumulació, íntimament relacionada ambla potència de la bomba de calor geotèrmica.Així doncs s’ha establert una acumulació de 500l,repartida amb 2 acumuladors de 250l, amb unmòdul de producció d’ACS instantània de 35 l/mind’aigua a 40ºC.secció transversal subministrament d’aigua e.1:150El sistema d’obtenció d’energia mitjançant bombesgeotèrmiques segueix un principi molt senzill. Com end’altres aparells apareix el concepte de “COP” (Coeficientof Performance).En el cas concret d’un tipus d’instal•lació geotèrmicaentre 20 i 160m de profunditat (en funció del terreny), espoden obtenir valors de COP de 4-5, i simplement aquestvalors signifiquen que per cada 1 KW gastat en el sistemas’obtenen de 4-5KW d’energia.Cal fer un petit incís, ja que es podria caure en la fal•làciaque el sistema té un rendiment del 400 o 500%, i això noés possible. Una màquina no podrà tenir mai un rendimentdel 100% o superior, tal i com diuen els primers principisde la física redactats per Newton.Per tant, com s’explica que estiguem parlant d’unsistema de geotèrmia que obté 4-5KW per cada KWgastat? El secret resideix en que aquests KW, no songenerats pel sistema, sinó que aquesta energia es trobaemmagatzemada dins de l’escorça terrestre i simplementel que realitza la bomba geotèrmica és transportar-la al’exterior en forma de calor.Així doncs, ja que l’energia del sòl terrestre és gratuïta irenovable (procedeix del sol) només consumirem 1KWd’energia elèctrica (que pot ser de procedència solar, sis’ha obtingut mitjançant plaques fotovoltaiques) i obtenirde 4-5 KW per escalfar l’aigua calenta.Així anem a dimensionar el sistema per l’aportació d’ACS:S’estableix que el consum diari d’ACS és de 40l/persona, amb un total de 15 habitatges i una mitjanade 3.33 persones per habitatge, el consum total d’ACSa 40ºC serà de 2000litres. I la potència necessària de lainstal•lació per escalfar aquest volum d’aigua durant totun dia correspondran a 12KW.Un cop establertes les necessitats tèrmiques de lainstal•lació procedim a dimensionar-la.En quant a la captació geotèrmica, s’ha de suposar quel’energia obtinguda del subsòl serà utilitzada per la bombade calor geotèrmica per entregar la potència necessària.D’aquesta manera podem dissenyar el camp de captaciógeotèrmica en quant al nombre de pous, profunditat idisposició dels quals.Un cop definides les necessitats es determina l’esquemamés adequat per la instal•lació amb els componentsnecessaris:- Circuit de pous,- Bomba de calor geotèrmica- AcumuladorCAPTACIÓ GEOTÈRMICA AMB TERRA MAX 70HGLPèrdues de càrrega 16KPaBomba de pous recomanada WILO TOP S 50/100Circuits necessaris 12Longitud total tubs 2500mVolum de Glicol necessari 425lSondejos geotèrmics necessaris 5Profunditat del sondeig 100mCabdal mínim de glicol 11.3ms/hPotència tèrmica nominalentregada42.03 KWPotència elèctrica nominalconsumida8.25 KWCOPentrada a 5 impulsió a 35ºC5.54Dimensions (cm) 125x145x79Pes 625 kgTemperatura màxima 55ºCCabdal mínim d’aigua 8.2 m3/hPèrdues de càrrega percalefacció12 kPaDegut a que la utilització d’ACS no és constant al llarg del dia, s’ha de preveure un espai d’emmagatzematged’aigua calenta que pugui solucionar aquests pics de demanda i que durant la resta del dia la bomba geotèrmicahaurà escalfat.Per tal de dimensionar la quantitat de m3, que s’han d’emmagatzemar utilitzarem el procediment següent:1. S’haurà de conèixer prèviament la naturalesa de la demanda així com el nombre de demandes individuals ogrups de punts de consum (NP).El gremi d’instal•ladors estableix que de mitjana es pot considerar un consum de 40litres/dia d’ACS a 40ºC perpersona.2. El projecte desenvolupa un bloc de múltiples vivendes, per aquest motiu s’aplica un coeficient de simultaneïtatanomenat (Y) que va en funció de la quantitat de (NP).3. La relació es directe, es multiplica el nombre de (NP) per la quantitat de litres/dia a 40ºC i amb el coeficient(Y), es pot establir quina demanda té l’edifici cada hora.4. A continuació segons el grau de confort (K), que es vulgui atorgar al projecte es minora el resultat anterior.5. Finalment, un cop obtingut el valor de litres/hora a 40ºC, només cal consultar els catàlegs dels fabricants persaber el volum que haurem de tenir acumulat.esquema bomba i producció ACS mitjançant geotermiaACUMULADORS DAIGUA A 40ºCACUMULADORS DAIGUA A 40ºC
  50. 50. planta aparcament instal·lació de subministrament elèctric e.1:200instal·lacióelèctricaplanta d’electricitat habitatge simplex e.1.75distribució soterrània de les instal·lacions generals interciutadanes e.1:75m Consum (h aZona serveis 6 20W 4h 480WhEstar/menjador 3 24W 6h 423WhHabitacions 4 20W 1h 80WhTerrassa nord 1 14 3h 42WhTerrassa sud 1 14 3h 42WhFrigorífic 1 150W 6h 900WhTV 1 90W 3h 270WhOrdinadors 2 30W 2h 60WhCuina/forn 1 450W 2.25h 878WhVaris 2 90W 2.75h 510WhRentadora 1 1200W 1h 1200WhAssecadora 1 900W 1h 900WhTOTAAAL 5285WhDegut a l’exempció de col•locar plaques solars per obtenirACS, degut a que es pot garantir la demanda d’aquestainstal•lació mitjançant una altre font d’energia renovable,com és la bomba geotèrmica, el projecte contemplasubstituir les hipotètiques plaques solars que s’hauriend’haver col•locat segons els decrets vigents per plaquesfotovoltaiques que generin electricitat.En una primera intenció de fer que l’edifici fos completamentautònom de qualsevol xarxa pública, es planteja l’opció deque les pròpies plaques solars abasteixin el 100% de lademanda dels habitatges, com dels aparells auxiliars delbloc, i així poder realitzar una instal•lació exempta de totel que pot comportar el fet de contractar els serveis del’empresa de subministrament elèctric.Aquesta intenció seria totalment possible, ja que com esmostra en els càlculs del quadre de l’esquerra, s’observaque diàriament hi ha una despesa total de 5285 Wh perhabitatge.Segons el fabricant de les plaques fotovoltaiques podemdeterminar que el rendiment d’aquestes és d’aproximadament un 15%. Es considera que la radiació de Whp,procedent del sol és de 1000Whp/m2.Si volem acumular l’energia necessària per satisfer lesdemandes d’un habitatge en tot un dia, haurem d’acumularels anteriors 5,285KWh, duran tot un dia.Però abans haurem de saber de quantes hores podemconsiderar que les plaques fotovoltaiques treballen arendiment màxim. Per determinar-ho consultem les dadesde l’atles de radiació solar a Catalunya.I establim que:En el cas més desfavorable, 21de desembre (solsticid’hivern) es poden considerar una mitjana de 5hp.Per tant, si disposem d’una superfície en la coberta de48m2 en planta, determinem que podrem col•locar31.5m2 de plaques fotovoltaiques inclinades 50º, respectel’horitzontal.Si per cada m2 de placa solar fotovoltaica es té unrendiment del 15% d’una radiació solar de 1000Whp,durant 5hp, establim que es pot generar un total de:1000 x 0.15 x 31.5 x 5 = 23,625 KWhque repartits pels 4 habitatges als que han de donar serveisurt a: 5,906 KWh per habitatge, energia superior a laestimada anteriorment de consum mitjà per dia i habitatgede 5.285KWh.Per tant l’energia sobrant servirà per amortitzar lainstal•lació amb més rapidesa.Però en un segon estudi, d’adequació de la instal•laciódins les necessitats dels usuaris del bloc, es desestimala intenció de voler romandre desconnectat de la xarxapública d’electricitat.Els principals motius estan relacionats amb l’element quepermet i diferencia una instal•lació fotovoltaica autònomad’una que no ho és, són les bateries d’emmagatzematged’energia. Actualment, aquest continua essent un delsprincipals problemes de l’energia elèctrica, la dificultat deser emmagatzemada.Això provoca que si es vol mantenir l’edifici com aautosuficient, apareguin grans quantitats de baterieselèctriques per emmagatzemar l’energia produïda durantles hores de radiació solar de la coberta que satisfaran lademanda energètica de les vivendes durant tot el dia.Aquestes instal•lacions de bateries, a part del risc potenciali la previsió d’espais, plantegen un inconvenient econòmicque acaba per ser considerablement important la part quehaurien de d’assumir usuaris i determinant per decidir noassumir aquesta instal•lació.Tot i així, l’edifici continua generant la mateixa quantitatd’electricitat que gasta, fet que el fa sostenible i rendiblepels seus usuaris, ja que veuen compensada la sevafactura de la companyia elèctrica a través de la venda del’energia que les plaques de l’edifici produeixen.esquema justificació nucli d’instal·lacionsG.l’habitatgepassiu:desenvolupamentinstal·lacions
  51. 51. La quantitat d’energia consumida pel sistemad’il•luminació, dependrà del consum dels equips i deltemps durant el que estiguin operatius. La reducció dequalsevol d’aquests factors reduirà el consum.El consum de llum elèctrica contribueix als guanys de caloren l’interior de l’edifici. Aquest fet pot ajudar a compensarla càrrega de calefacció durant els mesos d’hivern, però ésperjudicial en els mesos d’estiu. Una millora en l’eficiènciaenergètica del sistema d’il•luminació durant l’hivern esveurà compensada per el corresponent augment decàrrega de calefacció.Tot i així, degut a que la calefacció prové normalmentd’una font més eficaç (respecte a l’energia primària) iamb un cost menor, es produiran uns guanys nets tant entermes de cost com de consum d’energia. I durant l’estius’aconseguirà reduir tant el cost d’il•luminació com lanecessitat de refrigeració.Els ascensors sense engranatges consumeixenuna fracció de l’energia que consumeixen elsascensors convencionals, i també redueixenl’impacta mediambiental dels edificis.Un ascensor convencional de tracció, amb capacitat pervuit persones, instal•lat en un edifici de vivendes ambuna intensitat de trànsit d’uns 100.000 recorreguts anuals,consumeix uns 3.000KWh anuals. En la mateixa situacióun ascensor hidràulic consumirà 4.200Kwh, en canviun ascensor sense engranatges, consumirà 1.800Kwh.Aquest tipus d’ascensors també genera puntes de càrregamenors, el que suposa fusibles més petits i quotes deconnexió més baixa.Una altre avantatge dels ascensors sense engranatgeses que la sala de màquines, pot ser més petita o inclúsinnecessària, el que suposa una reducció d’espai imaterials, comparat amb ascensors convencionals.Per altra banda la maquinària es subjecte a una estructurametàl•lica i no a un mur de càrrega, estalviant-te aquestsegon. El disc de la única part mòbil de l’ascensor té unavelocitat de rotació inferior a la d’un motor tradicional.95rpm de l’ascensor sense engranatges, en front dels1.500rpm de l’ascensor convencional, fet que redueix elsoroll i les vibracions.Finalment el fet clau dels ascensors sense engranatges,és que substitueixen els cables i politges, per una corretjade goma micro reforçada amb filaments d’acer. Fet quefa innecessari el manteniment amb lubricant i d’aquestaforma es poden estalviar els residus produïts d’aquestanterior procés.secció transversal subministrament elèctric e.1:150esquema generació energia plaques fotovoltàiquesesquema recorregut elèctricCom ja s’ha explicat anteriorment, cada mòdul el podem dividir en 2 parts, una opaca il’altra transparent.Entenem per la part opaca la que conté el nucli de serveis, amb la cuina i el bany, i leshabitacions.A la transparent hi pertanyen els patis de Nord i Sud i la sala d’estar-menjador.Per l’el·lecció del tipus de lluminàries col·locades en les estances dels habitatges estenen en compte aquestes condicions esmentades.Per tant doncs, trobem 2 tipus molt diferenciats d’il·luminació, una puntual i estàtica a lazona opaca, i una linial i dinàmica a la zona transparent.Per aconseguir un efecte d’il·luminació concentrada s’haescollit el “Downlight Pixel Plus Led“ de Iguzzini, per garantiruna bona il·luminació, amb un baix consum i una màximarendibilitat.Es col·loca la versió “warm” per tal que l’ambient generat siguiprou íntim i càlid.Per aconseguir un efecte d’il·luminació difosa a l’interior de lasala d’estar-menjador s’ha escollit ”l’IN30” d’Iguzzini, mínimaexpressió d’il·luminació linial encasatada al parament horitzontalmarcant un ritme. El fet que sigui fluorescent garanteix unconsum molt baix, i s’aconsegueix una llum càlida amb eldifosor d’opal que la mateixa lluminària porta.Per donar continuïtat a la lluminària anterior, amb un linialitatrepetida però apte per exteriors, col·loquem també unfluorescent, concretament el “Linealuce” d’Iguzzini. D’aquestamanera garantim un mateix tipus d’ill·luminació en tot l’espaidonant-hi una continuïtat i una atmosfera agradable. El fet quetambé sigui fluorescent afavoreix a un baix consum.G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentinstal·lacions
  52. 52. esquema justificació nucli d’instal·lacionsplanta calefacció per terra radiant habitatge simplex e.1.75Un envolupant exterior hermètic i ben aïllat,no solament redueix les pèrdues de calor,sinó que també permet que el sistemamecànic de calefacció hagi de ser menor,el qual redueix la inversió inicial i el consumenergètic a llarg termini.Pensar en sistemes passius de captació de radiació solara Sud, com sistemes de contenció i espais de transicióa nord, poden ajudar a disminuir les pèrdues globals del’habitatge.El projecte incorpora varies estratègies encaminades amantenir aquest discurs. Estratègies solars passives com:Situar un espai de captació a Sud, però no amb relaciódirecte amb l’interior de l’habitatge, fet que faria que durantles hores sense aportació de radiació solar, l’oberturaes convertís en un problema de pèrdues de càrregaenergètica. En canvi es situa una doble pell de vidre ambun pati/terrassa enmig, que actua de galeria i on s’hiprodueix l’efecte hivernacle.Els raigs solars en entrar dins la galeria canvien de longitudd’ona fet que provoca que l’energia quedi reclosa dinsd’aquesta doble pell. En hores de núvol aquest espai degaleria actua com a coixí tèrmic entre l’interior confortable il’exterior fred, per evitar i reduir les pèrdues energètiques.Un altre element passiu, per tal de ajudar a reduir elconsum energètic, és la construcció d’un mur trombe enla façana sud.Aquest element té la funció de contenidor d’inèrcia, la sevafinalitat directe no és tan escalfar l’habitatge, si no, mésaviat mantenir-lo dins una temperatura constant sensesalts tèrmics entre dia i nit, i aconseguir el confort durantles 24h del dia.L’aportació energètica del mur dins l’habitatge actuade suport del sistema primari de calefacció reduint-ne lademanda d’aquest segonCom a sistema principal de calefacció de l’habitatge esplanteja la col•locació de tubs d’aigua calenta sota delpaviment en les zones interiors de l’habitatge, que serien:(cuina, menjador, sala d’estar, bany i habitacions)G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentinstal·lacionsinstal·laciódecalefaccióplanta aparcament instal·lació de calefacció e.1:200
  53. 53. ENERGIA A PARTIR D’UNA BOMBA GEOTÈRMICAEl sistema d’obtenció d’energia a partir del subsòl terrestre,és el mateix que en el cas de l’ACS, en aquest cas però,s’utilitza per transportar la calor fins dins de l’habitatge imantenir-lo en confort en les èpoques més fredes de l’any.Ara bé, cal remarcar la principal diferència entre el sistemade calefacció per terra radiant i el sistema d’ACS.Tot i que ambdós parteixen del mateix inici, en aquest cas,es tracta d’un sistema de circuit tancat. Això significa quel’aigua escalfada per la bomba geotèrmica recircula unavegada i una altre portant calor del dipòsit on prèviaments’haurà emmagatzemat l’energia fins a l’interior del’habitatge.Això es tradueix en què l’aigua del circuit es reaprofita unavegada i una altra, i s’haurà d’emmagatzemar apart del’ACS, ja que no és apta pel consum humà.Aquest fet pot implicar algun inconvenient com desdoblarel sistema de dipòsits d’emmagatzematge. Però aquestaqüestió incorpora més pros que contres, ja que el fet detractar l’ACS (apte pel consum humà) de forma separadade l’aigua del circuit de calefacció, farà que puguememmagatzemar, aquesta segona a 40ºC i no a 60ºC comés el cas de l’ACS.Així anem a dimensionar el sistema:En el cas més desfavorable tenim un bloc de 15habitatgesamb una superfície mitjana de 80m2 per habitatge, això fauna superfície total de 1200m2 total a calefactar amb terraradiant.Podem establir que per tal d’aconseguir calefactar unhabitatge a l’hivern, en el dia més desfavorable s’ha depoder garantir una emissió de 50W/m2 del terra radiant.Per tant, les necessitats de potència de la instal•laciósumaran un total de 60KW.Tenint en compte les necessitats de calefacció, esdimensiona l’acumulació, íntimament relacionada amb lapotència de la bomba de calor geotèrmica. En funció de lapotència necessària de calefacció es dimensiona el volumd’acumulació d’inèrcia, , segons l’ocupació i seguint lesdirectrius anteriors.Així doncs s’ha establert una acumulacióde 1200l, repartida amb 2 acumuladors de600l.APORTACIÓ ENERGÈTICA A TRAVÉS DEL MUR TROMBEEn els dies més favorables d’hivern pot aportar fins a500W/m2 a l’interior de l’habitatge, i normalment l’aportaciómitjana d’un mur d’aquestes característiques es quantificad’entre 250-400W/m2.Això significa que amb un mur de 6m2 com és el cas delprojecte, es podrien suplir puntualment fins a un 75% de lademanda energètica de calor i de forma habitual semprei quan hi hagués presència de radiació solar es podriagarantir la cobertura del 25% de consum energètic delsistema de calefacció.G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentinstal·lacionssecció sistema de calefacció per terra radiant i geotèrmia e.1:150esquema funcionament mur trombe en les diferents èpoques de l’anyesquema circuit tancat funcionament terra radiantestiuventilació estiuhivern ventilació hivern
  54. 54. CONSTRUCCIÓG.03G.l’habitatgepassiu:desenvolupament
  55. 55. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentconstruccióelmòdulplantaconstructivaEL MÒDULCom ja s’ha explicat, a partir d’un mòdul base, apareixendiferents tipus d’habitatges segons si són d’una planta odues, simplex i dúplex. Dins d’aquesta classificació tambépodem trobar algunes variacions ja desenvolupadesanteriorment.Aquí s’explica el mòdul tipus, com es construeix, comfunciona, a través del desenvolupament d’un habitatgedúplex, entenent aquest exemple representatiu com elsistema constructiu de tot el projecte.planta baixa modul tipus e.1:50planta aparcamentplanta baixaplanta primeraplanta segonaplanta terceraplanta quartaplanta coberta
  56. 56. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentconstruccióplanta aparcamentplanta baixaplanta primeraplanta segonaplanta terceraplanta quartaplanta cobertaplanta pis modul tipus e.1:50
  57. 57. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentconstrucciósecció transversal A e.1:50elmòdulseccióconstructivasecció A
  58. 58. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentconstrucciósecció transversal B e.1:50secció B
  59. 59. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentconstrucciósecció longitudinal e.1:50
  60. 60. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentconstruccióCOBERTA TIPUS 01, TRANSITABLE:de l’exterior a l’interior, paviment flotant mitjançant peces de terrasso col•locades ambseparadors per tal de generar una cambra d’aire ventilada.Seguidament aïllament tèrmic, mitjançant plaques d’aglomerat de suro expandit (ICB)Característiques tècniques:o densitat 100-120 Kg/m3o conductivitat tèrmica 0.040w/m2 a 20ºCo permeabilitat al vapor 0 . 0 0 2 / 0 . 0 0 6 g /h.m.mmHgo Pressió límit 150kPao Pressió màxima en condicions flexibles 50kPao Mides 1000x500mmo Gruix de 10 a 300mmSota del qual es garantitzarà la impermeabilització de l’edifici, a través de una capa desuro projectat (composat per pols de suro, resines acríliques, grases vegetals i aigua)Característiques:o Temperatura d’aplicació: entre -5ºC i 55ºCo Assecatge 60min aprox a 20ºCo Fraguat entre 8 i 28 horeso Pes específic 0.7 gr/cm3o Moviment de junta màxim 15%o Resistència a la temperatura -40ºC-220ºCo Adherència 11.5Kg/cm2o Dilatació màxima 25% del seu espessoro Transpiració 75%o Impermeabilitat 100%Capa de formació de pendents amb formigó airejat, densitat 125 kg/m2.Forjat de fusta contralaminada, segons fabricant cal 146mm de gruix per garantirsobrecàrregues i resistència al foc, assegurant una fletxa activa de servei dins lanormativa vigent que defineix que serà de la llum total a cobrir dividit per 400.Fals sostre de plaques de cartró guix separat 25cm del forjat. Fixades mecànicament ala subestructura metàl•lica del mòdul prefabricat.- COBERTA TIPUS 02, NO TRANSITABLE INVERTIDA I AJARDINADA:Formada per un sistema de mantes de sèrum vegetals, que necessiten un gruix de terresmolt reduït (així reduïm pes propi de l’edifici) i no necessiten cap mena de manteniment.Sota les quals es situa una primera capa geotèxtil per protegir els elements de possiblesarrels o fauna que de presència espontània en la primera capa del tancament.La següent capa te forma de petits cubilots estancs, amb forats puntuals per deixarpassar l’excés d’aigua, d’aquesta forma es pot emmagatzemar de forma efectiva laquantitat exacte per garantir la supervivència de les especies vegetals.Per qüestions de seguretat es torna a repetir la col•locació d’una nova capa geotèxtil.Seguidament aïllament tèrmic, mitjançant plaques d’aglomerat de suro expandit (ICB)Característiques tècniques:o densitat 100-120 Kg/m3o conductivitat tèrmica 0.040w/m2 a 20ºCo permeabilitat al vapor 0 . 0 0 2 / 0 . 0 0 6 g /h.m.mmHgo Pressió límit 150kPao Pressió màxima en condicions flexibles 50kPao Mides 1000x500mmo Gruix de 10 a 300mmSota del qual es garantitzarà la impermeabilització de l’edifici, a través de una capa desuro projectat (composat per pols de suro, resines acríliques, grases vegetals i aigua)Característiques:o Temperatura d’aplicació: entre -5ºC i 55ºCo Assecatge 60min aprox a 20ºCo Fraguat entre 8 i 28 horeso Pes específic 0.7 gr/cm3o Moviment de junta màxim 15%o Resistència a la temperatura -40ºC-220ºCo Adherència 11.5Kg/cm2o Dilatació màxima 25% del seu espessoro Transpiració 75%o Impermeabilitat 100%Capa de formació de pendents amb formigó airejat, densitat 125 kg/m2.Forjat de fusta contralaminada, segons fabricant cal 146mm de gruix per garantirsobrecàrregues i resistència al foc, assegurant una fletxa activa de servei dins lanormativa vigent que defineix que serà de la llum total a cobrir dividit per 400.Fals sostre de plaques de cartró guix separat 25cm del forjat. Fixades mecànicament ala subestructura metàl•lica del mòdul prefabricat.
  61. 61. G.l’habitatgepassiu:desenvolupamentconstruccióelmòduldetallsconstructiusPREVIS- Moviment de terresExcavació de terres per a buidada el semi soterrani, de fins a 1.75 m de fondària, enterreny compacte, amb mitjans mecànics i càrrega mecànica sobre camió.- Connexió presa terraCable de coure. Unions per soldadura aluminotèrmica. En tot el perímetre de la llosadefonamentació.Piqueta metàl•lica de presa de terra.SISTEMA ESTRUCTURAL- FonamentsFonament en sabates aïllades, i riostres de formigó armat segons projecte (HA-25/F/20/IIa) abocat amb bomba, armadura d’acer en barres corrugades.Es realitzen pous de fonamentació per arribar fins a l’estrat resistent i assegurar unanclatgé adequat a aquest per part de la fonamentació de no menys de 40cm.- Estructura verticalMur de formigó armat, per a revestir, formigó HA-25/B/10/I abocat amb bomba iarmadura d’acer en barres corrugades.Pilar prefabricat, formigóPuntualment: mur formigó 35cm si contenció de terres 25cm si acabat. Amb elcorresponent sistema de drenatges i capes filtrants.Pilar prefabricat, formigó- Estructura horitzontalJàssera prefabricada, formigó.Biga prefabricada, formigó amb esperes per rebre l’estructura metàl•lica, la qual aniràfixada mecànicament (unió cargolada) a l’estructura prefabricada de formigó armat.Mòdul d’acer, amb perfils conformats rectangulars S275Perfils primaris horitzontals tub rectangular 200.100.10Perfils primaris verticals 300.100.10 / 200.100.10Perfils secundaris horitzontals 150.100.8- Passera i mur vegetalEstructura principal mitjançant perfils conformats metàl•lics a base de tubulars de100.100.10- EscalesEscales metàl•liques, transportades i muntades a obra, distingim dos tipus, escalad’us restringit particular pels habitatges amb dúplex i escala comunitària del bloc.SISTEMA EVOLVENT- Tancaments exteriorsFaçana ventilada de panells rectangulars de Viroc (fusta reciclada +ciment) col•locatssense marcar junta vertical i emfatitzant la horitzontal (així pot actuar com a façanaventilada)Aïllament tèrmic tipus Gutex, resistent a la humitat.Rastrellat de fusta natural de pi, per tal d’aguantar el panells anteriors, fixacionsmecàniques a traves de perfilaria d’acerSistema de cartró guix subjectat amb els corresponents perfils d’acer galvanitzatespecificats segons fabricant, tipus de placa normal amb diferents gruixos. On s’hagide garantir una protecció del foc RF60, mínim la col•locació d’una placa de 19mm odues de 10mm.En l’interior d’aquest sistema de plaques de cartró guix es genera una cambra d’aireestanca que actua alhora de aïllament tèrmic, degut a la baixa transmitància de l’aire.I on conté embeguda els perfils primaris de l’estructura metàl•lica, d’aquesta formaaconseguim acomplir dos objectius alhora situant-los dins el cartró guix1- protecció del foc a traves del mateix cartró guix2- evitem l’existència de ponts tèrmics per contacte directe entre exterior /interiordels perfils metàl•lics.Seguidament una nova capa d’aïllament tèrmic, en aquest cas, Gutex normal, és moltimportant l’augment de les capes d’aïllament tèrmic degut a la voluntat d’acostar-seals canons establerts per les “passiv haus” i alhora per minimitzar els punts conflictiuspotencials de generar ponts tèrmics.Aquest anterior aïllament es situa embegut dins el rastrellat del revestiment interior, elqual tornarà a ser format per panells de viroc negre, en aquest cas però sense marcarjuntes segons DB-HS.Característiques de l’aïllament tèrmic, amb procedència de virutes de fusta reciclades:o densitat 45 Kg/m3o conductivitat tèrmica 0.038 W/mKo Valor nominal resistència tèrmica 3 . 0 5(m2K/W)o Difusió del vapor ½o Capacitat calorífica 2100 J/kgKsistema de lames mòbil icorrederes per garantir laprotecció solar en els mesosd’estiu en el mur trombe i laterrassa sudmur trombe composat pervidre de 6mmcàmera d’aire de 10cmmur d’arliblockcàmera d’aire de 7’5cmenvà de pladur amb aïllamenttèrmicfusteries lumealencastades dins el mursistema de lames gravenescupidor metàl·licfaçana ventilada de virocfixada sobre rastrells de fus-ta amb aïllament de fibres defusta natural (gutex) 7cmestructura metàl·lica tubulard’acer conformat 300.100.10embeguda dins de doblepell de cartró guix, e:19mmrevestiment interior ambplaques de viroc fixadessobre rastrellat de fusta iamb aïllament

×