Diseño de la casa pasiva lo que todos los propietarios de viviendas conscientes de la energía deberían saber

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El cambio climático ya está dando forma a cómo vive la gente. Con huracanes más potentes, incendios forestales, olas de calor e inundaciones, los propietarios están experimentando cortes de energía más frecuentes y el aumento de los costos de energía. Además, los edificios residenciales representan más del 20 por ciento del consumo de energía en el país, según la U.S. Departamento de Energía, y cada hogar lanza alrededor de 8.7 toneladas de dióxido de carbono por año. A medida que la preocupación por el servicio interrumpido, los impactos financieros y las soluciones sostenibles crecen, la demanda de viviendas más eficientes y resilientes también está creciendo.

Mientras que muchos toman medidas para reducir su huella de carbono en el hogar al mantener el uso de energía y agua al mínimo con electrodomésticos más ecológicos y equipos de HVAC, otros están explorando la vida fuera de la red, las casas de la tierra y el diseño de la casa pasiva.

Sigue leyendo para descubrir más sobre el diseño pasivo de la casa y cómo puede alinearse efectivamente con la eficiencia energética en el hogar.

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¿Qué es una casa pasiva??

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Una casa pasiva ("Passivhaus" en alemán) es un estándar de diseño que ofrece casas saludables, cómodas y eficientes utilizando un enfoque holístico. Esencialmente, estas casas se calientan y se enfrían, reduciendo las facturas de energía en aproximadamente un 90 por ciento. Los propietarios a menudo informan que ni siquiera tienen que encender su calor durante el invierno debido a la forma en que se diseña su casa pasiva.

Esta técnica pasiva no se trata de depender de la energía solar o eólica; En cambio, estas casas logran un consumo de energía casi cero al ser increíblemente herméticamente y aislados. Los constructores lo hacen aislando y sellando todo el sobre de la casa, instalando ventanas y puertas eficientes, eligiendo sistemas de ventilación con recuperación de calor (i.mi., aprovechando el calor residual de las secadoras, etc.), y eliminar puentes térmicos (un área localizada de la envoltura del edificio donde el flujo de calor es diferente al de las áreas adyacentes).

La historia del diseño de la casa pasiva

Si bien muchas personas piensan que el diseño pasivo de la casa se originó en Alemania, el movimiento pasivo de la casa en realidad comenzó en los Estados Unidos y Canadá en la década de 1970 después del embargo petrolero de 1973 que aumentó los precios de la energía. Esto estimuló a un grupo de ingenieros y arquitectos para diseñar una casa altamente aislada en 1976 que consumía un 60 por ciento menos de energía que cualquier otro edificio. En 1981, el físico estadounidense William Shurcliff fue el primero en usar el término "casa pasiva" en su libro The Saunders-Shrewsbury House. Sin embargo, para entonces, Estados Unidos se alejó de la conservación de la energía, y Alemania tomó las riendas del movimiento.

En la década de 1990, el físico alemán Wolfgang Feist actualizó el diseño de la casa pasiva para mejorar la eficiencia, desarrolló una casa pasiva y fundó Passive House Institute (PHI) para crear el rendimiento Passivhaus estándar considerado el estándar más riguroso en eficiencia energética. En 2003, se estableció Passive House Institute (Phius). Finalmente, en 2015, Phius lanzó el estándar PHIUS+ que considera criterios de rendimiento rentables y climáticos específicos.

Principios de construcción pasiva

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Un conjunto de principios de casa pasivos bien establecidos guía el proceso de diseño. Aplicable a todo tipo de edificios, incluidas casas unifamiliares y edificios de apartamentos multifamiliares, estos principios describen cómo lograr un alto nivel de eficiencia energética al tiempo que equilibran la comodidad. Los principios incluyen control térmico, control del aire, control de radiación y control de humedad.

Control térmico

El control térmico implica mantener el interior de una casa caliente cuando hace frío afuera y frío cuando hace calor afuera. Una forma de lograr esto es tener un recinto de alto rendimiento, que incluye aislamiento continuo en todo el edificio para reducir las necesidades de calefacción y enfriamiento.

Además, el control térmico implica instalar ventanas bien aisladas que califican como ventanas de la casa pasiva para evitar la transferencia de calor. También implica eliminar puentes térmicos en todo el hogar para evitar esquinas frías, minimizar el crecimiento del moho y mejorar la comodidad general.

Control de aire

Los constructores de casas pasivas también se centran en el control del aire para garantizar la calidad superior del aire interior de una casa. Hacen esto al sellar el aire del recinto y proporcionar ventilación mecánica equilibrada que constantemente proporciona aire fresco y evita corrientes de aire. AirTightness es la base del control del aire en el diseño de edificios pasivos, que ayuda a que el hogar sea más eficiente y duradero de la energía, lo que finalmente resulta en ahorros de energía y costos.

La opresión del aire minimiza la infiltración de aire exterior y cualquier pérdida de aire acondicionado. En este tipo de casas, por ejemplo, el aire rancio de los baños, cocinas y otras áreas se agota y se reemplaza con aire fresco. Al menos el 75 por ciento del calor del aire de escape se transfiere al aire fresco por un intercambiador de calor.

Control de radiación

A continuación, es fundamental controlar la radiación solar para lograr un diseño óptimo de la casa pasiva. Esto también ayuda a evitar el sobrecalentamiento dentro de una casa. Los diseñadores pasivos de la casa equilibran el calor y la energía del sol al determinar cuándo es necesario (llamado luz del día) y usar estrategias de sombreado cuando no es necesario. Estos pasos ayudan a aligerar la carga de enfriamiento y maximizar la eficiencia energética.

El acristalamiento de alto rendimiento es otro enfoque efectivo. Los constructores instalan ventanas de alto rendimiento (ventanas de doble o triple con el tipo de clima y de construcción) y puertas con un enfoque especial en la ganancia de calor solar adecuada.

Control de humedad

Controlar la humedad es esencial para un diseño de hogar pasivo exitoso. La humedad interior se mantiene en un nivel seguro y cómodo al elegir los mejores sistemas mecánicos posibles. Además, establecer un recinto de alto rendimiento requiere una atención cuidadosa al diseño de la humedad y el control de vapor.

Requisitos de certificación

Como Instituto de Investigación Independiente, el Passive House Institute es el único estándar de energía reconocido internacionalmente y basado en el rendimiento en la construcción. PHI administra la certificación que permite que un edificio se llame una "casa pasiva certificada" una vez que haya cumplido con los siguientes estándares de la casa pasiva:

• Comodidad térmica debe lograrse durante el invierno (68 grados Fahrenheit mínimo), así como en verano (esto se puede ajustar en climas extremos). No más del 10 por ciento de las horas son de más de 77 grados Fahrenheit en un año determinado.
• Demanda de calefacción es 15kWh/m²/año o la carga de calefacción es de 10W/m².
• Demanda de enfriamiento IS de 15kWh/m²/año (en climas húmedos, esta asignación aumenta para permitir la deshumidificación) o la carga de enfriamiento es de 10W/m² (si está instalada).
• Humedad No debe exceder los 12 g/kg durante más del 20 por ciento del año (~ 60 por ciento de humedad relativa a 77 grados Fahrenheit).
• Hermeticidad Debe ser 0.6ach50 o inferior y ser verificado en el sitio.
• Para el uso general de energía, Renovables de energía primaria no debe exceder los 60 kWh/m²/año. Al calcular el uso general de energía, Passive House incluye energía completa de construcción; Esto incluye calefacción y enfriamiento, agua caliente, iluminación, electrodomésticos fijos y una asignación para la electrónica de consumo.

Hay tres niveles de certificación de casa pasiva disponible:

• Clásico: No requiere la instalación de la generación de energía renovable.
• Más: Esto es más eficiente y producirá tanta energía como se consume durante un año.
• De primera calidad: Un nivel mucho más eficiente y producirá un exceso de energía significativo durante el año.

Nueva construcción vs. Diseño de casa pasiva de modernización

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Si bien muchas personas suponen que el diseño pasivo de la casa es solo para una nueva construcción de viviendas, este simplemente no es el caso. Los propietarios de viviendas que trabajan en un proyecto de remodelación pueden actualizar su casa para cumplir con los estándares de diseño pasivo.

Enerphit es el sistema de certificación Passive House para casas existentes que pasan por una renovación o modernización. Si bien utiliza muchos de los mismos principios y procesos que el programa tradicional de certificación de casa pasiva, tiene métricas menos rigurosas para lograr el rendimiento y la eficiencia energética. Algunos pasos incluyen aislar la base, reemplazar ventanas con modelos de alto rendimiento, instalar ventilación con recuperación de calor en mente, incorporar fuentes de energía renovables y abordar borradores.

Pros y contras del diseño de la casa pasiva

Aunque Passive House Design nació en la década de 1970, se está volviendo más importante a medida que los propietarios de viviendas en todo el país enfrentan desafíos relacionados con el clima. Estos son algunos de los aspectos positivos y negativos para evaluar al considerar comprar una nueva casa con diseño de casa pasiva o decidir adaptar una casa actual para cumplir con esos estándares.

Pros

• Reducir el impacto ambiental: Al reducir el consumo de energía y las emisiones de carbono en estos niveles, los propietarios reducen su huella de carbono y ayudan a desempeñar un papel en la mejora del medio ambiente.
• Mejorar la calidad del aire interior: Los elementos de diseño de hogar pasivo ayudan a mantener a los propietarios más saludables al mejorar la ventilación para filtrar mejor el aire, prevenir el crecimiento de la humedad y el moho, y reducir todo tipo de contaminantes, incluido el humo de incendios forestales.
• Aumentar la comodidad general: El aislamiento y el diseño hermético mantienen a los propietarios cómodos sin importar el clima. Estas casas también son extremadamente tranquilas, lo que también mejora la comodidad personal.
• Ahorre dinero en calefacción y enfriamiento: Dado que estas casas se calientan y se enfrían, las facturas de energía se pueden reducir en un 90 por ciento, ahorrando dinero a largo plazo.
• Construir resistencia: El diseño fuerte y duradero significa que estas casas están construidas para durar y son más adaptables a los cambios en las condiciones ambientales.

Contras

• Requerir costos por adelantado: La mayor queja implica los costos necesarios para instalar tecnologías de casa pasiva. Los expertos aconsejan que los costos iniciales serán al menos un 10 por ciento más que construir una casa típica que solo cumpla con los códigos locales. Afortunadamente, algunas exenciones fiscales están disponibles para reducir los costos de construcción.
• Necesito comprender la tecnología complicada: Algunas de las tecnologías, los principios de construcción y los estándares de certificación pueden ser demasiado complejos para que los propietarios típicos comprendan, lo que puede conducir a la confusión y potencialmente tomar decisiones problemáticas.
• Afectado por las condiciones locales: Es posible que el clima u otras condiciones externas puedan alterar el rendimiento y que algunas casas incluso requiera un sistema de calefacción de respaldo.

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