Rehabilitación energética bajo el estándar Passivhaus; desde un edificio de 1878 hasta el EECN

Antes de la intervención, el edificio sólo tenía en uso su área comercial ubicada en la planta baja con dos locales, uno a cada lado del portal. Las cuatro plantas sobre la rasante, llevaban años deshabitadas y en cuanto a sus instalaciones comunes de luz, agua, saneamiento… no existían o había que sustituirlas.

El edificio, de planta alargada en forma de rectángulo estrecho con una relación de 1/3 en sus cuatro plantas residenciales sobre la rasante, consta de tres fachadas: este, sur oeste y una medianera al norte. Su construcción es de muros de carga perimetrales de mampostería de más de 60 cm de espesor en planta baja y de muros de carga de ladrillo macizo de un asta en las fachadas estrechas de las plantas altas.

La fachada sur, la más larga, está compuesta por una estructura de madera con postes y vigas generando un entramado entre ellos de rigidizadores de madera y ladrillo macizo a media asta. El resto de la estructura, cubierta, forjados y pilares interiores están construidos íntegramente en madera.

El trazado del Casco Histórico con calles estrechas reduce considerablemente la captación solar incluso con una buena orientación.

Con todo esto, las condiciones de partida fueron las siguientes:

• Presupuesto limitado a 742€/m²c.
• Consecuencia de lo anterior la intervención se desarrolla íntegramente por el interior.
• Se conserva la totalidad de la estructura y escalera. Hándicap para la hermeticidad.
• Portal de 1.04m de anchura. Desafío para incluir el aislamiento necesario.
• Locales comerciales en uso ajenos a la intervención.
• El emplazamiento en el Casco Viejo implica un aumento de la demanda de calefacción del 33% sobre la que habría en el ensanche del mismo municipio.

Propuesta, proceso y dificultades

La fase de proyecto comenzó definiendo la envolvente térmica y el trazado de la barrera de hermeticidad.

La tercera planta, bajocubierta, queda fuera de la envolvente por cuestión presupuestaria y por la reducida superficie aprovechable. También los locales comerciales quedaron fuera de la envolvente térmica.

Como toda rehabilitación, el proceso se inicia por la fase de demolición en la que se libera al edificio de todas las particiones interiores, se sanean las fachadas interiores y se deja toda la estructura al descubierto para posteriormente, aplicar al interior una capa de mortero de cal sobre las fachadas.

Tratar la rehabilitación de un edificio como una reforma Pasiva implica importantes diferencias con respecto a una obra convencional. Por ello, finalizada la preparación del edificio, se hubo que intervenir desde uno de los locales comerciales para alcanzar los objetivos propuestos.

Así la gestión de la obra se convirtió en algo determinante. La consecución del valor de hermeticidad exigido fue la principal dificultad de la obra y lo que centró toda la atención desde la primera fase del proyecto hasta el final.

La continua interrupción de la barrera de hermeticidad por los elementos estructurales era un hándicap constante. Había que estudiar los elementos de madera uno a uno, conocer sus fendas (o grietas), prever las posibilidades de generar infiltraciones y tratarlos en consecuencia.

Además, el hecho de instalar una gran cantidad de aislamiento por el interior, supone un importante riesgo de condensaciones intersticiales. Pese a haber simulado el comportamiento de la fachada con varios programas y no haber detectado aparente riesgo de formación de condensaciones se decidió contratar una simulación dinámica por Wufi. De esta forma se pudo analizar el comportamiento higrotérmico de la fachada durante 5 años hora a hora.

La presencia de madera estructural en la fachada obligaba a estar totalmente seguros de que no se iba a producir una presencia de agua que el cerramiento no pudiera gestionar en el período de desecación.

Todos estos factores, influyeron en la cuidadosa elección de los materiales controlando los valores sd (desviación estándar) de cada uno de ellos.

Con respecto a la fachada, su resolución requirió de mucho análisis y valoración de alternativas. Las grandes irregularidades y desplomes de la medianera aconsejaban un aislamiento insuflado permeable al vapor de agua, con buena conductividad, capacidad para colmatar huecos de reducido tamaño y que, además aportara una mejora acústica, imputrescible e ignífugo. Con todos estos elementos se decidió utilizar lana mineral como aislamiento.

El soporte original tras haberlo limpiado de revocos previos fue terminado con una capa de mortero de cal con el objetivo de evitar que el aislamiento pudiera absorber la posible humedad presente en el soporte al no poder actuar por el exterior. El aislamiento quedaría de esta manera confinado entre el mortero de cal aplicado al ladrillo macizo y un freno de vapor al interior soportado por un entramado de madera. Este freno de vapor, además de una regulación higrotérmica, también tiene la misión de formar parte de la barrera de hermeticidad.

Se termina al interior con una cámara de aire para instalaciones y una capa de cartón yeso. La medianera también se aísla aunque no tanto como la fachada dado que no se puede confiar el éxito de la intervención a lo que pudiera ocurrir al otro lado de la medianera, supuestamente adiabática.

Cómo se cumplió con el estándar Passivhaus

Para el cumplimento del estándar Passivhaus en este proyecto de rehabilitación se respetaron los cinco principios básicos necesarios para alcanzar las prestaciones establecidas y que son:

• En cuanto al aislamiento; se emplearon distintos tipos de aislamiento respondiendo a las diversas características que se requieren de ellos. En algunos casos la falta de espacio filtra la elección por conductividad, en otros casos la resistencia a compresión al estar en suelo, en otros el componente ignifugo o acústico y también la permeabilidad al vapor de agua. Así se ha empleado PIR λ=0.022 W/mK o MW y XPS λ=0.034 W/mK en diferentes formatos. Los valores de transmitancia de la envolvente son: Ufachada=0.21W/m²K, Ucubierta=0.11W/m²K y Usolera=0.26W/m²K
• En cuanto a la hermeticidad: se confió en varios materiales diferenciando entre planos verticales y horizontales. En los planos horizontales el responsable de garantizar la hermeticidad de forma general es un tablero OSB3 machihembrado de 22mm de espesor con las juntas encintadas. En el contacto con el terreno, la solera de hormigón es el elemento hermético. En los planos verticales se instalaron láminas Intello Plus excepto para la partición del portal contra los locales comerciales donde se colocó yeso.
• En cuanto a las carpinterías: las ventanas son de madera con recubrimiento de aluminio al exterior, marcos de 10cm y vidrios triples con argón con un valor medio de cada ventana instalada de U=0.79W/m²K. El valor de la puerta de acceso es U=0.65W/m²K
• En cuanto a los puentes térmicos: el estándar Passivhaus considera que hay puente térmico por encima de un valor Ψ=0.01W/mK. Para las ventanas se alcanzan puentes térmicos de instalación para jambas Ψ=0.007W/mK, dinteles de Ψ=0.001W/mK y para el alféizar Ψ=0.033W/mK. Debido a que la estructura es de madera en algunos casos los puentes térmicos son negativos con un balance final neutro. 
• En cuanto al sistema de ventilación: se instala un sistema de ventilación con recuperación de calor. El equipo se instala al exterior, en el espacio bajocubierta. Se trata de un ventilador ComfoAir350 de Zehnder con un rendimiento del 84%.

Y con respecto al resto de instalaciones de climatización:

• El abastecimiento de ACS se hace a través de aerotermia con un tanque de acumulación de 200l. COP 3.5.
• Calefacción: se optó por un sistema de calefacción a través de radiadores eléctricos (potencia total de cálculo 1.300W) debido al reducido coste inicial de la inversión, a la ausencia de revisiones de mantenimiento de este sistema y a la escasa demanda de calefacción existente en las viviendas.

Conclusiones y resultado de la eficiencia

El hecho de haber logrado certificar este edificio sirve para demostrar que cualquier edificio histórico con valor patrimonial en el que no se pueda alterar la fachada es susceptible de ser transformado en un Edificio de Consumo de energía Casi Nulo – EECN.

En este caso concreto, la denominación de la certificación bajo el estándar Passivhaus en caso de rehabilitación se llama Enerphit y en este caso, los requisitos de demanda y hermeticidad son algo menos exigentes que en el caso de una obra nueva.

El edificio de Durango alcanzó la Certificación de Enerphit Pilot Project con los siguientes resultados de eficiencia:

Cálculo de amortización

Más allá de la importancia del retorno de la inversión realizada, en un proyecto de estas características hay que considerar la ganancia real en confort y salubridad a través de elementos como la calidad del aire interior. Es un hecho que el aire interior está más contaminado que el exterior por diversos factores, entre los que se encuentra la propia actividad humana.

En este tipo de viviendas, construidas bajo el estándar Passivhaus la calidad del aire interior es superior a la de cualquier vivienda convencional por los sistemas de ventilación que se utilizan. En una vivienda pasiva se pueden regular las concentraciones de CO2 y al estar filtrado, el aire impulsado a través del ventilador también es más limpio. En estas viviendas la ventilación es continua durante las 24 horas con caudales ajustados a las necesidades de la vivienda en cada momento.

Sobre un cálculo somero de amortización decir que en caso de haber realizado una reforma convencional con una ligera cantidad de aislamiento (4/5cm), habríamos alcanzado una demanda de calefacción de 120kwh/m²a aproximadamente.

Con todo, el sobrecoste de la obra por haberla realizado bajo el estándar Passivhaus se cifraría en un 5% aproximadamente con respecto a una rehabilitación convencional lo que supondría una cantidad de 10.000 €. El cálculo de retorno de la inversión se realiza para un modelo de amortización simple sin intereses.