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Passivhaus en el Plantío (Madrid)

Madrid Comunidad de Madrid 2015


Project description

Primera vivienda en Madrid capital construida bajo el estándar Passivhaus. Un volumen compacto  blanco  y  rotundo  emerge  del  centro  de  una  parcela  trapezoidal,  siguiendo  la proporción áurea, tanto en planta como en fachadas. Unos grandes ventanales al sur captan la radiación directa del sol en invierno y unas lamas domotizadas los protegen de ella en verano.  En el resto de fachadas los huecos se disponen de forma aparentemente aleatoria, manteniendo una relación aurea con el conjunto del edificio. En el interior, una concatenación de espacios enlazados en diagonal mediante el juego de dobles alturas, donde está muy presente la luz natural.

First home built under the Passivhaus standard in Madrid city. A white compact and outright volume emerges from the center of a trapezoidal plot, following the golden ratio, both in plan and facades. The large South windows capture the direct solar radiation in winter and a domotic blinds protects from it in summer. In all other facades, windows are designed in an apparently random way maintaining the golden ratio with the entire building. Inside, the natural light is very present in a serie of spaces linked in a diagonal way through double heights.


Exterior wall

La fachada se ha ejecutado con fábrica de termoarcilla de 19 cm de espesor con una conductividad térmica de 0,28 W/(mK), exteriormente se ha aplicado una capa de mortero hidrófugo 15 mm, se ha colocado doble panel rígido de lana de roca volcánica de doble densidad, de 40 + 160 mm de espesor, con una conductividad  térmica de 0,036 W/(mK). El aislamiento se ha colocado contrapeando los paneles y manteniendo la continuidad en todas las fachadas, eliminando los puentes térmicos en cantos de forjado y encuentros con solera y cubierta. El acabado exterior se ha realizado con mortero de cemento, malla de refuerzo de fibra de vidrio y tres capas de estuco mineral flexible, impermeable al agua de lluvia, permeable al vapor de agua y resistente al impacto. El interior del cerramiento se ha ejecutado con guarnecido y enlucido de yeso de 20 mm de espesor, que garantiza la estanqueidad al aire y la permeabilidad al vapor de agua. En todos los encuentros de la fábrica de termoarcilla con los forjados, se ha colocado una membrana de estanqueidad al aire con bioadhesivo y red de raseo para enlucido de yeso.

The facade was built with factory termoarcilla 19 cm thick with a thermal conductivity of 0.28 W/(mK), is externally applied a layer of waterproof mortar 15 mm, it has been placed double rigid rock wool panel volcanic double density 40 + 160 mm thick, with a thermal conductivity of 0.036 W/(mK). The insulation is placed maintaining continuity in all the facades, eliminating thermal bridges fronts of forged and meetings with hearth and roof. The exterior finish was made with cement mortar, reinforcing mesh and three layers of flexible mineral stucco, water vapor permeable and resistant to impact. The interior finish of the façade plaster was made 20mm thick, air-tight and permeable to water vapor. On all joints of the facade with forged, it has placed a airtightness membrane with bioadhesive and raseo network for plaster.


Roof

La Cubierta está formada por forjado de placa alveolar pretensada y capa de compresión de  20+5 cm de espesor, formación de pendiente de hormigón aligerado, lámina impermeabilizante de PVC armada con fieltro de fibra de vidrio y protección geotextil, aislamiento térmico, consistente en doble plancha rígida de poliestireno extruido de 100 + 100 mm de espesor, de superficie lisa y canto a media madera, con una conductividad térmica de 0,038 W/(mK) y protección pesada con capa de hormigón.

The roof consisted of a forged of hollowcore plank and compression layer 20 + 5 cm thick, lightweight concrete for the gradient, waterproofing layer of PVC and geotextile armed protection, thermal insulation, consisting of double extruded polystyrene rigid boards of 100 + 100 mm thick, smooth surface and half wood edge, with a thermal conductivity of 0.034 W/(mK), and heavy protection with concrete layer protection.


Frame

Se ha colocado una carpintería de altas prestaciones, certificada Passivhaus, ref. Schüco Alu Inside-82, con perfil de sección de 82 mm, con una transmitancia térmica de 0,78 W/m2K. Los vidrios tienen un factor solar y un coeficiente global de transmisión de calor que varía según la orientación. La carpintería se ha colocado enrasada con el plano del aislamiento para no interrumpir la envolvente térmica del edificio y evitar los puentes térmicos. Se ha fijado con angulares de acero galvanizado puntuales anclados a la fábrica de termoarcilla. Al interior se ha colocado membrana de estanqueidad al aire con bioadhesivo y red para enlucido, y al exterior membrana de estanqueidad al agua, también con adhesivo y red para enlucido, barrera contra el vapor y cinta adhesiva con butilo.

It has placed a high performance carpentry, certified Passivhaus, ref. Alu Schüco Inside-82, with a thermal transmittance of 0.78 W / m2K. The glasses have a solar factor and an overall heat transmission coefficient which varies according to the orientation. The carpentry has been placed in the same plane of the insulation to avoid interruption of thermal building envelope and avoid thermal bridges. The carpentry has been fixed with punctual galvanized steel angled anchored to the honeycomb clay block. In the Inside face it has been placed an airtightness membrane with bioadhesive and a mesh for plaster, and in the outer face a membrane of water tightness, also with adhesive and mesh for plaster, vapor barrier and adhesive tape with butyl.


Ventilation

Se ha instalado un sistema general de ventilación mecánica de doble flujo con recuperador de calor, ref. Zehnder ConfoAir 550, que aporta hasta 550 m3/h de aire renovado y climatizado, consumo mínimo de energía y protección contra heladas. El recuperador de calor tiene una eficiencia de hasta el 95%, es decir, esta vivienda estará ventilada permanentemente, perdiendo sólo un 5% de la energía contenida en el aire. La difusión de aire se realiza a través de conductos aislados térmicamente con manta de lana de vidrio, de 30 mm de espesor, con una conductividad  térmica de 0,035 W/(mK), para una temperatura de 10ºC , revestido en su cara exterior con una lámina de aluminio reforzada con papel kraft y malla de fibra de vidrio, que actúa como soporte y como barrera de vapor. Para garantizar la circulación del aire desde los locales secos a los húmedos se han dispuesto bocas de admisión en los dormitorios y zonas de estar, y bocas de extracción en la cocina y los cuartos de baño, todos ellos conectados mediante un tramo de conducto flexible también aislado. Se ha instalado una bomba de calor aerotérmica para producción de aire acondicionado, calefacción y agua caliente sanitaria, ref. Daikin Altherma Bibloc, entre el 66 y 80% del calor producido proviene del exterior y es gratuito, sin emisiones directas de CO2, optimizada para temperaturas extremas con sistema antihielo.

It has been installed a global system of double mechanical flow ventilation with heat recovery, ref. Zehnder ConfoAir 550, which provides up to 550 m3 / h of renovated and acclimatized air, low energy consumption and frost protection. The heat exchanger has an efficiency up to 95%, that is to say, this housing will be permanently ventilated, losing just 5% of the energy contained in the air. The air diffusion is done through ducts thermally insulated by glass wool layer, 30 mm thick, with a thermal conductivity of 0.035 W / (mK) to 10 ° C, coated on its outer face with an aluminum foil reinforced with kraft paper and fiberglass mesh, which acts as holder and as a vapor barrier.  To ensure air circulation from the dry to the wet rooms, inlets are arranged in bedrooms and living areas, and extraction vents in the kitchen and bathrooms, all connected by a flexible ducts section also isolated. A heat pump aerothermal has been installed for the production of air conditioning, heating and domestic hot water, ref. Daikin Altherma bibloc. Between 66 and 80% of the heat produced from the outside and it's free, no direct CO2 emissions, optimized for extreme temperatures with antifreeze system.


Heating installation

La solución constructiva basada en el dimensionamiento óptimo del aislamiento térmico, la eliminación de puentes térmicos, la elección de carpinterías y vidrios y la reducción de de infiltraciones de aire no deseada,  ha logrado reducir las necesidades de potencia térmica específica instalada para calefacción a 11,3 W/m2, por lo que basta con una potencia térmica de 2,79 kW para toda la vivienda. Esta potencia térmica se cubre con una batería de agua, colocada en el conducto de admisión, que se calienta con un equipo de aerotermia ubicado en el exterior. La energía demandada llega a las estancias a través del aire que circula por los conductos de admisión, aislados térmicamente mediante manta de lana de vidrio de 30mm de espesor.

The constructive solution based on the optimal dimensioning of thermal insulation, elimination of thermal bridges, the carpentry and glass choice and the reduction of unwanted air infiltration, has reduced the specific thermal power needed installed for heating to 11,3 W / m2. A thermal power of 2.79 kW is enough for the entire house and that is solved with a battery of water, placed in the intake duct, which is heated with an aerothermal group located outside. The energy demands reaches to the rooms with the air that flows through intake ducts, thermally insulated with glass wool blanket 30mm thick.


Domestic hot water

Se ha instalado un depósito acumulador de ACS termodinámico de 300 litros de capacidad, que se calienta mediante una bomba de calor aire / agua, y transfiere el calor contenido en el aire al agua sanitaria contenida en el depósito. el depósito tiene un material aislante sin CFC (poliuretano) de 50 mm de espesor. Contiene dos elementos calefactores, un intercambiador de calor en la parte inferior, por el que circula el agua caliente procedente de la unidad interior, y un calentador eléctrico de 3kW adicional en la parte superior.

It is installed a thermodynamic storage tank (SHW) 300 liters, which is heated by a heat pump air / water and transfers heat contained in the air to the sanitary water in the tank. The tank has an insulating material without CFC (polyurethane) 50 mm thick. It contains two heater elements, a heat exchanger at the bottom, through which circulates the hot water from the indoor unit, and an electric additional heater of 3kW on top.

Air tightness

La comprobación de la estanqueidad al aire del edificio se ha realizado en dos ocasiones, la primera en fase de obra y la segunda con la vivienda terminada. Previo a la colocación del aislamiento se realizó un test de Blower door que consiste en la modificación de forma artificial de las condiciones de presión de la vivienda, creando una diferencia entre el interior y el exterior. Con la ayuda de un ventilador instalado en la puerta de entrada, se extrajo el aire de manera controlada, hasta generar una presión negativa de 50 Pascales. Para detectar posibles infiltraciones de aire se utilizó un generador de humos. El resultado final del test fue de 0,44 renovaciones / hora.

The air tightness of the building has been checked twice, the first one in work in progress phase and the second one with the finished building. A Blower door test was done before the installation of the insulation, consisting in the modification of the artificial shape of the pressure conditions of the housing, creating a difference between the inside and the outside. With the help of a fan installed on the access door to the warehouse, the air was extracted in a controlled way, to generate a negative pressure of 50 Pascals. A smoke generator was used to detect possible air infiltration. The final test result was 0.44 renovations / hour.

Componentes remarcables:

La masa que aporta el hormigón y la termoarcilla de cara a la inercia térmica. La lana de roca como aislamiento térmico.

Comentarios adicionales:

La motivación del cliente para construir una casa pasiva fue la de proporcionar a sus hijos un mayor confort y salubridad con una mejor calidad del aire para sus hijos. Otros testimonios del promotor: “Es la vivienda que quiero para mis hijos” “mis hijos a través de la casa en la que viven van a entender la vida de otra manera”. 


Ficha técnica


Tipo de edificio

Tipología Unifamiliar aislada
m² útiles construidos 248
Tipo de construcción Acero, fábrica y hormigón
Tipo de obra Obra nueva
Certificación Certificada

Gasto Energético

Test de presión 0.44 h⁻¹
Demanda de calefacción anual 10.8 kWh/(m²a)
Carga de calefacción 11.3 W/m²
Demanda de refrigeración anual 6.9 kWh/(m²a)
Carga de refrigeración 9.2 W/m²
Demanda total de energía primaria 97.0

Aspectos Técnicos

Arquitecto Emilio Sánchez Quesada y Bruno Gutiérrez Cuevas
Arquitecto técnico
Consultor PH/Ingeniero
Promotor particular
Constructor EMMEPOLIS NOVECENTO SL
Instalador
Empresa Certificadora Micheel Wassouf, Energiehaus Arquitectos