Apostar por edificios muy eficientes energéticamente es compatible con garantizar el bienestar y el confort de sus residentes. Al menos, esa es la fórmula Passivhaus, donde la salud de las personas es una prioridad tan importante como optimizar el consumo energético.
En este esquema, son claves los sistemas HVAC para viviendas pasivas, por su contribución a la calidad del aire, a la vez que suponen un notable ahorro en climatización, asunto en el que profundizamos a continuación.
La ventilación es uno de los principios básicos del estándar Passivhaus. Aquí puedes comprobar cuáles son los sistemas de ventilación pasivos y su papel en la calidad del aire.
¿Qué es un sistema HVAC y por qué es esencial en edificios pasivos?
Las siglas HVAC responden a la expresión inglesa Heating, Ventilation and Air Conditioning. En la práctica, se trata de sistemas que integran ventilación, calefacción y aire acondicionado y que, en el caso de las casas pasivas, deben ajustarse a los exigentes criterios de este modelo de edificación. Es decir, van más allá de las pautas marcadas en el CTE y del RITE (reglamento de Instalaciones Térmicas en los Edificios).
Para empezar, en los edificios pasivos es obligatoria la existencia de un sistema de ventilación mecánica controlada con recuperación de calor (VMC). Es un mecanismo mucho más eficaz que la ventilación natural con sus flujos de aire descontrolados y no filtrados para renovar el aire y garantizar su calidad en interiores cerrados, como son los pasivos, sin que se produzcan pérdidas térmicas.
Así que se trata de aunar eficiencia energética y salubridad en unos niveles de máxima exigencia. Algo que solo pueden cumplir sistemas de ventilación que respondan a los hitos propios marcados en el Passivhaus:
- Consumo total del equipo menor/igual a 0,45 Wh/m3, con una presión externa de 100 Pa, garantía de eficiencia y de excelente sellado para que no haya fugas de aire.
- Estanqueidad del equipo igual o menor al 3%.
- Recuperación de calor mayor/igual al 75%, con una temperatura exterior de -10º y una temperatura de aportación mayor/igual a 16,5º.
Además, hay que añadir una exigencia que refuerza las exigencias de confort, ya que se refiere a la presión sonora. Tendrán que añadir silenciadores si superan estos valores:
- 35 dB (A): ubicación en el cuarto de instalaciones.
- 30 dB (A): si está en zona de paso.
- 25 dB (A): en espacio habitable.
Es importante realizar las pruebas que validen estos rangos para poder certificar un HVAC para viviendas pasivas. Un proyecto que ha recibido la certificación de cumplir los estándares, no recibe la certificación Passivhaus si no se ajustan estos niveles de los caudales.
Si te interesa solicitar la certificación pasiva para tu proyecto, esta información sobre la normativa y el proceso te será muy útil.
Cómo los sistemas HVAC contribuyen a la eficiencia energética en viviendas pasivas
Nos detenemos en una de las claves para entender la importancia de los sistemas integrados de ventilación en el apartado concreto de la eficiencia energética. La exigencia del estándar pasivo en la demanda de energía permitida para la climatización es muy baja, su ratio máximo es de 10W/m2.
Muy pocas soluciones pueden adaptarse a este criterio y que sean capaces, simultáneamente, de garantizar el nivel de confort térmico también exigido. Las más eficaces las analizaremos en un capítulo posterior.
Eso sí, sólo se entiende esta eficacia térmica en un entorno donde se cumplen todos los criterios Passivhaus (hermeticidad, aislamiento, reducción de puentes térmicos, cerramientos de altas prestaciones y control solar).
Está es una explicación detallada de los 5+1 principios básicos de Passivhaus.
Características clave de los sistemas HVAC en edificios pasivos
Un sistema de ventilación integral y de alta eficacia como los HVAC encaja perfectamente en el modelo Passivhaus, porque mejora aquellos aspectos esenciales en los que pone el foco este modelo de edificación.
Eficiencia energética
Ya hemos explicado los elevados requisitos de mínimo consumo energético externo que se permiten para un diseño pasivo. Los distintos HVAC aprovechan y redistribuyen potencial energético que proviene de distintas fuentes (aire, agua, tierra), evitando o minimizando la necesidad de fuentes energéticas convencionales.
Ventilación controlada
El sistema de ventilación natural tiene una eficacia muy relativa en lo que debería ser su objetivo principal, mejorar la calidad del aire. Y esto es así por dos motivos. Porque el control sobre los flujos de aire es mínimo. Pero, además, porque no hay ningún filtrado que elimine los contaminantes, naturales o químicos, que estén presentes en el aire.
Los sistemas de VMC realizan estas dos funciones, la de control de flujos y las de filtrado, lo que revierte en el confort y salubridad de los interiores. Hablamos de alta eficiencia, respondiendo a la ISO 16890, que marca una nueva era en la filtración del aire.
Recuperación de calor
Añadiendo a la ventilación controlada, la recuperación de calor, estamos aumentando la eficiencia energética de los sistemas. Es el paso que dan los HVAC incorporando mecanismos para aumentar la temperatura de los interiores o refrescando cuando es necesario para mantener estable el confort térmico.
Baja demanda energética
Una de las ventajas añadidas de la baja demanda de energía que requieren los HVAC es que facilita el uso de energías renovables para su cobertura. Aunque esta medida no es una exigencia del modelo de edificios pasivos, sin duda, es un aliciente para quienes tienen especial preocupación por la sostenibilidad.
Tipos de sistemas HVAC adecuados para viviendas pasivas
Ya hemos destacado el nivel de exigencia en eficiencia energética y salubridad de un sistema HVAC para que encaje en un edificio Passivhaus. Existen distintas alternativas, entre las que destacan estos modelos.
Sistemas de ventilación con recuperación de calor (VMC)
Básicamente, su diferencia con otros sistemas de ventilación mecánica, como el de flujo simple o doble flujo es la presencia de un intercambiador de calor.
Otra opción es la batería de post calentamiento/enfriamiento. Es una pieza ubicada en la salida del sistema de ventilación que da al interior del edificio. Con una potencia pequeña (600-1500W) puede proporcionar el aporte necesario de frío/calor, sin recurrir a instalaciones adicionales de climatización.
Bombas de calor geotérmicas y aire-agua: opciones sostenibles para calefacción y refrigeración
Una bomba de calor es un sistema de climatización que transfiere energía térmica de un lugar a otro para calentar o enfriar un espacio, pudiendo además producir agua caliente sanitaria. Esas fuentes de recuperación energética son muy variadas. Las bombas geotérmicas, en concreto, extraen la energía del subsuelo.
Son muy eficientes. Un rendimiento o COP (Coeficiente de Rendimiento), que es mayor cuanto menor es la diferencia entre la temperatura de entrada y la de impulsión. Un buen aislamiento es el mejor de sus aliados, así como los sistemas de calefacción a baja temperatura (30–45°C)
En cuanto a sostenibilidad, son esenciales para el objetivo de reducción de emisiones de CO2.
Claves para entender el aislamiento térmico en las casas pasivas.
Radiadores de bajo consumo y suelo radiante para optimizar la distribución de calor
- Suelos radiantes/refrescantes. Su ventaja es que se trabaja con toda la superficie, lo que permite jugar con temperaturas moderadas que se traducen en un ahorro energético considerable. Importante destacar su eficacia para refrescar, ya que es una vertiente menos conocida y sobre la que hay más dudas de su eficacia.
Además, tiene beneficios tan interesantes como: la temperatura es uniforme en toda la vivienda, no resta espacio interior para su instalación, no emite ruido, ni corrientes de aire.
Es posible combinar
- Radiadores de bajo consumo. El radiador tradicional necesita que la caldera funcione a mucha potencia para que el agua circule a altas temperaturas y, aún así, el calentamiento del ambiente es muy lento. Los radiadores de bajo consumo funcionan por convección y con agua a partir de 30º. Además, con menos cantidad de agua (hasta 10 veces menos), por lo que se calienta más rápidamente.
El resultado de todas estas cualidades es que se puede llegar a un 20% de ahorro energético.
Sistemas de refrigeración pasiva para reducir la dependencia del aire acondicionado
Las bombas de geotermia son una opción eficiente para refrigerar en los meses de más calor, ya que el subsuelo se mantiene estable a 18 y 24 ºC todo el año. Lo que hacen es revertir el proceso que se usa para calentar.
También, hay que destacar la eficacia de los suelos refrescantes, que generan una sensación térmica menor que la percibida en el aire. Con sistemas como el diseñado por Zehnder, se pueden alcanzar ahorros energéticos del 30%.
Y, por supuesto, siempre hay que combinar con la instalación de sistemas de control solar de altas prestaciones.
En este tema puedes encontrar detalles clave para elegir las persianas más eficientes para un proyecto Passivhaus.
Beneficios de utilizar sistemas HVAC en edificios pasivos
- Ahorro energético a largo plazo y reducción de las emisiones de CO2
- Mejora de la calidad del aire interior y el confort térmico
- Integración con otras tecnologías de eficiencia energética en viviendas pasivas
- Adaptabilidad y personalización para diferentes tipos de edificios pasivos
Mantenimiento de sistemas HVAC en viviendas pasivas
Como cualquier equipamiento, los sistemas HVAC precisan de unos mínimos cuidados y mantenimiento.
Hay que pensar, por ejemplo, que su rendimiento energético depende en gran medida de la resistencia que ofrecen sus filtros al paso del aire. Si el filtro acumula partículas, obligando al ventilador a trabajar más, con el consiguiente aumento de consumo eléctrico. De ahí que sea aconsejable un mantenimiento preventivo regular, con esta perspectiva.
No es eficiente usar filtros en malas condiciones, pero tampoco sustituirlos antes de tiempo, ya que se desperdician recursos. Revisar la presión diferencial es una medida interesante para comprobar el estado de los filtros.
Eficiencia energética, bienestar térmico y calidad del aire, ese es el reto de los proyectos por los que apostamos los socios del Consorcio Passivhaus. Aportamos soluciones innovadoras también en materia de HVAC. ¿Quieres unirte? Tan sencillo como contactarnos.
Claves de ejecución: De la teoría a la obra
Para que los sistemas HVAC alcancen su máximo rendimiento, su instalación debe integrarse perfectamente en la estrategia Passivhaus. Estos son los puntos críticos a vigilar durante la obra:
- Preservación de la hermeticidad: Cada paso de conducto (en muros, cubiertas o losas) debe sellarse con manguitos y cintas específicas. Una perforación no tratada arruinará el test Blower Door y la eficiencia del edificio.
- Planificación frente a improvisación: A diferencia de la obra tradicional, los recorridos de tuberías y conductos deben estar definidos previamente para evitar roturas accidentales de la capa estanca o de la envolvente térmica.
- Aislamiento y puentes térmicos: Es vital asegurar el aislamiento continuo de los conductos de aire y tuberías de refrigerante, prestando especial atención a las fijaciones para evitar condensaciones y pérdidas de energía.
- Cualificación técnica: El instalador debe comprender que opera sobre una «piel» sensible; la coordinación estrecha entre la oficina técnica y los gremios es el único camino para evitar sobrecostes por repasos de obra.
Preguntas frecuentes sobre los sistemas HVAC en edificios y viviendas pasivas
¿Qué tipo de sistema HVAC es más adecuado para una vivienda Passivhaus?
El punto de partida debe ser el cumplimiento de todas las exigencias del estándar pasivo. Si un edificio no tiene hermeticidad, aislamiento, ausencia de puentes térmicos, buenos cerramientos y sistemas de protección solar, cualquier HVAC no llegará a su máximo nivel de eficacia.
Además, hay que estudiar las características de cada proyecto. En general, los que mejor se ajustan a las exigencias pasivas son los sistemas de VMC con recuperación de calor, las bombas geotérmicas, el suelo radiante y los radiadores de bajo consumo.
Puedes consultar a los expertos de Zehnder, un verdadero referente en ventilación saludable de alta eficiencia.
¿Los sistemas HVAC en viviendas pasivas son costosos de instalar?
El coste de la instalación de este tipo de sistemas depende de distintos factores: ubicación de la casa, sus dimensiones y la necesidad de cambiar determinados elementos (tuberías, conductos de ventilación…). También, del equipo que se haya elegido. Una inversión que compensa por el confort y el ahorro energético que se va a disfrutar.
¿Puedo adaptar un sistema HVAC tradicional a una vivienda Passivhaus?
Sí, de hecho, al adoptar los criterios de una edificación pasiva, lo que se consigue es que el sistema de HVAC sea más eficaz. En todo caso, será necesario pasar por los mecanismos propios de cálculo Passivhaus (PHPP) si se quiere obtener la certificación.
¿Qué ventajas tiene la ventilación controlada frente a la ventilación natural en edificios pasivos?
Las ventajas van mucho más allá de la eficiencia energética y el ahorro de consumo. Hay una mejora en la calidad del aire y, también, se evitan las condensaciones y exceso de humedad.