Arquitectura bioclimàtica Memòria descriptiva 2014...Arquitectura Bioclimàtica Construcció respectuosa amb el medi ambient 10 M’agradaria expressar la gratitud que sento envers

Construcció respectuosa amb el medi ambient

Memòria descriptiva

Data: 25 d’octubre de 2013

Arquitectura bioclimàtica



Pau Ventura Pericot

25 d’octubre de 2013 Tutor : Narcís Romagós


1



Narcís Romagós


Arquitectura Bioclimàtica Construcció respectuosa amb el medi ambient

2


3

ÍNDEX

PRÒLEG........................................................................................................ 5

AGRAÏMENTS ............................................................................................... 9

PART TEÒRICA: memòria descriptiva ....................................................... 11

1. Introducció ........................................................................................... 12

2. Definició del concepte d’arquitectura bioclimàti ca.......................... 13

2.1. Concepte de confort...................................................................... 14

2.2. Clima i microclima......................................................................... 16

3. Cicle de vida d’un edifici ..................................................................... 19

4. Mètodes de climatització i control de temperatur a.......................... 20

4.1. Sistemes passius.......................................................................... 20

4.1.1. Orientació i assolellament de l’habitatge............................. 20

4.1.2. Pell de l’edifici...................................................................... 23

4.1.3. Ventilació natural................................................................. 34

4.1.4. Il·luminació natural............................................................... 39

4.1.5. Control solar........................................................................ 43

4.2. Sistemes actius............................................................................. 46

4.2.1. Consum i producció d’energia............................................. 46

5. Gestió de les aigües i residus ............................................................ 49

5.1. Gestió de les aigües pluvials......................................................... 49

5.2. Gestió de les aigües grises i negres............................................. 51

5.3. Gestió dels residus sòlids.............................................................. 55

5.3.1. Reciclatge............................................................................ 55

5.3.2. Compostatge........................................................................ 56

6. Avantatges i desavantatges de l’arquitectura bio climàtica ............. 58

CONCLUSIONS.............................................................................................. 59

BIBLIOGRAFIA .............................................................................................. 63


4

PART PRÀCTICA: projecte i maqueta d’habitatge (BLOC 2)

7. Introducció ...................................................................................... 69

8. Descripció de l’habitatge ............................................................... 69

9. Emplaçament i situació de l’habitatge .......................................... 69

10. Característiques de l’habitatge ...................................................... 69

10.1.Microclima intern de Colera......................................................... 69

10.2.Estructura.................................................................................... 73

10.3.Bioclimatisme............................................................................... 73

10.4.Producció energètica i tèrmica.................................................... 74

11. Plànols ............................................................................................. 76

11.1.Emplaçament.............................................................................. 76

11.1.1. Imatges d’emplaçament.......................................... 76

11.1.2. Plànols d’emplaçament........................................... 77

11.2.Plànols de l’habitatge................................................................... 79

11.2.1. Distribució general.................................................................. 79

11.2.2. Alçats...................................................................................... 80

11.2.3. Coberta................................................................................... 81

11.2.4. Estructura............................................................................... 82

11.3.Perspectiva................................................................................. 83

12. Maqueta .......................................................................................... 84

ANNEXOS (BLOC 3)

Annex I. Fotografies de l’habitatge de Vilobí d’Onyar........................ 4

Annex II. Entrevista a Jordi Rodríguez-Roda i Layret........................ 5

Annex III. Entrevista a Antoni Morales Antequera.............................. 9

Annex IV. Fotografies de la delegació de la Generalitat a Girona...... 11

Annex V. Projecte IREHOM............................................................... 12

Annex VI. Glossari............................................................................... 16

Annex VII. Reculls de premsa............................................................... 17

Annex VIII. Fulls de seguiment.............................................................. 19


5

PRÒLEG


6

PRÒLEG

• Justificació i motivació del tema i objectius marca ts

La tria del tema del meu treball de recerca s’ha basat en que des de petit m’ha

agradat dibuixar i dissenyar construccions. Per això, en un futur proper

m’agradaria estudiar la carrera d’arquitectura.

Qualsevol cosa relacionada amb l’arquitectura m’hauria anat bé, però he

escollit aquest tema per ajudar al nostre planeta, ja que en l’actualitat patim les

conseqüències de l’efecte hivernacle i també de la falta de combustibles fòssils.

Darrerament, la societat s’ha adonat de la importància de la sostenibilitat.

L’arquitectura bioclimàtica és el futur de la construcció, ja que permet un estalvi

energètic i també econòmic.

M’agradaria que el meu treball fos una eina útil, és a dir, un model per a la

construcció d’edificis el màxim sostenibles possibles.

Els objectius plantejats en iniciar el treball de recerca van ser els següents:

� Explicar detalladament què és l’arquitectura biocli màtica i en què

consisteix.

� Comentar diversos sistemes per millorar l’eficiènci a i reducció de

l’energia en l’habitatge i l’aprofitament de les en ergies renovables.

� Investigar els sistemes de reciclatge i aprofitamen t d’aigües grises

i negres de forma ecològica.

� Avantatges i desavantatges de l’arquitectura sosten ible.


7

• Mètodes i procés del treball

El procés que he seguit per fer aquest treball ha estat inicialment de buscar

informació de diferents fonts: llibres, revistes, diaris, Internet... També he

demanat consell i ajut a diverses persones relacionades amb el sector de la

construcció.

Des del començament vaig buscar informació a Internet per veure i conèixer el

tema del bioclimatisme en general. Al veure que ja havia estat molt estudiat

vaig fixar-me en un altre tema poc conegut i poc utilitzat com és el tractament

d’aigües.

• Presentació del treball

El treball està compost per dues parts, una teòrica en la qual intento donar una

idea de l’arquitectura bioclimàtica, juntament amb altres conceptes per fer-ho

més entenedor. Tot seguit explico el cicle de l’habitatge. També exposo

diferents mètodes d’estalvi d’energia així com de producció, per fer l’habitatge

sostenible, per això també investigaré sistemes de reciclatge. Finalment raono

els avantatges i inconvenients d’un habitatge d’arquitectura bioclimàtica.

L’altre part del treball és un exemple pràctic, on es simula la creació d’un

habitatge sostenible amb sistemes d’arquitectura bioclimàtica i altres sistemes

mecànics per estalviar, intentant arribar a l’ideal de casa autosostenible, és a

dir 100% autosuficient.

Finalment, exposo les conclusions del treball.


8


9

AGRAÏMENTS


10

M’agradaria expressar la gratitud que sento envers les persones que han

aportat el seu granet de sorra en aquest treball.

Voldria donar les gràcies a aquella gent que m’ha ajudat i animat a completar el

treball, sense ells no hauria estat el mateix.

Començant pels dos tutors que he tingut: la Sònia Méndez i en Narcís

Romagós, que sempre m’han donat suport i idees quan ho he necessitat.

Agrair a l’Anna Toribio tot l’ajut per plasmar el meu disseny de l’habitatge al

programa AutoCad i totes les idees que m’ha anat aportant al projecte.

També vull destacar el temps que em va dedicar l’arquitecte Jordi Rodríguez-

Roda per deixar-me visitar l’innovador habitatge que ha creat amb el seu

despatx d’arquitectes i agraeixo al senyor Jaume Torrent, gerent de l’edifici de

la Generalitat de Catalunya a Girona per adreçar-me a en Toni Morales, que

em va conduir per tots els serveis ocults de l’antic hospital Santa Caterina, i per

resoldre’m dubtes.

Finalment, donar les gràcies a la gent del projecte IREHOM, dirigits per en

Natxo Tarrés, guitarrista del grup de música Gossos, per acollir-nos i ensenyar-

nos la seva comunitat.

Moltes gràcies a tots!


11

PART TEÒRICA:

memòria descriptiva


12

1. Introducció

En els darrers temps, la humanitat ha realitzat grans descobriments

tecnològics, ha augmentat dràsticament la població i ha sorgit la societat del

consum. Això ha fet que hi hagués un consum massiu de recursos naturals,

com els combustibles fòssils o les desforestacions de boscos.

Actualment estem patint els efectes del canvi climàtic, el major problema

ambiental a nivell global.

Segons Greenpeace suposa un augment de les temperatures entre 1,4 i 5,8 ˚C

al llarg del segle. Aquest augment de la temperatura ha suposat greus

conseqüències com:

La reducció d’un 20% de les precipitacions al sud d’Europa entre el 1900 i el

2000. Sovint, amb grans onades de calor.

La disminució de la coberta de neu, exactament un 10% des del 1996, a

l’hemisferi nord. Vuit de cada nou glacials europeus estan en retrocés.

Segons l’OMS (Organització Mundial de la Salut), el PNUMA (Programa de les

Nacions Unides pel Medi Ambient) i l’OMM (Organització Mundial de

Meteorologia) cada any moren 150.000 persones com a conseqüència del

canvi climàtic.

Es preveu una extinció d’entre el 15% i el 37% de les espècies a causa de

l’increment de la temperatura en tot el planeta.

En resum, les conseqüències del canvi climàtic són l’augment en la freqüència i

intensitat de fenòmens meteorològics extrems, l’augment del nivell del mar,

l’augment i expansió de malalties i epidèmies, i la reducció de producció

d’aliments o l’extinció de plantes, animals i ecosistemes sencers.

Aquesta situació ens ha fet adonar que cal un canvi, una millora per salvar el

nostre planeta.


13

És necessari una altra cultura, una que tingui un consum més raonable, el

desenvolupament de tecnologies energètiques que utilitzin fonts d’energies

renovables.

2. Definició del concepte d’arquitectura bioclimàti ca

Segons dades de la Comissió Europea,

els edificis consumeixen el 40% de

l’energia que gasta la Unió Europea i

són responsables del 35% de les

emissions de gasos que provoquen

l’efecte hivernacle.

Observant aquestes dades, es veu

clarament que el sector de la

construcció ajuda a la destrucció del

medi ambient i als canvis del clima.

Per això cal fer un gir en la manera de

construir, i mirar de potenciar la

construcció sostenible, adoptant

mesures que minimitzin l’impacte pel medi.

Aquest impacte és el que produeix un habitatge al llarg del seu cicle de vida, és

a dir, des de la seva construcció fins a la demolició.

L’arquitectura que encaixa amb aquestes expectatives és l’arquitectura

bioclimàtica.

Es tracta d’una arquitectura adaptada al medi ambient, sensible a l’impacte que

provoca en la natura, i que intenta minimitzar el consum energètic i amb ell, la

contaminació ambiental.

L’arquitectura bioclimàtica utilitza totes aquelles mesures de disseny i

construcció que no comporten el funcionament de qualsevol aparell consumidor

d’energia, sigui d’origen fòssil o renovable. Les seves eines fonamentals són:

Conceptes en què es basa l’arquitectura bioclimàtica


14

• L’orientació de l’edifici per a l’assolellament.

• La pell de l’edifici.

• La utilització del propi edifici com a acumulador i captador-dissipador de

calor.

• Els sistemes de control solar

• La ventilació

• La il·luminació natural.

• Els sistemes de control i regulació.

2.1. Concepte de confort

El confort es relaciona directament amb el benestar, encara que hi influeixin

altres factors, com els físics i els psicològics.

L’arquitecte Víctor Olgyay va representar de forma gràfica el confort en climes

temperats.

La carta bioclimàtica d’Olgyay

necessita correccions segons la

humitat, la latitud, l’altitud, etc.

(microclima)

Està definida inicialment per la

zona temperada dels Estats

Units.

En l’eix d’ordenades es

representa la temperatura i en el

d’abscisses la humitat relativa.

Hi ha dos aspectes que un disseny ambientalment correcte hauria de

considerar:

Carta bioclimàtica d’Olgyay


15

• El confort tèrmic

És el confort climàtic, la humitat de

l’aire, la qualitat de l’aire, el moviment

de l’aire i el vestuari.

Perquè hi hagi confort, hi ha d’haver un

equilibri entre els factors: volum de

l’aire, humitat relativa i temperatura.

Aquesta franja situa la temperatura

mitjana entre els 18˚C i els 24˚C, amb

una humitat relativa de l’aire entre el

40% i el 65%, i un moviment regular de

l’aire que oscil·la entre els 6 i els 10 m³ per minut.

• El confort lumínic

Hi intervenen tres paràmetres fonamentals: el nivell d’il·luminació,

l’enlluernament provocat per una diferència excessiva entre brillantors, i el color

de la llum (conseqüència del repartiment d’energia en les diferents longituds

d’ona de l’espectre).

Aspectes que afavoreixen el confort lumínic:

o La grandària i orientació de les finestres té repercussió sobre la quantitat

de llum que hi entra i per tant sobre la il·luminància.

o La posició i la forma de les finestres incideix sobre el repartiment de la

llum a l’interior i per tant sobre els diferents nivells i brillantors.

o Les proteccions solars i complements minven la quantitat de llum, però

en canvi poden controlar l’enlluernament i el repartiment de la llum.

Confort tèrmic


16

2.2. Clima i microclima

El clima és el conjunt de condicions atmosfèriques que caracteritzen una regió.

Als arquitectes els interessa aquells aspectes del clima que afecten al confort

humà que són:

• Temperatura de l’aire: S’han de tenir en compte les temperatures

extremes, màximes i mínimes, i les diferències tèrmiques entre dia i nit.

• Humitat relativa: Indica el potencial d’evaporació, la quantitat de vapor

d’aigua present en l’aire. Si es combina una alta temperatura i una alta

humitat relativa hi haurà gran sensació de calor.

• Moviment de l’aire: Provoca una sensació de frescor, per cada 0,3 m/s

de velocitat de l’aire equival al descens d’un grau en la sensació tèrmica

d’una persona. S’han de controlar els valors de la velocitat i la direcció

del vent.

• Radiació solar: S’ha de tenir en compte la quantitat de radiació solar en

cada mes de l’any.

• Precipitació: Inclou pluja, neu, pedra i rosada. Es té en compte la

intensitat, la quantitat i la direccionalitat.

La velocitat del vent a una certa altura és menor que en camp obert


17

A Catalunya tenim un clima temperat, com és el mediterrani

Característiques clima Mediterrani:

� És un clima complex, doncs a l’estiu fa calor i a l’hivern fa fred, tot i que

ni un ni l’altre siguin extrems. Els edificis per tant s’han d'adequar a

ambdues circumstàncies.

� Es poden trobar tres varietats, de les quals el marítim és el més

temperat, mentre que els altres dos són més extrems, sigui per l’altitud

(muntanyós) o per la continentalitat (continental).

� Al clima continental, les boires tapen moltes hores de sol a l’hivern a les

zones més humides.

� Al clima de muntanya, amb l’altitud augmenta l’exposició al sol i al vent i

disminueixen les boires.

� Al clima marítim es poden aprofitar les marinades per condicionar els

edificis a l’estiu.

El microclima és un conjunt de factors atmosfèrics que caracteritzen un cert

àmbit reduït. Segons la zona en que ens trobem, el microclima variarà, ja que

depèn d’uns factors concrets:

• Altitud: A mesura que s’augmenta

d’altitud es redueix la temperatura

(0,5˚C cada 100 m a l’estiu i 122 m

a l’hivern)

• Orientació del relleu: Els relleus

fan variar la radiació solar, el vent,

la quantitat de precipitació,etc.

El relleu pot afavorir a la protecció dels edificis


18

• Masses d’aigua: Fan variar les temperatures extremes, proporcionen

més humitat i ventilació, ja que es creen les brises.

• Entorn construït: El clima d’una ciutat és diferent que el d’una zona

rural. Les temperatures solen ser més altes que al camp, entre 1 i 2

graus centígrades. Aquest efecte s’anomena “illa de calor”. És produït

degut a la gran emissió de calor de les ciutats (edificis, sistemes de

transport, indústries,etc.) També hi ajuda la velocitat del vent, que es

redueix a la meitat a

dins les ciutats, degut

als obstacles i

provoca que hi hagi

menys refrigeració.

• Vegetació: Són elements de control tèrmic, proporcionen ombra i

minimitzant els efectes de la calor. També redueix el soroll ambiental i

filtra l’aire amb les fulles.

Efecte “illa de calor”

Brises que refrigeren i permeten que les temperatures no variïn, tant de dia com de nit

La vegetació pot reduir fins a 3˚C la temperatura


19

3. Cicle de vida d’un edifici

El cicle de vida d’un edifici està format pel conjunt d’impactes ambientals

ocasionats des de l’origen dels recursos necessaris per construir l’edifici fins al

retorn a la biosfera de tots els residus ocasionats. Això inclou els materials de

construcció, l’energia o l’aigua.

Perquè l’habitatge sigui més sostenible, cal tancar el cicle.

El cicle de vida d’un habitatge el podríem

dividir en quatre parts: projecte

arquitectònic, edificació, ús i enderroc.

Perquè un edifici sigui respectuós amb el

medi ambient, no n’hi ha prou que estigui

dissenyat correctament, és a dir,

utilitzant tecnologies eficients. A part,

s’ha de construir amb materials durables

i de cost energètic reduït. Durant la vida útil, en el seu ús, s’han d’utilitzar

sistemes de regulació i control i fer-ne el corresponent manteniment. Finalment

quan s’acaba la vida útil cal que els materials utilitzats puguin ser reciclats per

tornar a utilitzar-se.

Percentatge de les emissions de CO² d’un habitatge al llarg del cicle de vida

31%1% 2%

64%

1,50% 0,50%0%

10%20%30%40%50%60%70%

Extr

acci

ó i

fab

rica

ció

Tran

spo

rt

Co

nst

rucc

ió

Ús

i man

ten

imen

t

End

erro

c

Ab

oca

men

t

PRE-EDIFICI EDIFICI POST-EDIFICI

Cicle de vida d’un habitatge


20

4. Mètodes de climatització i control de temperatur a

Són els sistemes que utilitza l’arquitectura bioclimàtica per així aconseguir el

confort en un habitatge.

4.1. Sistemes passius

En els sistemes passius tots els procediments es fan de forma natural, sense

intervenció d'elements mecànics. És pròpiament l'arquitectura bioclimàtica.

4.1.1. Orientació i assolellament de l’habitatge

Es poden obtenir importants estalvis energètics gràcies a una bona orientació

de façanes, obertures i espais interiors i també fent una correcta distribució de

l’habitatge.

Per saber l’orientació correcta que ha de tenir un edifici, s’ha d’analitzar

l’orientació del sol, tant a l’hivern com a l’estiu:

La façana sud és la zona més càlida i

amb més llum. Calorosa a l’estiu i molt

agradable a l’hivern, ja que el sol passa

més baix i la radiació entra directament a

l’interior.

La façana est rep radiació solar des de la

sortida del sol fins al migdia. Per tant és

agradable al matí i fresca a la tarda. Rep

més insolació a l’estiu que a l’hivern.

La façana oest rep radiació solar des del migdia fins a la posta del sol. Molt

calorosa a l’estiu, ja que la radiació del sol hi incideix quan la temperatura

ambient és més alta.

Trajectòria del sol a l’estiu i a l’hivern


21

La façana nord rep molt poca radiació directa i només a l’estiu, per tant és una

zona freda i fosca.

La coberta és la zona més càlida de la casa i rep 4,5 vegades més radiació a

l’estiu que no pas a l’hivern.

Ara que ja hem analitzat la radiació solar en les diferents façanes i en la

coberta, és hora de dissenyar una distribució:

A la façana sud és aconsellable destinar-hi les sales on es fa vida: sala d’estar i

menjador. Hi ha d’haver grans finestres, galeries o col·lectors per aprofitar la

radiació solar.

A la façana nord s’hi ha de posar cambres on no es fa vida: rebost, banys, etc.

Les finestres han de ser petites.

Inclinació del sol durant l’estiu i l’hivern


22

La taula següent ens suggereix l’orientació de les diferents estances.

Estança/Façana N NE E SE S SO O NO

Dormitori X X XX XX XX X

Sala

d’estar XX XX X X

Menjador X XX XX X X

Cuina X XX XX X

Biblioteca X XX XX

Safareig X XX X

Sala de joc X XX X

Estenedor XX XX XX X

Bany XX XX XX X

Garatge XX XX X X X X X XX

Taller X XX X

Terrassa XX XX XX X X

Porxo XX XX XX X

Taula en què es mostren les millors ubicacions per les diferents estances

4.1.2. Pell de l’edifici

La pell de l’edifici la considerem com un símil a la nostra pròpia pell.

En un edifici, dependrà de la façana i de la coberta el seu nivell d’aïllament

acústic, tèrmic, impermeab

Responsables en gran part de l’eficiència ene

Les pells poden estar formades dels materials següents:

Tova : Està formada per una massa de fang

(20% d’argila i 80% de

vegades barrejada amb palla. Es modelen en

forma de maó i s’assequen al s

dies.

Cada material té una certa energia incorporada,

que indica l’energia utilitzada durant el seu

procés d’elaboració. La tova té un 0,4MJ/kg.

La tova és un bon aïllant acústic i té una gran inèrcia tèrmica, regula la

temperatura interior: a l’hivern conserva la calor i a l’estiu el fred.

Una construcció de tova, si està executada correctament

cent o més anys. És una construcció utilitzada en zones amb pluviometria

escassa, ja que pel contrari es

Edifici fet de pedra natural

Arquitectura BioclimàticaConstrucció respectuosa amb el medi ambient

Pell de l’edifici

l’edifici la considerem com un símil a la nostra pròpia pell.


acústic, tèrmic, impermeable, inèrcia tèrmica, confort interior, etc.

Responsables en gran part de l’eficiència energètica de l’edifici.

Les pells poden estar formades dels materials següents:

: Està formada per una massa de fang

20% d’argila i 80% de sorra i aigua) i a

vegades barrejada amb palla. Es modelen en

assequen al sol entre 25 i 30

Cada material té una certa energia incorporada,

que indica l’energia utilitzada durant el seu

. La tova té un 0,4MJ/kg.


temperatura interior: a l’hivern conserva la calor i a l’estiu el fred.

Una construcció de tova, si està executada correctament, pot tenir una vida de


escassa, ja que pel contrari es podria desfer.

Pedra natural : Les més

utilitzades són el granit, el gneis,

el gres, la calcària, el marbre, la

quarsita i la pissarra.

S’utilitzen per fer els fonaments,

parets i façanes.

La pedra natural d’origen local,

que s’extreu a la mateixa zona

Paret construïda amb tova

Edifici fet de pedra natural


23

l’edifici la considerem com un símil a la nostra pròpia pell.


, inèrcia tèrmica, confort interior, etc.


pot tenir una vida de


: Les més

utilitzades són el granit, el gneis,

el gres, la calcària, el marbre, la

quarsita i la pissarra.

per fer els fonaments,

La pedra natural d’origen local,

que s’extreu a la mateixa zona

Paret construïda amb tova


24

on s’ubica l’habitatge, té una energia incorporada de 5,9MJ/kg.

L’ús de pedra natural té avantatges i inconvenients:

Avantatges:

-Durabilitat i un manteniment baix (la pedra porosa és menys durable que la

pedra densa)

-Bona insonoritzant.

-Bona inèrcia tèrmica en parets de més de 50 cm de gruix.

Desavantatges:

-Construcció més lenta i majors costos de mà d’obra.

-Risc de deteriorament (en les gelades quan l’aigua interna es congela i a

l’expandir-se provoca esquerdes)

-Genera sobreexplotació a les pedreres.

-Alt consum energètic, cosa que fa que es generin molts residus, a l’hora de

tallar i polir les pedres.

Palla : Les bales de palla, un

producte excedent en

l’agricultura és un dels

materials més ecològics, amb

una baixa energia

incorporada.

Hi ha dos sistemes principals

de construcció amb palla:

l’estil Nebraska, en que la

palla es col·loca com un mur

de càrrega, i l’estil de pals i

bigues, en què un entramat

de columnes i bigues suporta

el pes del teulat.

Habitatge fet de bales de palla


25

Fusta : És un material

ecològic ja que és d’origen

vegetal. Els arbres més

utilitzats per formar

l’estructura dels edificis són:

el roure, el làrix, l’avet, el

castanyer, el xiprer, el pi i el

faig. La durabilitat d’una

estructura de fusta depèn de

l’espècie usada i el

manteniment, en general

poden superar els cinquanta anys. Però poden ser molts més si la fusta ha

estat correctament assecada o protegida dels insectes, si el tall de la fusta es

realitza en la direcció de les fibres, etc. Si és així, la fusta tindrà la mateixa

resistència que una peça de formigó i una elasticitat superior.

Bambú : S’utilitza per fer pilars,

cobertes, teulades, murs o

revestiments. Quan s’utilitza com a

estructura es necessita la màxima

resistència (com més fosca sigui la

canya de bambú, més tova és) i

elasticitat.

La canya de bambú, com a matèria

primera, és fàcil d’aconseguir i és

molt econòmica. No necessita plaguicides ni fertilitzants, segons l’espècie pot

créixer entre 7,5 i 40 cm al dia, fins a arribar als 40 m de llargària.

El bambú és molt comú en construccions d’Àsia i Llatinoamèrica.

Construcció de fusta

Construcció de canya de bambú


26

Maó: És una peça de

ceràmica composta per

argila modelada en blocs

endurits en cocció. S’utilitza

en la construcció de murs,

façanes o envans. Ofereix

un bon aïllament tèrmic i

acústic i una resistència

mecànica suficient per ser

utilitzat amb comoditat com a

mur de càrrega.

A diferència de la tova, que també conté argila, el maó és un producte més

processat, per això la seva energia incorporada també és major, 2,5MJ/kg, sis

vegades superior a la de la tova. Això ho fa sobretot el seu procés de cocció

industrial en forns de túnel, on la temperatura oscil·la entre 900˚C i 1000˚C.

Paret vegetal : No és un element estructural de l’habitatge, sinó un complement

estètic i funcional, ja que serveix d’aïllant tèrmic i acústic, a part de depurar

l’aire.

Aquests sistemes estan formats

per un suport estructural,

alimentat per un sistema de rec

controlat. Les plantes creixen

sobre un suport hidropònic que no

necessita terra i està dissenyat de

tal manera que la humitat no

afecta a la paret en la qual està

recolzat.

En l’annex V , en què hi ha explicat el projecte IREHOM es pot observar

habitatges construïts amb tova i palla i el seu procés de construcció manual.

Construcció de maons

Edifici recobert amb paret vegetal

La pell de l’edifici té diverses estratègies per captar la calor, aquestes es poden

classificar en funció de la forma de captar

Sistemes directes: amb els quals la radiació entra directament a l’ambient i s’hi

emmagatzema, com les finestres i claraboies.

Sistemes semidirectes: la captació i l’acumulació es fa en un espai intermedi

entre l’exterior i l’edifici, com hivernacles i galeries.

Sistemes indirectes: la captació es fa sobre l’element acumulador, per després

ser cedida a l’interior, com els murs Trombe.

Sistemes independents

independents de l’edifici.

Sistemes directes

Finestres

Són components de pas de llum i radiació situats en la majoria de casos en un

pla vertical. Normalment també permeten la vista cap a

captació de calor solar, etc. Per aconseguir tot això de vegades són

necessàries proteccions solars, tamisadors de llum, reixetes i sistemes

d’obertura.

Per dissenyar les finestres, és recomanable

fixar-se en els criteris d’il·luminació i confort

visual i tot seguit definir la quantitat d’aportació

d’energia solar que comporten les obertures.

Les finestres són dels elements més usats en

la construcció, però segurament un dels més

complexos en l’arquitectura.


té diverses estratègies per captar la calor, aquestes es poden

classificar en funció de la forma de captar-la:

: amb els quals la radiació entra directament a l’ambient i s’hi

com les finestres i claraboies.

: la captació i l’acumulació es fa en un espai intermedi

com hivernacles i galeries.

: la captació es fa sobre l’element acumulador, per després

ser cedida a l’interior, com els murs Trombe.

stemes independents: la captació de la calor es fa amb elements

independents de l’edifici.


pla vertical. Normalment també permeten la vista cap a l’exterior, la ventilació la



r les finestres, és recomanable

criteris d’il·luminació i confort

visual i tot seguit definir la quantitat d’aportació

d’energia solar que comporten les obertures.

Les finestres són dels elements més usats en

la construcció, però segurament un dels més

complexos en l’arquitectura.


27

té diverses estratègies per captar la calor, aquestes es poden

: amb els quals la radiació entra directament a l’ambient i s’hi

: la captació i l’acumulació es fa en un espai intermedi

: la captació es fa sobre l’element acumulador, per després

: la captació de la calor es fa amb elements


l’exterior, la ventilació la



Finestra


28

Actualment, gràcies al desenvolupament dels vidres, les obertures fetes amb

aquest material ja no signifiquen una superfície amb gran potencial de pèrdua o

guany d’energia com abans, ara són equiparables amb una superfície opaca.

Segons l’orientació de la façana hi ha diferents necessitats de radiació solar:

A la façana nord (radiació solar mínima) cal que les finestres siguin de mida

reduïda i a més ben aïllades, ja que a l’hivern és la façana que té menys

radiacions. Per contra, a l’estiu és la façana més fresca.

A la façana est i oest (els rajos incideixen de forma perpendicular) comporta

que hi hagin proteccions solars mòbils, ja que han de protegir de la radiació

només durant unes hores i la resta del dia interessa una vista lliure i una bona

il·luminació amb llum natural indirecta.

A la façana sud a l’hivern cal protegir les finestres amb una protecció mòbil en

cas que siguin edificis sensibles a l’enllumenat com les oficines. En canvi, en

edificis d’habitatges, la protecció solar fixa i horitzontal, ja que els rajos solar

durant l’hivern al ser més baixos entren a dins i aporten calor mentre que a

l’estiu amb aquesta simple mesura els rajos no arriben a entrar a l’edifici.

El coeficient d’aportació d’energia solar (g) es mesura en percentatge. És la

relació entre l’energia de la radiació solar que rep la finestra de l’exterior i

l’energia que entra a la finestra interior, la de dins l’edifici.

pₑ Grau de reflexió de radiació

aₑ Grau d’absorció de radiació

tₑ Grau de transmissió de radiació

qₐ Grau secundari d’emissió de calor

exterior

q ᵢ Grau secundari d’emissió de calor

interior

g Coeficient d’aportació d’energia

solar Descomposició d’un raig solar


29

Claraboies

Són components de pas de llum i radiació situats a les cobertes. Tenen la

limitació que durant l’estiu reben una sobreradiació. Per això, en múltiples

ocasions es fan servir proteccions exteriors contra la radiació directa, els

difusors interiors que a la vegada limiten la radiació directa i milloren el

repartiment de la difusa. Le claraboies reben el doble de llum que una finestra

convencional.

Les claraboies tenen un problema

amb la seva ubicació, a les parts

altes a l’hivern implica estar en

contacte amb aire més calent

(l’aire calent puja), cosa que pot

provocar pèrdues tèrmiques

importants o fins i tot possibilitat de

condensacions.

A l’estiu, a l’inrevés, reben molta

radiació del sol i per això cal

protegir-les.

Sistemes semidirectes

Hivernacles i galeries

Són espais annexos als edificis, on els

tancaments són fonamentalment de

vidre i per tant capten molta energia

solar.

La diferència fonamental entre

hivernacles i galeries són les seves

dimensions. Les galeries no solen tenir Galeria

Claraboia


30

més de 2m de profunditat i per tant la incidència dels raigs és principalment al

mur de l’edifici. En canvi, els hivernacles solen ser més profunds, per la qual

cosa els raigs del sol incideixen al terra.

A l’hivern les galeries i els hivernacles capten molta energia, per això, durant un

dia assolellat la temperatura és molt més alta que a l’exterior i fins i tot, que a

l’interior de l’habitatge.

Aquesta calor cal transportar-la a l’edifici, es fa mitjançant sistemes de

convecció (natural o amb ventiladors).

Aquests sistemes són molt utilitzats en climes freds, on es fan servir com a

mesura de protecció entre l’interior i l’exterior o simplement són llocs molt

agradables, un espai on entra calor i

llum.

A l’estiu capten molta radiació, sobretot

si la seva coberta és transparent, per la

qual cosa convé protegir-los i ventilar-

los. En aquesta època de l’any s’han de

poder convertir en ombracles. En aquest

cas, els elements vegetals milloren el

seu comportament, ja que humitegen i refresquen l’ambient.

A les galeries, tot i que la coberta les protegeix, es pot cobrir la façana de

proteccions exteriors (persianes venecianes, mallorquines, de rotllo, etc.) que

parin els raigs directes del sol però deixin ventilar.

Sistemes indirectes

Mur Trombe

És un mur massís d’entre 25 i 40 cm

de gruix, fet amb totxo massís, pedra

o formigó de color fosc per l’exterior i

protegit amb un vidre.

Hivernacle annex a un habitatge

Mur Trombe


31

Part de la radiació directa s’hi acumula (i arriba a l’interior amb un retard d’unes

8 hores), però unes reixetes regulables a la part superior i inferior del mur

permeten la convecció de l’aire de la cambra a l’edifici, no tota la calor

s’emmagatzemarà, sinó que entrarà directament.

També hi ha pèrdues cap a l’exterior, però l’efecte hivernacle que produeix el

vidre exterior les minimitza.

Per construir el mur s’ha de donar la condició que estigui orientat al sud (±15˚)

per obtenir el màxim rendiment.

La calor acumulada es distribueix després a l’espai interior per radiació.

Aquesta radiació arriba, aproximadament, fins a una distància de dues vegades

l’alçada del mur.

Funcionament del mur Trombe


32

Sistemes independents

Llits de còdols

Són elements captadors i acumuladors d’energia formats per còdols o pedres.

Estan situats normalment a sota d’un edifici. Els raigs del sol incideixen

directament a través d’un vidre (part captadora) i aquesta energia és cedida a

l’edifici mitjançant la transmissió i radiació directa a través del terra, o bé per

convecció (natural o forçada), fent circular l’aire a través del llit i l’edifici.

A l’hivern l’aire s’escalfa i

tendeix a pujar escalfant

l’edifici per transmissió i/o per

convecció.

La introducció de l’aire a

l’ambient es fa a partir de les

zones més calentes del llit de

còdols (la zona més propera a

la captació), mentre que el

retorn es fa a partir de les

zones més fredes.

Quan es produeix la transmissió la resposta del sistema és molt lenta, però

continua quan ja no hi ha radiació. Si la cessió es fa per convecció la resposta

és més ràpida, però l’acumulació és menor i per tant és probable que el

sistema no respongui durant les hores fredes. En aquest últim cas, cal

interrompre la convecció durant la nit, si no el cicle s’invertiria.

A l’estiu, durant el dia s’ha de protegir la part col·lectora, mentre que a la nit

s’ha de treure la protecció, perquè així el sistema extraurà l’aire calent de

l’edifici.

Processos de transmissió de calor


33

Captadors d’aire

Són semblants als captadors solars plans, per a aigua calenta sanitària

(sistemes actius d’aprofitament solar), són elements vidrats i plans, dotats d’un

element absorbent (normalment una xapa metàl·lica) que en escalfar-se amb la

radiació, escalfa l’aire que està en contacte i es fa circular cap a l’edifici per

conductes, utilitzant la convecció natural o bé ventiladors.

Es solen posar a un nivell més

baix que les estances que es

volen escalfar, ja que a l’hivern

quan l’aire s’escalfa tendeix a

pujar i circula pels conductes.

La introducció de l’aire a

l’ambient es fa a la zona més

freda i el retorn a partir de les

zones més calentes. Per això

hi ha d’haver lliure circulació

entre les diferents estances.

Captadors d’aire


34

4.1.3. Ventilació natural

L’objectiu de la ventilació és garantir la qualitat de l’aire per a la respiració i per

evitar possibles olors. La ventilació mínima és de 0,5 m³/h, aquest valor

augmenta d’acord amb l’ocupació i el tipus d’activitat.

Les estratègies de refrigeració i ventilació es poden classificar en funció del

fenomen físic que s’utilitza:

Sistemes d’inèrcia : S’aprofita la inèrcia tèrmica del terreny o d’altres

dependències com la ventilació nocturna, els conductes soterrats i el

soterrament del propi edifici.

Sistemes de radiació : S’aprofiten patis i atris, no només per crear l’efecte

hivernacle i escalfar, també per crear corrents i ventilar.

Sistemes de moviment d’aire : S’aprofiten les diferències de pressió i

temperatura per fer circular l’aire a través de l’edifici; com els patis, les torres de

vent i les xemeneies solars.

Sistemes d’humidificació : Refrigeren l’aire i l’humidifiquen en evaporar aigua;

com els brolladors i els estanys.

Sistemes semipassius : Tenen ventilació forçada com la finestra SAV o

sistemes amb recuperació de calor de l’aire cap a l’exterior a favor de l’aire

d’entrada.


35

En la següent taula s’agrupen els diferents factors que tenen a veure amb la

calor de l’habitatge:

Aportació de calor Emmagatzematge de calor Reducció de calor

Aportacions solars:

• Mides d’obertures

• Factor g del vidre

• Protecció solar

Massa constructiva

tèrmicament activa:

• Parets

• Terres

• Sostres

Ventilació diürna:

• Conductes soterrats

• Ventilació forçada

Aportacions internes:

• Persones

• Equipament

• Ús de llum natural

• Concepte de llum

artificial

Ventilació nocturna:

• Ventilació natural

• Ventilació forçada

• Ventilació híbrida

Altes temperatures exteriors:

• Transmissió per murs

• Ventilació

Baixes temperatures exteriors:

• Transmissió per murs

• Ventilació diürna

mitjançant finestres

Sistemes d’inèrcia

Ventilació nocturna

Té l’objectiu de refrigerar. S’aprofita l’oscil·lació de temperatura entre el dia i la

nit i la inèrcia tèrmica dels materials, que absorbeixen calor durant el dia i la

desprenen de nit, mitjançant la convecció.

Per realitzar aquest sistema es necessita l’obertura de finestres, tant si és de

forma manual o automàtica.

La ventilació nocturna és molt utilitzada en edificis deshabitats durant la nit com

les oficines.


36

Conductes soterrats

Aquest sistema introdueix aire a

través d’uns conductes soterrats

que aprofiten la temperatura del

terra, que és estable. S’agafa aire

exterior que passa a través dels

conductes, l’aire es refresca a

l’estiu i s’escalfa a l’hivern.

Soterrament

El soterrament parcial o total

d’un edifici és un recurs

utilitzat des de l’antiguitat,

sobretot en zones que tenen

climes extrems.

L’habitatge aprofita la gran

inèrcia tèrmica de la terra,

per la qual cosa la seva

temperatura interior es manté

estable durant tot l’any.

Funcionament dels conductes soterrats

Conductes soterrats d’un edifici

Habitatge soterrat


37

Sistemes de radiació

Patis i atris

Són perforacions verticals efectuades a un edifici, ja sigui per ventilar o per

il·luminar zones interiors sense contacte amb façanes.

Són elements molt

complexos, doncs

hi intervenen molt

fenòmens de forma

simultània.

A l’hivern com que l’aire calent puja, provoca un tiratge tèrmic que ventila

l’edifici i si la part superior es tanca amb un element transparent es pot convertir

en un hivernacle. A l’estiu s’han de protegir perquè no entri la calor.

Sistemes de moviment d’aire

Torres de vent

Són sistemes que s’utilitzen en zones on hi ha vents frescos constants com les

marinades. Els capçals de les torres sobresurten per sobre de les cobertes,

encarats cap al vent, capten i condueixen l’aire fresc cap a l’interior de la casa.

Atri


38

Xemeneies solars

Són sistemes que es fan servir en zones càlides i assolellades per augmentar

el tiratge tèrmic de xemeneies.

Es procura que la xemeneia s’escalfi molt

amb el sol, per exemple fent-la de xapa i

pintant-la de color negre, així l’aire de

l’interior s’escalfarà i tendirà a pujar, i com

a conseqüència extraurà aire de l’edifici

provocant un corrent.

Evidentment només funcionarà durant les

hores de sol. Cal instal·lar una protecció

com barrets per aprofitar l’efecte Venturi.

Sistemes d’humidificació

Elements d’aigua:brolladors i estanys

Els estanys, elements que contenen superfícies

d’aigua quieta o en moviment, i els brolladors,

que impulsen l’aigua mitjançant bombes perquè

es polvoritzi, són utilitzats normalment com a

decoració però també poden ser elements de

condicionament ambiental.

Procés del corrent d’aire amb xemeneies solars

Brollador d’aigua d’un pati interior

Sistemes semidirectes

Finestra SAV (Solar Acustic Ventilation)

Aquest sistema està format per finestres de cambra

interior amb

bicolor incorporades en la cambra

Amb aquestes finestres es poden instal·lar

de dues

automatitzada per cada habitatge i

completar

4.1.4. Il·luminació natural

Els sistemes d’il·luminació es poden classifi

funció de la forma en què

l’interior de l’habitatge:

Sistemes de pas de llum:

forma directa a l’interior;

transparents, claraboies

en apartats anteriors.

Sistemes de conducció de llum:

condueixen de forma més o menys directa fins a

l’interior; com conductes, lluernaris i safates de llum.

Finestra SAV

Sistemes d’il·luminació d’un edifici


Finestra SAV (Solar Acustic Ventilation)


interior amb ventilació regulable per persianes venecianes

color incorporades en la cambra.

Amb aquestes finestres es poden instal·lar dos ventiladors

de dues velocitats, a més d’un sistema de gestió

automatitzada per cada habitatge i finalment es pot

completar de conductes, reixes i altres accessoris.

4.1.4. Il·luminació natural

Els sistemes d’il·luminació es poden classificar en

funció de la forma en què deixen entrar la llum a

llum: Deixen entrar la llum de

com finestres, murs i cobertes

claraboies... que ja han estat explicats

Sistemes de conducció de llum: Capten la llum i la

condueixen de forma més o menys directa fins a

com conductes, lluernaris i safates de llum.

Sistemes d’il·luminació d’un edifici


39


per persianes venecianes

dos ventiladors

d’un sistema de gestió

finalment es pot

de conductes, reixes i altres accessoris.


40

Tipus de sistemes de conducció de llum

Sistemes de conducció de llum, que només són eficie nts amb radiació

directe.

Heliòstats

Són sistemes formats com a

mínim per dos miralls.

El mirall receptor segueix el sol,

rebent sempre la màxima

quantitat de radiació directe. La

reflecteix a un altre mirall que pot

projectar la radiació en un atri.

Amb aquest sistema es pot

transportar la llum natural sense

gairebé pèrdues, però només

funciona amb radiació directa i

no difusa.

Conductes de sol i llum

Són conductes que capten llum natural a la part superior de l’edifici i mitjançant

reflexions interiors la condueixen en zones internes de l’edifici, on no hi ha

possibilitat d’il·luminació natural.

Aquest sistema és molt eficient perquè no té pèrdues, però només funciona

amb radiació directa.

Heliòstats per il·luminar les diferents estances d’un edifici

Funcionament dels conductes de sol i llum


41

Sistemes de conducció de llum, que són eficients am b radiació directa i

també amb radiació difusa

Safates de llum

Són pantalles horitzontals

situades a les finestres,

reflectants per la part

superior. Reflecteixen la

llum exterior cap al sostre

interior, fent arribar llum

natural a l’interior. Perquè

això passi el sostre ha de

ser blanc i llis, condicions

perfectes per a reflectir la

llum.

Aquest sistema s’aplica en edificis que estan en carrers estrets, per millorar el

confort lumínic.

Aquest sistema es pot aplicar a mitja alçada de la finestra o a l’ampit, però

llavors s’ha de tenir en compte l’enlluernament.

Vidres amb perfils de miralls

Es col·loquen persianes de metall fixes

entremig de les dues llunes d’un doble

vidre. D’aquesta manera entra molta

radiació. L’objectiu és la protecció

contra el sobreescalfament a l’estiu i

l’aprofitament de l’energia solar a

l’hivern.

Funcionament safates de llum

Funcionament dels vidres amb perfils de miralls segons les estacions de l’any


42

Persianes venecianes exteriors amb sistema d’aprofi tament de llum

natural

La persiana està dividida: la part superior i la

inferior. Hi ha la possibilitat de deixar les

làmines de les dues parts en diferents angles

d’inclinació.

Això permet que les persianes tinguin diferent

angles i millorar la protecció envers la radiació

solar.

Persianes venecianes interiors amb

sistemes d’aprofitament de llum natural

S’assemblen a les exteriors, però no estan a la

intempèrie. Per poder reflectir una màxima part

de la llum natural a l’interior, les làmines tenen

la part còncava cap amunt.

Persianes venecianes exteriors

Funcionament de les persianes venecianes exteriors

Persianes venecianes interiors


43

4.1.5. Control solar

Els elements de control ambiental no es limiten exclusivament al disseny de

l’edifici. Hi ha elements externs a les construccions que poden ser molt útils i

que arriben a crear variacions apreciables en el microclima de l’entorn

immediat.

La vegetació aporta molts avantatges, per

exemple fa incrementar la humitat ambiental i

afavoreix les brises, la qual cosa aporta gran

sensació de frescor.

Les espècies vegetals de fulla caduca

constitueixen un bon sistema autoregulat de

control. Les plantes de mida més petita

s’ubiquen a les façanes est i oest, així

protegeixen del sol baix a l’estiu, i les plantes

de gran tamany o arbres es col·loquen a les

façanes sud, a l’estiu protegeixen l’edifici dels

rajos solars i a l’hivern, com que no tenen fulla,

deixen traspassar els raigs.

Les proteccions solars fixes exteriors no tenen un cost molt elevat, però perquè

rendeixin al màxim cal realitzar un estudi. Es té en compte el factor de línia

d’ombra (FLO):

Il·luminació segons el tipus de vegetació

Tipus de proteccions exteriors de control solar

FLO = p/d

On:

p: És la profunditat de la protecció solar.

d: És la distància vertical entre

d’ombra (mitja altura de la finestra).

En la següent taula hi ha representats els coeficients òptims per a proteccions

fixes a la latitud de Catalunya:

Orientació

Est

Sud Est

Sud

Sud Oest

Oest

Els elements de control solar a l’hivern s’utilitzen per

llum (enlluernament) i no pas de la calor, la qual cosa fa recomanable que

siguin interiors al vidre i així puguin cedir l’escalfor a l’interior de l’habitatge.

Mesures a tenir en compte per calcular el FLO


p: És la profunditat de la protecció solar.

distància vertical entre la horitzontal de la protecció solar i la línea

d’ombra (mitja altura de la finestra).

hi ha representats els coeficients òptims per a proteccions

fixes a la latitud de Catalunya:

FLO òptim

0,85

1,25

2,40

1,30

0,90

Els elements de control solar a l’hivern s’utilitzen per regular els efectes de

no pas de la calor, la qual cosa fa recomanable que


Il·luminació rebuda en la latitud 40segons els mesos de l’anyMesures a tenir en compte per calcular el FLO


44

la horitzontal de la protecció solar i la línea

hi ha representats els coeficients òptims per a proteccions

FLO òptim

ar els efectes de la

no pas de la calor, la qual cosa fa recomanable que


Il·luminació rebuda en la latitud 40˚ segons els mesos de l’any


45

Per contra, a l’estiu convé que siguin exteriors, ja que així no entra l’escalfor i

es manté un entorn més fresc.

S’han de dissenyar correctament les proteccions solars per les possibles

conseqüències que tinguin sobre la il·luminació.

Segons com estiguin ubicades les proteccions solars respecte les llunes

ofereixen diferent protecció als raigs solars:

A. Interior.

B. Entre les llunes és de tres a quatre vegades més eficient que a l’interior.

C. Exterior és de set a deu vegades més eficient que a l’interior.

Diferents opcions de col·locar les proteccions


46

4.2. Sistemes actius

Mitjançant estratègies actives es poden cobrir necessitats energètiques d’un

edifici.

4.2.1. Consum i producció d’energia

Energia solar fotovoltaica

Les instal·lacions d’energia solar fotovoltaiques

estan formades per plaques solars que contenen

cèl·lules solars, que alhora estan formades per

materials semiconductors com el silici. Aquestes

cèl·lules generen càrregues elèctriques quan

estan exposades al sol.

Les cèl·lules solars tenen una vida il·limitada, ja que els materials que la formen

no es malmeten durant la producció d’electricitat.

Les plaques generen corrent continu, per tant és necessari un inversor per

convertir-lo en corrent altern.

Energia solar tèrmica

L’energia solar tèrmica consisteix en aprofitar

l’energia del sol per a la producció d’aigua

calenta sanitària i calefacció. La instal·lació està

formada per col·lectors, que concentren i

acumulen la calor del sol i la transmeten al fluid

que volem escalfar.

Normalment es col·loquen amb una inclinació de 35˚, mitjana de la inclinació de

tot l’any. Tot i que molts arquitectes les posen amb una inclinació de 90˚, en

què es capten perfectament els raigs solars a l’hivern, que és quan es

necessita més aigua calenta. A l’estiu no es capta tanta energia però és

suficient per la demanda que es té.

Plaques solars fotovoltaiques

Plaques solars tèrmiques


47

Energia geotèrmica

Consisteix en aprofitar la calor

interna de la terra per proporcionar

aigua calenta sanitària i calefacció a

edificis.

En els habitatges s’aprofita que a

una certa profunditat la temperatura

del sòl és constant (15˚C en latituds

mediterrànies). Aquest sistema

serveix de refrigeració a l’estiu i de

calefacció a l’hivern mitjançant un

intercanviador.

El circuit exterior o col·lector és un conjunt de tubs de plàstic

pels quals circula una solució anticongelant.

Per aplicar la climatització en l’habitatge s’utilitza el terra

radiant (que és la millor opció ja que és la més semblant a la

corba ideal de temperatura), convectors d’aire o radiadors

convencionals.

Energia eòlica

Aquest tipus d’energia també es pot usar a petita

escala per a edificis residencials.

Hi ha dos sistemes: els que es col·loquen en la

coberta i els que es situen en màstils.

Els aerogeneradors més potents són els de màstil

i no pas els que s’instal·len sobre les cobertes. La

seva producció varia depenent de la longitud de

les pales de la turbina, la velocitat del vent, etc.

Esquema del funcionament de l’energia geotèrmica amb terra radiant i radiadors

Gràfica de la corba ideal de temperatura

Aerogenerador que funciona sempre, ja que s’inclina segons d’on procedeix el vent


48

Biomassa

És un sistema que mitjançant la combustió de

matèria vegetal es pot obtenir aigua calenta

sanitària i calefacció.

Les calderes de biomassa requereixen una

instal·lació que es composa de la caldera, d’un

sistema d’acumulació i un sistema

d’emmagatzematge de pèl·let, que és el

combustible que s’utilitza.

El pèl·let és matèria vegetal trinxada i en forma de cilindre per facilitar la

combustió.

Pèl·lets

Caldera de biomassa subministrada per un vis sens fi


49

5. Gestió de les aigües i residus

L’aigua és un bé escàs, tant sols un 2% de l’aigua és dolça, per això se n’ha de

fer un bon ús. Els edificis moderns reutilitzen la majoria de l’aigua que utilitzen

o simplement aprofiten la de les precipitacions.

5.1. Gestió de les aigües pluvials

La recuperació de l'aigua de pluja consisteix a recollir d'una superfície,

normalment la teulada o terrasses, canalitzar-la mitjançant canals i tubs, filtrar-

la i emmagatzemar-la en dipòsits.

Aquests dipòsits estan proveïts d'una bomba amb circuit independent de la

xarxa general, per fer-la arribar a tots aquells llocs on no necessitem aigua

potable, com a jardins, rentadores, WC, neteja de terres i terrasses, etc. A més

a més, l'aigua de pluja no conté calç ni productes químics.

Existeixen tres sistemes de captació d’aigües pluvials segons els usos que es

vulguin realitzar.

• Per a la llar i jardí

Amb aquest sistema es pot aprofitar

l'aigua per a WC, rentadores, jardí,

etc; el sistema va gastant sempre la

que té emmagatzemada, en el cas

que s'esgotés, automàticament

agafaria de la xarxa general.

Dipòsit d’aigües pluvials


50

• Per ús de reg i neteja

Aquest sistema únicament està connectat a

una bomba, que porta l’aigua al sistema de

reg o a una aixeta per a mànega.

• Recollida simple

És un sistema senzill i econòmic,

amb dipòsits exteriors en que es

recullen petites quantitats d’aigua.

El reciclatge d’aigües pluvials, segons Antoni Morales, annex III , és molt

rendible, ja que amb una petita inversió, xarxa de canonades i dipòsit, es pot

estalviar molts litres d’aigua de la xarxa corrent i utilitzar-la per diverses

tasques, en l’edifici on treballa, recarregar les cisternes del vàters.

Dipòsit d’aigües pluvials connectat amb una bomba

Dipòsit d’aigües pluvials exterior

5.2. Gestió de les aigües grises

Canalitzar les aigües residuals de les llars

ja fa molts segles que es

primers en recollir i transportar les aigües

residuals i pluvials des de la població

d’origen fins al lloc del medi natural on

s’abocaven van ser les civilitzacions que

vivien en l’actual Índia al segle IV aC, més

tard els habitants de l’actual Bagda

2500 aC, i posteriorment els romans van desenvolupar la Cloaca Màxima.

seu origen era un canal a cel obert que recollia les aigües de pluja,

posteriorment cobert. Les restes d’aquesta claveguera indiquen que tenia unes

dimensions de 3 m d’altura

Abans de començar a explicar qualsevol tractament d’aigües definirem què són

les aigües grises i negres.

Les grises són aigües residuals produïdes en dutxar

les mans i rentar la roba

produïdes als vàters i a la pica de la cuina

Gràfica que mostra el consum mi

lavabo10%

rentar plats9%

beure i cuinar5%

neteja casa4%

Consum d'aigua d'un habitatge


Gestió de les aigües grises i negres

Canalitzar les aigües residuals de les llars

ja fa molts segles que es realitza. Els

primers en recollir i transportar les aigües

residuals i pluvials des de la població

d’origen fins al lloc del medi natural on

s’abocaven van ser les civilitzacions que

vivien en l’actual Índia al segle IV aC, més

tard els habitants de l’actual Bagdad al

2500 aC, i posteriorment els romans van desenvolupar la Cloaca Màxima.



dimensions de 3 m d’altura.


les aigües grises i negres.

Les grises són aigües residuals produïdes en dutxar-se, banyar

roba (50%-70%). En canvi les aigües negres són

la pica de la cuina (30%-50%).

Gràfica que mostra el consum mitjà d’aigua en una llar catalana

WC30%

dutxa-banyera20%

rentadora20%

beure i cuinar5%

regar plantes2%

Consum d'aigua d'un habitatge

“Cloaca Màxima de Roma


51

2500 aC, i posteriorment els romans van desenvolupar la Cloaca Màxima. En el




se, banyar-se, rentar-se

. En canvi les aigües negres són aquelles

una llar catalana

Cloaca Màxima de Roma”


52

Per dur a terme el reciclatge s’utilitzen diversos sistemes:

Sistema Pontos de Hans Grhoe

1-Prefiltrat

Les partícules més grans com cabells i fragments tèxtils són recollits en filtres

que es buiden automàticament mitjançant el bombeig d’un esprai, els

sediments passen a les aigües residuals.

2-Doble tractament biològic

A la cambra de reciclatge principal i secundària, les partícules són

descompostes per bioagents. L’aigua es bombeja al següent pas en intervals

de 3 hores.

3-Eliminació de sediments

Els sediments orgànics que es produeixen durant el procés de reciclatge són

succionats regularment i dirigits a les aigües residuals.

Esquema del funcionament del sistema Pontos


53

4-Esterilització per ultraviolada

Abans d’arribar a la càmera d’emmagatzematge, l’aigua passa per una

làmpada ultraviolada que la desinfecta.

5-Incorporació d’aigua neta segons la necessitat

Si la quantitat d’aigua de la càmera d’emmagatzematge arriba a un nivell baix,

l’aigua neta seria incorporada per assegurar l’aigua necessària per els cisternes

dels vàters.

El resultat compleix amb totes les normatives europees per l’aigua d’ús

domèstic.

Però com diu en Jordi Rodríguez-Roda i Layret en l’annex II en un sol

habitatge no és rendible, ja sigui per la gran inversió com pel poc rendiment

que ofereixen els sistemes de reciclatge d’aigües grises i negres.

Filtres verds

Filtre verd és una tecnologia de baix cost i explotació que aprofita la capacitat

física, química i biològica del sòl per a depurar les aigües residuals.

•Depuració química: assimilació de substàncies com nutrients, per plantes com

pollancres, carrizos i joncs.

•Depuració biològica: Metabolització per microorganismes de la matèria

orgànica, que en pot eliminar fins a un 85%.

Les plantes que es solen posar per depurar les

aigües tenen teixits especialitzats pels que

condueixen l’oxigen de l’aire i el produït per la

fotosíntesis fins a les arrels. A les arrels

d’aquests vegetals hi viu una abundant flora

microbacteriana que utilitza l’oxigen

subministrat per viure. Els microbacteris

degraden la matèria orgànica de forma natural.

Espècies de vegetals utilitzats en filtres verds


54

Depuració natural per sistema de llacunatge

És un tractament biològic, imitant la natura en els aiguamolls, format per

basses impermeabilitzades plenes de grava. Les aigües brutes entren per un

costat de la bassa, es deixen reposar fins que la matèria orgànica que

contenen s’estabilitza per descomposició bacteriana. Un cop depurada l’aigua

surt uns dies desprès per un sobreeixidor a l’altra banda.

Es calculen que la superfície d’estany per persona en el sistema de llacunatge

és de 8-10 m². El cost de la instal·lació és de 600 a 1000 euros per persona.

Fosa sèptica i filtres verds

1- Fossa sèptica: descomposició matèria orgànica i decantació de sòlids

gruixuts i grasses.

2- Zona anaeròbica: fermentació de matèria orgànica.

3- Zona aeròbica: oxidació i retenció d'olors.

4- Filtre vegetal: assimilació de nutrients.

Esquema del funcionament del llacunatge

Esquema del funcionament de la fosa sèptica juntament amb els filtres verds


55

5.3. Gestió dels residus sòlids

La gran majoria dels residus domèstics que produïm són reutilitzables o

reciclables.

5.3.1. Reciclatge

Reciclar consisteix en

recuperar i reprocessar parts

o elements d’un producte

determinat quan estan al

final de la seva vida útil.

Els residus són recol·lectats,

separats, sanejats, proces-

sats i enviats a una planta

especialitzada per tornar a

ser manufacturats.

Amb el reciclatge s’evita el

malbaratament de materials, l’ús

d’energia, la contaminació

atmosfèrica i la contaminació de

l’aigua en l’abocament.

Reciclar per tant, és l’acció de

tornar a introduir en el cicle de

producció i consum productes que

eren residus i tornaran a ser

matèries primeres.

Algunes de les raons per reciclar són:

• Cada català produeix 1,4 kg de deixalles al dia, és a dir, 42 kg al mes o

511 kg l’any. Per tant, tota la població de Catalunya produeix al cap de

l’any 3.577.000.000 kg de residus.

Composició d’una bossa de deixalles d’una llar catalana

Cicle de producció i consum d’un material


56

• Si la producció del vidre es fa amb vidre reciclat, es produeix un estalvi

energètic del 44%.

• Recuperar dues tones de plàstic equival a un estalvi d’una tona de

petroli.

• Per cada tona de vidre reciclat hi ha un estalvi d’1,2 tones de matèries

primeres.

• Per cada tona d’alumini abocada a l’abocador, cal extreure quatre tones

de bauxita (material del qual s’obté l’alumini).

• Per cada tona de paper reciclada, es salven 17 arbres.

5.3.2. Compostatge

El compostatge casolà és un procés natural de

transformació de les restes orgàniques que tirem

a les escombraries, en compost, un adob natural

molt semblant a la terra vegetal, que millora

l’estructura del sòl.

Amb la instal·lació d’un compostador una família

mitjana de Catalunya deixa de produir uns 1200

kg de residus orgànics a l’any, tenint en compte

les restes del jardí com ara la poda o la gespa.

Compostant les restes orgàniques reduïm els residus destinats a l’abocador,

disminuïm l’ús de fertilitzants químics i ens autoproveïm d’un adob de qualitat.

Els avantatges d’aquest compost són:

� És un adob natural amb gran poder fertilitzant

que aporta nutrients al sòl que asseguren el

creixement equilibrat de les plantes.

� Regula la humitat del sòl perquè permet una

millor retenció de l’aigua.

� Regula el pH del sòl.

Cicle de la matèria vegetal

Compostador domèstic


57

� Millora la salut de les plantes i esdevenen més resistents a malalties.

� Es redueixen els residus orgànics que s’aporten a l’abocador.

� És totalment gratuït.

Hi ha quatre regles bàsiques:

1 - Ubicar el compostador en un lloc a l’ombra, amb un bon drenatge

(directament sobre el terra) i resguardat del vent.

2 - Cal incorporar al compostador matèria verda i matèria llenyosa a parts

iguals:

Matèria verda: gespa, flors, fulles verdes... (molt rica en nitrogen).

Matèria llenyosa: fulles seques, poda triturada, palla, herba seca, encenalls,

serradures. També tovallons de paper de cuina (molt rica en carboni)

3 - S’ha de barrejar bé: la barreja dels diferents tipus de materials és el que fa

possible que el procés es doni de forma natural

4 - Controlar la humitat: si el material està molt sec, no es composta. Si està

molt humit, es pot podrir. Sabrem que en el compostador hi ha una bona

humitat quan en aixecar la tapa, veiem algunes gotes d’aigua enganxades

Durant la descomposició de la matèria orgànica la pila perd entre el 70% i el

80% del volum inicial, el compostador triga molt a emplenar-se del tot.

Perquè la pila s’escalfi necessita tenir un volum mínim, que sol ser de la meitat

del compostador. A partir de l’escalfament de la pila, el procés de compostatge

té dues fases ben diferenciades: la fase de fermentació (la meitat superior) i la

fase de maduració (la meitat inferior).

Els responsables del procés de descomposició són organismes vius que es

presenten de forma natural com bacteris, fongs, algues i petits insectes de

jardí.

Normalment el compost triga de 3 a 5 mesos en estar llest, quan té aspecte de

terra de color marró fosc i estarà a temperatura ambient.


58

6. Avantatges i desavantatges de l’arquitectura bio climàtica

Avantatges:

-Estalvi econòmic a llarg termini.

-Utilització d’energies respectuoses amb el medi ambient.

-Els materials usats són reciclables.

-Utilització d’aïllants acústics i tèrmics.

-Aprofitament de totes les estances de la casa.

-Mentalització de la gent envers el medi ambient.

-Tècniques innovadores per al futur.

Inconvenients:

-Gran inversió econòmica inicial.

-Període de construcció llarg.

-Dificultat de trobar arquitectes especialitzats.

-Arquitectes més cars.

-Materials difícils d’aconseguir.

-Materials més cars.

-Irregularitat dels elements bioclimàtics.


59

CONCLUSIONS


60

Per començar les conclusions farem una valoració dels objectius plantejats:

• El primer objectiu era el d’explicar detalladament què és l’arquitectura

bioclimàtica i en què consisteix. Això ha quedat explicat en l’apartat que

duu com a títol “definició del concepte d’arquitectura bioclimàtica”, també

comento diferents conceptes com el de confort o el de clima i

microclima, que ajuden a comprendre millor el primer objectiu.

• El segon objectiu era el de comentar diversos sistemes per millorar

l’eficiència i reduir l’energia utilitzada en l’habitatge i aprofitar les

renovables. Això ha quedat explicat en l’apartat que duu el títol “Mètodes

de climatització i control de temperatura”, en que he dividit els sistemes

passius, pròpiament l’arquitectura bioclimàtica, i els sistemes actius.

Intento fer un recull de possibles solucions, moltes es poden combinar

per millorar l’eficiència de l’habitatge.

• El tercer objectiu era el d’investigar els sistemes de reciclatge i

aprofitament d’aigües grises i negres. Ha quedat explicat en l’apartat

“Gestió de les aigües i residus”. En el qual explico diversos mètodes per

gestionar les aigües pluvials i poder-les aprofitar i així estalviar aigua

corrent. També comento diverses maneres de gestionar les aigües

grises i negres i poder-les reaprofitar o simplement mínimament netejar.

Finalment també parlo del reciclatge dels residus sòlids, centrant-me en

el reciclatge i el compostatge a nivell domèstic.

Hi ha realitzats molts d’altres treballs de l’arquitectura bioclimàtica, però

combinar-la també amb el reciclatge de les aigües produïdes en un

habitatge, crec que és nou. És intentar arribar al súmmum de la casa

autosuficient. Tant sols he provat d’apropar-m’hi.

• Finalment, el quart objectiu, el de comentar els avantatges i

inconvenients de l’arquitectura sostenible queda explicat en l’apartat que

té el mateix títol.


61

És un apartat perquè la societat vegi que no és una tecnologia gaire

costosa i que a la llarga dóna avantatges.

A l’hora de fer el treball he tingut la sort de trobar molta bibliografia, molts

estudis, molts llibres, molta informació actual a llibres i revistes, però al mateix

temps ha suposat la dificultat principal, l’excés d’informació d’aquest tema. Per

poder-ne extreure el que realment m’interessava he hagut de llegir molts llibres,

articles, pàgines web per trobar la informació adient. Però per contra, he après

a buscar correctament la informació, resumir-la, redactar-la i per últim: treure’n

conclusions.

He pogut treballar molt bé gaudint de les biblioteques públiques i sobretot

descobrint la de la Universitat de Girona amb la seva amplitud d’horari.

Durant el treball he anat ampliant les parts que em semblaven més interessants

i que s’ajustaven més a la meva idea inicial. I al mateix temps anava definint

cap al punt on volia arribar.

Els diferents punts de la part teòrica són extensos i expliquen com a mínim una

petita idea. La part pràctica es podria ampliar en l’apartat en què anomeno els

diferents elements generadors d’energia, ja que es podrien fer els càlculs. Es

podria calcular la producció de l’aerogenerador i la dels electrodomèstics de la

casa, els graus centígrads que escalfarien l’aigua les plaques tèrmiques de la

coberta situades amb una inclinació de 90˚ i finalment els graus centígrads que

escalfaria la casa el terra radiant que funciona amb energia geotèrmica, i si és

així, la superfície que hauria de tenir al subsòl. Per la resta considero que està

complet.

Fer el treball ha estat una experiència molt gran, crec que totes aquestes hores

d’esforç i de treball han valgut la pena, ja que he après molt. Aquest

aprenentatge no només ha estat de supòsits teòrics sinó que m’ha ajudat a

percebre detalls bioclimàtics arreu on trepitjo. És a dir, allà on vaig em fixo en

detalls constructius, pregunto, ho entenc i en trec conclusions que enllaço amb

altres elements que he observat.


62

Durant el treball em vaig cansar una mica de la part teòrica, ja que potser la

vaig fer massa extensa, perquè trobava tant i tant de material que m’era difícil

deixar d’explicar tot el que llegia i entenia, però per contra he acabat explicant

tot el que volia.

M’he divertit molt fent la part pràctica, tant les entrevistes a persones

relacionades d’aquest món com participar en una comunitat autosuficient i

sobretot dissenyant i elaborant la maqueta.

Les persones entrevistades van ser escollides com a exemple d’habitatge

innovador (Jordi Rodríguez-Roda) i d’una obra pública (Toni Morales) per així

veure com es tractava aquest tema des de les diferents perspectives. Per mi

van ser unes entrevistes i visites molt enriquidores i em vaig sentir molt ben

atès i tractat. A part de les entrevistes també he tingut converses i

suggeriments de persones d’aquest àmbit laboral que m’han ajudat a decidir la

direcció del treball.

Sobre el treball de camp del projecte IREHOM vaig poder aprendre

l’engranatge de tota una comunitat i no només d’un sol edifici que és el que

constava el meu treball pràctic. Això també em va permetre observar que quan

es tracta d’energia alternativa surt a compte pensar en grup i no pas de forma

individual. En aquest cas concret tenint en compte que aquesta comunitat està

aïllada d’altres nuclis urbans i que d’entrada no disposa dels serveis generals,

ser autosuficients ha estat una alternativa molt més rendible que fer arribar les

xarxes generals de serveis.

La maqueta va ser el resultat final de la meva idea d’habitatge després de fer

un croquis amb el conjunt d’idees i detalls bioclimàtics ja plasmats, es van

elaborar els p

Documents

Arquitectura bioclimàtica Memòria descriptiva 2014...Arquitectura Bioclimàtica Construcció respectuosa amb el medi ambient 10 M’agradaria expressar la gratitud que sento envers