Monitorización y confort en una vivienda GREB
La idea de monitorización y confort se hace necesaria a la hora de conocer la calidad de la vivienda. Son escasos los estudios sobre el comportamiento térmico en viviendas existentes ejecutadas bajo parámetros de sostenibilidad y el uso de materiales tradicionales. Por ello se hace necesario aportar una nueva perspectiva en su análisis. Es necesario incorporar otras contabilidades energéticas no habituales, como son el confort y el coste económico en condiciones reales de uso.
El objetivo del presente estudio es medir y valorar el comportamiento térmico de una vivienda unifamiliar de paja construida con técnica GREB. De esta forma es posible estimar su grado de confort a lo largo de un año en condiciones reales de uso, monitorizando sus valores de temperatura. El estudio es fruto de la colaboración con el arquitecto Mirco Zecchetto (www.casapasiva.es) quien ha realizado el diseño y ejecutado la vivienda durante los años 2011 y 2013.
Desde hace varios años la empresa Rehabilita Energía mantiene una línea de investigación dedicada a la monitorización de viviendas de carácter tradicional y realizadas con materiales sostenibles; entre las que se han analizado pallozas en la Sierra de Os Ancares, entre las provincias de Galicia y Castilla y León; apartamentos rurales ejecutados con balas de paja (Ordes, A Coruña); edificaciones con muros de tapial (Aceuchal, Extremadura); galerías acristaladas (A Coruña) o el modelo Earthship en Brighton (U.K.).
Contenido
Viviendas analizadas
La monitorización se ha realizado en dos viviendas situadas en la localidad de Corbera de Llobregat, Barcelona, para tener un marco comparativo de referencia. Una de ellas es la vivienda unifamiliar aislada objeto, del estudio “Vivienda GREB”, de dos plantas con estructura mixta de madera, ventanas de madera con doble vidrio, aislamiento de 35 cm de paja y revocos de cal. La segunda, denominada “Vivienda Referencia”, se sitúa en la planta baja de un bloque de viviendas, ejecutada con estructura de hormigón, fachadas de ladrillo cara vista, ventanas de aluminio y vidrio sencillo; en esta vivienda el propietario mejoró el aislamiento térmico hace unos años inyectando celulosa en las cámaras de aire de las fachadas. Las características de ambas se recogen en la Tabla 1.
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Monitorización y fuentes de datos
La monitorización de ambas viviendas se ha realizado utilizando medidores “data logger” que han registrado durante un año a intervalos horarios los datos de temperatura (ºC). En ambos casos los medidores se han situado en el interior de las viviendas, en espacios con poca oscilación térmica, alejados de fuentes de radiación solar directa y equipos de calefacción o refrigeración con el objetivo de obtener valores medios de temperatura representativos.
Los propietarios han facilitado también los consumos y coste anual de energía correspondiente a los equipos de calefacción, sin que en ninguna de ellas existan instalaciones de refrigeración.
Por otra parte, se ha obtenido información subjetiva que no es posible cuantificar con los anteriores parámetros, mediante una encuesta realizada a los propietarios relativa al confort y a la sensación térmica en el interior de sus viviendas.
Resultados térmicos anuales
Los resultados horarios obtenidos a lo largo del año, para ambas viviendas se muestran en la figura 1, alcanzándose los valores máximos durante el mes de agosto y los mínimos entre los meses de diciembre/enero. Se define, además, una franja de confort térmico comprendida entre 19-26 ºC, algo más amplia que las habituales temperaturas operativas definidas en el RITE3 como 23-25 ºC (verano) y 21-23 ºC (invierno), considerando el confort adaptativo utilizado por los ocupantes.
Ampliando la información
Sin embargo, los resultados de temperatura anteriores no dan información respecto al bienestar térmico ni de confort alcanzado en el interior, por lo que se han valorado los grados/hora diarios en los que las temperaturas se mantienen fuera de la franja de 19-26 ºC. El número de horas de disconfort mensuales (horas de calor/frío excesivo) que superan esa franja se indican en las figuras 2 y 3 para cada vivienda, en las que además se reflejan los costes mensuales debidos a consumos de calefacción según la información facilitada por los propietarios.
Los datos anteriores acumulados de horas de disconfort y costes en calefacción totales se muestran en la figura 4. Con un total de 5.513 horas de disconfort de la “Vivienda Referencia” respecto a los 3.327 horas de la “Vivienda GREB”, y unos costes anuales de 602,30 € y 324 € respectivamente.
Relacionando ambos parámetros es posible obtener el porcentaje de horas de confort y un ratio del coste económico que supone cada grado de confort en cada vivienda. Las figuras 5 y 6 reflejan un mejor comportamiento térmico de la “Vivienda GREB”, con un 62% de las horas en confort respecto a un 37% de la “Vivienda Referencia”. El coste que supone cada grado de confort es menor en la “Vivienda GREB”, 0,06 €/ºC que se incrementa hasta los 0,185 €/ºC de la “Vivienda Referencia”.
Figuras 5 y 6. Cómputo total de horas de disconfort y relación €/horas confort.
Sensación del confort de los ocupantes
Para corroborar los resultados, se realizó una encuesta a los ocupantes de ambas viviendas en la que se les preguntaba por parámetros subjetivos de confort térmico. Los resultados de la encuesta reflejan que en la “Vivienda Referencia” el confort térmico se obtiene durante épocas intermedias de otoño/primavera, mientras que para el caso de la “Vivienda GREB” se obtiene durante todo el año.
Es interesante, además, indicar que en ambas viviendas las medidas de calefacción/refrigeración utilizadas son suficientes para estar en condiciones de confort. Para el caso de la “Vivienda Referencia” las medidas adoptadas son el uso de la caldera de gas en invierno y abrir ventanas durante las horas más frescas del verano. En el caso de la “Vivienda GREB” la estufa de leña y los apoyos puntuales de calefactores son suficientes en invierno, mientras que reducir la ventilación y la apertura de huecos es la estrategia utilizada en épocas de calor.
Cabe señalar que las transmitancias térmicas de la envolvente son sensiblemente mejores en la “Vivienda GREB”. Sin embargo, ofrece más metros de envolvente y cubierta exterior. Por el contrario la “Vivienda Referencia” posee menos superficie de envolvente con dos fachadas exteriores, siendo el resto de fachadas colindantes con áreas comunes o habitadas.
Conclusiones
Los resultados de la monitorización indican que para una amplia franja de confort definida entre 19-26 ºC, la “Vivienda GREB” ofrece más horas de confort anuales y con un coste de calefacción menor. Ello concuerda, además, con la apreciación de los propietarios y, sobre todo, para la “Vivienda GREB” en la que la sensación general de confort se mantiene a lo largo de todo el año.
Por extensión, es posible deducir que se puede llegar a resultados parecidos utilizando también otras técnicas de construcción con balas de paja, como la técnica CUT o la Nebraska, pasando por sistemas de postes y vigas que ofrecen buenas soluciones de puentes térmicos.
La técnica GREB
Por Mircco Zechetto. Casa Pasiva.
La técnica GREB (Groupe de Recherche Écologique de la Batture) se desarrolló a principios de los años 90 por el Grupo de Investigación Ecológica de la Batture, Canadá. Se basa en el empleo de cuatro materiales básicos: madera, paja, cal hidráulica y cemento, pero puede reducirse a tres prescindiendo del cemento.
La estructura consiste en un entramado de listones de madera de 100 x 40 mm de sección, arriostrados por paños de mortero GREB y entremedio las balas de paja que suministran un importante espesor de aislamiento térmico (transmitancia térmica aproximada U=0,12 W/m2K) y acústico.
El mortero GREB, compuesto de 4 partes de serrín, 3 de arena, 1 de cal y 1 de cemento aporta estabilidad estructural y, a la vez, transpirabilidad. También existe la opción de no utilizar cemento, con una proporción de 8 de serrín, 9 de arena y 6 de cal hidráulica NHL5.
Para el acabado exterior es preferible un mortero de cal o revestido de madera con ventilación. En el interior puede funcionar muy bien un acabado de arcilla, arci-cal o cualquier tipo de trasdosado.
Esta técnica se hizo bastante famosa por la simplicidad constructiva al trabajar con un reducido número de materiales y con listones ligeros y fáciles de montar.
Los materiales
Madera: la más recomendada es la de abeto de Douglas, también conocido como pino de Oregón, pero se pueden utilizar otro tipo de maderas considerando aspectos como la proximidad, ecología, etc., siempre y cuando se pueda asegurar la clase de resistencia estructural C24.
Serrín: transforma el mortero en un material de excelentes características higroscópicas.
Arena: en los morteros, permite aumentar la resistencia y flexibilidad y puede ser de diversos tipos. Permite también dejar la superficie lo suficiente rugosa para poder recibir el acabado final.
Cal: puede utilizarse cal aérea en la opción de mortero con una parte de cemento o hidráulica NHL5 en la opción sin cemento. Añade plasticidad, durabilidad, transpirabilidad y permeabilidad al vapor de agua.
Cemento: se utiliza por su alta resistencia a la compresión, permitiendo acelerar los tiempos de ejecución al poder desencofrar a las 24 horas.
Bibliografía
Agradecimientos
A los propietarios de las viviendas que nos han abierto sus hogares, sin cuya inestimable colaboración no hubiera sido posible la realización del estudio.
Notas
1.- CTE-HE. Código Técnico de la Edificación. Ahorro de Energía (Real Decreto 732/2019).
2.- Fuente: https://www.casapasiva.es/
3.- RITE. Reglamento instalaciones térmicas en los edificios (RD 1027/2007).
https://www.rehabilitaenergia.com/, https://orcid.org/0000-0001-7588-8153
* Pablo Fernández Ans, forma parte del equipo de Rehabilita Energía creado en 2011. Han desarrollado proyectos, direcciones y ejecución de obras, control de calidad; área docente: asesoramiento en colegios profesionales, impartición de cursos de formación; área energética: cálculo y análisis energético; área de investigación: diversas publicaciones y artículos.
Artículo publicado en la revista EcoHabitar nº68 en invierno 2021.
