La casa pasiva ( en alemán : Passivhaus ) es un estándar voluntario para la eficiencia energética en un edificio , que reduce la huella ecológica del edificio . [1] Cumplir con estos estándares da como resultado edificios de energía ultrabaja que requieren poca energía para calentar o enfriar espacios. [2] [3] [4] [5] [6] En Suiza se utiliza un estándar similar, MINERGIE-P . [7] Existen normas para propiedades residenciales y también se han construido según las normas varios edificios de oficinas , escuelas , guarderías y un supermercado . El diseño no es un apéndice o complemento del diseño arquitectónico, sino un proceso de diseño que se integra con el diseño arquitectónico. [8] Aunque generalmente se aplica a edificios nuevos, también se ha utilizado para rehabilitaciones.
En 2008, las estimaciones del número de edificios de casas pasivas en todo el mundo oscilaban entre 15.000 y 20.000 estructuras. [9] [10] En 2016, había aproximadamente 60.000 estructuras certificadas de todo tipo en todo el mundo. [11] La gran mayoría de estructuras pasivas se han construido en países de habla alemana y Escandinavia . [9]
El término "casa pasiva" ha tenido al menos dos significados en la literatura. Su significado anterior, utilizado desde la década de 1970, era un edificio de bajo consumo energético diseñado para explotar tecnologías solares pasivas y establecer una temperatura interior confortable con un bajo requerimiento de energía para calefacción o refrigeración. Más recientemente, el término se utiliza para indicar un edificio que está certificado para cumplir con los criterios del estándar passivhaus , incluidas las demandas de calefacción, refrigeración y energía primaria, además de los requisitos de estanqueidad, confort térmico y demandas energéticas no relacionadas con la calefacción. [12]
El estándar passivhaus se originó a partir de una conversación en mayo de 1988 entre Bo Adamson de la Universidad de Lund , en Suecia , y Wolfgang Feist del Institut für Wohnen und Umwelt (Instituto para la Vivienda y el Medio Ambiente), en Darmstadt , Alemania . [13] Posteriormente, su concepto se desarrolló aún más a través de una serie de proyectos de investigación, con la ayuda financiera del estado alemán de Hesse . [14]
Gran parte de las primeras construcciones de "casas pasivas" se basaron en la investigación y la experiencia de los constructores norteamericanos durante la década de 1970, quienes, en respuesta al embargo petrolero de la OPEP , buscaron construir casas que usaran muy poca o ninguna energía. [15] Estos diseños a menudo utilizaban ventanas expansivas de captación solar , que utilizaban el sol como fuente de calor. Sin embargo, el superaislamiento se convirtió en una característica clave de tales esfuerzos, como se ve en la Casa de Conservación de Saskatchewan en Regina , Saskatchewan (1977) y la Casa Leger en Pepperell, Massachusetts (1977). [16] La Casa de Conservación de Saskatchewan fue un proyecto del Consejo de Investigación de Saskatchewan (SRC) con Harold Orr como ingeniero principal. [17] El equipo desarrolló de forma independiente un intercambiador de aire con recuperación de calor (HRV), una recuperación de agua caliente y un aparato de puerta sopladora para medir la estanqueidad del edificio. [18] En particular, la casa fue diseñada para el clima extremo de -40 °C a +40 °C de las praderas canadienses . Las casas SRC y Leger fueron anteriores a la casa de Lyngby, Dinamarca (1975), desarrollada por la Universidad Técnica de Dinamarca , y se construyeron varias casas entre 1977 y 1979 basadas en el diseño de la casa Lo-Cal (1976) desarrollado por la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign . [19]
El nombre "pasivo" puede atribuirse en parte a William Shurcliff , un físico estadounidense que contribuyó al Proyecto Manhattan de la Segunda Guerra Mundial y que en la década de 1970 se convirtió en un defensor del diseño de viviendas energéticamente eficientes:
"¿Qué nombre debería darse a este nuevo sistema? ¿Pasivo superaislado? ¿Pasivo super-ahorro? ¿Pasivo mini-necesidad? ¿Pasivo microcarga? Me inclino por el 'pasivo microcarga'". Como se llame, tiene (predigo) un gran futuro". -William Shurcliff, 1979 [20]
Uno de los primeros libros que explica los conceptos de construcción de casas pasivas fue The Passive Solar Energy Book de Edward Mazria en 1979. [21]
La eventual construcción de cuatro casas adosadas (casas adosadas o casas adosadas) fue diseñada por el estudio de arquitectura Bott, Ridder and Westermeyer para cuatro clientes privados. Las primeras residencias Passivhaus se construyeron en Darmstadt en 1990 y los clientes las ocuparon al año siguiente.
En septiembre de 1996 se fundó en Darmstadt el Passivhaus-Institut para promover y controlar los estándares Passivhaus . Se estima que en 2010 se habían construido más de 25.000 estructuras passivhaus . [1] [9] [22] La mayoría están ubicadas en Alemania y Austria , otras en varios países del mundo.
En 1996, después de que el concepto fuera validado en el Instituto de Darmstadt, con una calefacción de espacios un 90% menor que la requerida para un edificio nuevo estándar en ese momento, se creó el Grupo de Trabajo de Casas Pasivas Económicas. Este grupo desarrolló el paquete de planificación e inició la producción de los componentes innovadores que se habían utilizado, en particular las ventanas y los sistemas de ventilación de alta eficiencia. Mientras tanto, se construyeron otras casas pasivas en Stuttgart (1993), Naumburg, Hesse , Wiesbaden y Colonia (1997). [23]
Los productos que se habían desarrollado según el estándar Passifhaus se comercializaron durante y después del proyecto CEPHEUS patrocinado por la Unión Europea , que demostró el concepto en cinco países europeos en el invierno de 2000-2001. La primera casa certificada se construyó en 2006 cerca de Bemidji, Minnesota , en Camp Waldsee de German Concordia Language Villages . [24] El primer proyecto de modernización pasiva de EE. UU., la casa remodelada del artesano O'Neill en Sonoma, California , [25] fue certificado en julio de 2010.
En los Estados Unidos, el concepto de diseño passivhaus fue implementado por primera vez por Katrin Klingenberg en 2003 cuando construyó un prototipo de casa pasiva llamado "The Smith House" en Urbana, Illinois . [26] En consecuencia, ella y el constructor Mike Kernagis cofundaron el Laboratorio de Construcción Ecológica (E-Colab) en 2004 para explorar más a fondo la viabilidad del diseño pasivo asequible. [27] Con el tiempo, condujo a la creación del Passive House Institute United States (PHIUS) en 2007. [28] Posteriormente, el PHIUS publicó su Estándar de Construcción PHIUS + 2015 y certificó más de 1200 proyectos y 1,1 millones de pies cuadrados (100.000 m 2 ) en todo Estados Unidos. [28] En 2019, Park Avenue Green, un edificio de viviendas para personas de bajos ingresos en Nueva York, se construyó con el estándar passivhaus . Posteriormente, el edificio se convirtió en la "casa pasiva" certificada más grande de América del Norte. [29]
La primera "casa pasiva" de Irlanda [30] fue construida en 2005 por Tomas O'Leary, diseñador y profesor de "casas pasivas". La casa se llamó "De la nada". Al finalizar, Tomás se mudó al edificio. [31]
La primera casa prefabricada pasiva estandarizada del mundo fue construida en Irlanda en 2005 por Scandinavian Homes [32] [33] una empresa sueca, que desde entonces ha construido más casas pasivas en Inglaterra y Polonia . [34]
La primera "casa pasiva" certificada en la región belga de Amberes se construyó en 2010. [35] En 2011, la ciudad de Heidelberg en Alemania inició el proyecto Bahnstadt, que se consideraba la zona de construcción de casas pasivas más grande del mundo. [36] Una empresa de Qatar planificó la primera Passive House del país en 2013, [37] la primera en la región.
La "casa pasiva" más alta del mundo se construyó en el barrio de Bolueta en Bilbao , España . Con 289 pies (88 m), actualmente es el edificio más alto del mundo certificado según la norma en 2018. El desarrollo de 171 unidades y 14,5 millones de dólares (incluido un compañero de nueve pisos del rascacielos) consiste enteramente en viviendas sociales.
Gaobeidian , China, fue sede de la 23.ª Conferencia Internacional de Casas Pasivas en 2019 y, posteriormente, construyó el complejo de apartamentos Gaobeidian Railway City, que se dice que es "el proyecto de casas pasivas más grande del mundo". [38] China ha asumido un papel de liderazgo en la construcción de casas pasivas, con 73 empresas diferentes "fabricando ventanas según los estándares de 'casas pasivas'". [38]
El primer centro de salud passivhaus del Reino Unido , en Foleshill , se inauguró en noviembre de 2021. [39]
Si bien algunas técnicas y tecnologías se desarrollaron específicamente para el estándar de "casa pasiva", otras, como el superaislamiento , ya existían, y el concepto de diseño de edificios solares pasivos se remonta a la antigüedad. Hubo otros edificios anteriores con estándares de construcción de bajo consumo energético , en particular el estándar alemán Niedrienergiehaus (casa de bajo consumo energético), además de edificios construidos según los exigentes códigos energéticos de Suecia y Dinamarca .
El estándar passivhaus exige que el edificio cumpla los siguientes requisitos: [40] [41] [42]
Se recomienda, aunque no es obligatorio, que la carga de calor específica para la fuente de calefacción a la temperatura de diseño sea inferior a 10 W /m2 ( 3,17 btu /(h⋅ft2 ) ).
Estos estándares son mucho más altos que los de las casas construidas según la mayoría de los códigos de construcción normales. Para comparaciones, consulte la sección de comparaciones internacionales a continuación.
Se cree que los socios nacionales del 'consorcio para la Promoción de Casas Pasivas Europeas' tienen cierta flexibilidad para adaptar estos límites localmente. [43]
Si un edificio cumple con los estándares passivhaus , no necesita sistemas de calefacción convencionales, aunque aún se necesitará algo de calefacción y la mayoría de los edificios passivhaus incluyen calefacción adicional. Esto normalmente se distribuye a través del sistema de ventilación con recuperación de calor de bajo volumen que se requiere para mantener la calidad del aire, en lugar de un sistema de calefacción hidrónico convencional o de aire forzado de alto volumen , como se describe en la sección de calefacción de espacios a continuación.
En Estados Unidos existen dos versiones de "casa pasiva" promovidas por dos entidades distintas: el Passive House Institute (PHI) y el Passive House Institute US (PHIUS). [44]
PHIUS era originalmente un afiliado y formador y certificador aprobado del Passive House Institute. En 2011, PHI canceló su contrato con PHIUS por mala conducta. [45] PHIUS disputó las reclamaciones de PHI y continuó trabajando para lanzar un programa independiente de rendimiento de edificios.
En 2015, PHIUS lanzó su propio estándar "PHIUS+".
La Norma PHIUS + 2015 se centra principalmente en reducir los efectos negativos de las operaciones de construcción, para cualquier tipo de edificación. Esta norma también utiliza conjuntos de datos climáticos para determinar criterios específicos de desempeño de edificios para diferentes regiones. Dicha información se determina utilizando métricas que representan un espacio donde una reducción significativa de carbono y energía se superpone con la rentabilidad. [46] En general, la base de datos PHIUS incluye más de 1000 conjuntos de datos climáticos para América del Norte. [46] El Instituto cree que este enfoque de la Norma es esencial, ya que América del Norte tiene una variedad de climas diferentes y diferentes medidas pasivas pueden ser más efectivas que otras.
La norma se basa en cinco principios: hermeticidad , ventilación , impermeabilización , calefacción y refrigeración y cargas eléctricas. [47] Dentro de estos principios, los proyectos deben pasar las pruebas de puerta de soplado, flujo de aire de ventilación, flujo de aire general y carga eléctrica específicas del edificio ; Los edificios también deben lograr otras medidas, como materiales de bajas emisiones, sistemas de energía renovable, control de la humedad, ventilación exterior y equipos de ventilación y acondicionamiento del espacio energéticamente eficientes. [47] Todos los edificios también deben pasar una prueba de garantía y control de calidad ; esto se implementa para garantizar que el edificio continúe cumpliendo con los criterios regionales establecidos por los datos climáticos de PHIUS. [47] Estas pruebas y análisis de las condiciones operativas son realizados por evaluadores o verificadores de PHIUS. Estos son profesionales acreditados de PHIUS que pueden realizar pruebas e inspecciones en el sitio para garantizar que el edificio recién construido cumpla con los planes de construcción, los modelos energéticos creados y las condiciones operativas deseadas. [48]
Los dos estándares ("casa pasiva" y PHIUS+) son distintos y apuntan a diferentes métricas de rendimiento y utilizan diferentes protocolos y software de modelado energético.
En EE. UU., el Estándar Internacional Passive House cuenta con el respaldo de la North American Passive House Network (NAPHN) y sus capítulos, así como de afiliados independientes como Passive House California y New York Passive House.
En los edificios Passivhaus , el ahorro de costes que supone prescindir del sistema de calefacción convencional se puede utilizar para financiar la mejora de la envolvente del edificio y el sistema de ventilación con recuperación de calor. Con un diseño cuidadoso y una competencia cada vez mayor en el suministro de productos de construcción passivhaus diseñados específicamente , actualmente en Alemania es posible construir edificios por el mismo coste que los construidos según los estándares de construcción alemanes normales , como se hizo con los apartamentos passivhaus en Vauban, Friburgo. . [49] En promedio, se informa que las casas pasivas son más caras desde el principio que los edificios convencionales: del 5 % al 8 % en Alemania, [50] [51] del 8 % al 10 % en el Reino Unido [52] y del 5 % al 10 % en EE. UU. . [53] [54] [55] [56]
Las evaluaciones han indicado que, si bien es técnicamente posible, los costes de cumplir el estándar passivhaus aumentan significativamente cuando se construye en el norte de Europa por encima de los 60° de latitud . [57] [58] Las ciudades europeas a aproximadamente 60° incluyen Helsinki en Finlandia y Bergen en Noruega. Londres está a 51°; Moscú está a 55°.
Lograr la importante disminución en el consumo de energía de calefacción requerida por la norma implica un cambio en el enfoque del diseño y la construcción de edificios. El diseño puede ser asistido mediante el uso del 'Paquete de planificación Passivhaus' (PHPP), [59] que utiliza simulaciones por computadora diseñadas específicamente .
A continuación se detallan las técnicas utilizadas para alcanzar el estándar. [2]
El diseño de edificios solares pasivos y el paisajismo energéticamente eficiente respaldan la conservación de energía de las casas pasivas y pueden integrarlos en el vecindario y el medio ambiente. Siguiendo técnicas de construcción solar pasiva , cuando sea posible, los edificios tienen forma compacta para reducir su superficie, con ventanas principales orientadas hacia el ecuador (sur en el hemisferio norte y norte en el hemisferio sur) para maximizar la ganancia solar pasiva . Sin embargo, el uso de la ganancia solar, especialmente en regiones de clima templado , es secundario para minimizar los requisitos energéticos generales de la casa. En climas y regiones que necesitan reducir la ganancia excesiva de calor solar pasivo en verano, ya sea de fuentes directas o reflejadas, se implementan brise soleil , árboles , pérgolas adosadas con enredaderas , jardines verticales , techos verdes y otras técnicas.
El color de la pared exterior, cuando la superficie permite elegir, para las cualidades de reflexión o absorción de insolación depende de la temperatura ambiente exterior predominante durante todo el año. El uso de árboles de hoja caduca y enredaderas enrejadas o autoadhesivas puede ayudar en climas que no tienen temperaturas extremas.
Los edificios Passivhaus emplean superaislamiento para reducir significativamente la transferencia de calor a través de las paredes, el techo y el suelo en comparación con los edificios convencionales. [60] Se puede utilizar una amplia gama de materiales de aislamiento térmico para proporcionar los altos valores R requeridos ( valores U bajos , normalmente en el rango de 0,10 a 0,15 W/(m 2 ·K)). Se presta especial atención a la eliminación de puentes térmicos .
Una desventaja resultante del espesor del aislamiento de la pared requerido es que, a menos que las dimensiones externas del edificio puedan ampliarse para compensar, el área del piso interno del edificio puede ser menor en comparación con la construcción tradicional.
En Suecia, para alcanzar los estándares de las casas pasivas, el espesor del aislamiento sería de 33,5 centímetros (13,2 pulgadas) (0,10 W/(m 2 ·K)) y el techo de 50 centímetros (20 pulgadas) (valor U 0,066 W/(m 2 ·K)).
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Para cumplir con los requisitos del estándar Passivhaus , las ventanas se fabrican con valores R excepcionalmente altos (valores U bajos, normalmente de 0,85 a 0,45 W/(m 2 ·K) para toda la ventana, incluido el marco). Las ventanas normalmente combinan acristalamiento aislante de paneles triples o cuádruples (con un coeficiente de ganancia de calor solar apropiado, [2] [60] revestimientos de baja emisividad , huecos entre paneles sellados llenos de gas argón o kriptón y vidrio aislante de "borde cálido". espaciadores) con sellos de aire y marcos de ventanas con rotura de puente térmico especialmente desarrollados.
En Europa Central y la mayor parte de los Estados Unidos , para las ventanas passivhaus orientadas al sur sin obstáculos , las ganancias de calor del sol son, en promedio, mayores que las pérdidas de calor, incluso en pleno invierno.
Según el estándar Passivhaus , las envolventes de los edificios deben ser extremadamente herméticas en comparación con la construcción convencional. Se les exige que cumplan con 0,60 ACH50 (cambios de aire por hora a 50 pascales) según el volumen del edificio, o 0,05 CFM50/sf (pies cúbicos por minuto a 50 pascales, por pie cuadrado de superficie del cerramiento del edificio). Para lograr estas métricas, la mejor práctica recomendada es probar el recinto de barrera de aire del edificio con una puerta sopladora a mitad de la construcción, si es posible. [2] [61]
La "casa pasiva" está diseñada para que la mayor parte del intercambio de aire con el exterior se realice mediante ventilación controlada a través de un intercambiador de calor para minimizar la pérdida (o ganancia, según el clima) de calor, por lo que es mejor evitar las fugas de aire incontroladas. [2] Otra razón es que el estándar de casa pasiva hace un uso extensivo del aislamiento, lo que generalmente requiere una gestión cuidadosa de la humedad y los puntos de rocío . [62] Esto se logra mediante barreras de aire, un sellado cuidadoso de cada junta de construcción en la envolvente del edificio y el sellado de todas las penetraciones de servicios. [60]
El uso de ventilación natural pasiva es un componente integral del diseño de una casa pasiva donde la temperatura ambiente es propicia, ya sea mediante ventilación singular o cruzada, mediante una abertura simple o mejorada por el efecto de chimenea de entradas más pequeñas con ventanas de salida más grandes y/o tragaluz operable en forma de triforio. .
Cuando el clima ambiental no es propicio, se emplean sistemas mecánicos de ventilación con recuperación de calor , con una tasa de recuperación de calor superior al 80 % y motores con conmutación electrónica (ECM) de alta eficiencia, para mantener la calidad del aire y recuperar suficiente calor para prescindir de un sistema convencional. sistema de calefacción central. [2] Dado que los edificios diseñados pasivamente son esencialmente herméticos , la tasa de cambio de aire se puede optimizar y controlar cuidadosamente a aproximadamente 0,4 cambios de aire por hora . Todos los conductos de ventilación están aislados y sellados contra fugas.
Algunos constructores de Passivhaus promueven el uso de tubos calentadores de tierra . Los tubos suelen tener alrededor de 200 milímetros (7,9 pulgadas) de diámetro, 40 metros (130 pies) de largo a una profundidad de aproximadamente 1,5 metros (4,9 pies). Están enterrados en el suelo para actuar como intercambiadores de calor tierra-aire y precalentar (o preenfriar) el aire de entrada para el sistema de ventilación. En climas fríos, el aire calentado también evita la formación de hielo en el intercambiador de calor del sistema de recuperación de calor . En algunos climas han surgido preocupaciones sobre esta técnica debido a problemas de condensación y moho. [63]
Alternativamente, un intercambiador de calor tierra-aire puede utilizar un circuito de líquido en lugar de un circuito de aire, con un intercambiador de calor (batería) en el suministro de aire.
Además de utilizar la ganancia solar pasiva , los edificios Passivhaus hacen un uso extensivo de su calor intrínseco de fuentes internas, como el calor residual de la iluminación, los electrodomésticos grandes y otros dispositivos eléctricos (pero no calentadores dedicados), así como el calor corporal de las personas y otros animales dentro del edificio. Esto se debe a que las personas, en promedio, emiten calor equivalente a 100 vatios cada una de energía térmica radiada .
Junto con las medidas integrales de conservación de energía tomadas, esto significa que un sistema de calefacción central convencional no es necesario, aunque a veces se instala debido al escepticismo del cliente. [64]
En cambio, las "casas pasivas" a veces tienen un elemento de calefacción y/o refrigeración de doble propósito de 800 a 1500 vatios integrado con el conducto de suministro de aire del sistema de ventilación, para su uso durante los días más fríos. Es fundamental para el diseño que todo el calor requerido pueda ser transportado por el bajo volumen de aire normal requerido para la ventilación. Se aplica una temperatura máxima del aire de 50 °C (122 °F), para evitar cualquier posible olor a quemado debido al polvo que se escapa de los filtros del sistema.
El elemento calefactor de aire puede calentarse mediante una pequeña bomba de calor , mediante energía solar térmica directa , solar geotérmica anualizada o simplemente mediante un quemador de gas natural o gasóleo . En algunos casos, se utiliza una microbomba de calor para extraer calor adicional del aire de ventilación de escape, usándolo para calentar el aire entrante o el tanque de almacenamiento de agua caliente . También se pueden utilizar pequeñas estufas de leña para calentar el depósito de agua, aunque hay que tener cuidado para que la habitación en la que se encuentra la estufa no se sobrecaliente.
Más allá de la recuperación de calor mediante la unidad de ventilación con recuperación de calor, una casa pasiva bien diseñada en el clima europeo no debería necesitar ninguna fuente de calor suplementaria si la carga de calefacción se mantiene por debajo de 10 W/m 2 . [sesenta y cinco]
Debido a que la capacidad de calefacción y la energía de calefacción requeridas por una casa pasiva son muy bajas, la fuente de energía seleccionada tiene menos implicaciones financieras que en un edificio tradicional, aunque las fuentes de energía renovables se adaptan bien a cargas tan bajas.
Los estándares de "casa pasiva" en Europa establecen una demanda de energía para calefacción y refrigeración de espacios de 15 kWh/m 2 (4.750 BTU/pie cuadrado) por año y una demanda máxima de 10 W/m 2 (3,2 Btu/h/pie cuadrado). Además, la energía total que se utilizará en las operaciones del edificio, incluida calefacción, refrigeración, iluminación, equipos, agua caliente, cargas de enchufes, etc., se limita a 120 kWh/m 2 (38 000 BTU/pie cuadrado) de área de piso tratada por año. [66]
Para minimizar el consumo total de energía primaria, las numerosas técnicas de iluminación natural pasiva y activa son la primera solución diurna a emplear. Para días con poca luz, espacios sin luz diurna y durante la noche, se puede recurrir al uso de un diseño de iluminación creativo-sostenible utilizando fuentes de bajo consumo energético. Las fuentes de baja energía incluyen lámparas fluorescentes compactas de "voltaje estándar" , iluminación de estado sólido con lámparas LED , diodos emisores de luz orgánicos , PLED (diodos emisores de luz de polímero) , bombillas incandescentes de filamento eléctrico de "bajo voltaje" , halogenuros metálicos compactos , Lámparas de xenón y halógenas .
La circulación exterior, la seguridad y la iluminación del paisaje con energía solar , con células fotovoltaicas en cada luminaria o conectadas a un sistema de paneles solares centrales , están disponibles para jardines y necesidades al aire libre. Los sistemas de bajo voltaje se pueden utilizar para una iluminación más controlada o independiente, y al mismo tiempo utilizan menos electricidad que los accesorios y lámparas convencionales. Los temporizadores, la detección de movimiento y los sensores de funcionamiento de la luz natural reducen aún más el consumo de energía y la contaminación lumínica en un entorno passivhaus .
Los productos de consumo de electrodomésticos que cumplen pruebas independientes de eficiencia energética y reciben marcas de certificación Ecolabel para un consumo reducido de electricidad (gas natural), así como etiquetas de emisiones de carbono de fabricación de productos , son preferidos para su uso en casas pasivas. Las marcas de certificación de etiquetas ecológicas de Energy Star y EKOenergy son ejemplos de ello.
Normalmente, las casas pasivas cuentan con:
Un edificio de energía neta cero (ZEB) es un edificio que durante un año no utiliza más energía de la que genera. El primer edificio de diseño de energía cero de 1979 utilizó técnicas pasivas de calefacción y refrigeración solar con una construcción hermética y un súper aislamiento. Unos pocos ZEB no logran aprovechar al máximo la tecnología de conservación más asequible y todos utilizan tecnologías de energía renovable activa in situ, como la fotovoltaica, para compensar el consumo de energía primaria del edificio. La "casa pasiva" y los ZEB se consideran enfoques tecnológicos sinérgicos complementarios, basados en la misma física de transferencia y almacenamiento de energía térmica: los ZEB reducen el consumo anual de energía a 0 kWh/m 2 con la ayuda de fuentes de energía renovables in situ y pueden beneficiarse de los materiales y métodos que se utilizan para satisfacer la restricción de demanda de las casas pasivas de 120 kWh/m 2 , lo que minimizará la necesidad de fuentes de energía renovables locales, a menudo costosas. Las casas Energy Plus son similares tanto a las passivhaus como a las ZEB, pero enfatizan la producción de más energía por año de la que consumen; por ejemplo, un rendimiento energético anual de −25 kWh/m 2 es una casa Energy Plus.
Con los avances en acristalamientos de valor U ultrabajo , se propone un edificio basado en una "casa pasiva" con calefacción (casi) nula para reemplazar a los edificios de energía casi nula en la UE. El edificio con calefacción cero reduce el diseño solar pasivo y hace que el edificio esté más abierto al diseño arquitectónico convencional.
La demanda de calor específica anual para una casa con calefacción cero no debe exceder los 3 kWh/m 2 a. Generalmente se considera que los edificios con calefacción cero son más sencillos de diseñar y operar, ya que no hay necesidad de protección solar modulada.
En un clima tropical, el estándar Passivhaus ha demostrado ser útil para condiciones internas ideales al utilizar ventilación con recuperación de energía en lugar de ventilación con recuperación de calor para reducir la carga de humedad de la ventilación en el sistema de deshumidificación mecánica. Aunque se pueden usar deshumidificadores, los calentadores de agua con bomba de calor también actúan para enfriar y condensar la humedad interior (donde se puede verter en los desagües ) y descargar el calor en el tanque de agua caliente . Se han estudiado refrigeración pasiva , aire acondicionado solar y otras soluciones en el diseño de edificios solares pasivos para adaptar el concepto de "casa pasiva" para su uso en más regiones del mundo.
Se construyó una "casa pasiva" certificada en el clima cálido y húmedo de Lafayette , Luisiana , EE. UU. Utiliza ventilación con recuperación de energía y un eficiente aire acondicionado de una tonelada para proporcionar refrigeración y deshumidificación. [72] [73]
El acceso solar ha sido un factor muy importante en cualquier diseño de una casa pasiva, ya que permite que la estructura utilice la energía solar para calentar e iluminar el espacio de forma natural, y reemplazar los calentadores de agua eléctricos por calentadores de agua basados en energía solar.
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