¿Qué es la certificación Passive House?
El término "Passive House" solía ser un lenguaje técnico oscuro utilizado únicamente por ingenieros de construcción y diseñadores de viviendas con conocimientos técnicos. Sin embargo, ahora la "certificación Passive House" se está especificando cada vez más por profesionales de la construcción y propietarios de viviendas en toda América del Norte y latinoamérica. El concepto de calefacción solar pasiva para viviendas está ganando terreno, al igual que en el resto del mundo. Después de todo, ¿quién no querría una casa más eficiente, una que pueda reducir radicalmente las facturas de energía del hogar al construirse de manera lo suficientemente eficiente como para generar grandes ahorros de energía en comparación con una casa construida según el código estándar? Especialmente si es posible construir viviendas cómodas y súper eficientes según el estándar Passive House a un costo similar al de las viviendas actualmente construidas (¡y que utilizan una décima parte de la energía, como se explicará a continuación!).
Passive House Certification - PHI v PHIUS
Construir cumpliendo con los estándares de certificación Passive House, sin lugar a dudas, representa un desafío técnico potencialmente serio para la mayoría de los constructores de viviendas promedio en América del Norte y latinoamérica. Para complicar aún más las cosas, no existe una, sino dos entidades de certificación en los Estados Unidos pero tambien en algunos países de latinoamérica como: México, Chile, Argentina, Brasil, Colombi, Perú, Uruguay, Costa Rica, Ecuador, Panamá, Bolivia, Paraguay, El Salvador, Honduras, Guatemala, Nicaragua (Esta lista no es exhaustiva y la disponibilidad de la certificación Passive House puede variar en cada país. Se recomienda investigar y contactar a expertos locales en eficiencia energética y construcción sostenible para obtener información actualizada sobre la certificación Passive House en cada ubicación específica) Las dos entidades de certificación son: PHI (Passive House Institute) y PHIUS (Passive House Institute US). Esta guía tiene como objetivo describir los orígenes de la certificación Passive House, que se puede atribuir a una casa de diseño futurista con calefacción solar pasiva construida en la década de 1970 en Saskatchewan por un equipo liderado por Harold Orr, diseñador de la primera casa moderna Passive House que funcionó. Recientemente, el Sr. Orr fue galardonado con la Orden de Canadá por sus logros en diseño solar pasivo, hermeticidad de viviendas y casas energéticamente eficientes. ¡En Ecohome le rendimos homenaje, Sr. Orr y le damos las gracias!
¿Dónde y cuándo comenzó el "Passive House"?
La Casa de la Conservación en Saskatchewan fue construida en 1977 y fue un diseño revolucionario que introdujo la calefacción y refrigeración solar pasiva en la construcción moderna de casas Passive House. Porque vamos a dejar una cosa clara: la calefacción y refrigeración solar pasiva como concepto ha existido durante miles de años. Cuando el hombre primitivo tenía frío y había sol, se sentaba al sol; cuando tenía frío y estaba nublado, buscaba refugio y encendía un fuego, a menos que, por supuesto, hiciera sol y tuviera demasiado calor, ¡entonces también buscaba refugio!
La diferencia con la extraordinaria y pionera Casa de la Conservación en el noroeste de Regina fue que fue uno de los primeros edificios en el mundo en combinar hermeticidad, superaislamiento para viviendas y un sistema de ventilación con recuperación de calor en un intento de producir viviendas de Energía Cero por diseño.
Harold Orr ha ganado muchos premios por su trabajo, pero él dijo que no esperaba recibir la Orden de Canadá: "Casi me dejó sin palabras, no esperaba esto en absoluto".
Nos encanta que Orr haya dicho que se inspiró para realizar su trabajo en el diseño de viviendas energéticamente eficientes al crecer en las praderas de Canadá en la década de 1930. Como él lo expresa: "Cuando iba a la escuela pública, alguien tenía que levantarse en medio de la noche para poner carbón en el fuego, de lo contrario tendríamos frío por la mañana". Solo piensa, si hubieran tenido estufas y chimeneas de alto rendimiento "en aquellos tiempos", Harold Orr podría haber pasado su vida haciendo otras cosas en lugar de avanzar en la tecnología de construcción en beneficio del planeta.
Más tarde, en la Universidad de Saskatchewan, se volvió más técnico en sus preocupaciones, estudiando las filtraciones de aire en las viviendas y luego algunas investigaciones adicionales llevaron a desarrollar la idea del diseño solar pasivo, que ayuda a las viviendas a captar y retener el calor natural del sol mediante el diseño estructural y elecciones efectivas de aislamiento (donde las construcciones tradicionales de tierra no funcionan en climas fríos, según nuestro colega Mike Reynolds).
Harold Orr desearía que hoy hubiera más viviendas de energía solar pasiva en Saskatoon y en todo el mundo. "Todos deberían construir el equivalente a una casa pasiva", dijo recientemente, y Ecohome está de acuerdo, aunque también tenemos "un enfoque" en viviendas no tóxicas, especialmente porque las viviendas de alta eficiencia tienden a ser más herméticas, por lo que los productos químicos que elegimos usar en nuestras viviendas y los materiales con los que las construimos son más importantes que nunca.
¿Cuándo comenzó la certificación Passive House?
En 1990, el padre del Instituto Passive House (PHI), el Dr. Wolfgang Feist, construyó la primera casa "pasiva" en Darmstadt, Alemania, utilizando los últimos avances científicos en construcción para aumentar drásticamente la eficiencia energética del edificio. A partir de ello, el PHI desarrolló un sistema de certificación basado en estos estándares de alto rendimiento, proporcionando pautas para ayudar a otros a lograr los mismos resultados. Diez años después, por instigación del Dr. Feist, Katrin Klingenberg, una arquitecta alemana, introdujo estos conceptos nuevamente en los Estados Unidos.
Desde el principio, quedó claro que se necesitaría adaptar parte de la metodología del PHI para encontrar un lugar en el mercado de América del Norte. El simple proceso de convertir todas las medidas de métricas a imperiales en el software del Paquete de Planificación Passive House (PHPP) del PHI aumentó enormemente su popularidad en Estados Unidos y se ha ido extendiendo poco a poco a América Latina.
Klingenberg y otros miembros de PHIUS luego iniciaron una colaboración con líderes del sector energético para adaptar los estándares de rendimiento del PHI a las realidades climáticas de América del Norte (volveremos a eso) y así hacer que el estándar sea accesible para todos. Por otro lado, en el otro lado del Atlántico, el PHI no estaba muy interesado en estas colaboraciones y mucho menos en ver sus estándares convertidos o desviados, por lo que en 2011 cortaron oficialmente el apoyo y la conexión.
Entonces, en América Latina existen dos certificaciones Passive House: PHI y PHIUS
Desde el "divorcio" entre PHI y PHIUS, existen dos certificaciones en América Latina también, y el debate entre los constructores ecológicos de casas pasivas ha estado en marcha desde 2011 sobre cuál certificación constituye la forma "correcta" de construir una casa pasiva en esta región. Al igual que en América del Norte, ha habido controversia y diferencias de opinión en cuanto a cuál de estas certificaciones es más adecuada para los países latinoamericanos.
En algunos países de América Latina, se ha adoptado el estándar y la certificación del PHI (Passive House Institute). Este estándar se basa en los criterios y pautas establecidos por el instituto y se centra en la eficiencia energética, la calidad del aire interior y el confort térmico. Los constructores y arquitectos que siguen este enfoque se adhieren a los estándares y métodos desarrollados por el PHI y buscan obtener la certificación de casa pasiva según sus lineamientos.
Por otro lado, en otros países latinoamericanos, se ha optado por seguir el enfoque de PHIUS (Passive House Institute US). Esta certificación se ha adaptado a las realidades climáticas específicas de la región, teniendo en cuenta las variaciones en el clima y las condiciones ambientales. Los profesionales que siguen este enfoque utilizan cálculos y metodologías específicas para cada clima y buscan lograr una eficiencia energética óptima sin comprometer el confort y la habitabilidad de los espacios.
Es importante destacar que ambas certificaciones buscan promover la construcción de viviendas sostenibles y eficientes desde el punto de vista energético. Si bien existe cierta divergencia en cuanto a los enfoques y estándares utilizados, el objetivo general es el mismo: reducir el consumo de energía, minimizar el impacto ambiental y mejorar la calidad de vida de los ocupantes de las viviendas.
En conclusión, en América Latina existen opciones tanto del PHI como del PHIUS para la certificación de casas pasivas. Los profesionales y constructores pueden elegir el enfoque que mejor se adapte a las condiciones climáticas y los requisitos específicos de cada país. Lo más importante es seguir los principios de eficiencia energética y sostenibilidad en la construcción, contribuyendo así a un futuro más sostenible para la región.
¿Es más fácil obtener la certificación de Passive House:de PHIUS o la certificación de PHI?
En Latinoamérica, la facilidad de obtener la certificación de Passive House de PHIUS o la certificación de PHI puede variar según diferentes factores, como el contexto local, las regulaciones y los recursos disponibles. No se puede hacer una afirmación general sobre cuál certificación es más fácil de obtener en toda la región.
Sin embargo, es importante tener en cuenta que PHIUS ha desarrollado sus estándares y programas de certificación para adaptarse mejor a las diferencias climáticas de América Latina. Esto podría hacer que la certificación de PHIUS sea más adecuada y accesible en algunos países de la región. Por otro lado, la certificación de PHI sigue siendo ampliamente reconocida y utilizada en todo el mundo, incluyendo en algunos proyectos latinoamericanos.
En última instancia, la facilidad de obtener una u otra certificación dependerá de la comprensión de los requisitos específicos, el conocimiento técnico y la capacidad de implementar los estándares de eficiencia energética en el diseño y construcción de edificios. Es recomendable consultar con expertos y profesionales en certificaciones de Passive House para evaluar cuál se adapta mejor a las condiciones y objetivos de cada proyecto en Latinoamérica.
En fin, quizás la verdadera pregunta debería ser ¿por qué buscamos la certificación de Passive House en primer lugar? ¿Es por el prestigio y la exclusividad de la etiqueta certificada o realmente esperamos reducir las emisiones de CO2 y nuestra huella ecológica de carbono? ¿No tendría más sentido fomentar que el máximo número de edificios alcancen cierto umbral de eficiencia energética en lugar de crear un camino muy estrecho para unos pocos? La certificación de Passive House o incluso la certificación LEED sigue siendo vista por muchos como un club "elitista" reservado para los ricos. En muchos aspectos, Ecohome diseñó y construyó The Edelweiss House, una casa con certificación de Estándar de Passive House y certificación LEED V4 Platino, construida al mismo costo que una casa estándar en América del Norte...
¿Es necesario que una Casa Pasiva tenga certificación?
Si bien la certificación puede proporcionar reconocimiento y validar el cumplimiento de estándares específicos, no es un requisito obligatorio para construir y habitar una casa pasiva. El concepto de una Casa Pasiva se basa en principios de diseño y construcción que buscan lograr altos niveles de eficiencia energética y confort térmico sin depender de sistemas mecánicos activos.
En Latinoamérica, existen diferentes enfoques y normativas relacionadas con la construcción sostenible y eficiente en cada país. Algunos países pueden tener programas de certificación específicos, como la Certificación EDGE, LEED o incluso el propio estándar Passive House. Sin embargo, es importante destacar que la adopción y reconocimiento de estas certificaciones puede variar según el país y la región.
Independientemente de la certificación, construir una Casa Pasiva en Latinoamérica implica implementar estrategias de diseño bioclimático, utilizar materiales eficientes, optimizar la envolvente del edificio y garantizar una buena ventilación, entre otros aspectos. El objetivo principal es lograr un alto rendimiento energético y un ambiente interior saludable y confortable. Por lo tanto, aunque la certificación puede ser beneficiosa, no es esencial para construir y disfrutar de los beneficios de una Casa Pasiva.
Puntos en común entre PHI y PHIUS:
El concepto de Passive House se basa en tres ideas que ambas certificaciones comparten. En primer lugar, se enfoca en reducir la pérdida de calor a través del envolvente del edificio mediante una construcción libre de puentes térmicos, elección de aislamientos de alta calidad y construcción hermética. La pérdida de calor a través del envolvente no solo afecta la eficiencia energética del edificio, sino que también puede causar daños en sus componentes debido a la humedad y la formación de moho.
El segundo principio es optimizar y equilibrar las ganancias de energía, por ejemplo, mediante la ubicación estratégica de las ventanas. El objetivo es aprovechar al máximo el calor solar en momentos clave del día, evitando que la vivienda o edificio se convierta en un horno cuando el sol se pone en lo profundo de la casa (equilibrio). Elegir las ventanas adecuadas para una Casa Pasiva es fundamental. Las ganancias de calor no deben ser contrarrestadas por pérdidas causadas por vidrios mal aislados o fugas de aire debido a una mala instalación del marco de la ventana.
El tercer tema es la eficiencia de los sistemas. Después de todo, la mejor manera de ahorrar energía, después de una adecuada aislación, es elegir e instalar sistemas mecánicos para el hogar de alta eficiencia (intercambiador de aire, electrodomésticos, calefacción, calentador de agua e iluminación) que sean increíblemente eficientes desde el principio.
Estos son los fundamentos tanto de la certificación PHI como de la certificación PHIUS de Passive House. El objetivo principal de ambos organismos es el mismo: diseñar edificios o viviendas que utilicen casi ninguna energía. El punto en el que divergen es en cómo evalúan los estándares de rendimiento.
Estándares de rendimiento del Instituto Passive House y la diferencia con la certificación de PHIUS
Los estándares de rendimiento del Instituto Passive House (PHI) son claros, precisos y están establecidos. Un tamaño único para todos. A continuación, entraremos en detalles, pero para resumir:
Herméticidad: ≤ 0.60 ACH50 (cambios de aire por hora a 50 Pascales)
Calefacción/Enfriamiento: Consumo anual ≤ 15 kWh por metro cuadrado de espacio habitable (Área Tratada) en calefacción y refrigeración, O una demanda máxima ≤ 10 W por metro cuadrado de espacio habitable (Área Tratada)
Energía Primaria: Consumo anual de Energía Primaria ≤ 120 kWh por metro cuadrado de espacio habitable (Área Tratada)
¿Qué significa todo esto? La estanqueidad al aire de una vivienda se calcula midiendo las fugas: el volumen de aire (en pies cúbicos por minuto, CFM) que ingresa a un edificio presurizado a 50 Pascals y dividiendo esa medida por el volumen neto de aire de la casa. Lo suficientemente simple. Pero, ¿tiene sentido? Después de todo, las filtraciones de aire ocurren a través de la envolvente de la vivienda (la superficie) y dos viviendas con volúmenes idénticos pueden tener superficies completamente diferentes.
No estimaríamos cuántos galones comprar para repintar una habitación calculando el volumen de la habitación. Y al igual que en la pintura, cuando se trata de fugas de aire, todo se trata de los pies cuadrados de la superficie. El crecimiento de una forma geométrica afecta la superficie y el volumen de manera diferente. El volumen, con la dimensión adicional de la profundidad, crece exponencialmente a medida que la vivienda crece, por lo que dividir la fuga de aire por el volumen en lugar de la superficie de la vivienda facilita que los edificios o viviendas más grandes cumplan con el estándar. El movimiento de Passive House es, en esencia, ecológico, por lo que si las viviendas no se van a medir con la misma vara, ¿no debería favorecer a aquellos de proporciones más modestas?
El PHIUS+ utiliza un estándar diferente, pasando de ≤ 0.60ACH50 a 0.05 CFM/pie cuadrado de área de superficie. Comienza con la misma métrica: la fuga de aire total medida en CFM, pero la divide por el área de superficie total del edificio.
En cuanto a los estándares de carga de calefacción y refrigeración, PHIUS nuevamente hace una excepción al enfoque de PHI. El número de kilovatios por hora permitidos anualmente, así como la cantidad de vatios en la carga máxima, se establecieron según las realidades climáticas de Alemania (el lugar de nacimiento del PHI). Los estándares son adecuados para la variación de temperatura y los niveles de humedad moderados de Europa central, pero no funcionan en otros climas.
Los ingenieros del PHIUS, que luchaban por establecer el programa en América del Norte, se dieron cuenta rápidamente de que esperar que una vivienda en el Yukón tuviera la misma carga de calefacción anual que una vivienda en Hawái simplemente no era realista. Es por eso que, en colaboración con la Building Science Corporation y el Departamento de Energía de los Estados Unidos, PHIUS estableció nuevos objetivos "específicos del clima" adaptados a cada ubicación. Aquí tienes un pequeño vistazo:
- PHIUS y PHI calculan el espacio habitable de manera algo diferente. PHI calcula el Área de Piso Tratado (TFA), mientras que PHIUS calcula el Área de Piso Acondicionado Interior (iCFA). Cada estándar excluye los elementos interiores del edificio o la vivienda y los calcula como un porcentaje del espacio habitable.
Un propietario de una Casa Pasiva en Juneau puede usar más energía para calentar su hogar que un propietario en El Paso, mientras que el habitante de Alaska tiene una asignación mucho menor en cuanto a la refrigeración en comparación con su contraparte en el sur.
Si se le diera un par de sandalias y un par de botas de invierno a un residente de Alaska y a un residente de Hawái, ¿sería razonable esperar que cada uno use cada par durante seis meses al año? Si se invierte una cantidad equivalente de energía y recursos en la creación del par de botas y el par de sandalias, ¿por qué no permitir que el residente de Yukon use sus botas durante once meses al año y sus sandalias durante un mes, mientras se le permite al residente de Hawái hacer lo contrario? Al final, ¿es más importante para el planeta que utilicen la misma cantidad de energía o que utilicen su energía asignada de manera idéntica?
En cuanto a la Energía Fuente, lo importante es entender que estamos hablando de energía en su origen. La mayor parte de la energía se pierde durante el transporte, hasta dos tercios de ella aquí en América del Norte. De cada tres kilovatios que salen de la planta de energía, solo uno llega a la casa. PHIUS calcula esa proporción, lo que llaman el Factor de Energía Fuente, en 3.16. PHI, nuevamente basado en datos de la UE, establece esa proporción en 2.6 a nivel mundial (haciendo creer que la red eléctrica de América del Norte es un 20% más limpia de lo que realmente es, una práctica curiosa para un estándar destinado a la reducción de carbono).
En circunstancias normales, este factor crece o disminuye según lo contaminante (carbón, nuclear) o limpio (hidroeléctrica, eólica) que sea la energía y según la extensión de la red (por ejemplo, una presa hidroeléctrica puede estar a cientos de kilómetros de las casas que abastece). Debido a que este factor varía mucho según la ubicación y la fuente de energía, los constructores presionaron a PHIUS para adaptar el estándar según la fuente de energía. La respuesta de PHIUS fue cambiar toda la ecuación. En lugar de evaluar el consumo por metro cuadrado, lo hicieron en función de cuántas personas viven en una casa, considerando que la reducción de las emisiones de CO2 es una responsabilidad compartida por cada persona (independientemente de su proyecto o fuente de energía).
El estándar de PHI de ≤ 120 kWh/metro2/año se convirtió en el ≤ 6200 kWh/persona/año de PHIUS+. El número de residentes se cuenta como el número de habitaciones más uno. Para edificios no residenciales, se mantiene en vigencia la métrica de ≤ 120 kWh/metro2/año. Esta forma de cálculo brinda una ventaja distintiva a los proyectos "de tamaño adecuado" porque dificulta mucho que alguien que vive solo en una mansión cumpla con los objetivos.
Fuentes:
« Climate-Specific Passive Building Standards », Graham S. Wright and Katrin Klingenberg, Passive House Insitute US, juillet 2015
https://www.energyvanguard.com/blog/why-a-new-standard-for-passive-house
https://www.energyvanguard.com/blog/28204/Infiltration-Occurs-at-the-Surface-Not-in-the-Volume
https://www.phius.org/phius-2015-new-passive-building-standard-summary
https://www.phius.org/what-is-passive-building/the-history-of-passive-houses
https://www.phius.org/about/mission-history
https://www.greenbuildingadvisor.com/blogs/dept/green-architects-lounge/passive-house-phius-or-phi
Este artículo fue escrito por Charlotte Paquin-Béchard y traducido al inglés por Sarah Cobb y al español por Ericka Cordero.
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