Casa pasiva: Qué es, cómo funciona y 7 principios básicos

Todos los proyectos de construcción, nueva o de renovación del patrimonio edificado, se rigen por una búsqueda constante de ahorro energético y sostenibilidad ambiental. De hecho, optimizar el consumo energético de un edificio permite reducir su impacto en el entorno y garantizar un ambiente más saludable para las generaciones futuras.

Entre las acciones de diseño impulsadas por la sensibilidad ambiental, encontramos la casa pasiva, un tipo de construcción muy común en Europa y en crecimiento también en Italia.

¿Has oído hablar de ella alguna vez? ¿Sabes en qué consiste? Descúbrelo en este artículo.

¿Qué es una casa pasiva?

Una casa pasiva, también conocida como «Passive House» o «Passivhaus», es un edificio tecnológicamente avanzado, de bajo consumo energético y alta eficiencia.

Tiene la capacidad de garantizar un confort térmico adecuado sin recurrir a los sistemas de calefacción o refrigeración tradicionales y con bajos, o incluso nulos, aportes energéticos externos.

Con una envolvente constituida por materiales aislantes, no necesita calderas o bombas de calor, sino que aprovecha el calentamiento pasivo, obtenido por la radiación solar transmitida a través de las ventanas, los electrodomésticos utilizados dentro de la vivienda o las personas que viven en ella.

Casa pasiva de alta eficiencia energética

¿Cómo funciona una casa pasiva?

Una casa pasiva funciona gracias a la combinación de varios elementos:

• el aislamiento térmico, que garantiza el mantenimiento de una temperatura constante y uniforme dentro de la vivienda. Esto mejora el confort habitacional y la salud de los espacios, reduciendo el riesgo de formación de humedad y moho;
• el uso de cerramientos térmicos, que tienen una doble función importante. Por un lado, contribuyen a aumentar el aislamiento del edificio pasivo, reduciendo la pérdida de calor. Por otro lado, son fundamentales para absorber el calor y transmitirlo al interior. Esto aumenta la sensación de calor en invierno;
• el calor corporal de las personas que habitan el edificio o el calor generado por los electrodomésticos.

Otros elementos

A todo esto, se suman la ventilación controlada y el uso de energías renovables.

Con la ventilación controlada, se extrae el aire viciado del interior del edificio y se introduce aire fresco rico en oxígeno del exterior. De esta manera se garantiza un intercambio continuo de aire, sin pérdida de calor o frescor, con el bienestar total de los habitantes gracias a la obtención de una calidad óptima del aire.

Por otro lado, los sistemas de energía renovable utilizan energías provenientes del sol, la tierra, el viento o el agua. En una casa pasiva se puede captar energía solar a través de los paneles solares térmicos y fotovoltaicos y convertirla en energía térmica o recuperar energía geotérmica a través de bombas de calor, o incluso realizar paredes o techos verdes para el aislamiento térmico.

¿Cómo surgió la idea de la casa pasiva?

La idea de la casa pasiva surge a finales de los años 80, específicamente en 1988 en Alemania, con el «Protocolo Passivhaus«. Esto surge gracias a la colaboración entre dos profesores universitarios, el físico alemán Wolfgang Feist y el investigador sueco Bo Adamson.

Por un lado, lo que los unía era una pasión por la arquitectura sostenible. Esta esta pasión los llevó a trabajar en un proyecto ambicioso: crear la llamada «Passive House» o «Passivhaus». Un edificio innovador tecnológicamente avanzado y de bajo consumo energético para el cual no era necesario el uso de sistemas de calefacción.

Su proyecto no quedó incompleto, de hecho, a partir de su idea, en 1991, se creó un complejo de 4 casas adosadas en Darmstadt con un alto ahorro energético en comparación con los edificios de la época.

Posteriormente, en 1996, se fundó el «Passivhaus Institut» en Darmstadt, donde se continuaron los estudios y la difusión de los estándares constructivos de las casas pasivas.

Desde entonces, esta nueva ola de sostenibilidad se ha extendido cada vez más. De hecho, el fenómeno de la casa pasiva se ha propagado rápidamente desde el norte de Europa al resto del continente.

Ventajas de una casa pasiva

Vivir en una casa pasiva conlleva importantes ventajas, veamos las principales:

1. estructura de calidad: la casa pasiva, construida según reglas de diseño estrictas, resulta ser mucho más sólida y duradera que las casas tradicionales. Esta mantiene un rendimiento óptimo durante mucho tiempo y reduce la necesidad de mantenimiento;
2. diseño y ejecución según estándares: al tener que garantizar un cierto nivel de calidad, tanto la fase de diseño como la de ejecución están controladas en detalle. Aquí se presta atención a la elección de los materiales adecuados y a la instalación óptima;
3. disminución del impacto ambiental: la eficiencia energética de una casa pasiva reduce su impacto ambiental, que es muy alto en el caso de todas las demás viviendas no eficientes;
4. alto confort térmico: la temperatura dentro de la casa es siempre agradable, cálida en invierno y fresca en verano, gracias al aislamiento térmico de las paredes exteriores y la instalación de cerramientos térmicos. El aislamiento también elimina la formación de puentes térmicos, por lo que se elimina la presencia de humedad y moho;
5. aire filtrado y limpio: la ventilación mecánica permite filtrar el aire de entrada de la contaminación externa y absorber, al mismo tiempo, el aire interior saturado.

¿Cuánto cuesta construir una Casa pasiva?

El coste de construcción de una Passive House será mayor que el de una vivienda tradicional y generalmente varía en función del material en el que se construya. Sin embargo, este modelo resulta ser ventajoso a largo plazo. De hecho, siendo un edificio NZEB, es decir, de impacto cero y de altísima eficiencia energética, permite reducir el consumo de energía hasta en un 90% en comparación con un edificio tradicional y garantiza un retorno de la inversión en pocos años gracias al ahorro en la factura.

El futuro de las casas pasivas: el gemelo digital

Como se puede imaginar, la casa pasiva es sinónimo de calidad, porque se construye según reglas y estándares precisos. Para alcanzar estos estándares de calidad, también es necesario acelerar la implementación de nuevas tecnologías en los procesos constructivos. El diseño de casas pasivas mediante gemelos digitales puede ser un recurso importante para todos los profesionales. El gemelo digital ofrece una visión completa y detallada del rendimiento de los edificios, por lo que el futuro del diseño de casas pasivas eficientes y altamente confortables reside sin duda en el uso de esta tecnología.

7 principios para diseñar y realizar una casa pasiva

Para diseñar y realizar una casa pasiva, es importante seguir 7 principios básicos:

1. la orientación, para aprovechar al máximo la radiación solar es importante organizar de la mejor manera la disposición de los cerramientos exteriores. Orientar la fachada principal al sur, por ejemplo, permite absorber más radiación solar y obtener un calentamiento mayor y gratuito en los períodos invernales. Ya sean las ventanas de un edificio de varios pisos o los escaparates de una tienda, posicionar bien las aberturas y prever sistemas de sombreado adecuados, como cortinas o toldos, contribuyen a la reducción de un posible sobrecalentamiento estival;
2. el «ratio» de forma, definido como la relación entre la superficie disipada del edificio (paredes exteriores, cubiertas, suelos contra tierra) y el volumen calefaccionado, mide la compacidad de un edificio. Esta relación influye en el rendimiento energético del edificio, de hecho, a bajos valores del ratio de forma corresponde un edificio compacto con, proporcionalmente, menores superficies dispuestas hacia el exterior, mientras que a altos valores corresponden edificios que presentan formas más dinámicas y, por lo tanto, más disipativas con mayor penetración y comunicación con el ambiente exterior;
3. el uso del aislamiento térmico, realizado con una capa de material aislante dispuesta sobre las paredes exteriores del edificio, garantiza menores pérdidas hacia el exterior y una temperatura agradable dentro del ambiente en todas las estaciones. El aislamiento térmico es una excelente herramienta tanto para edificios familiares como comerciales: reduce las pérdidas de calor y la demanda energética para mantener la temperatura deseada;
4. el uso de cerramientos térmicos, que realizados con triple vidrio limitan al máximo la dispersión del calor. Se prefiere además la realización de cerramientos amplios, para aprovechar al máximo el calor solar;
5. la ausencia de puentes térmicos, en la realización de la capa de aislamiento térmico es bueno tener cuidado de no crear puntos de discontinuidad, colocándolo de manera continua. Dichos puntos se crean cuando se produce un cambio en la resistencia al paso del calor y son causa de la formación de humedad y moho;
6. el uso de sistemas de ventilación, las máquinas VMC son capaces de proporcionar de manera constante aire limpio, libre de polvo y smog, eliminando humedad y aire saturado. Especialmente en los edificios comerciales, los sistemas de ventilación son muy importantes para extraer el aire viciado e introducir aire fresco y filtrado, manteniendo el ambiente saludable;
7. la atención hacia la estanqueidad del aire, para garantizar el máximo confort térmico es oportuno evitar la formación de infiltraciones de aire, que generan en consecuencia condensaciones intersticiales, causa de daños a las estructuras del edificio. En los edificios familiares, la estanqueidad al aire permite prevenir infiltraciones que pueden afectar la eficiencia del apartamento, mientras que en los edificios comerciales permiten prevenir cambios de temperatura que podrían dañar a trabajadores o clientes.

7 principios del diseño de casas pasivas

¿Cómo integrar los principios de la casa pasiva en los flujos de trabajo de renovación?

Para poder aplicar los principios de la casa pasiva también a las intervenciones de renovación edilicia es fundamental partir de la modelación del edificio existente con la ayuda de un software para la certificación energética.

De hecho, para entender qué intervenciones conviene desarrollar en un edificio para hacerlo de alta eficiencia energética, es bueno modelar la casa teniendo en cuenta todos los factores que influyen en su comportamiento térmico.

Deberás proceder a modelar:

• envolvente opaca: paredes exteriores, interiores, losas, cubiertas;
• envolvente transparente: ventanas, bow-window, tragaluces;
• central térmica: caldera, aire acondicionado, bombas de calor, calentador;
• puentes térmicos.

Definido el estado de hecho del edificio, no tendrás más que desarrollar el proyecto guiado del sistema edificio-instalación, con la definición guiada de las intervenciones de mejora energética como aislamiento térmico, sustitución de ventanas, sustitución de la central térmica, etc.

Si es necesario, para mejorar parámetros como la orientación, puedes prever el desplazamiento de los elementos transparentes o la inserción de sistemas de oscurecimiento.

A continuación, se pueden realizar automáticamente las verificaciones legales según el estándar nZEB y se puede visualizar gráficamente el comportamiento energético del edificio: de este modo puedes comprender fácilmente si las intervenciones que estás insertando son adecuadas para transformar el edificio en una casa pasiva.

Puentes térmicos, sombreado, relación de forma, sistemas de ventilación o aislamiento, todo se gestiona y verifica automáticamente, permitiéndote identificar la solución óptima para realizar una casa pasiva de impacto cero. ¿Qué esperas? Pruébalo gratis durante un mes.

Los principios de la casa pasiva y su impacto en los costos de gestión y mantenimiento a largo plazo

Dar vida a construcciones pasivas permite reducir al mínimo los costos de gestión y de mantenimiento a largo plazo, ya que significa crear un sistema capaz de controlar el uso de la energía, el estado de las estructuras y de las instalaciones.

Creando un gemelo digital de la casa pasiva y combinándolo con sistemas de monitoreo basados en datos, es posible el seguimiento en tiempo real de cada dispositivo. Imagina poder rastrear los consumos energéticos del edificio, esto te permitirá corregir inmediatamente anomalías o identificar desperdicios e ineficiencias.

Intervenir de inmediato significa optimizar los costos de gestión y mantenimiento, maximizando la eficiencia energética de la vivienda.

Los sistemas de monitoreo además permiten proporcionar retroalimentación constante sobre el rendimiento de la estructura en tiempo real: hábitos, necesidades, todo se mide y es útil para tomar decisiones conscientes.

Equilibrio entre forma y función: Estrategias de diseño alineadas a los estándares Passivhaus

El equilibrio entre la forma y la función es un aspecto muy relevante para los estándares Passivhaus.

Si la forma de un edificio está definida por todos los elementos de la envolvente edilicia que separan los espacios cerrados del ambiente exterior, la función representa el propósito último para el cual se realiza.

En relación a la forma, en el diseño térmico de un edificio es importante tener en cuenta que:

• al aumentar la superficie expuesta, aumentan las pérdidas de energía hacia el exterior en invierno y las ganancias térmicas no deseadas en verano;
• al aumentar el volumen, aumentan la masa y la energía acumulable, que ayudan a amortiguar las oscilaciones térmicas.

Es importante, por lo tanto, que, en relación a la mencionada relación de forma, se prefieran formas compactas y regulares, con estructuras que posean masa térmica significativa.

En cuanto a la función de un edificio, es sin duda garantizar el máximo confort habitacional a sus usuarios: eficiencia energética, aislamiento térmico, estanqueidad al aire, ventilación adecuada son los elementos clave.

Más allá del aislamiento: La importancia de la estanqueidad al aire

El aislamiento térmico es fundamental porque reduce las pérdidas y asegura confort en cada estación. Sin embargo, en el diseño de una casa pasiva hay mucho más que considerar.

Junto a la aislación térmica, un aspecto bastante relevante es la estanqueidad al aire.

Prevenir los puentes térmicos en las juntas, esquinas y nodos es una de las medidas más eficientes de ahorro energético.

Imaginemos, por ejemplo, una losa de un balcón directamente conectada a una losa de concreto, esta produce inevitablemente pérdidas térmicas adicionales porque interrumpe la aislación térmica externa, transportando así el calor hacia el exterior.

Una buena técnica para solucionar el problema podría ser colocar el balcón a cierta distancia de la fachada, previniendo soportes separados de la estructura para realizar una capa de aislamiento continua y al mismo tiempo una capa de estanqueidad al aire continua.

Una construcción impermeable al aire, además, puede lograrse eficazmente, por ejemplo, enyesando completamente el edificio por el lado interno o utilizando membranas, papel reforzado o paneles de madera.

El clima regional y cómo influye en las prioridades de diseño de la casa pasiva

La localización de un edificio influye en sus condiciones de confort ambiental debido al clima y, por lo tanto, la línea de diseño de una casa pasiva cambiará.

En los climas templados, las necesidades de refrigeración y reducción de la carga térmica solar solo se refieren al período de verano.

El criterio de diseño en este caso debe estar subordinado a la necesidad de no comprometer la posibilidad de uso de la radiación solar durante el período frío, que es mucho más largo.

Las superficies acristaladas, que representan un elemento importante para los aportes solares y las superficies opacas, que, al absorber radiación solar, determinan un incremento de la temperatura superficial, deben estar bien posicionadas.

Las aperturas deberían estar colocadas principalmente al Sur, ya que en invierno captan la mayor cantidad de radiación (cuando el sol está bajo en el horizonte), mientras que en verano la radiación puede ser fácilmente sombreada con un estudio cuidadoso de los voladizos y con el uso de pantallas.

En los climas mediterráneos, en cambio, es importante emplear superficies a baja temperatura para reducir la acumulación de calor en el entorno.

Las superficies transparentes requieren un cuidadoso equilibrio entre transmitancia térmica, factor solar y aporte de luz natural; además, disponer las fachadas principales hacia el Sur y el Norte, con un eje mayor Este-Oeste, permite un control más efectivo de la radiación solar y de la ventilación natural.

Herramientas digitales que simplifican el cumplimiento de los principios de la casa pasiva

Como se puede intuir, la casa pasiva es sinónimo de calidad, porque se realiza según reglas y estándares precisos. Para alcanzar tales estándares de calidad también es necesaria una aceleración en la implementación de nuevas tecnologías en los procesos constructivos.

El diseño de casas pasivas mediante gemelos digitales puede ser un recurso importante para todos los profesionales. El gemelo digital ofrece una visión completa y detallada del rendimiento de los edificios, por lo que el futuro del diseño de casas pasivas eficientes y altamente confortables reside sin duda en el uso de esta tecnología.

El gemelo digital ofrece una amplia gama de aplicaciones prácticas en el ámbito del diseño de casas pasivas, como:

• la posibilidad de simular y optimizar el comportamiento del edificio en diferentes escenarios;
• la gestión avanzada de los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC);
• la creación de modelos de simulación interactivos;
• el desarrollo de análisis de datos históricos y en tiempo real sobre el uso de la energía.

Los software de diseño térmico son además una excelente herramienta de simulación energética dinámica de los edificios, capaces de garantizar el desarrollo de diseños orientados al logro de los principios de Passivhaus, el confort ambiental, la eficiencia energética, la sostenibilidad ambiental.

Errores comunes en la implementación de los principios de la casa pasiva en el lugar

Entre los errores más comunes en la implementación de los principios de la casa pasiva se encuentran sin duda:

• el uso de materiales no adecuados: materiales para el aislamiento térmico no adecuados y cerramientos de baja calidad influyen enormemente en la eficiencia de un edificio;
• la mala ejecución de las intervenciones: la calidad de los trabajadores y una correcta instalación de todos los materiales y productos de construcción empleados influyen enormemente;
• el desarrollo de un diseño superficial: el desarrollo de un diseño no detallado, que tenga en cuenta las condiciones reales del edificio y que no simule su comportamiento al variar la forma, las dimensiones, la colocación de los elementos opacos y transparentes, la inserción de los sistemas de aislamiento, de estanqueidad y de las instalaciones, influye negativamente en la realización de una casa pasiva.

FAQ – Casa Pasiva

¿Qué es una casa pasiva?

Es un edificio diseñado para garantizar confort térmico sin necesidad de sistemas de calefacción o refrigeración tradicionales. Aprovecha el aislamiento, cerramientos de alto rendimiento, ventilación controlada y energías renovables.

¿De dónde nace el concepto de casa pasiva?

La idea fue desarrollada en Alemania a finales de los años 80, con el protocolo Passivhaus, gracias a los investigadores Wolfgang Feist y Bo Adamson.

¿Cuáles son las principales ventajas de vivir en una casa pasiva?

Una mayor durabilidad de la estructura, consumos reducidos, menor impacto ambiental, confort térmico constante y mejor calidad del aire.

¿Cuáles son los principios fundamentales para diseñar una casa pasiva?

Orientación correcta, forma compacta, aislamiento continuo, cerramientos eficientes, ausencia de puentes térmicos, ventilación mecánica controlada y atención a la estanqueidad al aire.

¿Se puede aplicar el modelo de casa pasiva también a las renovaciones?

Sí. Partiendo de una modelación energética del edificio existente se pueden planificar intervenciones específicas como aislamiento, sustitución de cerramientos u optimización de instalaciones.

¿El clima influye en el diseño de una casa pasiva?

Sí. En zonas templadas o mediterráneas cambian las prioridades: por ejemplo, la gestión de la radiación solar, la orientación de las fachadas y las estrategias de sombreado.

¿Qué tecnologías digitales ayudan en el diseño de una casa pasiva?

Herramientas como los gemelos digitales y los software de simulación energética permiten prever rendimientos, optimizar consumos y monitorear el edificio en tiempo real.

¿Cuáles son los errores más comunes en la realización de una casa pasiva?

Uso de materiales no adecuados, instalación incorrecta, diseños superficiales y falta de simulaciones energéticas precisas.