En la nostra entrada anterior (“Passivhaus, sobrescalfament i inèrcia tèrmica (I)”) vàrem explicar com es va tenir en compte la inèrcia tèrmica en un dels nostres projectes Passivhaus per evitar el sobreescalfament de l’edifici a l’estiu (i per a mantenir una temperatura estable a l’hivern). La idea inicial, la qual va ser confirmada en els nostres càlculs, era que un edifici de construcció pesada tradicional (murs de càrrega ceràmics i forjats unidireccionals de biguetes pretensades, amb fonamentació pesada de llosa de 40 cm de gruix) funciona bé a l’estiu en un clima mediterrani amb menys aïllament tèrmic que una construcció d’entramat lleuger, ja sigui de fusta o tipus “steel-framing”. Això permet que l’edifici tingui menys risc de sobreescalfament a l’estiu i li permet recuperar, en cas d’obertura de finestres, la temperatura de confort amb més facilitat, sempre que l’edifici no arribi a sobreescalfar-se en el seu conjunt. A més, permet tenir menys oscil·lacions de la temperatura interior, tant a l’estiu com a l’hivern. En aquesta entrada la nostra intenció es la de descriure de manera més precisa el mètode utilitzat i exposar els càlculs realitzats.
En primer lloc, segons el full de càlcul PHPP de l’institut Passivhaus (document que s’utilitza per a la certificació), vam veure que hi havia una diferència substancial si consideràvem diferents valors de la capacitat específica de l’edifici. Per un valor d’edifici lleuger (60 Wh/K) o per un valor d’edifici de construcció mixta (132 Wh/K) la diferència en la demanda de calefacció arribava a ser de més de 4 kWh/m2 any (passàvem de 19 a 15 kWh/m2 any) i per tant la diferència podia ser la de tenir un edifici Passivhaus o no tenir-lo. La diferència entre un edifici de construcció mixta i un edifici de construcció pesada no era tan rellevant i es limitava a uns 2 kWh/m2 any.
La diferència a l’estiu també era rellevant en el primer cas (passàvem de 7 a 4 kWh/m2 any), però on el resultat era més espectacular era en la freqüència de sobreescalfament, on passàvem d’un 10,9% (i, per tant, no complíem amb el requisit de menys d’un 10% de sobreescalfament a l’estiu) a un 5,9%. En el cas de considerar una construcció pesada, la freqüència de sobreescalfament només es reduïa fins al 5,4%. Però, quan parlem de construcció lleugera, mixta o pesada, de què parlem exactament? Una casa amb murs portants de maó foradat, forjat unidireccional de biguetes de formigó i llosa de fonamentació , fins a quin punt és una construcció “pesada”?. És veritat que en el PHPP es té en compte la capacitat específica de l’edificació, però la manera de calcular-la segons el manual és molt simplificada (Capacitat específica = 60+( n massiu x 24 Wh/m2K) + ( n semimassiu x 12 Wh/m2K), on “n” representa cadascuna de les cares interiors d’una habitació/habitatge amb un màxim de 6).
Per a un càlcul més acurat vàrem acudir a la norma ISO 13786, en la qual es basa la norma tècnica francesa “Règles TH-I. Caractérisation de l’inertie thermique des bâtiments”. Amb aquestes normes tècniques és possible fer un càlcul de les característiques tèrmiques dinàmiques al llarg d’un dia d’un edifici tenint en compte les superfícies de tots els seus elements i fent una repercussió sobre la superfície habitable de l’edifici i així obtenir una capacitat específica del conjunt. Aquest número és el que compararíem amb el que dóna el PHPP per saber com de pesat es el nostre sistema constructiu.
Amb aquest mètode vàrem poder comprovar que realment el nostre edifici estava més a prop d’una edificació mixta que d’un edifici pesat, tot i la influència de la llosa de fonamentació i els murs d’obra de maó foradat. El fals sostre entre el forjat de coberta i l’espai habitable minvava molt la capacitat tèrmica del forjat de biguetes de formigó, p.ex., i també variaven molt els resultats si es canviava la densitat dels materials d’acabat. Per exemple, era significativa la diferència si es canviava la densitat de l’enguixat d’acabat (aquesta pot variar entre 900 i 1.400 kg/m3 aprox.) o si es canviava l’enrajolat de gres per un paviment de fusta (la capacitat tèrmica de la llosa en el segon cas passa dels 227 Wh/m2K del càlcul anterior a uns 70-75 Wh/m2K). Això és així per la major capacitat aïllant de la fusta respecte del gres, que impedeix que la llosa emmagatzemi tota l’energia que li arribaria a través d’un material més conductor. En tot cas, s’hauria de veure què passa a llarg i mitjà termini, ja que aquest mètode només contempla el cicle d’un dia, i tampoc no té en compte els afectes de la climatització dins l’edifici. Segurament per a períodes més llargs de temperatura estable la influència de la massa de la solera de fonamentació augmenta considerablement ja que la capacitat aïllant de la fusta és limitada. En qualsevol cas, el càlcul diari sí que pot tenir valor a l’hora d’introduir un valor vàlid en el full de càlcul PHPP.
Per acabar, val la pena comentar la gràfica que mostra el decalatge entre les temperatures exteriors i els períodes de màxima emissivitat dels elements de l’edifici. Segons les gràfiques extretes, el decalatge està al voltant de les 11 hores, de manera que l’hora del dia amb una temperatura més alta gairebé coincideix amb el moment en què l’emissivitat dels elements més pesats (llosa i murs) és més baixa. Els cicles tenen la mateixa amplitud, però gràcies a la massa interna de l’edifici, aquest es capaç de retardar els períodes de major emissivitat. Això fa que la temperatura interior sigui més estable en un edifici pesat i fa que no es produeixin canvis bruscs en la temperatura interior.
Així doncs, què ens aporta de més un edifici massiu respecte d’un edifici lleuger? En un edifici unifamiliar aïllat, amb espai exterior de jardí i piscina, sembla raonable pensar que a l’estiu hi pot haver bastants de dies en què hi hagi la tendència a obrir la casa a l’exterior. Si a més pensem en una casa on hi hagi nens entrant i sortint constantment, pot ser realment difícil controlar climàticament el que passa dins de l’habitatge. En una casa lleugera, si l’aire climatitzat de l’interior de la casa s’escapa, cal tornar a climatitzar tot l’aire interior per tornar a la temperatura de confort i retenir-lo. En una casa massiva hi ha més marge de maniobra, ja que la major emissivitat dels materials col·laboren en mantenir la temperatura de confort durant un temps més prolongat. Per tant, per a un edifici massiu mantenir la casa oberta a l’exterior durant unes hores, encara que faci calor, serà sempre menys problemàtic que en un edifici lleuger.
