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Life Reusing Posidonia, Formentera

 

Patrimonio, arquitectura y cambio climático

Carles Oliver Barceló + Antonio Martín Procopio + Xim Moyá Costa + Alfonso Reina Ferragut + Maria Antònia Garcías Roig

1. Descripción general

Life Reusing Posidonia es un proyecto de Adaptación al Cambio Climático promovido por el Instituto Balear de la Vivienda (IBAVI) en colaboración con la Dirección General de Energía y Cambio Climático de las Islas Baleares (DGECC), que ha recibido una subvención de 754.012€ del programa europeo LIFE+2012 para la conservación de la naturaleza en la categoría de gobernanza ambiental. Es decir, para contribuir al desarrollo de políticas innovadoras en el ámbito de la conservación de la naturaleza, el cambio climático, y la política medioambiental en todos los Estados miembros de la UE.

1.1. No habitamos una casa, habitamos un ecosistema.

El objetivo es mejorar la habitabilidad de las viviendas y ofrecer datos contrastados a las administraciones con competencias en el sector de la edificación para decrecer en consumo de recursos y crecer en confort.

Estos datos se han obtenido evaluando un edificio piloto de 14 viviendas de protección pública en régimen de alquiler promovidos por el IBAVI en el que se han ensayado fórmulas para reducir la huella ecológica de los edificios y se ha monitorizado su confort con la colaboración de la Universidad de las Islas Baleares (UIB).

Figura 1 : Fachada C/Salou del edificio prototipo Reusing Posidonia. Acceso peatonal a las viviendas a través de patios privados.
Figura 1 : Fachada C/Salou del edificio prototipo Reusing Posidonia. Acceso peatonal a las viviendas a través de patios privados.

La documentación es de acceso libre y está disponible en la web www.reusingposidonia.com con la finalidad de fomentar el desarrollo de proyectos de obra nueva y rehabilitación con menor huella de carbono.

El proyecto vincula patrimonio, arquitectura y cambio climático y recupera el uso de los recursos locales como aproximación cultural en la investigación contemporánea sobre posibles soluciones sostenibles.

La arquitectura tradicional es la referencia constante del proyecto, no como forma, sino como manera de trabajar. Son las gafas para mirar de cerca. Con ellas, buscamos qué hay en la isla que podamos utilizar. Las sabinas, con las que se construían antiguamente los forjados, por suerte están protegidas. Las canteras de marès,  la piedra arenisca local, agotadas, y la poca paja que se produce se utiliza para el ganado. Por tanto, nos queda solo lo que llega por mar: posidonia y barcos de carga. Además de los palés de obra, que permanecen en la isla debido al coste de embarcarlos de vuelta. Así que proponemos un cambio de concepto:

‘en lugar de invertir en una industria química situada a 1.500 km, dedicaremos el mismo presupuesto a una mano de obra local poco cualificada que tiene que extender la posidonia al sol para secarla y compactarla en los palés reutilizados para conseguir 16 cm de aislamiento en cubierta. Además, resulta que la sal del mar actuará como biocida natural. El producto será completamente ecológico.’

La utilización de la Posidonia oceánica seca como aislamiento térmico nos recuerda que no habitamos una casa, habitamos un ecosistema.

Figura 2 : Secado de la hoja muerta de posidonia acopiada en la playa de Ca Marí, Formentera.   

   
Figura 2 : Secado de la hoja muerta de posidonia acopiada en la playa de Ca Marí, Formentera.

2. Objetivos

2.1 Reducir:

-60% de emisiones de CO2 durante la construcción del edificio. Cálculo realizado mediante el programa TCQ i banco BEDEC del ITEC.

Edificio convencional: 1.229.171,37 KgCO2

Prototipo Reusing Posidonia: 482.925,78 KgCO2

Se han evitado 746.245,59 kgCO2.

 

-75% de energía útil durante la vida útil del edificio. Consumo medido sobre la facturación de los inquilinos.

Consumo máximo: 17.226,30 kWh/año.

Consumo real: 16.172,26 kWh/año.

 

- 60% de consumo de agua. Consumo medido sobre la facturación de los inquilinos.

Límite máximo 88 l/persona y día.

El consumo real ha sido de 52 l/persona y día.

 

- 50% de producción de residuos. Producción medida sobre los albaranes de obra.

Producción estadística 70,36 t.

Producción real 33,38 t.

 

2.2 Demostrar:

2.2.1. La viabilidad de utilizar los siguientes productos propios de la época preindustrial mediante los ensayos correspondientes:

— Aislamiento de la posidonia oceánica (conductividad máxima λ<0,045 W/mk).

— Resistencia del hormigón de cal en masa tipo NHL-5 como solución estructural (resistencia mínima a compresión: 5 kN/m).

2.2.2. Construir con un sobrecoste máximo del 5% sobre el precio habitual del IBAVI.

3. Criterios para la selección de materiales

Actualmente existe un consenso más o menos generalizado sobre la necesidad de reducir las emisiones de CO2 durante la vida útil de los edificios, principalmente por la climatización de los mismos, que suponen el 36% de las emisiones totales a nivel europeo. No obstante, cabe recordar que en España las industrias de la construcción suponen un 17% de las emisiones de CO2 y, a nivel mundial, el hormigón armado provoca el 5% de las emisiones y la calefacción, el 6%, y sin embargo, no hay un debate generalizado sobre la importancia de reducir las emisiones de los materiales (energía gris).

Por ello, además de la eficiencia energética, es imprescindible replantear los procesos industriales en la edificación. Para fomentar el debate,  se prioriza el producto lo más saludable y ecológico posible, de km 0, y económicamente viable, y se obtiene la siguiente tabla  ‘Mapa de Recursos de las Islas Baleares’:

C1_Residuos locales reutilizables. Ej.: Posidonia seca, paja, puertas reutilizadas, etc.

C2_Productos ecológicos locales.  Ej.: Piedra de marés, tierra cruda (BTC, adobe, etc.), cerámica y cal aérea cocida con energías renovables, etc.

C3_Productos ecológicos no locales. Ej.: Madera, cal hidráulica, etc.

C4_Productos reciclados o optimizados (locales o no). Ej.: Ytong, acero reciclado, árido reciclado, etc.

La tabla anterior demuestra que las soluciones más eficientes en el entorno de las Islas Baleares son las industrias locales artesanas de producción ecológica con materias primas locales, las cuales se encuentran en peligro de extinción. Salvo excepciones, se trata de pequeñas empresas familiares que no disponen de eco-etiquetas, pero el carácter local permite inspeccionar personalmente la producción.  En Baleares disponemos, entre otros, de la piedra de marés, la cerámica cocida con biomasa, o la cal cocida con aceite reciclado y su uso permite un cierto nivel de autosuficiencia.

Figura 3 : Producto C2. Cantera de piedra de marès ‘Cas Busso’, Mallorca.
Figura 3 : Producto C2. Cantera de piedra de marès ‘Cas Busso’, Mallorca.
Figura 4 : Producto C1. Aislamiento de posidonia compactada a 185 kg/m3 con λ: 0,044 W/mK, y espesor de 16 cm.
Figura 4 : Producto C1. Aislamiento de posidonia compactada a 185 kg/m3 con λ: 0,044 W/mK, y espesor de 16 cm.

La utilización combinada de estos materiales locales disponibles con aquellos importados que sí tienen sellos de certificación ambiental constituye un modelo que permite reducir más de un 60% las emisiones de CO2 durante las obras y reduce la vulnerabilidad de los entornos humanos al cambio climático. En relación a los productos importados, se exigen certificados de gestión responsable de los recursos naturales y en su caso, de condiciones laborales justas, para no participar en procesos de explotación en un escenario de mercado libre y economía globalizada.

Figura 5 : Catástrofe de la mina de aluminio de Ajka, Hungría, 2010.   
Figura 5 : Catástrofe de la mina de aluminio de Ajka, Hungría, 2010.
Figura 6: Producto C1. Carpinterías interiores y cancelas reutilizadas procedentes de la Fundación Deixalles, una entidad sin ánimo de lucro para la inserción laboral de colectivos vulnerables a través del reciclaje de residuos.
Figura 6: Producto C1. Carpinterías interiores y cancelas reutilizadas procedentes de la Fundación Deixalles, una entidad sin ánimo de lucro para la inserción laboral de colectivos vulnerables a través del reciclaje de residuos.
Figura 7: Producto C4. Muros de YTONG de 25 cm de espesor y U: 0,36 W/m2ºC.
Figura 7: Producto C4. Muros de YTONG de 25 cm de espesor y U: 0,36 W/m2ºC.

4. Organización y programa

El solar en esquina da fachada a los dos vientos dominantes de verano, Norte (Tramontana) y Este (Levante), lo que ha permitido dividir el volumen en dos bloques, ambos orientados hacia las brisas marinas que resuelven la refrigeración de verano de forma pasiva. Para el buen funcionamiento de la ventilación cruzada, todas las viviendas tienen la sala de estar/ cocina con doble orientación y los dos dormitorios en fachadas opuestas.

Figura 8: Emplazamiento
Figura 8: Emplazamiento
Figura 9: Planta baja
Figura 9: Planta baja

El acceso a las viviendas se realiza directamente desde la calle, para fomentar el uso del espacio público como lugar de encuentro.

Figura 10: Acceso desde el espacio público.  Puertas reutilizadas con buzón incorporado.
Figura 10: Acceso desde el espacio público. Puertas reutilizadas con buzón incorporado.
Figura 11: Patios de acceso en planta baja. Sombra de almez y muros permeables a la brisa marina.    
Figura 11: Patios de acceso en planta baja. Sombra de almez y muros permeables a la brisa marina.

La organización de los espacios y las decisiones formales son el resultado del conocimiento de las ventajas y limitaciones de los materiales, que por ser naturales son más frágiles. Esta fragilidad se convierte en oportunidad de diseño.

Figura 12: Tipología PB.
Figura 12: Tipología PB.
Figura 13: Tipología P1.
Figura 13: Tipología P1.

 Figura 14: Tipología PB. Puertas abiertas/ cerradas


Figura 14: Tipología PB. Puertas abiertas/ cerradas
Figura 15: Tipología P1. Pavimento de cal hidráulica, techo de madera y lucernario.
Figura 15: Tipología P1. Pavimento de cal hidráulica, techo de madera y lucernario.
Figura 16: Puertas reutilizadas separan estar y cocina.
Figura 16: Puertas reutilizadas separan estar y cocina.
Figura 17: Lucernario P1. Orientado a sur para calefactar en invierno. Protegido con persiana.
Figura 17: Lucernario P1. Orientado a sur para calefactar en invierno. Protegido con persiana.
Figura 18: Patio interior de manzana.
Figura 18: Patio interior de manzana.
Figura 19: Sección transversal.
Figura 19: Sección transversal.
Figura 20: Alzado C/ Sant Jaume 14.
Figura 20: Alzado C/ Sant Jaume 14.
Figura 21: Patio interior. Protecciones solares en todos los huecos: persianas, pérgolas y vegetación de hoja caduca.
Figura 21: Patio interior. Protecciones solares en todos los huecos: persianas, pérgolas y vegetación de hoja caduca.
Figura 22: Fachada interior. Ventanas 100% abiertas para aumentar el caudal de aire de la ventilación cruzada.
Figura 22: Fachada interior. Ventanas 100% abiertas para aumentar el caudal de aire de la ventilación cruzada.
Figura 23: Patio interior en planta baja. Ventanas 100% abiertas para aumentar el caudal de aire de la ventilación cruzada.
Figura 23: Patio interior en planta baja. Ventanas 100% abiertas para aumentar el caudal de aire de la ventilación cruzada.

5. Confort ambiental

El edificio es de clase energética A, con unas emisiones de 2,62Kg CO2/m2, lo que garantiza la eliminación de la pobreza energética en las viviendas.

El aislamiento de la cubierta es de posidonia compactada a 185 kg/m3 con λ: 0,044 W/mK, y tiene un espesor de 16 cm. Los muros son de YTONG de 25 cm de espesor y U: 0,36 W/m2ºC, excepto a norte, que son de 30 cm y U: 0,32 W/m2ºC. Todos los cristales son bajo emisivos U: 1,1 W/m2ºC.

En verano, la refrigeración se resuelve de forma pasiva mediante el aprovechamiento de las brisas marinas. Todas las ventanas que reciben radiación solar disponen de protección solar mediante porches, pérgolas con parras y cañizo, o persianas mallorquinas de madera imputrescible de alerce. Se han dispuesto cables en la fachada, para facilitar el crecimiento de las plantas trepadoras de hoja caduca, que protegen los cerramientos ciegos de los muros y reducen la radiación solar en más de un 90% en las zonas donde se desarrollan.

En invierno, grandes vidrieras orientadas a sur captan radiación solar directa y mantienen la temperatura de confort durante el día gracias al elevado aislamiento. Las dimensiones de todas las aperturas han sido calculadas para asegurar la incidencia de radiación directa el día más desfavorable del solsticio de invierno. La climatización pasiva se apoya en radiadores a baja temperatura alimentados por una caldera de biomasa centralizada de 90 kW de potencia que también produce el el agua caliente sanitaria (ACS). Cada vivienda dispone de intercambiadores Termobox-M que proporcionan lecturas individuales de consumo.

Las viviendas de P1 disponen de un lucernario en cubierta con doble orientación y un captador solar a sur. En invierno, abriendo las persianas orientadas a sur, la vivienda se calienta de forma pasiva. En verano, cerrando las persianas y abriendo las ventanas, se obtiene ventilación natural por succión.

El confort térmico medio medido in situ es de 21ºC en invierno y 26ºC en verano.

Figura 24: Instrumentos de monitorización. Dataloggers PCE-TD 60 y PCE-HT71N, sondas térmicas, cámara térmica, termómetro digital y anemómetro TESTO 445.
Figura 24: Instrumentos de monitorización. Dataloggers PCE-TD 60 y PCE-HT71N, sondas térmicas, cámara térmica, termómetro digital y anemómetro TESTO 445.
Figura 25: Temperatura interior y exterior en cubierta aislada con posidonia oceánica seca.
Figura 25: Temperatura interior y exterior en cubierta aislada con posidonia oceánica seca.
Figura 26: Medición de la velocidad del viento en el interior de las viviendas con un anemómetro de hilo caliente.
Figura 26: Medición de la velocidad del viento en el interior de las viviendas con un anemómetro de hilo caliente.
Figura 27: Simulación del confort térmico a partir de los datos recopilados. ASHRAE Standard 55-2013 y EN-15251. http://comfort.cbe.berkeley.edu/

Figura 27: Simulación del confort térmico a partir de los datos recopilados. ASHRAE Standard 55-2013 y EN-15251.

http://comfort.cbe.berkeley.edu/

6. Gestión del ciclo completo del agua.

Se ha reducido el consumo de agua de red de 220 a 52 litros por persona y día mediante:

1. Diseño eficiente de la instalación de ACS y de la ubicación de los grifos, a menos de 1m del intercambiador de agua caliente para no desperdiciar agua fría.

2. Aljibes de agua de lluvia de 6 m³ cada uno, situados debajo de las sietes terrazas en la PB, para regar de forma automatizada las plantas sembradas con función bioclimática.

3. Fitodepuradora de aguas grises que regenera el agua procedente de las duchas, para reutilizarla en los inodoros (estadísticamente, corresponde al 20% de consumo de agua por día y persona). El aljibe tiene una capacidad de 17 m³.

Figura 28: Fitodepuradora para las aguas grises.
Figura 28: Fitodepuradora para las aguas grises.

7. Emisiones de componentes orgánicos volátiles y la toxicidad en el interior de las viviendas.

Con el objetivo de evitar alergias, intoxicaciones y reducir el riesgo de cáncer, se ha aplicado el principio de precaución y se han establecido niveles más restrictivos que los prescritos por la legislación vigente mediante la prohibición del uso de los siguientes materiales: PVC, colas y/o maderas con un contenido de formaldehidos por encima de E1, cualquier tipo de producto que emita gases tóxicos tipo HFC (gas de efecto invernadero) o HCFC (hidrocarburos considerados compuestos orgánicos volátiles).

Figura 29: Tratamiento de lasur exento de poliuretano en maderas. Pintura de silicatos. Tableros OSB clase E1.
Figura 29: Tratamiento de lasur exento de poliuretano en maderas. Pintura de silicatos. Tableros OSB clase E1.
Figura 30: Puerta interior reutilizada y posidonia oceánica seca.
Figura 30: Puerta interior reutilizada y posidonia oceánica seca.

8. AFTER-Life

El proyecto ha permitido establecer la  línea editorial del IBAVI, que desde el 2015 exige el cumplimiento de valores ambientales similares en la totalidad de sus proyectos, y que suponen unas 500 viviendas en fase de redacción, licitación o ejecución de las obras. Por ejemplo, proyectos como las 43 VPO en la calle 18 de Ibiza redactado por M. Peris y J. Toral, construido con muros de carga de bloque de tierra comprimida (BTC) y una demanda prevista de calefacción y refrigeración de 6,64 Kwh/m2; o las 24 VPO de la Av. Pere Matutes 72 de Ibiza redactado por S. Torres y A. Guardiet, de muros de carga de termoarcilla cocida con biomasa y una demanda prevista de calefacción y refrigeración de 4,50Kwh/m2, o el proyecto de 8 VPO en Palma de Mallorca redactado por el IBAVI con muros de carga y bóvedas de piedra de marès, con una demanda prevista de calefacción y refrigeración de 7,49Kwh/m2.

Estos proyectos demuestran el compromiso de la administración pública con el cumplimiento de la Estrategia Energética de la Unión Europea ‘Objetivo 20/20/20’, así como la directiva de eficiencia energética 2010/31/UE que exige que a partir del 31 de diciembre de 2018 todos los edificios públicos sean de consumo casi nulo, en inglés nZEB (nearly Zero Energy Building), o dar respuesta a la escasez de suministro de agua de red en entornos urbanos con problemas de calidad y suministro durante la temporada estival.

Figura 31: 43 VPO C/18, Ibiza. M. Peris y J. Toral. Muros de BTC.
Figura 31: 43 VPO C/18, Ibiza. M. Peris y J. Toral. Muros de BTC.
Figura 32: 24 VPO C/Pere Matutes 72, Ibiza. S. Torres y A. Guardiet. Muros de termoarcilla cocida con biomasa.
Figura 32: 24 VPO C/Pere Matutes 72, Ibiza. S. Torres y A. Guardiet. Muros de termoarcilla cocida con biomasa.
 Figura 33: 8 VPO C/Salvador Espriu 37. IBAVI. Bóvedas y muros de piedra de marès.
Figura 33: 8 VPO C/Salvador Espriu 37. IBAVI. Bóvedas y muros de piedra de marès.


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Directora: María A. Leboreiro Amaro, Dra. Arquitecto. Profesora Titular de la E.T.S. de Arquitectura de Madrid
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José Fariña Tojo. Dr. Arquitecto. Catedrático de la E.T.S. de Arquitectura de Madrid
Fernando Fernández Alonso. Arquitecto. Profesor Asociado de la E.T.S. de Arquitectura de Madrid
Josep Mª Llop Torne. Arquitecto. Profesor en la Facultad de Geografía de la Universidad de Lleida
Javier Ruiz Sánchez. Dr. Arquitecto. Profesor Titular de la E.T.S. de Arquitectura de Madrid
Secretaría: Llanos Masiá
Edita: planur-e
Avda. Valdemarin, 68
28023 Madrid
Traducción: planur-e
ISSN: 2340-8235
Copyright: (2013): planur-e
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