Conversión de construcción a modelo de eficiencia bioclimática
Presentación
En este artículo vamos a realizar un seguimiento paso a paso de cómo llevamos a cabo la conversión de una construcción existente al modelo de eficiencia bioclimática
La tecnología que nos lleva a la eficiencia bioclimática puede aplicarse en múltiples situaciones. En el caso de las rehabilitaciones o reformas de construcciones preexistentes, éstas no siempre están bien orientadas o con los materiales necesarios a mano, en terrenos fáciles de cimentar y con los permisos pertinentes… en fin, todos los requisitos ideales para generar un proyecto de construcción con eficiencia bioclimática.
En este caso intervenimos en una antigua casa de aperos construida en piedra hace alrededor de 100 años y que ya ha sido parcheada varias veces. El objetivo es la conversión de esta construcción en apartamentos rurales, pero antes hay que analizar y solucionar los siguientes problemas que presenta:
De filtración:
Que han provocado la acumulación de agua bajo la estructura al comportarse los muros como grandes captadores de agua, y produciendo, por un lado, un alto índice de humedad en el interior del habitáculo con los problemas que esta situación favorece (presencia de raíces, salitre, descomposición de morteros) y por otro lado, un deslizamiento por escorrentía provocando un movimiento del terreno en el que apoya la estructura.
Estructurales:
Debidos a la escorrentía, el muro de carga principal se ve desplazado con posibilidad de hundimiento, apareciendo grietas de escalera en los tabiques secundarios.
Además los morteros con los que fueron construidos los muros de piedra están lavados, no quedando ya propiedades de adhesión.
Bioclimáticos:
La construcción registra incidencia del sol directo en la mayoría de la estructura en su cara sur, sin embargo la mayoría de aperturas están situadas en el norte, justo en el sentido contrario a nuestras necesidades.
La mayoría de la tabiquería secundaria está fabricada con materiales con comportamiento aislante nulo, así como el resto de cerramientos.
Soluciones para lograr la eficiencia bioclimática
A filtraciones y escorrentía:
Para solucionar el desplazamiento del muro estructural por escorrentía colocamos dos zapatas donde apoya el muro directamente, enterrándolas bajo los cimientos hacia el interior del habitáculo, y pasando así a formar parte de la tensión ejercida por este muro a la propia estructura del edificio y no a la terraza colindante.
Instalamos aleros perimetrales evitando que el agua de la lluvia entre en contacto con los muros, solucionando así la mayor parte de los problemas de filtración a través de los mismos.
Es imprescindible la construcción de aceras y el revoco de todo el perímetro tanto exterior como interior. Este revoco estará compuesto de cal más hidráulicos y pinturas transpirables de cal y silicatos, permitiendo así la transpiración natural de la humedad interior de los materiales y evitando la permeabilidad del agua.
A problemas estructurales:
Solucionado el problema del muro de carga, sustituiremos los tabiques secundarios por termo arcilla de 24cm aumentando la capacidad aislante de ésta y el de los muros de piedra con un mortero ligero y aislante de arlita, cal y arena.
Los muros orientados al sur serán sustituidos por cristaleras desde el techo al suelo y de doble lámina de cristal.
A problemas bioclimáticos:
En la parte sur de la casa estarán ubicados unos ventanales de doble cristal inclinados 18º hacia el interior, buscando así la perpendicular del cristal con los rayos del sol en invierno (finales de enero). De esta manera se evitan las perdidas de radiación por refracción.
En el interior, todo el suelo que colinda con los cristales será de color oscuro, tendrá por encima de los 3 cm de espesor y su composición debe ser muy densa, con mucha inercia térmica (granito negro, basalto, pizarra…) así en invierno se calentará con el sol directo e irradiará el calor el resto del día.
Justo por encima de los cristales se ubican unos aleros (aproximadamente de unos 80cm para esta latitud), logrando que el sol de verano no toque ni los cristales ni el suelo de piedra térmica manteniéndose así fresco todo el día.
La suma de la sombra en verano gracias a los aleros, más la incidencia directa de la radiación por la inclinación del cristal, el comportamiento térmico de la piedra y el aislamiento térmico del doble cristal, unido a el perímetro de termo arcilla y arlita nos ofrecen un suelo radiante natural de calor en invierno y frío en verano, ayudando así a la bioclimática general de la construcción.
La suma de los pocos es mucho en eficiencia bioclimática.
En las siguientes imágenes de una de las estancias del proyecto El Pontarrón en Ayna, podemos observar como se han abierto las entradas de luz en la fachada sur, entendiendo por luz la radiación solar que hará funcionar todo el motor térmico de la estancia, ayudando al proceso de eficiencia bioclimática.
Apertura de luces y sustitución del muro de piedra por bloque de termoarcilla:
Antes
Después
En este momento vivimos una operación delicada, ya que sustituiremos la estructura original de piedra de la parte sur por una estructura en viga laminada que hará a la vez de sostén de las tres plantas y de premarcos para los futuros ventanales. Para ello procedemos a una cirugía de la construcción, apoyando todos los pesos de las tres plantas sobre vigas y puntales provisionales. A continuación demolemos las sujeciones de piedra originales (notamos que los muros que sujetaban la estructura están totalmente deshechos). Procedemos ahora al tallado y montaje de las nuevas vigas laminadas, dando un aspecto totalmente diferente al edificio.
Fabricación e instalación de forjado vegetal
En general la construcción sostenible bajo un modelo de eficiencia bioclimática es un trabajo artesanal y la elaboración con textiles y fibras vegetales lo es en particular, un trabajo más delicado, paciente, consciente que requiere de la sensibilidad del artesano, ofreciendo al proyecto una energia diferente.
Dependiendo de la mecánica de los forjados se utilizan distintos materiales que reemplazarán los mallazos de hierro convencionales, desde espartos y mimbres a otros formatos como varillas de ciprés.
Estas mallas que se fabrican a mano generan un tejido que evitará la apertura de grietas estructurales para los morteros de aceras y suelos. El mortero está compuesto por arlita, arena y cal en sus debidas proporciones, permitiendo que este respire.
Aceras perimetrales
Estamos aquí ante la solución a los problemas por filtración de agua. Las aceras se construyen antes del enlucido de los muros colocando bajo las mismas una lámina de plástico que vuelve por el muro y evita las filtraciones entre la acera y el muro. Al enlucir seguidamente el muro, este mortero solapa sobre la acera y permite el vertido del agua sobre la misma a través del desnivel de evacuación con el que cuenta.
Además, se aplicará un mortero técnico en curva generando una junta adicional entre las dos superficies que luego será enlucida de cal con los revestimientos finos y el acabado final, generando un sistema de capas alternativas que harán imposibles nuevas filtraciones.
Madera
Aprendemos mucho cuando desmontamos la vieja estructura de madera y analizamos sus patologías, en este caso hay una mordida de larvas xilófobas que aunque no han dañado el corazón de las vigas, por lo general sí las han debilitado. Su sustitución es obligatoria.
Reconforta el espíritu observar el cambio en el proyecto al colocar nuevas secciones de madera que tienen toda una vida por delante, ya que este ejercicio será realizado con una estrategia pensada para su longevidad. El aspecto renovado de la madera es maravilloso incluso para el observador ajeno.
Hablaremos más adelante sobre la emocionalidad intrínseca de los materiales.
Instalación estructura de madera
Aislamiento perimetral para mejorar la eficiencia bioclimática
Recubrimos la piedra lanzándole un mortero de arlita, cal y arena. Este penetra entre las grietas de las piedras cuando es proyectado, y proporciona una fijación extra a un muro ya dañado. Así se consolidan unas piedras con otras evitando así la apertura de grietas y derrumbamientos. La composición de este mortero es totalmente aislante y por ello nos defiende de la latencia térmica de la piedra, en este caso orientada al norte. Este trabajo se realiza tanto por dentro como por fuera, introduciendo los muros en un sandwich térmico.
Si en lugar de encontrarnos con una conversión a modelo de eficiencia bioclimática estuvieramos ante el caso de una nueva construcción, estos muros se realizarían con balas de paja altamente prensadas y los revocos no serían aislantes térmicos sino aislantes ante la humedad (arena, grava y cal en aumento de proporción de cal). Las características técnicas de estos muros son impresionantes. Al terminar este revoco en estuco de cal el mortero actua como membrana semipermeable, los muros son capaces de respirar el vapor de agua pero las gotas de agua son incapaces de penetrarlos.
En general en la bioconstrucción se evitan las esquinas rectas de 90º, no sólo por el aspecto visual, mucho más “orgánico”, sino también por otras cuestiones técnicas. Al igual que el aire no recorre en una esquina de 90 º , sí que transita todo el espacio en una curva limpiandolo. Igual ocurre con la energía, como podemos ver en los tratados sobre Feng Shui.
También sabemos que un tanto por ciento de las radiaciones no saludables se genera en las esquinas y es irradiada desde las mismas. Evitamos este efecto simplemente creándolas curvas.
En este caso en concreto se realiza la unión de la acera con el muro con un solape en curva que además de mejorar la junta entre ambos planos mejora el paso de agua sobre la junta evitando filtraciones indeseables para la estructura de los muros. Este sistema funcionará todavía mejor enlucido y estucado en cal, superficie impermeable a la gota de agua pero transpirable al vapor de agua.
Preparación de vigas
El método que utilizamos para trabajar la madera es bastante sencillo y manual, evitando grandes máquinas y sobre todo el uso de clavos y tornillos o herrajes metálicos que a nuestro juicio no tiene un buen comportamiento para los anclajes en estas dimensiones, ya que al tratarse de dos materiales con dilataciones y movimientos elásticos distintos pueden acabar generando una lucha de tensiones pudiendo abrir de este modo grietas preocupantes en la madera.
El diseño de anclajes que usamos es madera con madera, con un medio elástico de adhesión y relleno que serían derivados de colas y látex. En este caso las uniones de vigas son con cajas repartiendo las tensiones entre ambas vigas e introduciendo el pilar sobre las mismas a modo de vástago, que funciona como un cerrojo una vez montado. Este montaje se fija, aunque no sería totalmente necesario, con unas espigas estriadas de haya y una masilla compuesta de cola y serrín. De la misma manera procedemos con las uniones de ensamble.
El objetivo de este tipo de montajes es que toda la madera se comporte como un cuerpo único. En ocasiones, como aquí, elaboramos una talla particular en forma de hueso para poder encajar la nueva estructura a lo que se conserva de la anterior, las vigas del tejado.
Estos son los caprichos del trabajo de encaje con madera.
Barandilla terraza
Suelo Planta Baja
Construcción e Instalación de Altillo Planta Baja
Diseño y Construcción de Escalera
A partir de la esfera
La orientación de este cerramiento es sur-suroeste con lo que aprovecharemos para hacer una entrada de luz y calor que sirva de motor térmico. La condición suroeste tiene unas propiedades lumínicas particulares, “luz cálida de la tarde”, así que introducimos en el muro aislante de termoarcilla 6 damajuanas esféricas de cristal que asoman a ambos lados del muro captando la luz externa y traspasándola al interior, generando así ambos efectos, uno de eficiencia bioclimática y otro estético.
La interacción de estas formas volumétricas de cristal iluminadas sobre el muro de cal nos transportan a pensarlo como una escultura con lo que repartimos en el espacio las lineas de tensión de dichos volúmenes.
Leonardo Da Vinci
Las estructuras recíprocas siempre nos brindan infinidad de posibilidades. En este caso queremos construir una escalera que sirve a modo de puente para dar acceso a la tercera planta de nuestro proyecto al tiempo que libra el paso inferior de la calle.
Al utilizar el ingenio de Leonardo conseguimos solucionar nuestras pretensiones con tan sólo dos apoyos sin necesidad de uno central que limitaría el paso inferior.
