100 Proyectos de Arquitectura Sostenible - Ramat Eco House

Ramat Eco-House  2011

Manuel Serna - Cheste. Valencia

300’50 m2 - 324.400 euros

1. Objetivos más importantes

- Realizar una vivienda completamente autosuficiente, capaz de generar el agua, la energía y los alimentos que necesitan sus ocupantes, y que sirva de referente en arquitectura sostenible, y de modelo a las futuras generaciones.

- Realizar una vivienda de alto nivel bioclimático y consumo energético cero.

- Realizar una vivienda con alto grado de industrialización y desmontable.

- Realizar una vivienda con ciclo de vida infinito

- Realizar una vivienda de bajo coste y bajo mantenimiento.

2. Solución Arquitectónica

La vivienda se ubica en suelo no urbanizable, muy cerca del circuito de velocidad de Cheste, en Valencia. 

Los propietarios desean vivir de forma completamente aislada y en medio rural, en un hábitat completamente integrado en la Naturaleza. Por ello la vivienda debe ser completamente autosuficiente, y debe generar la energía, el agua y los alimentos que puedan necesitar sus ocupantes. 

La vivienda dispone de una sola altura y su estructura es tripartita. La zona central consiste en un solo espacio a doble altura, y alberga el salón-comedor, el aseo y un estudio ubicado en la segunda planta. El ala oeste alberga la cocina, la sala de máquinas y el garaje. El ala este alberga tres dormitorios, uno de ellos con baño y vestidor.

La estructura arquitectónica de la vivienda tiene un alto nivel boclimático, y permite que se autorregule térmicamente todos los días del año, manteniendo una temperatura interior estable, sin necesidad de utilizar artefactos electromecánicos de acondicionamiento. Por ello, la vivienda debe ser capaz de reconfigurarse de forma sencilla  continua, para que se comporte de forma adecuada, tanto en invierno (generando calor por si misma), como en verano (generando fresco por si misma). El espacio central, a doble altura es el máximo responsable de este correcto funcionamiento, generando el fresco que la vivienda necesita en verano (por medio del sistema de refresco arquitectónico), y la mayor parte del calor que necesita en invierno (por efecto invernadero).En verano se cierran por completo las contraventanas exteriores del sur, y la vivienda se  ilumina por medio de la radiación solar indirecta del norte (de este modo, se ilumina de forma natural, y no se calienta). En cambio, en invierno, se abren completamente las contraventanas del sur, y la vivienda se convierte en un enorme invernadero, aprovechando al máximo la radiación solar, y calentándose por sí misma. 

La estructura formal de la vivienda manifiesta y refleja el culto que se rinde a la utilización del muro de carga en la composición de edificios con un alto nivel bioclimático. El muro de carga aumenta enormemente la inercia térmica del edificio, y es capaz de acumular calor o fresco, y mantener estable la temperatura del interior del edificio.

3. Análisis Sostenible

3. 1. Optimización de recursos

3.1.1. Recursos Naturales. Se aprovechan al máximo recursos tales como el sol (para generar el agua caliente sanitaria, y proporcionar iluminación natural por todo el interior de la vivienda), la brisa (la brisa se introduce en el sistema arquitectónico de refresco para refrescar continuamente la vivienda en su interior), la tierra (para refrescar la vivienda), el agua de lluvia (se utiliza para el riego y para el consumo humano, convenientemente purificada), vegetación (para el huerto, los jardines y la cubierta ajardinada)….. Por otro lado, se han instalado dispositivos economizadores de agua en los grifos, duchas y cisternas de la vivienda, y sistemas de depuración y naturalización de aguas grises y agua de lluvia, para obtener agua mineral apta para su consumo.

3.1.2. Recursos fabricados. Los materiales empleados se han aprovechado al máximo, y se ha disminuido al máximo la generación de residuos, mediante un correcto proyecto, y una gestión eficaz (paneles de hormigón, bloques de hormigón, paneles de madera, paneles de madera-cemento, paneles de bambú, losetas cerámicas, carpintería de madera, paneles sandwich,…). 

3.1.3. Recursos recuperados, reutilizados y reciclados. 

La gran mayoría de los materiales del edificio pueden ser recuperables (la estructura prefabricada, los solados, la carpintería, los vidrios, las vigas de madera, las vigas metálicas, la cubierta, los recubrimientos de madera, las protecciones solares, los sanitarios,…).

Por otro lado, todos los materiales utilizados son reciclables, tales como: tuberías de agua de polipropileno, tuberías de desagüe de polietileno, tableros de madera aglomerada, aislamientos realizados reciclando toallitas de papel de los aviones, paneles de plástico reciclado, vidrios reciclados, encimeras de acero inoxidable, etc…

3.2. Disminución del consumo energético

3.2.1. Construcción.

La vivienda se ha construido con un consumo energético mínimo. Los materiales utilizados se han fabricado con una cantidad mínima de energía. 

3.2.2. Uso. 

Debido a sus características bioclimáticas, la vivienda tiene un consumo energético muy bajo, casi cero .

La vivienda se calienta por efecto invernadero, por el calor emitido por sus ocupantes y, solo eventualmente, por una caldera poli-combustible de biomasa. El agua caliente se genera por medio de los captores solares térmicos integrados en la fachada sur del conjunto. 

La vivienda se refresca mediante un sistema arquitectónico geotérmico subterráneo, y no necesita ningún sistema mecánico de acondicionamiento, por lo que no consume energía. 

3.2.3. Desmontaje

Todos los materiales utilizados pueden recuperarse con facilidad, para volverse a utilizar de nuevo (solados, carpinterías, vidrios, vigas de madera, vigas metálicas, cubierta, pasarelas, armarios, recubrimientos de madera, protecciones solares, pérgolas de brezo, sanitarios,…). 

3.3. Utilización de fuentes energéticas alternativas

La energía utilizada es de tres tipos: solar térmica (captores solares para producir el A.C.S.), solar térmica fotovoltaica (para generar la energía eléctrica que necesita la vivienda), biomasa (para la calefacción complementaria), y geotérmica (sistema arquitectónico para refrescar el aire, aprovechando las bajas temperaturas existentes bajo tierra, en las galerías subterráneas debajo de la vivienda). 

3.4. Disminución de residuos y emisiones

La vivienda no genera ningún tipo de emisiones, y tampoco genera ningún tipo de residuos, excepto los residuos orgánicos humanos, que se utilizan para fabricar “compost” para el huerto y jardines de la vivienda. 

3.5. Mejora de la salud y el bienestar humanos

Todos los materiales empleados son ecológicos y saludables, y no tienen ningún tipo de emisiones que puedan afectar la salud humana. Del mismo modo, la vivienda se ventila de forma natural, y aprovecha al máximo la iluminación natural, lo que crea un ambiente saludable y proporciona la mejor calidad  de vida posible a sus ocupantes.

3.6. Disminución del precio del edificio y su mantenimiento

La vivienda ha sido proyectada de forma racional, y la mayoría de sus componentes son industrializados, eliminando partidas superfluas, innecesarias o gratuitas, lo cual permite su construcción a un precio muy reducido, a pesar del equipamiento ecológico que incorpora. Del mismo modo, y debido a los materiales y tecnología elegida, la vivienda apenas necesita mantenimiento.

4. Materiales ecológicos

4.1. Cimentación y estructura.

Muros prefabricados de dos hojas y aislamiento. La hoja interior constituye el muro de carga de hormigón armado de 15 cm. de grosor (con alta inercia térmica). La hoja exterior es de hormigón armado prefabricado aligerado de 6 cm. En el interior de la doble hoja existe una capa de aislamiento de cáñamo de 5 cm. y una cámara de aire ventilada de 3 cm. En algunos lugares de la fachada se ha sustituido el panel exterior de hormigón, por una fachada ventilada a base de madera de Ipe tratada con lasures, o aceites vegetales. El forjado se ha realizado a base de placas de hormigón armado prefabricado.

4.2. Acabados exteriores

Pintura a los silicatos. Tablas machihembradas y rastreladas, de madera Ipe, termotratadas y tintadas con lasures y aceites vegetales.

4.3. Acabados interiores

Pinturas vegetales. Solados de parquet de contrachapado de bambú. Puertas de tablero doble de bambú contrachapado, y tratado con aceites vegetales.

4.4. Cubierta

Cubierta ajardinada, con un espesor medio de 30 cm. de tierra. Cubierta inclinada a base de tablero sándwich compuesto por: tablero superior de madera-cemento (virutas de madera y cemento) de 13 mm, tablero inferior de contrachapado de abedul de 13 mm, y aislamiento interno de fibra de cáñamo de 10 cm. de espesor. Recubrimiento a base de una lamina de caucho, y un recubrimiento de chapa de zinc.

4.5. Otros

Tuberías de agua de polipropileno. Tuberías de desagüe de polietileno. Electrodomésticos de alta eficiencia energética. Encimeras de cocina de acero inoxidable. Tabiques y suelos de vidrio de altas prestaciones. Carpintería de madera de Iroco tratada con aceites vegetales. Toldos de lona de algodón. Protecciones solares de madera maciza de Ipe, tratada con aceites vegetales. Todas las maderas utilizadas tienen un certificado de procedencia con tala selectiva y tratamiento ecológico (FSC).

5. Innovaciones más destacadas

- Conseguir una vivienda con el mayor grado de sostenibilidad, de bajo precio, y bajo coste de mantenimiento, que sirva de modelo a las futuras generaciones.

- Autosuficiencia de agua

Ramat Eco-House es autosuficiente de agua. Es decir, no necesita conectarse a los sistemas de suministro de agua municipales. 

El agua necesaria para el consumo humano, para la higiene humana, y para el riego de los cultivos y de las zonas verdes se obtiene de varias fuentes complementarias: 

5.1. Agua subterránea. Se ha realizado una perforación con el fín de conseguir agua de acuíferos subterráneos, que puede utilizarse directamente para riego. El agua así obtenida se filtra y purifica, hasta convertirse en apta para el consumo humano. 

5.2. Agua de lluvia. El agua de lluvia que cae sobre la vivienda se recoge y se almacena en un depósito enterrado para tal fin, con una capacidad de 7.000 litros. El agua se filtra y purifica, hasta convertirse en apta para el consumo humano. 

5.3. Reciclaje de aguas grises. Las aguas grises generadas por la vivienda se filtran y se almacenan en un depósito subterráneo ubicado para tal efecto.  El agua así obtenida se filtra y purifica, hasta convertirse en apta para el consumo humano.

La purificación y naturalización del agua se realiza mediante un sistema de ósmosis inversa con triple membrana, que incluye un sistema anti-bacterias (que regula las características del agua resultante por medio de un procesador electrónico). 

De este modo la vivienda no necesita conexión a la red de de suministro de agua. El agua resultante es agua mineral, con un contenido en minerales elegido por el usuario.

- Autosuficiencia energética

La vivienda es autosuficiente de energía. Es decir, no está conectada a los sistemas de suministro de electricidad municipales.

Esta autosuficiencia energética se ha conseguido mediante un conjunto de estrategias complementarias: 

1. Se ha realizado un óptimo diseño bioclimático para reducir al máximo la necesidad de energía. En el diseño de la vivienda se han utilizado todo tipo de estrategias bioclimáticas para conseguir que consuma la menor cantidad posible de energía, se ilumine de forma natural, se ventile de forma natural, y se auto-regule térmicamente, todos los días del año. Como resultado de este especial diseño, la vivienda se refresca por sí misma en verano, y se calienta por sí misma en invierno. Del mismo modo, durante el día el edificio se ilumina de forma natural, todos los días del año, sin necesidad de luminarias artificiales.

2. Se han incorporado en el edificio solo los electrodomésticos imprescindibles, y que además sean de muy bajo consumo eléctrico. 

3. Se han utilizado sistemas de iluminación artificial a base de leds de muy bajo consumo energético.

4. La cocina y el frigorífico se alimentan de biogás. 

5. Se ha incorporado un sistema fotovoltaico de generación de electricidad 2.000 watios/pico, para generar la poca energía eléctrica que necesita la vivienda. Los captores solares fotovoltaicos se han integrado en la cubierta inclinada central de la vivienda.

6. Se han incorporado dos captores solares térmicos para generar el agua caliente sanitaria que necesita la vivienda.

7. Se ha incorporado un sistema complementario de calefacción (a base de una caldera poli-combustible de biomasa y radiadores), que apenas será necesario los días más fríos del año (el sistema es necesario apenas unos 30 días al año).  La vivienda es capaz de autorregularse térmicamente -por sí misma- debido a su especial diseño arquitectónico, y sin necesidad de artefactos de acondicionamiento térmico.  No obstante, en días muy fríos el sistema de calefacción de biomasa (alimentada únicamente a base de restos vegetales del entorno rural) complementa de forma eficaz el funcionamiento bioclimático del edificio, y garantiza el bienestar de todos sus ocupantes.

8. Los ocupantes de la vivienda se han concienciado de la necesidad de adoptar un modo de vida sencillo, evitando despilfarros, y rodeándose de los utensilios y artefactos simplemente necesarios.

- Autosuficiencia de alimentos

La vivienda dispone de varios huertos biológicos, que proporcionan alimentos básicos a sus ocupantes. El clima mediterráneo permite varios cultivos al año de cereales, leguminosas frutas y verduras. Y la superficie cultivable es más que suficiente para alimentar a los ocupantes de la vivienda, y a los animales de la pequeña granja que dispone. Hay que señalar que las aguas negras se utilizan para generar “compost” para la huerta y el jardín, con la ayuda de las cenizas generadas por la caldera de biomasa, y un compostador ubicado al exterior de la vivienda.

- Sistema estructural prefabricado 

La estructura de la vivienda se ha realizado a base de paneles de hormigón armado, que permite el desmontaje total de la vivienda, con el fin de facilitar la reparación o reutilización de todos sus componentes, incluida la propia estructura.

- Sistema constructivo completamente industrializado y desmontable

La vivienda se ha construido mediante un sistema constructivo completamente industrializado y desmontable, que permite que todos los componentes arquitectónicos se puedan montar y desmontar, de forma sencilla. Esto le proporciona un ciclo de vida infinito a la vivienda y permite que pueda desmontarse y trasladarse tantas veces como se quiera.

- Alto nivel bioclimático 

Debido a su estudiado diseño arquitectónico, la vivienda es capaz de auto-regularse térmicamente, manteniendo una temperatura interior constante. La vivienda mantiene en su interior una temperatura de unos 22 grados en invierno, y unos 25 grados en verano. Por ello la vivienda no necesita sistemas mecánicos de calefacción, ni de aire acondicionado. No obstante, la vivienda incorpora un sistema de calefacción muy sencillo, a base de una caldera poli-combustible de biomasa, tan solo para proporcionar un ligero aporte de calor, los días más fríos del año. 

- Eliminación integral de residuos

La vivienda se ha construido sin generar residuos, ya que los pocos residuos generados se han utilizado en la construcción de la misma. Por otro lado, los residuos orgánicos que se generan durante el uso de la vivienda se gestionan de forma óptima y se utilizan para hacer “compost” que sirva de abono para los huertos circundantes. Por otro lado, las aguas negras se tratan convenientemente, y se utilizan igualmente, para abono de dichos huertos. 

- Cubierta ajardinada con especies autóctonas

El jardín de la cubierta ajardinada se ha proyectado a base de especies vegetales autóctonas de la Comunidad Valenciana, sin apenas consumo de agua. La cubierta vegetal de la vivienda simboliza y muestra como en cualquier terreno se puede construir con una ocupación del 100%, y al mismo tiempo, garantizar una zona verde del 100%. 

- Bajo precio

La vivienda se ha construido con un precio muy bajo, a pesar de ser completamente autosuficiente en agua, energía y alimentos, no generar residuos, y estar perfectamente integrada en la naturaleza. Todo ello convierte a la vivienda en un referente para las generaciones futuras.

- Estimular el bienestar y la felicidad de los ocupantes de la vivienda

Podría parecer que cada persona tuviera unas necesidades diferentes y un concepto diferente de la felicidad. Sin embargo, desde un punto de vista físico, emocional y psicológico, se pueden identificar un conjunto de patrones generales, capaces de garantizar el bienestar y la felicidad de las personas. Estos patrones se han tenido en cuenta, de forma exhaustiva, en el diseño de Ramat Eco-House, que de este modo se convierte en una caja de resonancia, capaz de fomentar y amplificar la felicidad de sus ocupantes.

1. Estabilidad térmica

Los humanos solo sienten confort en un estrecho margen de variación térmica. Este margen se ubica entre 20ºC y 28ºC, con una variación de humedad entre el 30% y el 90% aproximadamente. Pues bien, debido a su estudiado diseño arquitectónico, Ramat Eco-House es capaz de auto-regularse térmicamente, manteniendo una temperatura interior constante. La vivienda mantiene en su interior una temperatura de unos 22 grados en invierno, y unos 25 grados en verano. Además y debido a la amplia utilización de madera y de materiales pesados, la vivienda es capaz de proporcionar humedad en periodos muy secos, y de absorberla en periodos muy húmedos.

2. Iluminación natural

Existe una amplia literatura en la que se muestra que en un ambiente de iluminación natural se obtiene un mayor bienestar y mucha mejor salud. Por ello, Ramat Eco-House ha sido diseñada de tal modo que la iluminación natural llegue hasta el último rincón, de tal modo que, mientras exista luz solar, se pueda desarrollar cualquier tipo de actividad en cualquier parte de la vivienda, sin necesidad de iluminación artificial. 

3. Transpirabilidad (ventilación natural continuada)

La ventilación natural es uno de los métodos más efectivos para evitar elementos patógenos, y asegurar la salud y el bienestar de los ocupantes de un edificio. Sin embargo, la ventilación natural debe realizarse con mucho cuidado para evitar fuertes pérdidas energéticas. Pues bien, la mejor forma de obtener una ventilación natural continuada y sin pérdidas energéticas, es adoptar paredes porosas. Al igual que nuestra piel, o nuestra ropa, los humanos deberíamos transpirar a través de la piel de nuestros edificios, para asegurar nuestra salud, nuestro bienestar y nuestra felicidad. Por ello, todos los materiales empleados en la vivienda son transpirables, y permiten el paso del aire de forma continua, pero no del agua. 

4. Sencillez tecnológica

Los edificios y las viviendas con muchos artefactos suelen hacen sentir mal a sus ocupantes. Y es que todos los artefactos tienen necesidad de mantenimiento, y tarde o temprano, se estropean. Y con ello llegan las alteraciones del carácter, la inestabilidad, y las alteraciones nerviosas. Como conclusión, cuanta menos tecnología tenga un edificio, y más sencilla sea, mejor se sentirá la gente. Ramat Eco-House dispone tan solo de los artefactos estrictamente necesarios, y todos con la mayor robustez posible.

5. Alto nivel de “naturalidad” en los materiales

Cuanta menos manipulación hayan tenido los materiales utilizados en un edificio, más nos acercarán a la Naturaleza, y por tanto, se obtendrá un hábitat mucho más saludable, y nos sentiremos mejor. Todos los materiales elegidos en la construcción de Ramat Eco-House tienen el mayor nivel de naturalidad posible.

6. Diseño arquitectónico sencillo y no monótono

Las estructuras arquitectónicas deben ser sencillas, pero a su vez deben incorporar variaciones sutiles en su composición. De este modo, los edificios siempre tienen reservada una sorpresa a sus ocupantes, ya que al recorrerlos pueden descubrir un juego de formas diferentes, dependiendo de su punto de vista. Los edificios nunca aburren, e invitan a sus ocupantes a que saboreen sus formas. Y ello aumenta su felicidad. Este aspecto queda patente a primera vista en el diseño de Ramat Eco-House.

7. Colores adecuados

Los colores (radiación solar polarizada) tienen una enorme importancia en la salud y en el bienestar de las personas. Por ello, deben elegirse con sumo cuidado los colores y materiales empleados en cada estancia. En el diseño de Ramat Eco-House se ha utilizado una paleta sencilla de colores, pero suficiente como para estimular emociones vitales y de felicidad a sus ocupantes.

8. Sensación de seguridad e intimidad

La estructura arquitectónica de los edificios debe garantizar la seguridad y la intimidad de sus ocupantes, y al mismo tiempo garantizar su conexión con la Naturaleza. Ramat Eco-House se ha construido en un medio rural, completamente alejada de cualquier núcleo urbano, y transmite la sensación de seguridad y de intimidad que exigen sus ocupantes. 

9. Variabilidad térmica estacional

Debido a la abundancia de artefactos de acondicionamiento térmico, los ocupantes de los edificios sienten menos las variaciones térmicas naturales, y por tanto se alejan de la Naturaleza. Como consecuencia se altera su sistema nervioso, se vuelven más irritables, y se daña seriamente su felicidad. El diseño bioclimático de Ramat Eco-House proporciona en todo momento una temperatura de confort a sus ocupantes, pero esta temperatura varía ligeramente, y es más baja en invierno que en verano, lo que conecta a sus ocupantes en todo momento con las fluctuaciones térmicas del ecosistema natural en el cual está construida.

10. Ausencia de elementos patógenos 

Los materiales de construcción no deben tener elementos patógenos para nuestra salud. Por ello, en el diseño de Ramat Eco-House se han utilizado simplemente artefactos y materiales ecológicos y saludables, libres de cualquier elemento patógeno. 

11. Mínimo mantenimiento

Los edificios deben tener el menor mantenimiento posible, ya que deben estar al servicio de sus ocupantes, y no al revés. Por tanto deben elegirse cuidadosamente tanto los materiales empleados, como los artefactos tecnológicos. Ramat Eco-House no necesita ningún mantenimiento, excepto la limpieza habitual.