EcoCocon Manual Passivhaus COMO PROYECTAR UNA CASA PASIVA CON LOS PANELS DE PAJA DE ECOCOCON

Versión 0.5 - Febrero 2014 (Este Manual está en proceso de actualización continua)

Fabricamos paneles de paja para la construcción de casas

en cooperación con CREATERRA Autor: Bjørn Kierulf

CONTENIDO: Introducción ................................................................................................................... Proyecto Ejemplo ..........................................................................................................

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El Concepto PH: .............................................................................................................. 4 Norma 1: Súper-aislamiento continuo ...........................................................................

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Norma 2: Lámina continua de estanquidad al aire .........................................................

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Norma 3: Eliminación de puentes térmicos ...................................................................

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Norma 4: Correcta orientación ......................................................................................

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Norma 5: Cerramientos de altas prestaciones y elementos de sombra .......................

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Norma 6: Ventilación mecánica con recuperación de calor ..........................................

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Temas específicos con paneles EcoCocon: ...............................................................

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Estanquidad al aire en la cara exterior de los Paneles de Paja ....................................

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Detalles constructivos y cálculo de los puentes térmicos .............................................

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Elementos Básicos de EcoCocon .................................................................................

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Proyecto: ......................................................................................................................... 9 Preparación para el cálculo ...........................................................................................

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Como se calcula la superficie de pared que se factura .................................................

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Herramientas .................................................................................................................

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Contacto para validación de planos ..............................................................................

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Diseño y calculo de la ventilación .................................................................................

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Chimenea y otros requisitos especiales ........................................................................ 10 Cálculo de calefacción / refrigeración ...........................................................................

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Construcción: ................................................................................................................. 11 Preparativos ...................................................................................................................

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Entrega y descarga ........................................................................................................

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Ilustraciones del montaje ...............................................................................................

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Montaje ..........................................................................................................................

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Montaje de cerramientos ...............................................................................................

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Encuentros de cerramiento con forjados y cubiertas .................................................... 15 Instalaciones .................................................................................................................

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Acabados .......................................................................................................................

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Anexos: ............................................................................................................................ 16 Cálculo de puentes térmicos (en Inglés) Documentos de idoneidad técnica (en inglés)

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Manual PassivHaus EcoCocon

Introducción La construcción de edificios sostenibles y saludables con los paneles de paja de EcoCocon es rápida y fácil. Los paneles de EcoCocon tienen una muy baja energía primaria intrínseca (gris) y son realmente la demostración de una nueva manera de optimizar al máximo un producto natural. Los paneles funcionan como un súper aislamiento y ahorran una gran cantidad de energía en calefacción y refrigeración durante toda la vida útil del edificio. Las bajas emisiones de CO₂ resultantes tienen un impacto beneficioso sobre el calentamiento global. Creemos que los paneles de EcoCocon son un elemento ideal si se pretende lograr el estándar PassivHaus. Hemos detallado para su uso, los datos básicos y los cálculos de los puentes térmicos. El como lograr un edificio estanco es parte del concepto general. Este manual le ayudará a comenzar su proyecto para logar el estándar PassivHaus. Exento de responsabilidad: Este manual NO es un curso de PassivHaus, tan sólo pretende ser una guía orientativa. Por ello recomendamos que si lo desean, asistan a las formaciones del estándar PassivHaus que se organizan en los diferentes países por medio de la organización PassivHaus. Ejemplo de Proyecto En este Manual vamos a presentar un proyecto como ejemplo PassivHaus con algunos de los detalles cruciales y los cálculos mínimos necesarios para poder desarrollar un proyecto. Modelo 3d

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El Concepto PH: Norma 1: Súper-aislamiento continuo Una PassivHaus necesita tener una envolvente térmica con súper -aislamiento continuo. Aquí se muestra el aislamiento térmico en color amarillo (paneles de paja EcoCocon para paredes, insuflado de celulosa en la cubierta y XPS para la cimentación) y en marrón se muestran los tableros de compuesto de fibra de madera. Se logra un valor U para las paredes de 0,113W/m²K. Con este sistema, el aislamiento es totalmente continuo en todos sus encuentros, haciendolo posible incluso en las esquinas y en la cimentación. U = transmitancia térmica

Norma 2: Lámina continua de estanquidad al aire La lámina azulada es la capa estanca (membrana con un valor de S d < 0,2m y con las uniones pegadas). Hay que observar que la capa estanca que colocamos en las paredes se pone entre los paneles de paja (cara exterior a la vivienda) y los tableros de compuesto de fibra de madera. En otras edificaciones la capa estanca es de valor S d > 2,3m y suele estar colocada en el interior. Mostraremos más adelante en qué condiciones es posible colocar la capa estanca en el exterior de la paja. Sd = Resistencia a la difusión del vapor.

Norma 3: Eliminación de puentes térmicos Algunos detalles del sistema constructivo son especialmente importantes. Estos están marcados como D1 a D6. Cada uno de estos detalles se explica por separado en la sección de detalles. Es posible que existan variaciones de estos detalles y puede haber diferentes soluciones. Facilitaremos más detalles y nuevos cálculos de puentes térmicos en nuestra Web. Norma 4: Correcta orientación Una PassivHaus necesita ganancia solar pasiva. Su proyecto debe tener una gran área acristalada (generalmente mayor al 60%) en la orientación sur, con un máximo de desviación de 30° del sur. Esto también asegura que la vivienda experimentará agradablemente el sol en los meses de invierno. Si esto no se cumple (zona con mucha sombra, orientación no posible hacia el sur, etc.), será imprescindible aplicar todas las otras normas. Norma 5: Cerramientos de altas prestaciones y elementos de sombra Si es posible se recomienda el uso de cerramiento con certificado PassivHaus (ver: www.passiv.de/ komponentendatenbank). Las mejores ventanas PassivHaus tienen un marco delgado para dar cabida a más acristalamiento. Los acristalamientos deben tener un valor g adecuado (con valor g alto se gana captación solar, hasta un 62%) . Se recomienda utilizar dispositivos de sombreado en las ventanas para garantizar confort también en verano. También beneficia utilizar acristalemientos de baja emisividad colocados en la cara adecuada, así como dobles cámaras y cámaras con argón. Norma 6: Ventilación mecánica con recuperación de calor: En una casa confortable el aire fresco debe proporcionarse de manera controlada. Unidades de ventilación con recuperación de calor logran un intercambio de aire del 30% del volumen interior de toda la casa por hora y también mantienen equilibrada la humedad del espacio interior. Se recomienda utilizar un intercambiador de calor eficiente y silencioso. Siempre utilizar unidades de ventilación certificadas con recuperación de calor por encima del 75% de eficiencia.

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Temas específicos con paneles EcoCocon: Estanquidad al aire en la cara exterior de los Paneles de Paja: Normalmente, la capa estanca siempre debe estar en el interior. Nosotros también recomendamos esta posición de la lámina estanca para otros sistemas constructivos. En cambio, para las paredes realizadas con paneles de EcoCocon, necesitamos aplicar el revoco de arcilla directamente sobre la paja, ya que ello garantiza una buena base de adherencia. Además, sabemos que es muy difícil lograr una estanquidad desde el interior, no a causa del revoco de arcilla, sino por todos los pequeños huecos existentes, alrededor de interruptores, enchufes, vigas de madera y demás encuentros. El escape de aire a través de una brecha puede producir condensación en la construcción. A través de una abertura de 1mm ancho y 1m de longitud, podrían pasar hasta 360g de humedad en 24h. Ninguna construcción es capaz de lidiar con esta cantidad de humedad, incluso si hay difusión abierta de vapor al exterior. Si queremos que cualquier casa sea duradera, es necesario lograr una perfecta solución hermética. En EcoCocon lo tenemos comprobado, proponemos una solución estanca y a la vez completamente abierta al vapor. La membrana a utilizar debe tener un valor de sd < 0,2m, con ello dejará pasar la humedad interior al exterior sin interferir ni ralentizarlo. Esta transferencia de humedad es solamente cerca de 2g por metro cuadrado de construcción por día, mucho más bajo que si tuviéramos movimiento de aire que pasara a través. El tablero de fibra de madera en el exterior es necesario, porque con ella, se traslada con eficacia la humedad de la membrana hacia el exterior. Materiales naturales tales como la fibra de madera o la celulosa, transportan muy bien la humedad, siempre del lado caliente hacia el lado más frío. La membrana también protege los paneles de la lluvia durante el período de construcción. La membrana se debe colocar desde la parte superior y por la parte exterior de los paneles tan pronto como se monten las paredes. Requisitos para su uso: • La membrana debe estar herméticamente sellada en todos los encuentros de superficies y en los solapes. • El “blower door test” debe alcanzar un resultado por debajo de n50 0,6m³/h. (n50 = diferencial de presión de 50Pascales = 0.5mBar) • La membrana debe estar cubierta en su exterior por una capa de tableros de fibra de madera de 60mm de espesor como mínimo. • Debe instalarse una unidad de ventilación para mantener los niveles de humedad en la casa por debajo del 50% de humedad ambiente. Detalles constructivos y cálculo de los puentes térmicos Se han grafiado varios detalles y se han calculado los puntes térmicos. Se pueden utilizar los valores de conductividad térmica resultantes para su cálculo de PassivHaus. En todos los detalles también se indica la capa estanca. Es importante que la lámina sea continua y que todas las conexiones estén selladas con cinta. Si la cinta se utiliza sobre una superficie de hormigón, previamente se aplicará una imprimación en la superficie. Todos los datos están calculados con un tablero de fibra de madera de 100mm (estándar):

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Cimentación con XPS (poliestireno extrusionado de alta densidad) Cond. térmica= -0,056W/mK (vatio por metro kelvin)

Alero Cond. Térmica = -0,034W/mK

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Encuentro forjado con cerramiento exterior Cond. térmica = 0,002W/mK

Esquina de cerramiento exterior Cond. térmica = -0,074W/mK

Elementos Básicos de EcoCocon Los Paneles de EcoCocon son modulares. Podemos adaptar nuestros paneles a sus dimensiones. Sin embargo se recomienda, para comenzar un nuevo proyecto, usar los máximos elementos estándar (3000 × 1200 × 400mm) y mantener las dimensiones a segmentos de 100mm. También se debe tener en cuenta que: • Todos los paneles de EcoCocon (sin el tablero de fibra de madera) siempre tienen 400mm de espesor • La mínima anchura y altura de un panel es de 400mm • La máxima anchura y altura es de 3000mm • El ángulo máximo en la parte superior del panel es de 45°

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Se producen cinco tipos diferentes de paneles: • • • • •

Paneles Estandar (1200×3000mm, posible ancho entre 400– 1200mm y alto entre 400–3000mm) Panel Estandar de esquina (1200×3000mm) Dinteles (alto entre 400–1200mm y ancho entre 400–3000mm) Bajo ventanas (alto entre 400–1200mm,y ancho 400–3000mm) Paneles inclinados (ancho entre 400–1200mm y alto máximo entre 400–3000mm, con un ángulo máximo de 45°)

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Proyecto Preparación para el cálculo Para poder calcular y preparar los materiales necesitamos la siguiente información: • • • • • • • •

Nombre del proyecto Planos del proyecto Lista de paneles (altura, ancho y descripción tipo) Listado de los elementos de Steico - vigas (verificación del cálculo por un calculista arquitecto o ingeniero estructural) Superficie (paredes y techos) cubiertos por paneles de fibra de madera Dirección exacta de la obra (para poder calcular los costes de transporte) Datos fiscales Datos de contacto del arquitecto y del constructor

Como se calcula la superficie de pared que se factura Incluimos las aberturas en la pared (vacío por lleno), excepto si hay un hueco en la pared de arriba a abajo. Las superficies adicionales del cálculo compensan los elementos más complejos. Si se utilizan elementos inclinados, se calcula el tamaño rectangular circunscrito. Herramientas Recomendamos preparar los planos con Sketchup. Software libre que se puede descargar en el siguiente enlace: http://www.sketchup.com Se pueden descargar archivos de ejemplo de nuestra página Web con los elementos básicos necesarios para la modelación de su proyecto. La mayoría de las casas puede ser montada virtualmente en Sketchup en pocas horas. El modelo 3d es adecuado para comprobar que todo encaja. Si usted no tiene la capacidad o tiempo para hacerlo, podemos ayudarle a crear el modelo necesario basado en sus dibujos arquitectónicos. Por favor, solicite una oferta. Contacto para validación de planos Por favor envíe el proyecto a: [email protected] Diseño y calculo de la ventilación En una PassivHaus es necesario el correcto dimensionado de la ventilación mecánica. Recomendamos contactar con un ingeniero local para diseñar el sistema de ventilación con un intercambio de aire medio del 30% del volúmen interior por hora. Si son necesarias hacer aberturas en el panel de paja para los pasos de los conductos de ventilación, podemos prefabricarlas en los paneles en base a los dibujos del proyecto. Por favor recuerde que se deben aislar todos los conductos con aislamiento térmico (tipo Armaflex) para asegurar que no exista ninguna condensación en la superficie. 9

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Chimenea y otros requisitos especiales Si es necesario cruzar el panel de paja con un tubo de acero inoxidable para una chimenea, recomendamos dejar por lo menos 30cm de espacio por todos lados para que este paso pueda ser aislado con aislamiento mineral no combustible. Un conducto de chimenea caliente nunca debe tocar directamente la paja, ya que el calor excesivo podría conducir a la autoinflamación de la paja.

Calculo de calefacción / refrigeración Si desea utilizar la calefacción tipo suelo radiante, es posible incluirlo en el forjado de cimentación, si este está aislado desde abajo. El registro de calefacción debe colocarse en la parte inferior de la losa, para que los tornillos de la fijación de las paredes en la losa no pueden penetrar en los tubos. En una casa construida según las recomendaciones de EcoCocon, la carga térmica será entre 12 y 18W/m². 18W/m² para un pequeño edificio, 12W/m² o menos para edificios más grandes o más compactos. La calefacción puede ser dimensionada con estos criterios. Recomendamos hacer un cálculo completo PHPP para asegurar el exacto dimensionado del sistema de calefacción.

Losa con tubos de la calefacción

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Construcción Preparativos La losa de cimentación tiene que estar preparada antes de la entrega de los paneles en obra, incluyendo todas las instalaciones. Recomendamos hacer todas las obras de movimiento de tierras y de extendido de gravas por debajo de la losa según los requerimientos del proyecto. Hay que asegurarse de que la capa estanca queda bien montada en el momento adecuado del proceso constructivo. Consulte los detalles y verifique los pasos necesarios para lograrlo. Todos los elementos deben colocarse sobre una superficie nivelada. La diferencia no puede ser más de 1mm para cada 1m de longitud. Entrega y descarga Los paneles se entregan directamente en obra en un camión. Los paneles estándar más grandes pesan 180kg y necesitan por lo menos 4 personas para descargarlos o una carretilla elevadora. Los paneles se deben descargar por el lateral del camión. Todos los paneles están marcados con un número y un color diferente para cada uno de los cuatro lados de la casa (ver plano). Esto facilita el montaje al acercar los paneles a su lugar de colocación. Los elementos más pesados se pueden mover sobre la losa por dos personas sobre rodillos metálicos o moviéndola de lado a lado sobre sus esquinas en equilibrio. Los paneles siempre deben acopiarse en posición vertical para estar más protegidos de una posible lluvia. Verificar que los paneles están asegurados contra el vuelco.

Ejemplo de plano de despiece de elementos

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Ilustraciones del montaje Panel base

Encuentro con losa de cimentación

Montaje del dintel

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Encuentro cerramiento en esquina

Viga de atado superior

Conexión de forjado

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Montaje Montar los elementos del cerramiento según muestran los dibujos. Los elementos son muy precisos (tolerancia de 1 a 2mm), pero durante el montaje se necesita garantizar que los elementos no tengan ningún espacio entre ellos, de lo contrario no encajaría en el último panel. Para garantizar una unión entre los paneles adecuada, se recomienda unir provisionalmente los elementos, con sargento de carpintero, antes de atornillarlos, ya que la paja entre los paneles tiende a mantener los elementos separados. Recomendamos fijar los paneles inicialmente por la parte inferior y para continuar fijando hacia arriba hasta llegar a la parte de atado superior. Utilice el tipo y cantidad de tornillos según lo especificado en los planos generales o siga las especificaciones del técnico calculista estructural. Coloque al travesaño provisional antes de instalar el dintel. Fijar piezas lisas de madera a la altura exacta a los paneles laterales y deslice el dintel a su lugar. Luego fije el dintel con tornillos a los paneles laterales. Si se especifica por el técnico calculista estructural, reforzar la unión lateral del dintel con otra tabla ajustada al panel. Envolver la pared construida con la lámina estanca al aire exterior. Posteriormente, es importante cubrir la parte superior de los paneles de una sola vez, sin juntas. Finalmente se adhiere esta lámina de coronación por encima de la colocada en la parte interior. Fijar la lámina con finas tiras de madera a los montantes verticales de los paneles. La madera debe ser de 90mm de ancho y de 8 a 10mm de espesor, y el nivel de superficie igualará la superficie de la paja. Fijar la lámina con grapas. Si hubiera que quitar las grapas por alguna razón en el futuro, se deberán tapar los orificios, ya que sino la lámina no se mantendrá estanca. También será necesario tapar los orificios originados por tornillos retirados que puedan haber penetrado la lámina. La lámina también protege los paneles de la lluvia. Es necesario garantizar una conexión estanca con la cimentación. Montaje de cerramientos La instalación de las ventanas y cerramientos exteriores es fundamental para lograr una buena estanquidad de la construcción. Cortar la lámina en diagonal desde una esquina a la contraria y plegarla hacia el interior. Pegar las esquinas con cinta adhesiva especial. La membrana o cinta deberá cubrir una superficie interior de la jamba de 5cm de ancho desde el marco de la ventana. El instalador de los cerramientos deberá sellar con cinta de difusión abierta todos los encuentros para asegurar la estanquidad entre el marco y la membrana. Es imprescindible garantizar esta estanquidad en las esquinas. Cualquier fuga de aire puede producir daños por humedad con el paso del tiempo. Recomendamos rellenar con lana los posibles huecos existentes entre los marcos de las ventanas y los paneles. En el exterior los vacíos deben cubrirse con una cinta de difusión abierta para dejar que el exceso de humedad se disipe al exterior. Si es posible, se recomienda cubrir los marcos de las ventanas con tableros de fibra de madera. Esto mejora los encuentros y el aislamiento.

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Encuentros del cerramiento con forjados y cubiertas La viga del anillo superior se fija generalmente a los paneles. Hay que asegurar que la lámina estanca se coloque por debajo de la viga del anillo, si el techo está montado en la parte superior. Si la viga del anillo se utiliza para encuentro con forjado, descubrir la parte superior y dejar que la membrana continúe hacia el cerramiento superior hasta la siguiente planta. Instalaciones Las instalaciones eléctricas pueden realizarse directamente sobre la paja. Fijar los tubos corrugados con piezas cortas de alambre directamente a la paja. Fijar las cajas eléctricas directamente en la paja con un taco de madera. Si es necesario algún tipo de refuerzo, se puede colocar una pieza de madera entre los montantes del panel. Acabados Se recomienda realizar un revoco de arcilla en las caras interiores de los paneles de paja. Antes de realizar el revoco se deberán fijar tableros de fibra de madera fina en los encuentros de los elementos de madera. Esto asegura que la base del revoco se adherirá mejor a las superficies y que no aparecerán fisuras con posterioridad. Se recomienda ejecutar las esquinas redondeadas, ya que son menos propensas a dañarse. En los encuentros del revoco de arcilla con las superficies de madera vista, se recomienda crear juntas abiertas. Esto dificultará la aparición de fisuras después del secado. Cuando en la aplicación del revoco de arcilla, se genera mucha humedad interior, es muy importante ventilar adecuadamente. La acumulación de humedad puede producir condensación en ventanas, en la construcción en general y finalizar ocasionando daños. Si se realizan trabajos de enlucido a bajas temperaturas, se deberá calentar el aire y aspirar como mínimo 10 veces el volumen del edificio por hora hacia el exterior. El aire seco y caliente ayuda a secar el revoco de arcilla.

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Anexos:

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