Passivhaus y BIM: Sinergia para la Construcción Sostenible

Autor: José Manuel Caamaño

Tema: Passivhaus y BIM

En la búsqueda de soluciones sostenibles y eficientes en la industria de la construcción, dos conceptos destacan por su innovación y potencial: Passivhaus y Building Information Modeling (BIM). En una reciente masterclass que impartí a mis alumnos del master bim, expuse cómo estos dos enfoques pueden integrarse para optimizar la eficiencia y sostenibilidad en los proyectos de construcción. Este artículo profundizaré en los puntos tratados en la masterclass, desglosando la sinergia entre Passivhaus y BIM y su impacto en la construcción moderna. Además, dejaré al final el vídeo de la masterclass por si queréis profundizar más en el tema.

¿Qué es BIM?

Building Information Modeling (BIM) es una metodología que permite gestionar la información de un proyecto de construcción de manera eficiente. Aunque comúnmente se asocia con el diseño 3D, BIM abarca mucho más, incluyendo la gestión de datos a lo largo de todo el ciclo de vida del edificio, desde la planificación hasta la ejecución y el mantenimiento. Esta metodología facilita la colaboración entre los distintos profesionales involucrados en un proyecto, permitiendo que arquitectos, constructores, jefes de obra y project managers puedan utilizar la información de manera que se adapte a sus necesidades específicas.

Desde mi punto de vista, si algo define BIM por encima de otras características es que es, ante todo, un sistema de información bien gestionada. Independientemente de las distintas dimensiones (3D, 4D, 5D, etc.), lo crucial es cómo se organiza y utiliza la información para mejorar la eficiencia y efectividad del proyecto. Por ejemplo, un arquitecto puede diseñar más rápidamente, un jefe de obra puede obtener tablas de planificación y mediciones precisas, y un project manager puede optimizar la gestión de costes y tiempos.

¿Qué es Passivhaus?

Passivhaus es un estándar de construcción que busca maximizar la eficiencia energética y minimizar la demanda de calefacción y refrigeración. Este estándar se basa en principios fundamentales como el aislamiento térmico, la hermeticidad del edificio, la ventilación controlada con recuperación de calor y la ausencia de puentes térmicos. El objetivo es crear edificaciones que mantengan una temperatura interior confortable con un mínimo consumo energético, ahorrando hasta un 75% de las necesidades de calefacción y refrigeración.

Principios básicos de Passivhaus

1. Aislamiento Térmico: Un buen aislamiento reduce las pérdidas de calor en invierno y el sobrecalentamiento en verano.
2. Hermeticidad: Evitar las fugas de aire es crucial para mantener la eficiencia energética. La hermeticidad se logra mediante la instalación de barreras de aire y la eliminación de puentes térmicos.
3. Ventilación con Recuperación de Calor: La ventilación controlada permite renovar el aire interior sin perder calor, utilizando recuperadores de calor para transferir la energía del aire saliente al entrante.
4. Ventanas de Alta Eficiencia: Las ventanas de triple acristalamiento con marcos aislantes minimizan las pérdidas de calor y mejoran el confort interior.
5. Diseño Bioclimático: Adaptar la casa al entorno para aprovechar las condiciones climáticas locales y reducir la demanda energética.

Existen varios mitos que han ido surgiendo entorno al estándar de Passivehaus, como que es un concepto solo aplicable a viviendas, que es un 25% más cara o que no permite abrir las ventanas para ventilar. En la masterclass, que encontrarás más abajo, explico por qué estás y otras afirmaciones no son ciertas.

Criterios de diseño de Passivhaus

A continuación vamos a ver algunos de los principales criterios para cumplir los estándares Passivehaus:

Masa compacta del edificio

Disminuir la superficie del edificio resulta en una reducción de la pérdida de calor y, por lo tanto, en un menor consumo de energía para la calefacción del espacio. Esto puede cuantificarse mediante el factor de forma.

Cuanto menor sea el factor de forma, más eficiente energéticamente será el edificio.

Espacio para instalaciones no calefactadas

A la hora de conseguir un diseño passivhaus es muy relevante mantener los espacios fríos, como los almacenes de basura/bicicletas, separados o hacia el extremo norte de los edificios siempre que sea posible. En definitva, agrupar los espacios fríos en lugar de dispersarlos por la planta baja.

Calor del sol en invierno

Priorizar las viviendas de doble orientación y orientadas al sur es otro criterio básico de la construcción passivhaus. Evitar las sombras en los edificios reduce la ganancia de calor del sol en invierno. Permitir 1-1.5m de distancia por cada 1m de altura es una buena práctica.

Diseño de fachadas

Los ratios ventana/muro es una característica importante en el diseño Passivhaus. Dependiendo de la zona climática, es posible que sea clave minimizar este ratio en fachadas norte reduciendo las pérdidas de calor.

También es importante diseñar protecciones solares según la orientación de la fachada para permitir las ganancias térmicas en invierno y reducirlas en verano.

Ventilación natural

Es muy conveniente que los diseños Passivhaus siempre permitan una ventilación natural cruzada siempre que sea posible.

En la masterclass que impartí sobre Passivehaus y BIM, que podéis encontrar al final de este artículo, vemos más criterios de diseño que son fundamentales a la hora de diseñar en el estándar Passivehaus.

La Sinergia entre BIM y Passivhaus

A grandes rasgos, la integración de BIM y Passivhaus permite una gestión más precisa y eficiente de los proyectos de construcción sostenible. Utilizando herramientas como Revit, dentro de la metodología BIM, es posible diseñar y analizar edificios conforme a los estrictos criterios de Passivhaus de manera más rápida y con menos errores. Tener presentes y optimizados todos los criterios de diseño Passivehaus que hemos visto anteriormente es rápido y directo con softwares BIM como Revit.

Veamos algunos puntos más en detalle:

Gestión eficiente de la información

BIM permite organizar y gestionar la información del proyecto de manera que todos los datos relevantes para la certificación Passivhaus estén disponibles y actualizados en tiempo real. Esto incluye datos sobre materiales, espesores de aislamiento, propiedades térmicas y características de los sistemas de ventilación y calefacción.

Diseño preciso y detallado

Con BIM, se pueden crear modelos 3D totalmente detallados que incluyen todas las características necesarias para cumplir con los estándares Passivhaus. Esto permite realizar análisis y simulaciones energéticas para optimizar el diseño desde las primeras fases del proyecto. En este sentido, las tablas de planificación en Revit cobran especial relevancia, ya que permiten gestionar y visualizar la información de manera clara y concisa.

Optimización del tiempo y costes

La capacidad de BIM para generar tablas de planificación y mediciones exactas facilita el control de costes y tiempos, evitando sorpresas durante la ejecución de la obra. La integración de BIM con herramientas de certificación Passivhaus, como PHPP (Passive House Planning Package) y DesignPH, permite exportar directamente los datos del modelo para el cálculo y verificación de la eficiencia energética.

Herramientas y proceso de Certificación en Passivhaus

PHPP y DesignPH

El proceso de certificación Passivhaus se puede realizar utilizando dos herramientas: PHPP y DesignPH. PHPP es una hoja de cálculo detallada que permite calcular y verificar los criterios de eficiencia energética de un edificio. Todos los datos se meten a mano en el PHPP. DesignPH es un plugin para SketchUp que facilita el cálculo y el dimensionado del inmueble según los parámetros Passivhaus.

Aunque el proceso de certificación puede parecer complejo, el uso de BIM agiliza significativamente el trabajo. Por ejemplo, los datos del modelo BIM se pueden exportar a Excel para su uso en PHPP, simplificando la entrada de datos y reduciendo errores. También, mediante una sencilla exportación del proyecto, podremos pasar nuestro modelo de Revit a Sketchup para verificar nuestro diseño con DesignPH.

Conclusión

La combinación de Passivhaus y BIM representa un avance significativo en la construcción sostenible. Esta sinergia no solo mejora la eficiencia energética de los edificios, sino que también optimiza la gestión de los proyectos de construcción y la obtención de certificación Passivhaus. La adopción de estas metodologías es crucial para responder a las demandas actuales de sostenibilidad y eficiencia en la industria de la construcción.

Recursos y Formación

Para aquellos interesados en especializarse en Passivhaus y BIM, existen varios recursos y cursos disponibles. Instituciones como el Passive House Institute ofrecen programas de certificación para diseñadores y constructores. Además, en The Factory School ofrecemos cursos BIM donde nuestros alumnos aprenden cómo implementar los estándares de eficiencia energética y sostenibilidad Passivhaus.

Másterclass: Passivhaus y BIM

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