Pocs arquitectes al Regne Unit poden presumir d’escoltar consultors ambientals, dissenyadors o ocupants dels seus projectes existents. I aquells que aprenen dels seus errors i utilitzen l’experiència adquirida en projectes posteriors haurien d’estar inclosos al Llibre vermell.
Architype, una nova generació d’arquitectes entusiastes, ha construït les primeres escoles del Regne Unit que compleixen l’estàndard alemany Passivhaus. Pel seu treball, van demostrar que una escola no només pot ser un bonic edifici, sinó també un edifici on és còmode estudiar per la seva reflexió i eficiència energètica.
“L'energia és una mica com els residus: sempre és bo si es pot reciclar, però és millor produir menys. També amb energia: podeu utilitzar les seves fonts renovables, plaques solars, o només en podeu consumir menys.
Jonathan Hines, director de l'Architype Bureau
Què és Passivhaus Standard?
Com a recordatori, aquest estàndard alemany d’eficiència energètica en edificis, desenvolupat per Passivhaus Institut, és un indicador del baix consum d’energia, la comoditat a l’espai interior i la qualitat arquitectònica d’un objecte. Molta gent creu que, en va, només és aplicable a l'habitatge: traduït de l'alemany "Haus" no només significa una casa, sinó qualsevol estructura, i la norma és adequada per a un edifici de qualsevol tipologia. La seva progressivitat s’evidencia amb les xifres: el consum d’energia estàndard d’una escola ordinària a Anglaterra és de 100 kWh / m2 a l’any, i un edifici construït segons l’estàndard Passivhaus no hauria de consumir més de 15 kWh / m2 a l’any. A diferència d’altres estàndards, Passivhaus ajuda a reduir el consum d’energia optimitzant les decisions de disseny, com ara trobar la forma més compacta, la millor orientació de l’edifici, etc.
L'estàndard Passivhaus rarament es veu a Anglaterra, ja que els codis locals d'eficiència energètica funcionen de manera completament oposada. En comparació amb Passivhaus, el popular estàndard BREEAM verd a Anglaterra i pressionat pel govern té nombrosos criteris d’avaluació que sovint no tenen res a veure amb el consum d’energia: per exemple, es poden obtenir punts si la distància entre l’edifici projectat i la bústia més propera és menor de més de 500 metres. A més, BREEAM no se centra a reduir la quantitat de consum, sinó a produir energia addicional a partir de fonts renovables.
Com funciona un arquitecte Passivhaus?
En primer lloc, minimitza la conductivitat tèrmica de parets, sostres, sostres i portes. En segon lloc, es fa càrrec de l'estanquitat tèrmica de l'edifici: tots els "ponts freds" (zones de pèrdua de calor, que es troben més sovint a les juntes dels elements estructurals d'un edifici) s'han de reduir a zero o minimitzar. A més, ja en la fase inicial de disseny, l’edifici es modela mitjançant el programari PHDP (Passive House Design Package). Tanmateix, els arquitectes britànics solen primer esbossar completament l’edifici, pensar en els dissenys i només després el donen als enginyers perquè calculin el consum d’energia. Intenten optimitzar alguna cosa, però la probabilitat de corregir errors en el projecte acabat és molt petita. Per tant, és molt més eficaç pensar-hi en fases anteriors de treball, quan es pot canviar significativament el projecte si cal, per exemple, per mantenir-se calent.
El més difícil de l'estàndard Passivhaus és comprovar si l'objecte compleix, en què els indicadors no són només les dades calculades dels enginyers de disseny, sinó també mesures reals en una casa ja construïda i en funcionament. I construir exactament com es va dissenyar és un famós mal de cap per a tots els arquitectes.
Qui són Architype Architects?
Architype és un nou tipus d’estudi d’arquitectura que es va fundar fa 29 anys i que s’ha guanyat una reputació envejable al llarg dels anys com a dissenyadors d’edificis d’eficiència energètica de qualitat. El seu enfocament original ve dictat per la voluntat d’implicar els clients i futurs residents en el procés de disseny. Amb experiència, han desenvolupat un bagatge de solucions tècniques que augmenten la qualitat del "producte fabricat".
Durant la seva existència, l’equip d’Architype ha passat de cinc a 53 persones, tot i això, han aconseguit mantenir un nou enfocament creatiu del disseny, incloent anàlisis i debats freqüents sobre projectes. La facturació anual de la companyia és de 3 milions de lliures a l'any.
Per què Architype va decidir aplicar l’estàndard Passivhaus a Anglaterra?
Fa uns cinc anys, Architype, en col·laboració amb la Universitat d’Oxford Brooks, un dels instituts de recerca tecnològics d’eficiència energètica més grans del món, va recopilar i analitzar informació sobre el “rendiment” dels edificis escolars construïts per l’oficina. Com a resultat, es va comprovar que, malgrat diverses estratègies d’eficiència energètica, aquestes escoles consumien una gran quantitat d’energia ja que s’hi obrien finestres durant l’hivern. I en aquell moment, l'adaptació de l'estàndard Passivhaus a les realitats britàniques va interessar a Architype, ja que, gràcies a la ventilació mecànica i l'estanquitat tèrmica, els edificis construïts segons aquest estàndard van consumir significativament menys energia i van generar menys CO2. Un avantatge addicional va ser la veritable oportunitat d'estudiar com "funciona" l'edifici i quines solucions de disseny ajuden a millorar l'eficiència energètica.
Molts arquitectes temen que l'estàndard Passivhaus limiti la seva imaginació. Però els arquitectes d’Architype argumenten que és el marc rígid que estableixen el que desencadena tot el procés creatiu al cap.
Mitjançant l’ús de mètodes Passivhaus Architype en els seus recents projectes, han aconseguit una simplificació radical de formes i detalls, han optimitzat el procés de disseny i fins i tot la supervisió arquitectònica. Aconsegueixen els resultats desitjats pensant en cada solució pas a pas i comprovant el seu rendiment a la pràctica. Segons el director de l’oficina, Jonathan Hines, la lliçó més important per a Architype va ser la constatació de la importància de simplificar el projecte en general i els detalls estructurals en particular.
Atès que la tipologia de l'edifici no era un factor decisiu, Architype estava disposat a provar l'estàndard Passivhaus en qualsevol projecte. Ara, després d’haver adquirit experiència en aquest àmbit, estan dissenyant una universitat, un edifici d’arxius, un poble amb 150 cases, una església i diverses cases particulars d’acord amb els principis d’aquest estàndard. Tanmateix, fa cinc anys, la seva especialització eren els edificis escolars, motiu pel qual es van convertir en el seu primer camp de proves de Passivhaus. L’únic requisit significatiu del client de les cinc escoles, el Wolverhampton County Council, era mantenir-se dins d’un pressupost molt modest.
Fins ara, Architype ha completat completament la construcció de dues institucions educatives: l’escola primària Oakmeadow i l’escola Bushbury Hill, i el novembre de 2013 s’està acabant la tercera, l’escola primària Swillington. Tots ells van substituir els edificis escolars obsolets i, per tant, enderrocats, i deuen el seu aspecte a la iniciativa governamental actual. Tot i això, Jonathan Hines creu que la proliferació d’escoles “passives” a Anglaterra és una gran qüestió, precisament per les dificultats del finançament públic. Per tant, Architype espera que aquests projectes tinguin molta demanda, per exemple, a Gal·les, on el sistema de finançament governamental difereix de l’anglès.
Característiques arquitectòniques de les escoles "passives"
El procés de disseny va començar amb la cerca de la forma òptima, el nombre de plantes, la profunditat i l'orientació de l'edifici mitjançant el ja esmentat programa de modelatge dinàmic PHDP. A partir de les primeres investigacions, es va posar de manifest la importància d’un edifici compacte per reduir el consum d’energia. La minimització de la superfície de l’edifici en relació amb la superfície del sòl va permetre aconseguir una optimització energètica ja en fase de concepte. Per a les dues escoles ja construïdes, es va triar finalment una composició de volums rectangulars simples de 2 plantes amb un espai central que serveix d’esbarjo.
L’edifici ha estat dissenyat per permetre que la llum del sol entri a totes les instal·lacions de l’escola, de manera que s’utilitzi el menys possible la il·luminació artificial. Per reduir la possibilitat de sobreescalfament durant els mesos d’estiu, el nombre de finestres orientades a l’oest i a l’est s’ha reduït a zero, ja que els rajos del sol des d’un angle baix sempre són més difícils d’enfosquir i, per tant, les finestres estan orientades al nord i al sud.
Totes les habitacions tenen ventilació creuada, que s’utilitza principalment a l’estiu i fora de temporada. A més, durant els mesos més càlids, com a mesura addicional, l’esplai central es converteix en una "xemeneia" on, gràcies a la diferència d’altura i a l’efecte de la gravetat, l’aire càlid puja i surt per les finestres superiors. Per a l’hivern, es proporciona ventilació amb un sistema de recuperació de calor. No cal dir que, en comparació amb les escoles on s’obren finestres per a la ventilació durant la temporada de fred, aquest sistema redueix significativament la pèrdua de calor. Es diferencia del sistema de recuperació estàndard pel fet que l’aire fresc que entra a l’habitació és escalfat per la calor de l’aire processat de l’esplai central. En aquest espai, l’aire s’escalfa passivament mitjançant la radiació solar i l’alliberament de calor intern, inclosos els escolars que corren durant el recés.
Es presta molta atenció en el projecte d’escoles “passives” a les qüestions d’estanquitat tèrmica de l’edifici i la minimització dels ja esmentats “ponts freds”, un problema que sovint s’oblida a Anglaterra. La majoria d'aquests "ponts" es formen a la zona de la fonamentació, ja que està en contacte directe amb el terra i a les juntes dels elements estructurals. Els arquitectes van trobar una resposta original a aquesta pregunta, proposant als dissenyadors dissenyar una base que quedés completament aïllada i que no toqués directament el terra. Inicialment, els dissenyadors britànics, socis d'Architype, van declarar que era impossible des del punt de vista tècnic, tot i que a Alemanya i Àustria aquest mètode s'utilitza àmpliament en la construcció d'edificis "passius", però posteriorment Architype va aconseguir convèncer-los tot el mateix. Al final, aquesta solució va resultar fins i tot més barata que una base de cintes convencionals, ja que el mètode aplicat requeria menys excavació. Quan es va implementar aquest sistema, es va reduir a zero el nombre de "ponts freds" a la zona de la fundació.
Per desfer-se dels "ponts freds" de les juntes dels elements estructurals, els arquitectes van tenir la idea de dividir l'estructura de l'edifici en una part interna i externa. Tota la part interna de l'estructura està completament embolicada en una capa d'aïllament tèrmic, anomenada "manta", i per tant està completament segellada. A més, l'aïllament tèrmic de la fonamentació s'adjunta a l'aïllament tèrmic de les parets, creant un bucle tancat, que va permetre resoldre completament el problema dels "ponts freds". Tanmateix, a causa d’aquesta solució, les marquesines, tendals i elements similars de façana es van haver d’adherir a estructures externes addicionals que no estaven connectades al marc principal.
Es va prestar especial atenció a la simplificació dels components estructurals. L’equip del projecte va haver de dedicar molts esforços a trobar un equilibri entre la pèrdua de calor a través de les finestres i la radiació solar, que és important per a la calefacció passiva, que finalment va conduir a un control estricte de totes les finestres i portes de l’edifici.
Tots els materials utilitzats en la construcció d’escoles són respectuosos amb el medi ambient i, en la seva major part, es van produir a la mateixa Anglaterra, cosa que va minimitzar les emissions de CO2 derivades del transport de materials. També hem utilitzat Warmcell: aïllament tèrmic fet amb paper de diari reciclat.
El primer mes i mig després d’acabar la construcció, els arquitectes van visitar les seves escoles cada setmana (després, cada dues setmanes i un cop al mes) per tal de controlar el funcionament de tots els sistemes i entendre com se senten els seus habitants a l’edifici.. A més de mesurar la quantitat d'energia consumida, els nivells de CO2, la temperatura i la humitat, Architype va demanar a tot el personal de l'escola que prengués notes sobre com "funciona" l'edifici i com se senten en ell. Tota aquesta informació es va recollir i discutir en reunions amb contractistes per tal de millorar els futurs projectes.
Així, en un dels primers projectes escolars, es va descobrir que el nivell d’energia primària consumida supera significativament la norma. Això va ser causat per la presència de calefacció a la sala de bombes per aspersió, que no estava aïllada tèrmicament. D’altra banda, durant el seguiment, els arquitectes van comprovar que el sistema de ventilació per recuperació de calor fa que els nens estiguin més atents a l’aula, ja que respiren aire fresc.
Atès que l’edifici està perfectament aïllat i hermèticament tancat, n’hi ha prou amb una caldera domèstica per escalfar-lo, ja que els apartaments solen escalfar-se a Anglaterra, però durant el disseny, el servei tècnic de l’escola va demanar la instal·lació d’una segona caldera addicional, que posteriorment, és clar, va resultar ser superflu. La comissió que va inspeccionar l'edifici va cridar l'atenció sobre el fet que, malgrat el fred, les dues calderes estaven apagades, ja que fins i tot sense escalfar l'interior de l'edifici es mantenia a una temperatura agradable.
Durant tot el període de vigilància, que va durar un any, els arquitectes van dir al personal de les seves escoles com utilitzar correctament la il·luminació, la ventilació i altres sistemes en un edifici tan inusual, i fins i tot van publicar un "manual d'usuari" il·lustrat. Architype també va dedicar molt de temps a explicar als estudiants per què es necessita energia, on obtenir-la i, sobretot, com estalviar-la. A més, es permetia als escolars fer comentaris als professors si, per exemple, oblidaven apagar el llum. Els nens estaven encantats amb aquesta perspectiva, que no es pot dir dels professors.
Segons els resultats de l'any de seguiment, es va trobar que els edificis escolars "passius" d'Architype realment no consumeixen més de 14-15 kWh / m2 a l'any, mentre que les escoles anteriors dels mateixos arquitectes consumien 40-50 kWh / m2 per curs; tanmateix, les escoles ordinàries a Anglaterra consumeixen 100 kWh / m2 a l'any.
Analitzant tot el procés de creació i implementació d’un projecte, podem concloure que l’èxit es deu en gran mesura al treball ben coordinat de tot l’equip: el client amb qui Architype col·labora des de fa molts anys, el contractista, els arquitectes i els dissenyadors. Nombroses reunions i negociacions van permetre a tots els membres de l’equip comprendre des del principi què es fa i per què. També s’han dut a terme un gran nombre d’inspeccions i proves, inclosa una prova de fum, que determina l’estanquitat de l’edifici.
Architype ha aconseguit resultats sorprenents utilitzant l’estàndard Passivhaus com a eina de disseny i sense gastar fons addicionals en tecnologies d’eficiència energètica (tot i que normalment els edificis Passivhaus paguen amb força rapidesa: de mitjana entre 5 i 10 anys segons els preus de l’energia). En basar el seu flux de treball en observar què i com "funciona" en un edifici, aquests arquitectes busquen la qualitat simplificant el propi edifici i els seus detalls, alhora que demostren que l'eficiència energètica no entra en conflicte amb la bellesa i l'elegància. Com va dir el músic Charles Mingus, “complicar la simplicitat és un lloc comú. I la simplificació de la complexitat és la creativitat”: aquesta és la filosofia a la qual s’adhereix el taller Architype.
