Lilu’s House, um laboratório experimental que define a construção do presente

Respondendo à filosofia da House Habitat, a Lilu’s House é um edifício saudável, um espaço com uma excelente qualidade do ar, mas também livre ou com uma baixa presença de poluentes comuns no interior dos edifícios.

Predomina a utilização da madeira, um material natural, bom regulador da humidade e da temperatura, com grandes qualidades de isolamento acústico e que proporciona uma sensação de conforto única. Além disso, armazena CO2, tem uma radioatividade ambiental nula e, devido à sua composição porosa, evita aglomerações de gás radão e de COV.

Para o revestimento foram utilizados materiais naturais, não tóxicos e higroscópicos, que absorvem e libertam vapor de água e têm a capacidade de acumular calor, como a argamassa de cal. A fachada facilita a difusão do vapor de água devido às propriedades do isolamento de fibras minerais e de madeira. Além disso, a tinta atua como uma barreira contra a radioatividade.

Um dos aspetos que mais contribui para a criação de um espaço saudável é o controlo total dos campos eletromagnéticos. Na Lilu’s House, a exposição a campos eletromagnéticos é reduzida ao mínimo. A ligação à terra tem uma resistência muito baixa, o que garante a máxima dissipação das cargas elétricas no circuito. Além disso, a disposição dos cabos segue uma estrutura em árvore, evitando laços e afastando-se de zonas de grande permanência, como camas ou zonas de descanso. Precisamente nestas zonas mais sensíveis, o circuito elétrico foi instalado com cabo blindado.

Um estudo geobiológico determinou a radiação natural presente no terreno, para evitar a exposição a zonas de elevada permanência. Foi também efetuado um estudo de geometria natural para ajustar a geometria do edifício à latitude em que se encontra. Estas ações contribuem para proporcionar conforto e uma sensação de bem-estar físico e emocional.

O edifício tem uma estrutura mista, com uma estrutura de madeira ligeira e CLT (painéis de madeira laminada cruzada) provenientes de florestas geridas de forma sustentável nos Pirenéus. Um sistema de construção industrializado, que permitiu reduzir significativamente os prazos de execução em relação às obras tradicionais. Assim, a estrutura e a cobertura foram realizadas em cinco dias, enquanto o edifício ficou totalmente concluído em apenas sete meses.

Este estudo pormenorizado relaciona variáveis como a altitude, a climatologia da zona, o sombreamento ou a radiação solar, com as técnicas de construção utilizadas e até com o desempenho dos materiais e das instalações utilizadas, para calcular com precisão as necessidades energéticas subsequentes de aquecimento ou arrefecimento do edifício.

Este baixo consumo é conseguido através da execução do planeamento energético, que prevê a utilização de técnicas de construção passiva, como a conceção bioclimática, a utilização de elevados níveis de isolamento, a estanquidade da envolvente, a eliminação de pontes térmicas ou a instalação de carpintarias de elevado desempenho.

Entre as ações levadas a cabo nesta construção, que funciona como um laboratório de testes para a nova geração de habitações bioclimáticas e eficientes, destacam-se as seguintes:

• Estudo de sombreamento, utilizando modelação 3D com a ferramenta DesignPH. Os resultados permitiram obter os fatores de redução de sombra para cada janela, de modo a obter um cálculo preciso da radiação solar nas aberturas, um especto fundamental no balanço energético de uma casa Passivhaus.
• Estratégias para evitar o sobreaquecimento. Entre elas, a ventilação natural noturna, para a qual foi recomendada a utilização de janelas basculantes, que permitem uma abertura oscilante durante a noite e permitem a ventilação natural noturna quando as temperaturas exteriores são adequadas. A claraboia pivotante no primeiro andar cria um efeito de chaminé entre os dois pisos e melhora consideravelmente o fluxo de ventilação natural.

Outra é a proteção solar. Os ganhos solares asseguram 47% das necessidades de aquecimento da Lilu’s House. Estando localizada num clima quente, é necessário proteger o edifício nos dias quentes de Verão. Para o efeito, todas as janelas foram equipadas com persianas reguláveis em todas as fachadas.

Em termos de inércia térmica, a Lilu’s House foi construída em madeira, um material com baixa inércia térmica. No entanto, considerando a laje do rés-do-chão, foi calculada uma capacidade específica de 84 Wh/K-m2.

• O isolamento térmico reduz os ganhos de transmissão no Verão, especialmente através do telhado. O projeto procurou um equilíbrio entre a espessura de isolamento necessária para o Inverno e para o Verão, uma vez que um isolamento excessivo pode impedir a dissipação de calor através da envolvente no Verão. Neste caso, foram instalados 12 cm de isolamento XPS na laje de pavimento, para um valor U de transmissão total de 0,252 W/m2-K.

As paredes da fachada são isoladas com um isolamento de 10 a 20 cm de espessura, consoante a orientação, e com 6 cm de SATE numa parte da fachada exterior. O telhado tem 20 cm de isolamento ultra-acústico entre a estrutura de madeira.

• Para cumprir os requisitos da Passivhaus Plus é necessário obter um elevado nível de estanquidade ao ar, ou seja, uma infiltração de ar exterior muito baixa de 0,60 ren/h a 50 Pa. Para este efeito, foi concebida uma camada de estanquidade ao ar. Assim, a laje é feita de betão armado com uma espessura de mais de 20 centímetros. Nas paredes da fachada e da cobertura foi utilizada uma folha de controlo do vapor de difusão variável. Um painel CLT de 12 cm foi instalado na laje exterior entre pisos. Também foram utilizados vários tipos de fitas de vedação para unir as janelas e os diferentes elementos, e as passagens das instalações foram fechadas com elementos como colares, fitas, pintura ou tampas.
• A instalação de um sistema de ventilação mecânica de duplo fluxo controlado, tal como exigido pela certificação Passivhaus, foi possível graças ao sistema Siber, que expulsa o ar viciado do interior ao mesmo tempo que introduz ar limpo filtrado do exterior, garantindo sempre uma ótima qualidade do ar para a saúde. Além disso, utiliza a energia do ar expelido para pré-aquecer ou arrefecer o ar de alimentação.
• Outro aspeto fundamental para a redução das necessidades energéticas da Lilu's House são as janelas, normalmente o elemento mais fraco da envolvente do edifício, onde tendem a ocorrer as maiores perdas de energia no Inverno ou ganhos no Verão. Por este motivo, o certificado Passivhaus exige a instalação de janelas e vidros de alto desempenho, que garantem a estanquidade ao ar.

Neste sentido, a Lilu’s House tem janelas de diferentes fabricantes, tamanhos e materiais, todas elas com elevada eficiência energética, ideais para a construção Passivhaus. Com vidros triplos no primeiro andar e vidros duplos no rés-do-chão, têm também proteção solar no exterior.

O balanço energético das janelas no Inverno é positivo, ou seja, há mais ganhos solares (aquecimento livre do sol) do que perdas por transmissão; enquanto no Verão é negativo, ou seja, há mais arrefecimento por transmissão de calor para o exterior do que entrada de calor.

• Em termos de produção de energia, a Lilu’s tem uma instalação de telhas solares que fornece 8.436 kWh/m2 por ano, 40% mais do que as necessidades do edifício, sendo o excedente alimentado pela rede geral. Trata-se, portanto, de um edifício positivo, ou seja, que produz mais energia do que necessita.

Para verificar se a construção cumpriu as previsões do estudo energético, é efetuado o “teste da porta de insuflação”, que mede a estanquidade ao ar da envolvente do edifício e é obrigatório para obter a certificação Passivhaus. O teste consiste em criar uma diferença de pressão entre o interior e o exterior através de um ventilador colocado na porta de entrada. Para cumprir a norma, o resultado deve ser inferior a 0,6 renovações de ar por hora a uma diferença de pressão de 50 Pa. O conjunto de ações levadas a cabo na Lilu's House conduziu a um resultado de 0,50 renovações de ar/hora.

Uma das máximas da Lilu's House é ser uma base de dados e de divulgação de conhecimentos sobre a construção bio-passiva com madeira, de acordo com a norma Passivhaus. Por isso, são monitorizados fatores como os níveis de CO2, temperatura, humidade relativa, presença de formaldeído, COV e outros poluentes. São também registados os consumos energéticos gerais e os das diferentes instalações.

Por sua vez, a Lilu's House serve de estudo de caso em aulas práticas para professores e alunos da Escola Politécnica Superior de Construção de Barcelona (EPSEB), pertencente à Universitat Politècnica de Catalunya-BarcelonaTech, com quem a House Habitat colabora em vários projetos internacionais relacionados com a construção sustentável.

Uma das máximas da Lilu's House é ser uma base de dados e de divulgação de conhecimentos sobre a construção bio-passiva com madeira, de acordo com a norma Passivhaus. Por isso, são monitorizados fatores como os níveis de CO2, temperatura, humidade relativa, presença de formaldeído, COV e outros poluentes. São também registados os consumos energéticos gerais e os das diferentes instalações.

Por sua vez, a casa de Lilu serve de estudo de caso em aulas práticas para professores e alunos da Escola Politécnica Superior de Construção de Barcelona (EPSEB), pertencente à Universitat Politècnica de Catalunya-BarcelonaTech, com quem a House Habitat colabora em vários projetos internacionais relacionados com a construção sustentável.

FICHA TÉCNICA

• Título do projeto: Lilu's House.
• Arquitetura: J. Oriol Martínez Badia.
• Controlo de quantidades: Àlex Vidal Siero.
• Arquiteto colaborador: Sonia Hernández-Montaño.
• Consultoria energética e Blower Door: Bega Clavero e Oliver Style/Praxis Resilient Buildings.
• Certificação Passivhaus: Energiehaus.
• Engenharia: John Kregel /RAX Instalaciones.
• Localização: Abrera (Barcelona).
• Cliente / Promotor: Montse Lucas e Pere Linares.
• Construtor: House Habitat.
• Data de projeto: 2021.
• Data de construção: Início e fim das obras dezembro 2021/ junho 2022.
• Superfície: 177 m2.
• Orçamento: 336.000 euros aproximadamente.
• Custo m2: 1.900,00€/m2
• Fotografia: Franc Jobar.

Indústrias

• Cozinhas Nolte + Bora: A Solanes.
• Estores empilháveis: Catalana de Graduables.
• Janelas de madeira: Carinbisa.
• Cerâmica, parquets, louça sanitária, torneiras e acessórios: Cerygres.
• Argamassas naturais e tintas de barro: Com Cal.
• Impermeabilização: Illbruck.
• Selantes e adesivos não poluentes: Tremco CPG Iberia.
• Parceiro Loxone: Creixans (KSES).
• Aerotérmica: De Dietrich.
• Sistemas de impermeabilização líquida: Eagle Waterproofing.
• Estrutura de madeira (Framing e CLT): Egoin.
• Janelas de teto: Fakro.
• Carpintaria geral (portas, escadas, móveis, etc.): Fusteria Can Batlló.
• Telhas Planum (fotovoltaicas): La Escandella.
• Instalações + Parceiro Loxone: Hebhaus.
• Medição da qualidade do ar interior (MICA): Inbiot.
• Iluminação: Industria 29.
• Materiais de construção: Isolana.
• Janelas de alumínio: KLine.
• Sistemas de gesso cartonado: Knauf.
• Isolamento de lã de rocha: Knauf Insulation.
• Domótica: Loxone.
• Cozinhas e revestimentos para pavimentos: Neolith.
• Impermeabilização: Siga (Folhas + Fitas: On Haus/Siga).
• Instalador oficial: Siber.
• Eletricidade, água e ar condicionado: Rax.
• Sistemas de ventilação de duplo fluxo: Siber.
• Argamassas SATE: Sika.
• Aparelhos eléctricos: Smeg.
• Impermeabilização e isolamento: Soprema.
• Sistemas de madeira para fachadas e pavimentos: Vive La Madera.