Treball de recerca

Projecte de remodelació d’una casa concreta per a disminuir el seu impacte ambiental

Román Sesplugues Ros

Dirigit per Jordi Benet

2n de Batxillerat A,Escola Betània-Patmos

Barcelona, 19 de desembre de 2011Agraïments

A Joan Sabaté, per l’orientació que necessitava.

A Manel Gonzàlez i Solanes, i Osvaldo Miliani Uzcategui d’Aresta

Arquitectes, per l’ajuda proporcionada.

A Francesc Ubach, pel seu temps, pels suggeriments rebuts, i per

l’informació proporcionada.

A Jorge Giró per la seva atenció i les seves indicacions,

A la meva mare i el meu germà, pel seu suport.

Al meu pare, pel seu suport metafísic.

A la meva àvia i la meva tieta, per l’informació proporcionada.

A Jordi Benet, per la seva atenció durant el procés del treball.

A l’innombrable quantitat d’anònims que ja hagin estat interlocutors

a l’altra banda del telèfon o autors d’altres arxius han fet possible la

realització d’aquest treball.

2

ÍNDEX

0. INTRODUCCIÓ..........................................................................................................31. COS DE LA MEMÒRIA.............................................................................................5

1.1 ANÀLISI PREVI DE LA CASA...........................................................................61.1.1 Ubicació........................................................................................................61.1.2 Climatologia de les Garrigues (Annexos pàg. 4)...............................61.1.3 Estructura de la Casa................................................................................61.1.4 Orientació.....................................................................................................7

1.2 LA SOSTENIBILITAT..........................................................................................81.2 EL CICLE DE VIDA DE LA CASA...................................................................10

1.2.1 Materials Utilitzats....................................................................................101.2.2 Impacte en la construcció......................................................................101.3.1 Electricitat...................................................................................................11

1.3.1.1 Instal·lació actual..............................................................................111.3.1.2 Instal·lació alternativa:.....................................................................12

1.3.2 Calefacció i ACS.......................................................................................15 1.3.2.1 Calefacció....................................................................................151.3.2.1.1Instal·lació.........................................................................................15 1.3.1.2 Aigua Calenta.............................................................................17

1.3.1.2.1 Instal·lació actual: Escalfador Elèctric...................................171.3.1.2.2 Sistema alternatiu:.....................................................................17

1.4 MILLORA EN LA GESTIÓ DE L’AIGUA.........................................................171.4.1 Abastiment.................................................................................................171.4.2 Estalvi..........................................................................................................18

1.5 BIOHABITABILITAT..........................................................................................184. BIBLIOGRAFIA.........................................................................................................22

3

0. INTRODUCCIÓ

Actualment s’han realitzat molts estudis que determinen les greus conseqüències1 de

seguir el model de creixement utilitzat fins al moment. No podem només relacionar el

canvi climàtic amb un problema menor que no afectarà directament a la població, sinó

amb una qüestió que cada cop hi serà més present en tot el que ens envolta i un

problema que si no resolem en poc temps, no ens deixarà cap marge d’actuació. És

més, en una entrevista de 2007 a James Lovelock2 en la contraportada de la

vanguardia, el científic afirma que “Es tarde para corregir: sólo nos queda migrar”.

No hem de pensar que un canvi climàtic només pot afectar la natura, sinó que també

àmbits com l’economia es poden veure afectats. Un estudi d’Intermón Oxfam3 de l’any

2011, per exemple, revela que el canvi climàtic podria arribar a doblar el percentatge

de la inflació dels aliments bàsics, fet que produiria que el 2030 el 70% de la població

mundial es trobés en situació de mancança de recursos alimentaris.

Està més que comprovat que estem vivint un problema mundial que hauríem d’intentar

pal·liar amb mesures eficients, que realment aturin aquest possible desastre mundial.

Com queda reflectit en el primer text, la majoria dels governs dels països

industrialitzats van reunir-se a finals de 1997 per determinar unes xifres a complir per

aconseguir eliminar el canvi climàtic, i encara es continuen reunint. No obstant,

actualment podem comprovar que no s’han complert amb tots els compromisos del

protocol de Kyoto; la qual cosa demostra la poca efectivitat d’aquests governs davant

un problema tant greu. És clar que els governs hi tenen una gran influència i que si

s’ho proposessin, podrien imposar la major part d’aquest canvi de manera radical, però

interessos de tot tipus, majoritàriament econòmics, impossibiliten solucionar el canvi

climàtic de forma eficaç.

És habitual doncs pensar a nivell individual que els governs són els culpables de la

situació i de la poca efectivitat en resoldre aquest problema, però precisament a nivell

individual és on també es poden aportar solucions que, aïllades no comporten cap

canvi significatiu, però que al ajuntar-les i unir-les col·lectivament sí que repercuteixen

de forma significativa.

1 Veure als annexos (pàg. 2): Document extret de la web de la Convenció Marc de les Nacions Unides sobre Canvi Climàtic, on s’exposen les principals conseqüències del canvi climàtic.

2 James Lovelock, (nascut el 26 de juliol de 1919) és un científic independent, ecologista i futuròleg que viu a Devon, Anglaterra. Ell és conegut per proposar la hipòtesi de Gaia, que postula que la biosfera és una entitat autorregulada amb capacitat per mantenir el nostre planeta sa mitjançant el control de l'ambient químic i físic.

3 Article disponible als annexos (pàg. 3)

4

El meu treball de recerca es basa en l’estudi de la viabilitat d’una proposta a nivell

individual, la de l’habitatge. Ja que els problemes del medi ambient em desperten la

consciència, he volgut saber com puc millorar en quant a sostenibilitat la meva casa

familiar, situada en un poble anomenat l’Espluga Calba, província de Lleida. Per

realitzar el meu treball he investigat principalment a Internet i en altres treballs de

recerca sobre l’impacte mediambiental, la construcció amb baix impacte, i sistemes

alternatius en la producció d’energia i la gestió de l’aigua, tot contactant amb

professionals del sector (tres arquitectes, un electricista, i dos professionals de les

energies renovables), i empreses del sector per demanar diferents informacions

requerides durant el treball. Un cop coneguda l’informació he analitzat els 4 punts en

que es fonamenta un habitatge sostenible (el cicle de la matèria, el cicle de l’energia,

el cicle de l’aigua i la biohabitabilitat) i els he aplicat a la casa, tot veient quins punts

actuals de la casa són sostenibles i quins caldria millorar. Ha calgut millorar sobretot

l’aspecte de l’energia i de l’aigua, mentre que no el de la matèria i la biohabitabilitat.

Amb l’ajuda i l’assesorament de professionals del sector he escollit quin sistema és el

més adequat per millorar aquests dos aspectes. La meva hipòtesi durant el treball ha

estat que és possible l’utilització de sistemes que causin baix impacte ambiental

capaços de cobrir les necessitats de l’habitatge per tal de fer-lo més sostenible. He

considerat que les úniques necessitats que haurem de cobrir en aquest habitatge són

l’abastiment d’aigua i d’energia.

Durant la recerca m’he trobat amb diverses dificultats, ja que sovint he necessitat

pressupostos aproximats de diferents aspectes o l’ajuda d’una empresa, i la majoria

d’empreses no estan disposades a col·laborar en treballs d’aquest caire. Gràcies a la

col·laboració de professionals del sector coneguts a través de familiars, i de molta

consulta afonts externes (internet, llibres, i altres treballs de recerca) he pogut concluir

l’estudi.

5

1. COS DE LA MEMÒRIA

1.1 ANÀLISI PREVI DE LA CASA

Trobo necessari un anàlisi previ de

1.1.1 Ubicació

Es troba a un poble anomenat l’Espluga Calba, a la comarca de les Garrigues,

província de Lleida4

1.1.2 Història de la casa5

La casa és de construcció molt antiga, pertany al s. XVIII, però recentment va ser

reformada l’any 1991. Disposa d’una part considerable de terreny de propietat als

voltants, i això és degut a que en una primera instància els meus avantpassats vivien

en una casa al centre del poble que era necessària enderrocar per a la construcció

d’una nova església, i com a compensació l’Ajuntament els va cedir terrenys per

aixecar aquest nou habitatge als afores.

1.1.2 Climatologia de les Garrigues (Annexos pàg. 4)

1.1.3 Estructura de la Casa

Aspectes a tenir en compte:

La casa té 4 plantes, de les quals només s’habiten dues, ja que la més baixa és un

magatzem amb celler i la més alta són les golfes. És interessant des del punt de vista

de l’alimentació que la casa compta amb un hort i corrals per a guardar-hi tota mena

d’animals. Actualment ja no s’utilitzen. Té un pou que antigament servia per abastir la

casa d’aigua i per regar l’hort que inclús en èpoques de sequera s’ha mantingut en 3m

de fondària d’aigua. També té una cisterna on va a parar l’aigua de la pluja de la

4 Annexos: Veure mapes de la localització geogràfica pàg 4

5 Annexos: Veure fotografies de la casa als annexos, pàg. 29

6

teulada6. És destacable també que té un compartiment al costat dels corrals amb

reserves de llenya per a més de 5 anys. Es pot dir doncs, que la casa tendeix a ser

bastant autosuficient per sí mateixa.

En quant a terreny, més amunt de l’hort, a través d’unes escales s’arriba a un nivell

superior on trobem “l’era” 7, on antigament s’hi batia el blat. Té una extensió de terreny

d’uns 600 m2 aprox., el que seria perfecte per col·locar-hi plaques solars, perquè no es

dependria de la inclinació de la teulada, i això que comporta un major rendiment. Més

amunt trobem una altra extensió de terreny encara més gran, però amb vegetació. 8

1.1.4 Orientació

En aquest punt és imprescindible veure els plànols de la casa, disponibles als annexos

(pàg. 8), per qüestions d’espai.

La casa està orientada al Sud-Est.

Façana Sud:

Planta 1: hi trobem 2 finestres:

- Finestra doble que dóna a un dormitori

- Finestra doble que dóna al menjador

Planta 2: hi trobem 3 finestres:

- Finestra doble que dóna a un dormitori

- Finestra doble que dóna a un altre dormitori (més petita)

- Finestra petita que dóna al cuarto de bany

Façana Est:

Planta 1: hi trobem 1 finestra que dóna al dormitori/sala de jugar

Planta 2: hi trobem 2 finestres dobles que donen a la galeria

Mentre que els habitatges que han estat dissenyats amb finestres que encaren al nord

o sud permeten l'entrada d’una llum moderada, la orientació Sud-Est és la més

adequada, tot i que la casa pot rebre un excés o manca de llum en determinades

èpoques de l’any.

L’orientació de la casa com a sistema passiu suposa un gran estalvi energètic i lumínic

durant el dia gràcies a l’acció del sol.

6 Veure imatges de la teulada pàg . 7

7 Veure imatges de l’era als annexos pàg. 7

8 Annexos: Veure Imatge satèl·lit i mapa cartogràfic dels voltants de la casa pàg. 8

7

Segons la il·lustració la casa està el millor orientada possible.

1.2 LA SOSTENIBILITAT

En aquest punt s’explica quins són els 4 punts en que es fonamenta un habitatge i que

intentarem resoldre més endavant.

Els 4  àmbits en que es basa un habitatge sostenible9 són:

1. Matèria

Tancar el cicle dels materials que s’utilitzen en la construcció. És a dir, la

construcció d’aquest ha de causar el mínim impacte. Mentre que la política més

generalitzada actualment és la d’extreure recursos de la Terra i utilitzar-los sense

preocupar-se dels residus tot generant un gran impacte ambiental i emissions, un

cicle completament tancat amb impacte zero seria aquell on els recursos,

transformats en residus degut a la seva utilització tornen a ser aprofitables, i si a

més utilitzem energies renovables com ara el Sol, no es produeixen emissions.

9 Informació d’interès als annexos pàg . 13: veure definició d’habitatge autosuficient i sostenible, i els principis de l’arquitectura sostenible en els que m’he basat per fer aquesta recerca.

8

Maneres d’orientar una casa

Cicle obertCicle tancat

2. Energia

La producció de l’energia necessària d’una casa ha de causar el mínim impacte

mediambiental, i ha de provenir d’una font renovable10 ja que les que no ho són

contaminen i són només una solució temporal (p.e.: el petroli, el gas natural,

l’energia nuclear, etc.) També és important en aquest aspecte consumir el mínim

d’energia possible, aplicant innovacions tecnològiques com sistemes de baix

consum i mesures d’estalvi.

3. Aigua

L’aigua és un element indispensable per a la vida. L’aigua té el seu cicle natural

tancat, i quan els humans la utilitzem hem de procurar de tancar aquest cicle de

forma artificial, utilitzant-la, depurant-la i retornant-la al mar. És important també

consumir el mínim d’aigua possible, per alterar el mínim aquest cicle. Es poden

utilitzar sistemes de reaprofitament d’aigües grises, sistemes de recuperació

d’aigües pluvials, i altres sistemes d’estalvi d’aigua com reductors del cabal de les

aixetes, etc.

4. Biohabitabilitat

Es pot considerar un quart punt menys relacionat amb l’impacte ambiental i més

relacionat en l’impacte en les persones. És la biohabitabilitat: l’habitatge ha de

proporcionar un àmbit segur i saludable als seus habitants, per tant no pot contenir

cap mena de producte tòxic que perjudiqui la seva salut.

Resultat:

Si s’aconsegueixen aquests 4 punts, el funcionament de la casa un cop construïda

causarà el mínim impacte possible, i es podrà aconseguir, a més que l’habitatge

tendeixi a l’autosuficiència.

10 Informació d’interès als annexos pàg. 14: veure l’ús de les fonts d’energia renovables i el seu impacte.

9

1.2 EL CICLE DE VIDA DE LA CASA

En aquest apartat s’explica l’impacte mediambiental que ha causat la construcció de la

casa.

1.2.1 Materials Utilitzats

Els murs exteriors són molt gruixuts, d’uns 50cm i de pedra, material molt adequat per

les condicions climàtiques de la regió, ja que confereix bona inèrcia tèrmica, la qual

cosa evita importants oscil·lacions de temperatura a l'interior de l'habitatge. A l'hivern,

una vegada que l’interior ha estat escalfat requereix la mínima energia per mantenir

unes condicions de confort, al mateix temps, proporciona una protecció excel·lent

contra la calor exterior d'estiu, i serveix de massa tèrmica per emmagatzemar la calor,.

És un material que manté les seves qualitats amb el temps –una prova evident és que

la construcció té més de 300 anys–: requereix un manteniment mínim i les reparacions

són infreqüents, i a més, té bona insonoritat. L’únic desavantatge de la pedra és que

existeix un risc de deterioració per humitat, però no afecta gairebé ja que l’habitatge es

troba en un clima sec.

1.2.2 Impacte en la construcció11

Des del punt de vista d’impacte ambiental, podem dir que l’utilització d’aquest material

no ha causat gairebé impacte, ja que es va construir amb pedra autòctona de la zona.

Es va construir amb els mètodes tradicionals de l’arquitectura del s. XVIII i com podem

imaginar, la resta dels materials (fusta de les bigues, totxos, vidre, etc.) tampoc van

generar impacte mediambiental important. El seu cicle de vida ha consumit molt poca

energia, i els residus en un hipotètic enderrocament es poden gestionar perfectament,

per exemple, amb la reincorporació al medi de la pedra.

1.3 MILLORA EN LA GESTIÓ DE L’ENERGIA

A continuació s’analitza el sistema actual que té la casa per aconseguir energia, i es

proposa un d’alternatiu

1.3.1 Electricitat 11 Informació d’interès als annexos pàg 16: Veure els materials i l’impacte mediambiental d’una construcció

10

1.3.1.1 Instal·lació actual

Potència contractada: 4,4kWEnllumenat:Potència

4 bombetes incandescents de 100W: 4 x 100 = 400W 14 bombetes incandescents de 60W: 14 x 60 = 840W 11 bombetes incandescents de 40W: 11 x 40 = 440W

Total Potència = 1680W

ElectrodomèsticsQuasi tots els electrodomèstics duen una etiqueta amb la seva potència:

Aspiradora 600W Cafetera 800W Calentador d’aigua 100L 1500W Campana Extractora d’aire 300W Ordinador 200W Congelador 350W DVD 20W Equip de música 39W Fogons a gas 0W Forn microones 800W Impressora 100W Rentadora 7kg 2500W Planxa elèctrica 1000W Rellotge/Radio 10W Nevera 500W Secadora 7kg 2500W Torradora 700W TV 100W

Total Potència = 10,17kW12

Càlculs del consum energètic

Aquests càlculs s’han realitzat amb una calculadora especialitzada trobada a internet13.

És la més complerta que he trobat, perquè mesura els següents paràmetres: els

artefactes elèctrics, la potència de cadascun, les hores de consum diari de cadascun i

els dies de consum al mes. He près un valor orientatiu del temps de consum de cada

electrodomèstic.

Consum energètic: 777,6kWh/mesPreu del kWh: 0,1406€14

Despesa mensual: 0,1406€ x 777,75kWh/mes = 109,35€/mesInversió: 0€ (la instal·lació elèctrica actual ja està feta)

1.3.1.2 Instal·lació alternativa: 12 La potència en aparells pot superar la potència contractada, ja que mai es tenen tots els aparells connectats alhora

13 Per veure captures de pantalla de la calculadora veure annexos pàg. 18

14 Dada extreta de l’última factura

11

Com que ens interessa reduir el nostre consum energètic, hem de substituir

l’enllumenat per un de baix consum i els electrodomèstics convencials per uns de

classe A, els més eficients dins la classificació d’electrodomèstics.

Enllumenat

S’han de substituir totes les bombetes per unes de baix consum15

Bombeta incandescent Bombeta de baix consum PVP Bombeta baix consum

100W 23W 4€/u

60W 11W 3,5€/u

40W 7W 3€/u

Tenint en compte les següents equivalències:

Potència:

4 bombetes x 23W = 92W14 bombetes x 11W = 154W11 bombetes x 7W = 77W Total Potència = 323WHem aconseguit reduir la potència de l’enllumenat 1357W, sense perdre quantitat de llum.

Inversió:

4 bombetes x 4€ = 16€14 bombetes x 3,5€ = 49€11 bombetes x 3€ = 33€

Total inversió: 98€

Estalvi energètic: 244kWh/mesEstalvi mensual: 34,3€/mesCost de la inversió: 98€Amortització: 3 mesos i cal afegir l’avantatge de que tenen una duració en

funcionament de 10.000hores en front les bombetes incandescents, que duren 1000-

1200hores.

Electrodomèstics

Substitució d’alguns per electrodomèstics d’alta eficiència (classe A+, A++, i A++) Rentadora 7kg (per 4 persones) Fagor F-2712 A+++:

Consum: 1500W PVP 440€ Secadora ELECTROLUX EDC68555W CONDENSACIÓN 8KG WOOLMARK

A+++:Consum: 1850W PVP 449€

15 Actualment existeixen bombetes LED en desenvolupament. Consumeixen menys que les de baix consum, però encara són molt cars (al voltant de 20€ la bombeta de 40W). Això suposaria una inversió de 772€ per 10W menys de potència segons un pressupost d’Outside BCN ledligting.

12

l’Escalfador d’aigua calenta quedarà substituït per Plaques solars: consum 0W Nevera + Congelador Bosch  KDR20450 A+:

Consum: 500W PVP 550€ *Cuina Inducció Teka IT644: 7200 W PVP 599 €

o En el càlcul posarem la meitat de potència perquè no tots els fogons es mantenen encesos

*La cuina d’inducció substitueix la de gas per evitar emissions. No rebem

subvencions per la seva substitució i tampoc l’hem de tenir en compte a l’hora

de veure l’amortització dels electrodomèstics.

Estalvi energètic: (sense tenir en compte la cuina): 96 kWh/mes

Estalvi mensual: 13,05€/mes

Cost de la inversió: 1439€ sense tenir en compte la cuina, i tenint en compte la cuina

2039€. Amb l’actual Plan Renove que ofereix subvencions per a la substitució

d’electrodomèstics d’entre 50 i 125€ reduïm l’inversió. Prenent un valor mig de 87,5€

per electrodomèstic tenim 350€ de subvenció.

Amortització: (1089€ amb Plan Renove i sense comptar la cuina) = 83,4 mesos (7

anys)

RESULTATS TOTALS DE LA SUBSTITUCIÓ:

Total inversió: 1187€Consum Elèctric final: 410,89kWh/mesDespesa del consum mensual: 57,77€/mesEstalvi econòmic: 51,58€/mes

Instal·lació de plaques fotovoltaiques

S’instal·laran plaques fotovoltaiques per cobrir la demanda d’energia. No s’utiltzarà un

aerogenerador, ja que els vents de la regió no són prou intensos.

La vivenda no es troba aïllada, i per tant no té sentit emmagatzemmar l’energia

produïda. S’instal·larà un nombre de plaques fotovoltaiques capaç de cobrir la

demanda energètica de la casa i la casa s’abastirà de la xarxa elèctrica convencional.

L’energia produïda no serà utilitzada per la casa, sinó que s'enviarà a la xarxa elèctrica

per a la seva distribució on sigui demandada, i així no es necessitarà una forma

d’emmagatzematge com les bateries, que disminueixen el rendiment i que a més solen

ser contaminants. Per tant només utilitzarem les plaques i un inversor de corrent per

introduir l’energia d’aquestes a la xarxa elèctrica. La idea del sistema és el següent:

1. Subsistema de generació: té com a component fonamental els

mòduls fotovoltaics, que generen corrent en ser exposats a la

llum del sol.

13

2. Subsistema de conversió i injecció a xarxa: té com a component

fonamental l'inversor, i la seva funció és convertir el corrent

continu que ve del subsistema de generació en corrent altern i

injectar-lo a la xarxa.

A través d'un comptador se sabrà quants kWh hem generat al mes (aproximadament

uns 578kWh/mes) i la companyia elèctrica del lloc, en aquest cas Fecsa Endesa ens

compra –obligada per llei– actualment el kWh a 0,23€ i durant els propers 20 anys es

mantindrà aquesta relació, a no ser que la legislació canviï.

Resultats del càlcul 16

Es necessiten 36 plaques model Brisban BS180S5 de 1.580 x 808mm de 180W PVP:

277,30€/placa i un inversor Fronius IG Plus 70V2 de potència 6500W, que costa

1838,24€. Cada placa ocupa 1,27m2, i un total de 36 plaques 46m2. En total 100m2-

degut a que necessitem una separació adient entre placa i placa.

S’instal·larien a l’era, on hi ha espai més que suficient, i tota la instal·lació produiria

578kWh/mes

Cost Total: (277,30€ x 38 plaques) = 10.537,40€ + 1838,24€ + 1000€ despesa

instal·lació = 13.375,64€

Benefici: 578kWh/mes x 0,23€ = 132,94€/mes; x 12 mesos = 1595,28€ anuals.

Amortització: 8,4 anys. Això significa que en 8,4 anys s’haurà recuperat l’inversió, en

el cas de que instal·léssim plaques per ànim de lucre (per exemple en una parcel·la i

no a la nostra casa). Si instal·léssim aquest sistema a l’habitatge, haurem de restar el

benefici anual amb el cost que ens suposa lélectricitat anual. La despesa anual en

electricitat és 693,24€, per tant,

Benefici= Ingrès-cost=1595,28-693,24= 902,04€

Amb aquest benefici, el període d’amortització del sistema alternatiu seria:

13375,64/902,04= 14,83 Anys

1.3.2 Calefacció i ACS

1.3.2.1 Calefacció

1.3.2.1.1Instal·lació

16 Veure com s’ha realitzat el càlcul als annexos, pàg 20.

14

La casa ja compta amb tota la instal·lació de radiadors feta, es necessita un sistema

que escalfi aigua calenta sanitària (ACS), que utilitzarem per les dutxes i les aixetes i

l’aigua que circula pel circuit d’aigua calenta dels radiadors.

Superfície: primera planta: 150m2

segona planta: 150m2

Total: 300m2

Alçada parets: 2,5mCalor (Q) en kcal que necessitem per escalfar l’espai: Q = V x C on:

Q és la quantitat de calor en kilocalories (kcal) que necessitem per escalfar tota la casa.

V és el volum en metres cúbics de l’interior de l’habitatge, en m3 s’obté multiplicant els m2 per l’alçada de les parets.

C és el coeficient tèrmic17

Calor que necessitem: Q = 300x2,5x55= 41.250kcal amb aquesta energia mantindrem la casa a uns 18ºC de temperatura.

Opcions18 de calderes i geotèrmia (comparativa):

Inversió Cost combustible

(aprox.)

Consum de

combustible per

any (aprox.)

Cost per any

Gasoil 500€ 0,90€/L 300L/any 2700€

Biomassa (pellet) 7500€ 0,15€/kg 7360kg 1104€

Col·lector solar

(recolzant la

caldera)

1500€ 0€ 0€ 0€

Geotèrmia 25.000€ 0 0 100€ (electricitat)

Descartem la caldera de gassoil i de gas (no mostrada a la taula) ja que no són

energies renovables. També descartem la geotèrmia ja que es sol utilitzar per a

consteruccions noves i és una inversió massa cara per a una casa que ja està

construïda. Com que la planta 1 compta amb llar de foc, la llar de foc i una caldera de

biomassa seran el sistema base de la calefacció. Només s’encendrà a l’hivern i als

mesos pròxims a aquest, per les característiques del clima. També comptarem amb el

17 Coeficient tèrmic: coeficient concret de l’espai interior de la casa que es calcula en funció de la temperatura exterior, la orientació de la casa, les pèrdues de calor en finestres, l’aïllament de parets i sostres, etc. Aquest càlcul és d’enginyeria, i degut a la meva limitació en coneixements un electricista amb experiència ha pensat que el valor aproximat és 55.

18 Explicació de com funcionen les calderes de biomassa, les plaques solars, i la geotèrmia als annexos pàg. 24

15

recolzament dels col·lectors solars. No obstant, hem d’aplicar algunes modificacions a

la llar de foc per extreure’n el màxim rendiment:

Acumulador de calor integrat a la llar de foc

Una modificació seria instal·lar-hi un acumulador de calor situat a la base, que

consisteix en una planxa de ferro amb un circuit de tubs per on hi circula l’aigua

calenta del sistema de calefacció. La calor de les brases i els troncs en combustió

escalfarien aquesta planxa de ferro que contribuiria a escalfar l’aigua calenta del

sistema de calefacció. Aquest acumulador costa uns 300€ + 300€ d’instal·lació = 600€

Ventiladors d’aire calent integrats a la llar de foc per escalfar 2 estàncies

Un sistema de ventiladors transporten aire calent a la resta de les estàncies de la

casa: el menjador, i els 2 dormitoris de la planta 1, que estan connectats. Costa 1500€

instal·lat.

Amb aquestes modificacions podem estalviar fins a un 40% de la calefacció, sempre i

quan tinguem la llar de foc encesa

Càlcul de la potència de la caldera de biomassa:

Necessitem 41.250Kcal per escalfar els 300m2 totals. Una kCal equival a 860kWh. Per

tant, fent la conversió són 47,97kWh. Teòricament necessitariem per tant una caldera

de biomassa de 50 KW que funcionés durant una hora per escalfar la casa. No obstant

la crema d’un tronc no dura una hora, per tant una caldera de 25 kW de potència serà

suficient. Utilitzarem una caldera que funcioni tant amb pellets com amb llenya,

(perquè tenim molta disponibilitat de llenya) Cost de la caldera: 7500€ i s’ha de fegir

els 1104€ anuals de cost en combustible. Els primers anys s’utilitzarà tota la llenya

disponible al magatzem de llenya, i els anys següents es faran comandes de pellet a

qualsevol empresa subministradora.

Plaques solars

S’instal·la també una placa solar de 2m2 que contribueix en un 15% a la calefacció.

Cost: 1500€

Inversió total calefacció: 9600€ + despesa anual aprox. de 1104€, depenent del

consum de llenya.

1.3.1.2 Aigua Calenta

1.3.1.2.1 Instal·lació actual: Escalfador Elèctric

La casa compta amb

- 1 bany → suposa 50L d’aigua diaris

- 1 cuina → suposa 50 L d’aigua diaris

16

- 1 aseo → suposa 25L d’aigua diaris

Total: 125L (+ 25L pel marge d’error) = 150L d’aigua calenta per 4 persones/dia

1.3.1.2.2 Sistema alternatiu:

Placa Solar + Caldera

Per cobrir 150L diaris d’aigua calenta sanitària19 es necessiten 2m2 de placa solar, que

costa uns 1500€.

Si es vol també que la placa solar participi en el circuit de la calefacció es poden posar

dues plaques, en total 3000€, amb una altra placa es reduiria el consum de la caldera

un 15%.

Inversio aigua calenta: 1500€ i 0€ consum anual.

1.4 MILLORA EN LA GESTIÓ DE L’AIGUA

1.4.1 Abastiment

Gràcies a les característiques de la casa, ens podem abastir d’aigua del pou situat a

l’hort i de l’aigua recollida a la teulada per a usos d’aigua no potable.

L'aigua de pluja és un recurs que històricament al nostre país ha exercit un paper molt

important fins al segle XIX. Quan a principis del segle XX les canalitzacions d'aigua

van començar a irrompre de forma massiva en ciutats, pobles i viles, l'aigua de pluja

va passar a un segon pla i reservat gairebé exclusivament a situacions molt especials.

L'aigua de pluja s'ha emprat històricament per rentar-se, beure i cuinar directament

amb ella. Tot i que avui dia els criteris són una mica més restrictius i

no sol aconsellar-se l'ocupació directa de l'aigua de pluja per a aquests usos a casa

nostra encara usem l’aigua de la pluja per beure. Quan el poble encara no comptava

amb distribució d’aigua potable el pou abastia les necessitats d’aigua de la casa i de

les cases veïnes.

Existeixen molts usos en una vivenda que no precisen aigua "apta per al consum

humà" (potable). En termes generals aquests són la rentadora, el rentavaixelles, la

neteja de la casa, la cisterna del vàter i el reg en general. En aquests casos l'aigua de

pluja pot reemplaçar perfectament a l'aigua potable, i l’aigua d’un pou mínimament

neta també.

19 Referència donada per Francesc Ubach, electricista.

17

L’aigua del pou actualment no s’utilitza, però instal·lant una bomba es podria fer servir

per tots aquells sistemes en que no és imprescindible aigua potable. Malgrat els

criteris actuals, l’aigua de la pluja es podria fer servir tant per dutxar-se com per beure.

En cas de que s’esgoti l’aigua de la cisterna, es pot reprendre automàticament la xarxa

d’aigua potable del poble.

1.4.2 Estalvi

Mitjançant un sistema de reaprofitament20 d’aigües grises21 es pot reutilitzar l’aigua, i

estalviar-ne fins a un 35%. Els costos d'aquestes instal·lacions depenen de l'empresa

instal·ladora i del moment de la seva instal·lació. Per a habitatges en construcció de

caràcter unifamiliar els preus estan entorn dels 1.200 €. En el cas d'habitatges o

instal·lacions ja existents, el preu s'encareix, ja que hem d'afegir el preu de l'obra; per

això es recomana implantar-los aprofitant reformes de la casa.

1.5 BIOHABITABILITAT

No es troben materials tòxics o perjudicials a l’interior de l’habitatge. En el seu dia al s.

XVIII es van utilitzar materials naturals. Al estar la casa en un àmbit rural hi ha un

augment en la qualitat de l’aire, per tant, més salut pels seus habitants.

20 Veure com funciona un sistema de reaprofitament d’aigües grises a l’Annex pàg. 27

21 Les aigües grises o aigües usades són les aigües generades pels processos d’una vivenda, tals com el rentat d'utensilis i de roba així com el bany de les persones.

18

3. CONCLUSIONS

Un cop dut a terme el treball, és a dir, després d’haver analitzat el 4 punts en que es

basa un habitatge sostenible, i millorar-los quan ha calgut, puc concloure que sí és

possible l’utilització de sistemes que causin baix impacte ambiental capaços de cobrir

les necessitats de l’habitatge per tal de fer-lo més sostenible. No és possible que

l’impacte ambiental de la vivenda sigui nul, perquè qualsevol acció (la mateixa

fabricació de les plaques solars per exemple) afecta el medi, però si que sigui reduït.

Després d’haver analitzat cada punt; respecte a la construcció de la casa, puc afirmar

que l’orientació és la més adequada, (perquè permet la major captació de sol possible)

i també els materials utilitzats en la construcció són els més adequats per les

19

condicions climàtiques de la regió. Això confereix un estalvi energètic i lumínic a la

casa. La seva construcció de pedra ha tingut un impacte mediambiental poc

significatiu, perquè s’ha utilitzat un material natural i autòcton de la zona, de llarga

durada, no contaminant, abundant, i del qual se’n poden gestionar els residus. Per

tant, puc afirmar que el punt de la matèria de l’habitatge sostenible és correcte.

Aquestes conclusions fan pensar que l’arquitectura tradicional popular basada en el

sentit comú i l’experiència de generacions és molt capaç de donar resposta a

problemes que es plantegen a l’hora de construir un habitatge, com ara l’orientació o

els materials a utilitzar.

Investigant respecte a com puc reduir el consum energètic, puc concloure que és

possible reduir el consum energètic per reduir l’impacte ambiental. Puc afirmar que les

bombetes de baix consum són molt útils per reduir l’impacte mediambiental de la

vivenda. Són molt beneficioses, ja que permeten un gran estalvi energètic i econòmic a

un preu molt baix, amb una rendibilitat de 3 mesos. Després d’haver analitzat aquest

aspecte, sóc capaç d’afirmar que l’enllumenat convencional de bombetes

d’incandescència és obsolet ja que és una manera de malgastar energia i diners

inútilment. Puc afirmar que la implantació de l’enllumenat de baix consum és molt

avantatjós, en termes d’estalvi energètic i econòmic. Per altra banda, la substitució

dels electrodomèstics convencionals per uns de baix consum té una rendibilitat de 7

anys, i contribueixen a un estalvi energètic menor que les bombetes de baix consum,

poc rentable però necessari si es vol reduir l’impacte mediambiental de la vivenda.

Després d’haver investigat en proporcionar una alternativa a la font d’energia de la

vivenda puc afirmar és possible que la despesa energètica de la casa sigui coberta per

una font d’energia renovable, encara que introduïnt l’energia produiïda a la xarxa

elèctrica, per evitar un impacte mediambiental innecessari que és l’utilització de

bateries. També, amb l’incorporament in situ a la xarxa del corrent produït per les

plaques es redueixen pèrdues per transport d’electricitat de les centrals a les llars.

Cobrint la demanda de l’electricitat amb plaques fotovoltaiques, actualment la

rendibilitat és d’uns 15 anys, poc beneficiosa, però efectiva en la reducció de l’impacte

ambiental, perquè s’evita l’emissió de gasos perillosos a l’atmosfera com ara el CO2,

responsable de l’efecte hivernacle. Cal dir que la rendibilitat de les plaques solars

dependrà en un futur de la legislació que dicti el preu de compra del kWh per part de

les companyies elèctriques i de l’abaratiment de les plaques fotovoltaiques, ja sigui per

un augment de la demanda i/o millores en el seu sistema de producció que permetin

un abaratament. Encara que més cara en termes econòmics, l’energia produïda per

20

les plaques fotovoltaiques és molt més beneficiosa pel planeta i serà una solució real

quan es produeixi a gran escala.

Des del punt de vista de la calefacció i ACS, després d’haver proposat sistemes de

calefacció i aigua calenta alternatius puc afirmar que és possible que la demanda de

calefacció i aigua calenta de la casa quedi coberta causant molt poc impacte.

S’aconsegueix gairebé un consum d’energia nul per l’aigua calenta gràcies a

l’utilització de plaques solars. S’anul·la l’impacte mediambiental en la calefacció

utilitzant com a font d’energia la biomassa, perquè el balanç d’emissió del carboni en la

crema és nul, ja que el carboni de l’emissió en la crema dels troncs és el mateix

carboni que ha extret l’arbre de l’atmosfera durant el seu creixement. A més,imillorant

la llar de foc per treure-li el màxim partit, i utilitzant un col·lector solar es pot reduir el

consum d’energia en calefacció.

Després d’haver investigat en reduir el consum d’aigua puc afirmar que és possible

l’utilització de sistemes que en baixin l’impacte. Són els sistemes d’aprofitament

d’aigües grises, i el sistema de captació d’aigües pluvials, amb el qual la casa ja hi

comptava.

Una vegada investigada la biohabitabilitat de la casa puc concloure que no hi ha cap

element en la seva estructura que sigui perjudicial pels seus habitants.

Pel que fa a nous treballs, aquest podria servir de model a l’hora d’analitzar un altre

habitatge en concret. Cal dir, però, que segurament és possible analitzar més aspectes

de la casa, com ara l’estalvi energètic en l’utilització aïllaments. Aquest treball pot

servir a més per calcular una altra instal·lació de plaques fotovoltaiques per a una casa

concreta, gràcies a l’adjuntament del manual.

Una altra opció seria fer servir el treball com a exemple per analitzar dues cases

distintes semblants ja construïdes: una que ja incorpori sistemes de baix impacte i una

de convencional amb els seus sistemes alternatius per veure la relació econòmica i la

relació d’impacte ambiental

21

4. BIBLIOGRAFIA

Bagés, Laura. El factor climàtic com a element determinant en l’estructura d’una casa [treball de recerca]. Barcelona: Escola Betània-Patmos, 2008

22

CIRCE: Centro de investigación de Recursos y Consumos energéticos, Máster Ecodiseño en Edificación [en línia]. http://circe.cps.unizar.es/ [consulta: 13.11.2011]

Confederación de consumidores y usuarios (CECU). Calderas de biomasa para sistemas de calefacción doméstica [en línia]. http://www.cecu.es/campanas/medio%20ambiente/res&rue/htm/dossier/5%20biomasa.htm [consulta: 12.12.2011]

Gauzin-Müller, Dominique. Arqutectura Ecológica: 29 Ejemplos Europeos [llibre]. Barcelona: Gustavo Gili, 2008

Google Maps [en línia] http://maps.google.es/

Gonzàlez Call, Aleix. L’habitatge del s. XXI [Treball de recerca]. Sant Cugat: Escola? 2008

Hernando, Román. Construcción experimental de una placa solar térmica [treball de recerca]. Barcelona: Escola Betània-Patmos, 2007

Immuebles Caracas. Cálculo del consumo eléctrico [enlínia]. http://inmueblescaracas.com.ve/informacion/calculo-consumo-electrico.htm [consulta: 9.12.2011]

INSTITUT CATALÀ DE L’ENERGIA. Empreses [en línia].http://www.aperca.org/ [consulta: 03.11.2011]

Intermón Oxfam Sala de Prensa [en línia] http://www.intermonoxfam.org/es/informate/sala-de-prensa [consulta: 03.06.2011]

Instituto de Bioconstrucción y Energías Renovables (IBER) Empresas/Profesionales del directorio [en línia]http://www.bioconstruccion.biz/ [consulta: 29.09.2011]

Lovelock, James “Es tarde para corregir: sólo nos queda migrar” dins La Contra. La Vanguardia, edició del dijous 08 de març del 2007, p. 80

Portal de la energía solar: Solar Térmica [en línia]. http://www.solarweb.net/forosolar/attachments/solar-termica/ [consulta: 07.11.2011]

SISTEMES ENERGÈTICS SOLARS instal·lacions [en línia].http://www.aperca.org/ [consulta: 20.11.2011]

SunFields Europe Manual de cálculo [en línia]. http://www.sfe-solar.com/calculo-sistemas-fotovoltaicos-aislados-autonomos/

Triola Puigdevart, Abel. Projecte d’una casa autosuficient [Treball de recerca]. Pla de d’estany: IES Plà d’estany: 2007.

United Nations Framework Convention on Climate Change Fichas informativas [en línia] http://unfccc.int/portal_espanol/prensa/fichas_informativas/items/5743.php [consulta: 03.06.2011]

23

WindSpot by Sonkyo Energy Preguntas Frecuentes [en línia] http://www.windspot.es/preguntas-frecuentes-sobre-el-windspot.html [consulta: 07.11.2011]

Wikipedia, [en línia]. http://www.wikipedia.org/

24