¿Te imaginas vivir en una casa que produzca tanta energía como consume? Esto es posible gracias a las casas Net-Zero, construcciones que utilizan tecnologías y materiales eficientes para reducir al mínimo el uso de energía. Pero, ¿cuáles son los componentes que hacen posible una vivienda así? En este artículo te presentamos los elementos asequibles y prácticos que pueden ayudarte a construir o adaptar tu casa a un modelo Net-Zero. Todo suma para lograr una vivienda sostenible, económica y ecológica. ¡No te lo pierdas!
La primavera es impredecible en Kansas, donde vivo. Algunos años, hace una aparición temprana: estamos cavando tinas de almacenamiento para ropa de verano porque la temperatura se acerca a los 80 grados. Los niños me ruegan que instale la piscina para bebés. Sin embargo, los dígitos individuales tampoco son desconocidos. Este año, hemos tenido algunos días alrededor de 60, pero más fríos y húmedos o incluso con nieve. En mi casa de 1955 sin aislamiento, eso se traduce en facturas de energía altas e impredecibles. Es una gran época del año para soñar despierto (y este año, finalmente, planificar) formas de hacer que este lugar sea más eficiente.
Durante años me ha fascinado la idea de la autosuficiencia energética; sin embargo, parecía cualquier cosa menos alcanzable. Hace una década, pasamos tres años en una casa con un calentador de agua solar y una estufa de leña. Experimentamos con regar nuestro jardín con aguas grises de la lavandería. Eso me hizo soñar con una casa que pudiera satisfacer todas sus necesidades de energía, pero en ese momento no sabía de todas las otras personas que estaban comenzando a trabajar para hacer realidad esa visión de una casa neta cero.
Definición de términos netos de casa cero
En pocas palabras, un hogar neto cero es una casa que puede producir al menos tanta energía como la que usa.
ZERH significa “Hogar Listo para Energía Cero”—un hogar construido teniendo en cuenta la conservación de energía y listo para mejoras adicionales que produzcan energía, como paneles solares.
Por supuesto, las facturas de servicios públicos son un excelente lugar para comenzar, pero existe un recurso universal y útil para calificar cuánta energía requiere un hogar: el Índice ELLA, o Sistema de Calificación Energética del Hogar. Para tener una pequeña perspectiva, una casa recién construida según el código tendrá una calificación HERS de alrededor de 100, mientras que las casas más antiguas pueden estar más cerca de 140.
Antes de tener en cuenta la energía solar u otras fuentes de energía renovable, una casa nueva, bien construida y eficiente en energía debe tener una puntuación de alrededor de 40-50. Con el uso y el mantenimiento correctos, combinados con la energía solar, una casa de este tipo podrá alcanzar un índice HERS de 0, convirtiéndose en una casa neta cero.
“Passive House” (o Passiv Haus) es otro término con el que te puedes encontrar. Si bien no son idénticas a una casa neta cero, ciertamente se superponen, especialmente en las técnicas de construcción. El siguiente video es muy útil para comprender los estándares de casas pasivas (que se originaron en Europa) y ZERH. Si bien el índice HERS aún no se ha adaptado completamente para calificar las casas pasivas, proyectos como Éste que se les ha asignado una calificación HERS han llegado por debajo de cero, neto positivo!
Sellado del sobre: Una casa Net-Zero comienza aquí
“Construir herméticamente y ventilar bien” es un eslogan del movimiento de construcción ecológica por una buena razón. Porque una vivienda que no es hermética desperdicia energía y dinero constantemente, y aumenta la huella de carbono de sus ocupantes.
Escuchará mucho sobre una casa o un edificio.sobre” en los círculos de la construcción. La definición más simple de envolvente es que es el exterior de la casa. Incluye los cimientos, las paredes, el techo, las ventanas y las puertas, todo lo que se interpone entre los ocupantes y los elementos. Y es donde empieza el confort y la eficiencia energética (o la incomodidad y la ineficiencia).
Todos los aspectos de la envolvente se ven afectados por “puentes térmicos”. Estos son puntos de contacto entre el interior y el exterior, donde el calor y el frío pueden moverse entre el interior y el exterior del edificio. Un ejemplo sería el vidrio de una ventana de un solo panel más antigua; el calor o el frío pasan fácilmente, afectando la eficiencia y el confort. Además, los montantes de pared tradicionales pueden ser puentes térmicos porque están en contacto tanto con las paredes interiores como con las exteriores. Sin embargo, la construcción de casas netas cero y pasivas utiliza técnicas de construcción que reducen o eliminan los puentes térmicos comunes, manteniendo las temperaturas estables y confortables.
Si bien es importante prestar atención a cada componente del sobre, los lugares donde estos diferentes componentes se cruzan merecen al menos tanta atención en el hogar neto cero. Las costuras y las esquinas están selladas herméticamente para mantener el interior cómodo y reducir el consumo de energía.
Una nueva versión Paredes
La construcción de muros es el siguiente nivel en una casa neta cero, utilizando el mejor método para cada situación para construir muros que protejan del clima.
Un método para construir paredes altamente aisladas es construir dos paredes, dejando un espacio de hasta doce pulgadas para el aislamiento en el medio. Otro método es usar aislamiento rígido exterior sobre una sola pared.
El artículo de Green Building Advisor sobre elegir el montaje de pared adecuado ofrece una gran cantidad de información técnica útil sobre los pros y los contras de los diferentes tipos de paredes, al igual que su publicación de blog sobre elegir un sistema de pared superaislado.
Los dos lados de un Techo
El trabajo principal si su techo tiene que hacer es mantener el agua fuera. A continuación, debería ahorrar energía manteniendo el calor dentro (o fuera) de la casa. Por lo tanto, el aislamiento en el ático, e incluso los paneles de techo con aislamiento, pueden ser parte de esa ecuación.
No, tres lados (en una casa Net-Zero)
Pero con la tecnología solar, su techo también puede convertirse en un fuente de energía.
Tendrá que trabajar dentro de las limitaciones de su lote, pero ayudará si su techo tiene la mayor área orientada al sur posible. Puede ser muy científico acerca de la alineación del techo de su casa, pero es razonablemente indulgente. Para un techo que no esté orientado al sur, la inclinación puede tener una influencia significativa en la eficiencia solar. “Si tuviera un techo orientado al sur óptimo, tendría una producción del 98%; si tuviera un techo orientado al este con una inclinación de 35 grados, tendría una producción del 80%. Y si estuviera al este con una inclinación de 21 grados, tendría alrededor del 84% porque hay menos sombra en el techo. Así que ese techo más plano te ayuda un poco”, señala Charlie Morgan de Eastern CT Solar en este útil artículo de Constructor en línea.
techos orientados al oeste también tienen potencial solar para la casa neta cero. Si bien dan menos energía en general, entregan más durante las horas nocturnas de mayor uso, trabajando más duro cuando las personas regresan a casa del trabajo y usan más energía (y cuando el sol está repartiendo la mayor parte del calor en verano, dependiendo de qué parte del el país en el que se encuentra).
Debe haber la menor sombra posible en el techo durante las horas solares principales. (Trate de plantar árboles en el lado norte en su lugar, donde proporcionarán protección contra el viento en invierno, lo que mejorará aún más la eficiencia de su hogar. Siga leyendo para obtener una sección completa sobre jardinería).
Mira este artículo de El empollón solar para obtener algunos detalles excelentes que lo ayudarán a comprender las especificaciones solares.
Cerrar puertas y abrir ventanas
De acuerdo a energía.gov, «La ganancia y la pérdida de calor a través de las ventanas son responsables del 25 % al 30 % del uso de energía residencial para calefacción y refrigeración». (Consulte también la práctica página de Energy.gov guía para las clasificaciones de rendimiento de las ventanas). Tanto las ventanas en sí como la instalación son factores que determinan cuán eficientes serán. Porque el calor y el frío no solo pasan por el vidrio, sino que también pueden pasar por las fugas de aire alrededor del exterior de la ventana. Claramente (juego de palabras), las ventanas van a ser muy importantes en la búsqueda de una casa neta cero. Mientras ventanas estándar puede costar menos por adelantado que ventanas energéticamente eficientesle costarán más en facturas de servicios públicos a largo plazo.
Y no olvide considerar las ventanas como la principal fuente de iluminación diurna para su hogar. Colocar las ventanas del tamaño correcto en el lugares correctos reducirá la cantidad de horas que depende de la iluminación eléctrica. Más, Te sentirás mejor!
Las puertas, incluso cuando están cerradas, pueden ser una fuente de frío y calor al igual que las ventanas. Prestar atención a las cualidades aislantes de las puertas que elija valdrá la pena con el tiempo. Y la instalación, una vez más, es crucial para ayudar a que sus puertas estén a la altura de su clasificación de eficiencia energética para una casa con cero emisiones netas.
Componentes envolventes a tener en cuenta para aumentar la eficiencia y hacer que su casa alcance el cero neto
- esquinas aisladas
- Cabeceras aisladas sobre ventanas y puertas
- Más espacio para aislamiento en intersecciones de paredes interiores y exteriores
- Múltiples capas de aislamiento; por ejemplo, combinando aislamiento de pared soplado con espuma exterior rígida
- Barrera XPS continua/corte térmico
- Espacio de aire entre el aislamiento y el revestimiento (esto depende de su clima)
- Ático súper aislado
- Voladizo generoso sobre ventanas y puertas para ayudar a mantener el clima afuera
- Revestimiento de techo OSB con costuras selladas
- Aislamiento en sótano/sótano
¿Qué hay dentro?
Una vez que su hogar net-zero esté armado con un envoltorio hermético y bien aislado, es hora de considerar los sistemas que mantienen el interior cómodo, así como los diversos electrodomésticos que necesita para hacer las cosas.
Ventilación: Un soplo de aire fresco
¿Sabías que la mayor parte del aire fresco en una casa antigua proviene de goteras? Sin esas viejas puertas con corrientes de aire y ventanas con fugas, debe prestar más atención a cómo puede entrar el aire fresco para obtener una buena calidad del aire interior (CAI) en una casa neta cero. Sistemas de Recuperación de Calor por Ventilación Mecánica (Sistemas MVHR) son una forma de llevar aire fresco a la casa sin perder el calor que ya se ha generado.
(Y, por supuesto, ¡incluso sus ventanas súper eficientes y perfectamente instaladas se pueden abrir cuando hace buen tiempo!)
climatización: Calefacción, Ventilación y Aire Acondicionado para una Casa Net-Zero
Bombas de calor
Bombas de calor son una forma extremadamente eficiente de enfriar y calentar su hogar. Esto es especialmente cierto en climas más cálidos, pero la mejora de la tecnología de la bomba de calor combinada con un aislamiento superior permite que las bombas de calor más nuevas también mantengan calientes las casas del norte.
En pocas palabras, las bombas de calor funcionan moviendo el calor de un área a otra: de adentro hacia afuera para enfriar, de afuera hacia adentro para calentar. Dado que mover el calor requiere menos energía que crearlo, lo convierte en un sistema eficiente. (Imagínese haciendo funcionar un acondicionador de aire estándar en una tarde abrasadora de agosto. En algún lugar lejos de su casa, el combustible está siendo quemado para crear energía térmica para generar electricidad… para enfriar la casa).
Las bombas de calor de fuente de aire extraen el calor del aire exterior para calentar (y hay calor en el aire, incluso cuando se siente frío afuera) y liberan el calor extra de vuelta al aire exterior para enfriar la casa. Son el tipo más común y más fácil de instalar en la mayoría de las casas.
Las bombas de calor geotérmicas utilizan el calor de la tierra para calentar la casa y utilizan el suelo como disipador de calor para liberar calor adicional cuando se requiere refrigeración. Si bien son más eficientes que las bombas de calor de fuente de aire, son más costosas de instalar y necesitan una ubicación adecuada para enterrar las tuberías subterráneas requeridas.
La bomba de calor familiar en los EE. UU. es una unidad exterior grande que funciona con un sistema de conductos interiores, al igual que un acondicionador de aire central tradicional, excepto que también puede calentar la casa.
Bombas de calor mini-split sin ductos
Pero cuando Hábitat para la Humanidad de Catawba, Carolina del Norte, se dispuso a construir una casa asequible con cero emisiones netas, eligió una bomba de calor mini-split para calefacción y aire acondicionado.
Una bomba de calor mini-split funciona igual que otras bombas de calor, pero elimina los conductos tradicionales y utiliza pequeñas líneas de refrigerante, eliminando una causa común de pérdida de energía. Una unidad exterior está conectada a unidades interiores en diferentes habitaciones dentro de la casa, lo que permite un control climático individualizado para diferentes áreas. (Es útil saber que no necesita una unidad interior en cada espacio para que este sistema funcione de manera eficiente.)
Dimensionando su sistema
Independientemente del tipo de sistema de calefacción y aire acondicionado que instale en su casa neta cero, los expertos están de acuerdo en que más grande no es mejor. Asegúrese de que su sistema sea del tamaño correcto para el plano de su casa; estará más cómodo y también ahorrará energía.
¿A dónde va la energía?
Con su casa energéticamente eficiente en su conjunto, simplemente no tendría sentido traer electrodomésticos que consumirán electricidad o gas.
El Departamento de Energía de EE. UU. otorga una calificación Energy Star a los electrodomésticos que cumplen con un alto estándar de eficiencia. Aquí hay un enlace a su buscador de productos para cada electrodoméstico que se te ocurra (más algunos).
Calentadores de agua
Los calentadores de agua reciben una mención especial aquí porque calentar el agua viene justo después de calentar y enfriar los espacios habitables como el mayor consumidor de energía. Y hay algunos geniales opciones de eficiencia energética, incluidos sistemas que funcionan junto con el sistema de calefacción de su hogar, unidades solares y más. (Funciones de apilamiento = ¡ganancia neta cero de la casa!)
Secadoras
Cuando planee lavar la ropa, no olvide considerar la posibilidad de agregar un tendedero a su patio trasero. Ahorrará electricidad y mantendrá el calor adicional fuera de su hogar en el verano, además de que hará un poco de ejercicio (con una dosis gratuita de vitamina D).
También hay un artilugio útil puede instalar en su secadora que le permite mantener el calor de la secadora dentro de su casa durante el invierno, en lugar de expulsarlo directamente al exterior. (Tu puedes incluso uno de bricolajesi ese es tu atasco.)
Directenergy.com elabore este práctico gráfico para comparar el costo de operar los electrodomésticos estándar y Energy Star.
| Ahorro promedio en la factura del hogar para ENERGY STAR de 2015 en comparación con los modelos no certificados de 2015 | Ahorro de costos por año | Ahorros de 5 años* | Promedio de vida | Ahorros de por vida* |
|
Lavadora de ropa |
$40 |
$189 |
11 años |
$415 |
|
secadora de ropa |
$16 |
$67 |
12 años |
$160 |
|
Lavavajillas |
$2 |
$10 |
10 años |
$20 |
|
deshumidificador |
$17 |
$71 |
7 años |
$100 |
|
Refrigerador |
$6 |
$30 |
12 años |
$72 |
|
Congelador |
$4 |
$20 |
11 años |
$44 |
|
Acondicionadores de aire |
$11 |
$55 |
9 años |
$99 |
|
Purificador de aire |
$27 |
$119 |
9 años |
$215 |
Geotérmica para energía limpia
La energía geotérmica tiene un gran potencial para la calefacción y la refrigeración ecológicas de los espacios habitables, así como para calentar el agua. Ese es un artículo en sí mismo, pero aquí hay una explicación de Mecánica Popular de cómo funcionan los sistemas geotérmicos domésticos.
Ama tu casa Net-Zero Paisaje
Puede pensar en el paisajismo solo en términos de atractivo exterior. Pero según energia.gov, “En promedio, un paisaje bien diseñado ahorra suficiente energía para pagarse solo en 8 años”. El paisajismo puede ser un elemento importante en su búsqueda de una casa neta cero.
Calor gratis
Cualquier concreto o asfalto alrededor de su hogar (entradas de vehículos, aceras, etc.) se convertirá en una masa térmica que influirá en el microclima de su lote. Como le da el sol durante el día, absorbe energía y se calienta; toda la noche, libera esa energía de nuevo en el aire. Otras fuentes de masa térmica pueden ser grandes rocas en el paisaje, adoquines, etc.
Puede usar esto a su favor en el lado sur de una estructura si el techo tiene suficiente voladizo para darle sombra en el verano y mantenerlo fresco. En invierno, el ángulo del sol permitirá que se caliente y que el ambiente alrededor del edificio sea más cálido.
Con el mismo principio, si los veranos son calurosos en su área, probablemente querrá evitar un área de estacionamiento sin sombra o un patio en el lado oeste de la casa.
Las plantas son geniales
El follaje, por otro lado, ayuda a mantener el ambiente fresco cuando el sol está pegando fuerte. Los árboles y arbustos más altos pueden ser una valiosa fuente de sombra, reduciendo la carga de su aire acondicionado (y su billetera).
Los árboles que pierden sus hojas en invierno son el doble de agradables: ofrecen sombra durante todo el verano y dejan que el cálido sol entre sus ramas desnudas en invierno para que pueda ayudar un poco a su calentador.
Los árboles también afectan la velocidad del viento en su propiedad, haciéndola más cálida en el invierno (y generalmente más tranquila y agradable).
Los árboles son impresionantes
Si estás leyendo esto, probablemente estés preocupado por el medio ambiente al menos un poco. Más allá de sus beneficios directos de estética, comodidad y ahorro en sus facturas de energía, los árboles son una forma fantástica de ayudar a la tierra. Dentro de cuarenta años, un árbol que plantes habrá secuestrado una tonelada de dióxido de carbono del aire, entre muchos otros beneficios!
Una Casa Net-Zero: Contando el Costo
¿Pagará más por adelantado para construir una casa neta cero o remodelarla según los estándares ZERH? Sí. Pero tal vez no tanto como crees que lo harás. Y el aumento del valor de su hogar sumado a los ahorros en servicios públicos y los beneficios para el medio ambiente facilitan la decisión.
Este estudio del Rocky Mountain Institute descubrió que el costo inicial adicional para construir viviendas ZE o ZER era entre un uno y un ocho por ciento más alto que el de la construcción convencional, según la ubicación.
Habitat for Humanity de Catawba, Carolina del Norte, gastó $6,000 adicionales para construir una casa ZER donde los ahorros en servicios públicos compensarán la diferencia dentro de siete años. Sin embargo, cuando compara el aumento en los pagos de la hipoteca con los ahorros mensuales en servicios públicos, la recompensa es en realidad inmediata. Aquí, un constructor profesional explica el costo de tener una casa eficiente:
“Este es un ejemplo real de una casa de 3000 pies cuadrados con una factura de servicios públicos promedio de $300 al mes. Si gasta $10,000 adicionales en los aspectos ecológicos de la casa, puede reducir ese costo de energía a $150 por mes. A las tasas hipotecarias de hoy, los $10,000 que gasta le cuestan alrededor de $30 por mes. Ha ahorrado $150 en costos de servicios públicos y ha gastado $30 para hacerlo. Su flujo de efectivo positivo ese primer mes es de $120 y será de al menos $120 al mes después de eso. Cada vez que le he explicado eso a un cliente, ya sea que esté comprando una casa de $ 100,000 o una casa de $ 3 millones, nunca ha dejado de aceptarlo y encontrar un gran valor en él «.
–TW Bailey Sr., presidente de Bailey Family Builders, Frisco, Texas
No olvides decorar tu casa Net-Zero de color verde
¡El verde también es tendencia en los interiores de las casas! Si bien muchas opciones estándar pueden ser intensivas en carbono y, por lo demás, poco amigables con el medio ambiente, hay un número creciente de empresas dispuestas a cambiar eso. Estos innovadores están ofreciendo pisos, encimeras, y más que no solo son ecológicos y rentables, sino también duraderos y hermosos. Combinadas con pinturas y acabados de bajo VOC, estas opciones también afectan la calidad del aire interior durante la vida útil de su hogar.
El futuro es ahora
Para obtener una lista de hogares listos para energía cero en cada clasificación climática de EE. UU., consulte esta página de recorridos virtuales del Departamento de Energía. Haga clic en el nombre de cualquier casa para ver fotos y comentarios de constructores y propietarios, además de especificaciones y enlaces a más detalles sobre la construcción de cada casa.
En Attainable Home esperamos con ansias el día en que todos en este país despierten a un futuro más brillante: en una casa que esté protegida contra el aumento de los precios de la energía, que sea cómoda durante todo el año, con una hipoteca asequible y un hogar limpio, ambiente saludable que promueva el bienestar y la productividad. Un futuro en el que nuestra necesidad de energía no destruya nuestro medio ambiente porque podamos suministrar lo que necesitamos de fuentes limpias y renovables.
La construcción de energía cero es el futuro de la construcción y renovación de viviendas. Con la mejora de la tecnología, la disminución de los costos y la creciente concienciación por parte de los consumidores y contratistas, ese futuro es ahora.
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