El Primer Edificio Passivhaus del mundo

El Primer Edificio Passivhaus: Análisis Técnico del Proyecto Pionero de Darmstadt-Kranichstein (1990)

Descubre el análisis técnico del primer edificio Passivhaus, construido en Darmstadt-Kranichstein (1990) y conoce sus innovaciones en eficiencia energética y arquitectura sostenible.

El estándar Passivhaus revolucionó la arquitectura sostenible al demostrar que es posible reducir el consumo energético para calefacción hasta en un 90% en comparación con las construcciones convencionales. Desarrollado por el Dr. Wolfgang Feist y el arquitecto Bo Adamson, el primer edificio Passivhaus se erigió en Darmstadt-Kranichstein (Alemania, 1990), marcando un hito en la arquitectura pasiva. En este artículo, se analizan las innovaciones técnicas clave de este proyecto pionero y su relevancia en el diseño y la eficiencia energética actual.

Contexto Histórico y Desarrollo. Origen del Concepto

• Antecedentes: Durante los años 80, en Suecia y Dinamarca ya se desarrollaban las primeras «casas de baja energía» basadas en principios de aislamiento térmico, hermeticidad y ventilación controlada.

• Innovación: Feist y Adamson propusieron ir más allá, eliminando la necesidad de sistemas activos de calefacción mediante una optimización extrema de la envolvente térmica.

Proyecto de Investigación

• Financiación: Apoyado por el Ministerio de Economía y Tecnología del estado de Hesse (Alemania).

• Objetivo: Desarrollar componentes y sistemas que permitieran una demanda de calefacción igual o inferior a 15 kWh/(m²año).

Características Técnicas Detalladas

1. Envolvente Térmica Ultra-Eficiente

• Aislamiento:

  • Paredes: 275 mm de EPS y 175 mm de arenisca, logrando un valor U = 0.14 W/(m²K).

  • Cubierta: 445 mm de lana mineral con un valor U = 0.10 W/(m²K).

  • Suelo: 250 mm de poliestireno, con U = 0.13 W/(m²K).

• Hermeticidad:

  • Resultado del Blower Door Test: n50 ≤ 0.3 h⁻¹, muy superior a las construcciones tradicionales.

  • Uso de membranas de polietileno (PE) continuas y espumas sin CFC para un sellado óptimo.

2. Ventanas de Triple Vidrio con Gas Kriptón

• Vidrio: Con un Ug = 0.7 W/(m²K), innovador para la época.

• Marcos: Madera con interior de espuma de poliuretano que elimina puentes térmicos.

• Orientación: Acristalamiento orientado al sur para maximizar las ganancias solares (factor solar g = 50%).

3. Sistemas Mecánicos

• Ventilación con Recuperación de Calor (VMC):

  • Eficiencia ≥ 80% mediante un sistema de contracorriente con motores EC.

  • Consumo eléctrico de 40 Wh/m³.

• Agua Caliente Sanitaria (ACS):

  • Instalación de colectores solares de 5.3 m² por vivienda, cubriendo el 66% de la demanda solar.

  • Refuerzo mediante una caldera de condensación a gas.

4. Monitorización y Resultados

• Demanda real de calefacción: 7.4 W/m² en condiciones invernales (invierno 1996/97, a -15°C exterior).

• Consumo anual:

  • Calefacción: 10.5 kWh/(m²año) frente a los 200 kWh en edificaciones convencionales.

  • Energía primaria total: ≤ 120 kWh/(m²año).

Comparación de los valores de consumo medidos (izquierda) y con el Paquete de Planificación de la Casa Pasiva (PHPP) calculado para la primera casa pasiva Darmstadt Kranichstein.

Innovaciones Clave y Lecciones Aprendidas

• Validación de Simulaciones: Los datos empíricos confirmaron los modelos teóricos de Feist, validando la efectividad de las estrategias pasivas.

• Durabilidad: Más de 30 años de operación sin degradación significativa en el aislamiento o en las ventanas (solo se reemplazaron los ventiladores en 2006).

• Confort Térmico: Mantenimiento de temperaturas estables (20-22°C) durante todo el año, incluso en condiciones climáticas extremas.

• Impacto en el Mercado: La reducción de costes gracias a la producción en serie de componentes pasivos, que hoy son hasta 7 veces más económicos.

Implicaciones para el Diseño Passivhaus Actual

• Filosofía «Fabric First»: Priorizar la envolvente térmica en el diseño sobre sistemas activos.

• Integración de Energías Renovables: Incorporar paneles solares y bombas de calor para complementar el rendimiento energético.

• Digitalización en el Diseño: Uso de herramientas 3D y el Passivhaus Planning Package (PHPP) para optimizar proyectos.

Conclusión: Legado y Relevancia Actual

El proyecto pionero de Darmstadt-Kranichstein demostró de manera fehaciente que la arquitectura pasiva es tanto técnica como económicamente viable. Los principios de una envolvente hiperaislante, ventanas de alta eficiencia y sistemas de ventilación inteligentes siguen siendo la base para la construcción sostenible actual. Este edificio no solo redujo en un 90% la demanda energética, sino que también sentó las bases para miles de edificaciones certificadas a nivel mundial, contribuyendo al avance de la eficiencia energética y la arquitectura sostenible. Para conocer más sobre los inicios del Passivhaus visita este enlace: primeras viviendas passivhaus

En Arquitectos DMDV confiamos en la sostenibilidad como modelo de construcción de futuro. Si tenéis cualquier consulta no dudéis en contactar con nosotros, será un placer ayudaros.