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PHPP para los edificios Passivhaus

El “Passive House Planning Package” (paquete de planificación Passivhaus) o PHPP fue concebido como un archivo de cálculo energético y comprobación de confort e higiene que fuera preciso, pero también sencillo de manejar y distribuir por todo el mundo. Te explicamos las bases del libro Excel más famoso del sector de los edificios Passivhaus y las novedades incorpora la versión 10, la más reciente hasta el momento.

 

PHPP es la herramienta de cálculo Passivhaus

A la hora de hacer cálculos que confirmen que el diseño de nuestro proyecto cumple con los requisitos del estándar Passivhaus, es imprescindible contar con la herramienta PHPP. El PHPP es un libro Excel con varias hojas de cálculo donde se van insertando datos numéricos correspondientes a información constructiva, de sistemas activos, ocupación y fuentes de energía que tiene un edificio.

El PHPP nos sirve para diseñar estrategias de edificación pasivas en cumplimiento de los criterios Passivhaus. Según se van añadiendo datos, se van mostrando de forma actualizada los resultados de demandas energéticas, consumos de Energía Primaria y hermeticidad al aire, que son precisamente los criterios de comprobación del estándar Passivhaus en edificios*:

  • Demanda de calefacción < 15 kWh/m2 año.
  • Demanda de refrigeración < 15 kWh/m2 año + refrigeración latente.
  • Hermeticidad al aire < 0.6 renovaciones/h.
  • Consumo de Energía Primaria Renovable < 45 kWh/m2 año.
  • Producción de Energía Primaria Renovable > 60 kWh/m2 año.

 

*Estos criterios corresponden a la certificación Passivhaus Plus (obra nueva).

 

Confort e higiene en Passivhaus

El PHPP va más allá y es también una herramienta de comprobación tanto de confort como de higiene en todos los tipos de cerramiento que definimos. Como los datos insertados son precisos, también conocemos de forma precisa en qué componente podemos tener riesgo de condensaciones o disconfort, y solucionarlo ya desde la fase de diseño.

 

Los orígenes del PHPP

La primera versión del PHPP fue publicada en 1998 con el objetivo de diseñar edificios de muy bajo consumo energético y confortables. Durante los primeros años se definieron las bases de cálculo y comprobación del cumplimiento de los criterios Passivhaus, gracias a calibraciones de la herramienta recogiendo datos de los primeros edificios construidos con el estándar. Con este protocolo de seguimiento de edificios construidos el PHPP se ha ido afinando en su precisión hasta el día de hoy.

Aún habiendo sido diseñados con las primeras versiones de PHPP, los edificios certificados en los inicios a finales del siglo XX, en su mayoría monitorizados, siguen arrojando datos de demandas y consumos energéticos similares a cuando fueron construidos. Estos proyectos pioneros demuestran así que el estándar Passivhaus es una metodología fiable con el paso del tiempo.

 

¿Cuáles son las ventajas del PHPP?

La principal herramienta de cálculo de diseño Passivhaus ha sido desarrollada pensando en la práctica de los diseñadores y facilita enormemente la labor de inserción de datos y control máximo de las características del proyecto:

  • No es necesario aprender un programa nuevo. PHPP es un libro excel.
  • Un mismo libro Excel condensa todo tipo de proyectos y obras. No es necesario utilizar diferentes archivos dependiendo del uso del proyecto.
  • Los resultados se muestran automáticamente, los cálculos se efectúan y actualizan en tiempo real.
  • Existe una hoja específica con guía fácil de errores y sugerencias de mejora.
  • Puedes tener diferentes variantes de diseño en un solo archivo y comparar cual de ellas es la mejor opción.
  • Tiene una hoja para cálculo económico del proyecto y planificación de rehabilitación paso a paso.
  • Una hoja de control para edificios monitorizados.

 

Como ves, la herramienta PHPP es más que una colección de hojas excel para cumplir con Passivhaus. Implica toda una sistemática de trabajo y control de las propiedades físicas del edificio y su comportamiento de consumos y generación de energía lo más acercado a la realidad, incluso también para la fase de uso del edificio.

 

La Certificación de edificios Passivhaus

phpp
Foto de detalle de la primera casa pasiva construida en el mundo.

El PHPP es el documento principal para certificación de edificios con el estándar Passivhaus porque aúna toda la información relativa a los componentes y equipos instalados. Gracias al PHPP, el certificador verifica de forma sencilla si el diseño Passivhaus corresponde con la documentación del proyecto as-built aportada (planos, detalles constructivos, fotos, etc.), constatando así el cumplimiento de los requisitos para los edificios Passivhaus.

Además del PHPP, para la certificación de proyectos con el estándar Passivhaus es necesario adjuntar:

  • Ensayo Blower Door de obra terminada que cumpla con las condiciones de certificación.
  • Fichas técnicas de todos los materiales aislantes térmicos, sistemas de ventanas y puertas, equipos y bombas.
  • Cálculos de los puentes térmicos.

 

¿Puedo certificar edificios Passivhaus sin PHPP?

A día de hoy, los libros Excel PHPP son documentación obligatoria y el instrumento principal de comprobación del cumplimiento del estándar Passivhaus en edificios. Las demás herramientas de cálculo energético que tenemos en el mercado (desde HULC hasta métodos dinámicos tipo DesignBuilder) no están validadas como certificación porque:

  • Cada programa informático está calibrado de diferente forma, por lo que los resultados pueden diferir.
  • La metodología de inserción de datos también es distinta.
  • Cada herramienta de cálculo energético tiene mayor o menor precisión en cuanto a la información requerida.
  • Los proyectos Passivhaus se extienden a lo largo y ancho del planeta. Sería muy complicado poder comprobar con rigor información que provenga de la variedad de programas utilizados a nivel nacional.

Lo que sí disponemos, por ejemplo, en España, es la posibilidad de realizar certificados energéticos mediante la importación de datos del PHPP. Esto facilita enormemente la labor y no duplica trabajo en vano.

 

¿Cómo funciona PHPP?

phpp

Al tratarse de un libro formato Excel, es muy sencillo incorporar datos en PHPP. Simplemente hay que rellenar las celdas necesarias y poco a poco comprobamos cómo el diseño Passivhaus va cumpliendo con los criterios de certificación o si hay que ajustar algún aislamiento o componente.

El PHPP en la versión 10 tiene un total de 29 hojas de cálculo, agrupadas en 4 grandes bloques que se distinguen por colores:

  • Naranja: son las hojas que muestran Resultados y comprobaciones.
  • Amarillo: corresponde a las hojas de demanda de Calefacción.
  • Azul: grupo de hojas para comprobar la demanda Refrigeración.
  • Verde: relativo a las hojas de Consumos de Energía Primaria Renovable.

 

¿Cuál es el orden de inserción de datos?

phpp

El PHPP calcula el balance entre pérdidas y ganancias energéticas que suceden en el edificio. Con esto, determina luego las correspondientes demandas de calefacción y refrigeración:

Demanda de calefacción/refrigeración = Pérdidas – Ganancias energéticas (QL – QG).

  • QL = Pérdidas por transmisión a través de la envolvente + Pérdidas por ventilación (QT + QV).
  • QG = (Ganancias solares + Ganancias internas) * factor de aprovechamiento ((QS – QT) *nG).

Más adelante, al haber comprobado que las demandas energéticas (comprobando también confort e higiene) cumplen con el estándar, procedemos a insertar las demandas de ACS y consumos eléctricos para cumplir con el criterio de Energía Primaria.

El orden de inserción de datos y comprobaciones es por tanto el siguiente:

  1. Demanda de calefacción.
  2. Demanda de refrigeración.
  3. Factor de Energía Primaria Renovable.

Mientras el primer punto no cumpla con el criterio de certificación, se recomienda no pasar al segundo y siguientes.

 

¿Cómo ha evolucionado el PHPP?

Desde la publicación de la primera versión de PHPP han pasado ya más de 20 años. Aunque la esencia y metodología de uso y certificación de edificios con PHPP sigue siendo la misma, la variedad de tipologías edificatorias Passivhaus ha crecido exponencialmente con el tiempo. Era por tanto necesario tener una herramienta desarrollada para edificios con mayor complejidad que vivienda unifamiliar. La última versión PHPP 10 tiene una clara intención en facilitar la certificación de edificios de gran volumen con generación de energía renovable.

 

¿Qué hay de nuevo en el PHPP 10?

La última versión, el PHPP 10, incorpora grandes avances para la certificación de edificios no residenciales y perfeccionar la inserción de datos en las hojas correspondientes a la demanda de refrigeración. Esto nos hace ver una vez más la madurez del estándar Passivhaus: hemos podido comprobar con el paso del tiempo el salto de la tipología de vivienda unifamiliar, mayoritaria en los primeros años de difusión del estándar, a los edificios terciarios, con requerimientos algo diferentes al residencial. Por otro lado, el entorno Passivhaus es consciente del cambio climático y por ello se quiere impulsar los edificios NetZero y de energía positiva. En este aspecto se ha desarrollado de forma muy precisa toda la parte de refrigeración activa, sistemas de climatización con bombas de calor, circuitos VRV, etc. y la generación de energía renovable.

También se han incorporado nuevas celdas que antes estaban en libros Excel auxiliares:

  • Estimación futura de la repercusión del efecto del cambio climático e isla de calor en el edificio.
  • Cálculo de transmitancia térmica para composición de cerramientos complejos y muros trasdosados.

phpp10

 

Una hoja exclusiva para monitorización de edificios

La nueva hoja de cálculo «Moni» nos facilita tener en un mismo documento tanto los datos de certificación como los de monitorización que vamos añadiendo: condiciones térmicas interiores, demandas y consumos del edificio en uso. Nos da la posibilidad de hacer una comparación con respecto a lo proyectado y ajustar también el confort con los perfiles de uso reales.

 

Nueva metodología de inserción de datos: ventanas, puertas y lucernarios

Una de las novedades fuertes en el PHPP 10 es la inserción de huecos tanto en la hoja de cálculo “Componentes” como en la de “Ventanas”. Hasta ahora los diseñadores Passivhaus funcionábamos de forma bastante rudimentaria a la hora de insertar los huecos, ya que teníamos que definir un nuevo componente y hueco por tipo de hoja de ventana (fijo, móvil y puerta). Con PHPP 10 los diferentes paneles que forman las ventanas quedan integrados en un solo componente y ventana por hueco, lo que sintetiza mejor ambas hojas de cálculo. ¡Gran acierto!

 

Hoja “Componentes”: bombas de calor y equipos de refrigeración

La hoja de cálculo “Componentes” incluye además nuevos tipos de componentes para bombas de calor y diferentes combinaciones de sistemas de climatización partidos (Split), VRV, aporte de calor a través del sistema de ventilación, etc. La versatilidad que ahora mismo ofrecen los sistemas de aerotermia ya es posible en PHPP.

Como efecto de este mayor desarrollo de la hoja “Componentes”, las hojas “Aparatos-R” y “BC” tienen una mayor variedad de combinación de equipos de climatización y refrigeración, muy necesario para edificios no residenciales.

 

Electricidad en edificios no residenciales en PHPP

La hoja de cálculo “Electricidad NR” también ha experimentado una reestructuración a la hora de insertar datos. Funciona de forma más estable y ya no da errores de cálculo.

Asimismo, la hoja “Electricidad Aux” incorpora dos nuevas filas para insertar los consumos eléctricos de fancoils y los inversores de las instalaciones fotovoltaicas.

 

Nueva llamada a la acción

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Ángela Sisternes García
Arquitecta y diseñadora Passivhaus Certificada. Trabajando desde 2015 por edificios de gran calidad, confort y alta eficiencia.

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