La prueba olímpica de las viviendas energéticamente autosuficientes

Madrid acoge el primer certamen europeo del Solar Decathlon

Redacción Interempresas14/07/2010

14 de julio de 2010

Solar Decathlon (SD) es una competición que organiza el departamento de Energía del Gobierno de EE UU en la que se convoca a universidades de todo el mundo para diseñar y construir viviendas que sean autosuficientes energéticamente, que funcionen solo con energía solar, que estén conectadas a la red y que incorporen tecnología que permita su máxima eficiencia energética. En 2010, por primera vez, SD se ha celebrado fuera de Estados Unidos; en concreto, ha sido Madrid la ciudad elegida para acoger la primera edición de Solar Decathlon Europe.

La fase final de la competición desarrollada en Madrid consistió en el montaje, la exhibición y puesta en carga de entre 15 y 20 casas diseñadas y construidas por las diferentes universidades de todo el mundo. Las casas, a la manera de un Decathlon olímpico, fueron evaluadas a partir de 10 tests que pusieron a prueba su comportamiento y eficiencia.

El objetivo de semejante despliegue es socializar la investigación en el campo de las energías sostenibles para, tanto desde las universidades, como desde el gran público, impulsar una mayor viabilidad de mercado en el campo de las energías sostenibles.

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Detalle del proyecto de Arts et Métiers Paris Tech. Foto: Solar Decathlon Europe.

Equipos participantes en Solar Decathlon Europe 2010

Alemania

  • University of Applied Sciences Rosenheim
  • Bergische Universitat Wuppertal
  • Stuttgart Univesity of Applied Sciences
  • Hochschule fur Technik und Wirtschaft Berlin

Brasil

  • Consorcio Brasil

China

  • Tianjin University

EE UU

  • University of Florida
  • Virginia Polytechnic Institute & State University

España

  • Universidad de Sevilla
  • Universidad CEU Cardenal Herrera
  • Universidad Politécnica de Valencia
  • Universidad de Valladolid
  • Institut d’Arquitectura Avançada de Catalunya
  • Universitat Politècnica de Catalunya

Finlandia

  • Helsinki University of Technology

Francia

  • École National Superieure d'Architecture de Grenoble
  • Arts et Métiers Paris Tech

México

  • Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

Reino Unido

  • University of Nottinghame

Lumenhaus, la ganadora

Inspirada en la casa Farnsworth de Mies Van Der Rohe, la vivienda Lumenhaus del equipo de Virginia Polytechnic Institute & State University, Virginia Tech, ganadora del Solar Decathlon Europe 2010, propone una configuración abierta que conecta a los habitantes de la casa y a estos con la naturaleza del exterior.

Lumenhaus es una vivienda de 74 metros cuadrados con un dormitorio, de la que destaca Eclipsis, una fachada deslizante (panel) con un avanzado método para proteger y aislar la vivienda, adaptándose a las condiciones meteorológicas, compuesto por dos capas: una que da sombra, y una segunda formada por un panel aislante transparente. De esta manera se proporciona protección contra la luz solar directa, y permitiendo la iluminación natural indirecta, dando vistas al exterior e intimidad a los ocupantes de la casa. El panel aislante es un policarbonato transparente lleno de aerogel, un material muy ligero y con gran capacidad de aislamiento, equivalente a un cerramiento de espesor convencional, pero con la gran ventaja de que permite el paso de la luz.

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Lumenhaus, del equipo de Virginia Polytechnic Institute & State University, resultó ganadora del Solar Decathlon Europe 2010. Foto: Rehau EE UU.

El sistema inteligente de la casa se encarga de configurar las pantallas Eclipsis, en fachadas norte y sur, con la información que reúne de su estación meteorológica situada en la cubierta, así como la calefacción y refrigeración. Esta vivienda se alimenta completamente por el sol. Un conjunto de paneles fotovoltaicos ocupan toda su cubierta, son bifaciales, pues utilizan los dos lados para aumentar la producción de energía hasta en un 15%. El plano con todos los paneles no es fijo, puede variar su inclinación según la época del año. Una bomba geotérmica es la encargada de calentar y enfriar la casa, y de forma remota (teléfono móvil) es posible controlar los sistemas eléctricos y aparatos. En una vivienda así no puede faltar un sistema de reciclado de aguas grises, captación de agua de lluvia, suelo radiante, iluminación por LED, sistema domótico y empleo de materiales sostenibles. Uno de sus sistema de eficiencia energética es Quantum de Lutron, que ofrece soluciones flexibles y escalables para el control total de la luz desde un único espacio hasta un edificio comercial completo o un campus. Gracias a la gestión de la luz artificial y natural, Quantum permite ahorrar dinero y energía al mismo tiempo que crea un ambiente confortable.

Lumenhaus compitió en el Solar Decathlon Europe contra 17 universidades de investigación de todo el mundo y consiguió también otros premios, entre ellos el segundo premio en la categoría de Comunicación y Sensibilización Social; el tercero en Diseño de Iluminación; el tercero en la categoría Confort Condiciones; también el tercero en la categoría Equipos y Funcionamiento; y por último el tercer lugar en la industrialización y la categoría de Mercado de Viabilidad.

Apuesta por SunPower

Seis de las diecisiete universidades participantes en el Solar Decathlon Europe utilizaron tecnología SunPower Corp. para competir en el diseño y fabricación de viviendas alimentadas exclusivamente con energía solar. Los módulos solares de SunPower fueron utilizados por los equipos ganadores en las tres últimas ediciones del Solar Decathlon, celebrado en Estados Unidos.

Finalmente, en la edición europea del certamen, la Universidad de Rosenheim (Alemania), que utilizó la tecnología solar SunPower para competir en este desafío. resultó clasificada en segunda posición. Esta universidad fue, además, la ganadora de la prueba de Balance Energético Eléctrico, en la que se evalúa el grado de autosuficiencia eléctrica de las casas y el grado de eficiencia en el consumo de la energía solar. Varios de los equipos que utilizaron la tecnología de SunPower ganaron diferentes pruebas de la competición. La Universidad de Arts et Métiers de París obtuvo el primer lugar en el concurso de Sostenibilidad con el panel solar de SunPower 315 MW, de color negro y formado por 96 células. Por su parte, la Universidad CEU Cardenal Herrera, que utilizó el panel solar de 225 MW, ha sido la ganadora de la prueba de Industrialización y Viabilidad de Mercado y compartió con el Instituto de Arquitectura Avanzada de Cataluña el premio a la casa favorita del público. Finalmente, el equipo de la Universidad de Florida, que utilizó los paneles solares de 230 MW, se alzó con el primer premio en las categorías de Comunicación y Sensibilización Social y fue además el ganador del premio Extra de la Web.

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Células solares de SunPower en el proyecto Ikaros de la Universidad de Rosenheim.

Fab Lab House

En el proyecto Fab Lab House han participado arquitectos y expertos de 20 países y ha sido desarrollado por el Institut d’Arquitectura Avançada de Catalunya (IaaC), The Center for Bits and Atoms del Massachussets Institute of Technology (MIT) y la red mundial de Fab Labs. El proyecto se ha llevado a cabo con la colaboración de un importante grupo de empresas, encabezadas por Endesa que impulsa la investigación en la eficiencia energética, Schneider Electric que participa aportando soluciones eléctricas y Visoren, empresa líder en España de vivienda protegida en alquiler.

La casa está construida a partir de 26 metros cúbicos de piezas de madera de pino blanco, cortadas digitalmente con máquina láser y montadas de acuerdo a formas curvas y onduladas. Con este diseño orgánico se ha querido crear una estructura ‘paramétrica’ y flexible, adaptable a la climatología de diferentes países y respetuosa con la superficie en la que se instale. De hecho, los cimientos de la casa elevan la planta sobre el terreno, para crear una zona que permita instalar un huerto para abastecer a los habitantes de la casa. El prototipo —que concursó en el Solar Decathlon— crea un espacio de 70 metros cuadrados habitables de casa. Las medidas exteriores son de 5,4 metros de altura, 12 metros de largo y 9 de profundidad. Este espacio está organizado como un loft habitable por una familia de cuatro personas. La climatización de este interior está reforzada con aislamientos naturales y depende tanto de un sistema de calefacción con suelo radiante como de un sistema de ventilación cruzada que sustituye a los aparatos convencionales de aire acondicionado. La captación de energía se produce gracias a una cubierta compuesta de placas fotovoltaicas flexibles y moldeables a múltiples formas. Con esta tecnología, la casa tiene una capacidad de generación de energía de 15 kilovatios, previendo un balance siempre positivo al final del año, ya que verterá a la red la energía excedente y recibirá energía de esta cuando las condiciones climatológicas no le permitan producir.

Uno de los puntos fuertes de la Fab Lab House es que aplica y prueba tecnologías con el objetivo de que en un futuro resulten competitivas y de uso masivo.

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Proyecto Fab Lab House, desarrollado por el IaaC, The Center for Bits and Atoms del Massachussets Institute of Technology (MIT) y la red mundial de Fab Labs.

La Fab Lab House produce la energía que consume, genera un espacio para el huerto de modo que sus habitantes puedan autoabastecerse de alimentos e incorpora maquinaria de última generación que permite crear muebles y objetos para la vida cotidiana a partir de diseños paramétricos. De hecho algunas de las piezas de la propia casa han sido construidas con máquinas de corte láser y control numérico que incorpora.

Schneider Electric ha presentado por primera vez en España un Smart Microgrid especialmente diseñado y construido para el proyecto FabLabHouse. Los organizadores de Solar Decathlon Europe 2010, competición universitaria cuyo principal objetivo es promover el uso eficiente de la energía en la edificación, exigió a los concursantes que conectaran los sistemas eléctricos de sus viviendas al proveedor de servicio público local a través de un sistema de Microgrid. Para dicho proyecto,

Schneider Electric diseñó una ‘grid’ de baja tensión que interconectaba la casa y sus paneles solares, conectándolos a su vez con la ‘microgrid’ de la Villa Solar a través de dos subestaciones de media y baja tensión de Schneider Electric. El Microgrid diseñado para el FabLabHouse ha sido concebido para responder a algunas de las necesidades más importantes de los usuarios, como ser capaz de vender el exceso de energía a la red, comprobar el consumo y la producción de energía en cualquier momento, controlar los flujos de energía, almacenar el exceso de energía para el consumo futuro, administrar de forma remota el sistema y el intercambio de información si es necesario. En última instancia, el exceso de energía será devuelta a la red pública. Esta innovadora solución ha sido desarrollada por Schneider Electric en el marco de Home, un revolucionario programa diseñado para crear soluciones que optimicen al máximo el rendimiento de energía en todos los edificios. Desarrollado en 2008 y por un periodo de cuatro años, este programa reúne a 13 compañías fabricantes con importantes laboratorios de investigación dirigidos por Schneider Electric, especialista global en soluciones de gestión de la energía. Por su parte, Home cuenta con el apoyo de la Agencia Francesa para la Innovación (OSEO).

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Schneider Electric diseñó un grid de baja tensión que interconectaba la Fab Lab House y sus paneles solares, conectándolos a su vez con el microgrid de la Villa Solar a través de dos subestaciones de media y baja tensión de Schneider Electric.

Junkers presente en la Villa Solar

Junkers, con su apoyo al proyecto de vivienda solar envolvente Urcomante presentada por la Universidad de Valladolid, participó en la competición Solar Decathlon Europe 2010. La aportación de Junkers a la casa solar Urcomante, se materializó en la entrega e instalación de productos de muy bajo consumo energético para la producción de agua caliente sanitaria, un campo en el que Junkers trabaja desde hace años. Además, Junkers patrocinó el certamen y estuvo presente con un pequeño stand situado en la Villa Solar ofrecía a los visitantes documentación variada de los productos Junkers.

Además, Junkers colaboró en el certamen con la casa solar energéticamente autosuficiente Low3, presentada por la Universitat Politècnica de Catalunya, con un termo para la producción de agua caliente.

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La vivienda solar envolvente Urcomante, presentada por la Universidad de Valladolid.

Low3: Low energy+Low impact+Low cost

La casa solar Low3, desarrollada por la Universitat Politècnica de Catalunya (UPC) en colaboración con Rehau España, consiguió el primer premio en la prueba de arquitectura del certamen. Low3 (Low energy+Low impact+Low cost) es un prototipo especialmente concebido para ser más que una vivienda energéticamente autosuficiente. Su diseño se fundamenta en un exhaustivo análisis del ciclo de vida de sus materiales y componentes, en una optimización de su proceso de construcción y en un concepto adaptable a los cambios de utilización. Además, su construcción a base de sistemas modulares y flexibles prefabricados facilita la transformación, ampliación y reorganización del espacio para adaptarse a las necesidades cambiantes de sus ocupantes. Asimismo, el prototipo ha sido construido con materiales sostenibles de bajo coste, locales y renovables que se caracterizan por su sencillez y eficacia.

Rehau España ha contribuido al desarrollo de este proyecto con el suministro de un sistema solar térmico perfectamente integrado en la fachada que produce agua caliente sanitaria. Por otro lado, también ha colaborado con la integración de la tubería PE-Xa para agua caliente y fría sanitaria, así como con la incorporación de un sistema de paneles de techo radiante para la climatización de la vivienda. Todos estos factores han sido decisivos a la hora de convertir el proyecto Low3 en un concepto innovador de vivienda bioclimática que ha merecido la máxima puntuación en la prueba de arquitectura del certamen europeo.

En este premio el jurado ha valorado por encima de todo la calidad del diseño arquitectónico de la casa, su coherencia, la flexibilidad de sus espacios, la aplicación de estrategias bioclimáticas y la integración de los sistemas tecnológicos. Además, LOW3 ha sido elogiado por el prestigioso arquitecto australiano Glenn Murcutt (premio Pritzker 2002).

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La casa solar Low3 consiguió el primer premio en la prueba de arquitectura del certamen.

Además, en el certamen Rehau tuvo doble presencia. Rehau EE UU colaboró con la casa Lumenhaus galardonada con el primer premio en el certamen. La participación de la firma consistió en el suministro de un completo sistema de superficies radiantes utilizando un sistema de tuberías y accesorios Raupex, de polietileno reticulado (PE-Xa), además de válvulas y colectores para la calefacción de la casa y sistemas de fontanería.

Saint-Gobain con Sevilla, Valencia y Nottingham

Saint-Gobain estuvo presente como patrocinador principal en esta primera edición europea del SD, y sus productos participaron en varias de las construcciones presentadas en la Villa Solar. Para, Ricardo de Ramón, delegado general de Saint-Gobain para España, Portugal y Marruecos y presidente de Saint-Gobain Cristalería, “la iniciativa converge con la estrategia de Saint-Gobain hacia el mercado del hábitat de ofrecer productos, materiales y soluciones constructivas sostenibles que promuevan la eficiencia energética, contribuyendo a la protección de nuestro entorno”.

En la inauguración, Javier Fernández Campal, director general de Saint-Gobain Cristalería y de la actividad de lanas minerales para aislamiento (SG Isover), expresó la satisfacción que supone para Saint-Gobain el apoyo de iniciativas como Solar Decathlon, materializado en el patrocinio principal y en la colaboración en los proyectos de las Universidades de Valencia, Sevilla y Nottingham, mediante el suministro de productos y soluciones que puedan contribuir a los objetivos de eficiencia energética de los mismos. Fernández Campal afirmó que el 40% del consumo de energía en Europa se produce en los edificios, por lo que Saint-Gobain se esfuerza en la mejora progresiva de las prestaciones de aislamiento térmico y acústico de sus materiales, productos y sistemas, haciendo posible la construcción y reforma de viviendas cada vez más confortables, al tiempo que más sostenibles.

Saint-Gobain Placo Ibérica participó en el diseño de la casa solar SML House, diseñada por estudiantes de arquitectura de la Universidad CEU Cardenal Herrera de Valencia. Placo ha colaborado instalando Placo Phonique, la primera placa acústica del mercado. SML House cuentó con trasdosados autoportantes Placo para los cerramientos de fachada, placas de yeso Placo Phonique de 15 milímetros de espesor atornilladas a una estructura metálica de 48 milímetros. Así mismo, se han empleado techos continuos de placa de yeso Placo Phonique de 15 milímetros de espesor, atornillados a una estructura metálica de perfiles F-530. Placo Phonique es una placa de yeso laminado (PYL) que permite reducir el ruido a la mitad, mejorando la acústica más allá del CTE. La Veneciana de Saint-Gobain ha participado también en el proyecto SML House de la Universidad de Valencia, con dobles acristalamientos Climalit Plus que incorporan vidrio bajo emisivo, reforzando el aislamiento térmico.

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Javier Fernández Campal, director general de Saint-Gobain Cristalería, durante su parlamento en la inauguración de Solar Decathlon Europe 2010.

Por su parte, Isover ha patrocinado el proyecto Solarkit de la Universidad de Sevilla, un prototipo de vivienda desmontable, autosuficiente energéticamente, adaptable a distintas localizaciones y situaciones. La colaboración de SG Isover hace referencia a los aislamientos de las partes ciegas incorporando el producto ECO 90 en los elementos modulares situados en las paredes exteriores de la vivienda. Otra parte de los módulos, en el interior, han sido aislados con Arena 40 consiguiendo reducir los puentes térmicos y mejorando las características acústicas. Finalmente, la cubierta está aislada con el producto Arena Basic 45 proporcionando tanto aislamiento acústico como térmico.

Saint-Gobain UK&Ireland ha colaborado en el proyecto de la Universidad de Nottingham, The Nottingham H.O.U.S.E (Home Optimising The Use of Solar Energy). Se trata de una vivienda formada por módulos prefabricados ensamblados entre sí, en la que están presentes lanas minerales para el aislamiento térmico y acústico de paredes, suelos y mamparas interiores, productos con base de yeso con prestaciones aislantes, de protección frente al fuego y tolerancia a la humedad que han contribuido a aumentar la rigidez y durabilidad de la estructura, triples acristalamientos con vidrio de capas de control solar y en el tejado, con paneles fotovoltaicos.

Asimismo, Isover organizó un concurso para los visitantes del Solar Decathlon Europe con el objetivo de demostrar que un buen aislamiento supone un importante ahorro energético. Para ello, Isover instaló dos prototipos de casas, una sin aislar y otra correctamente aislada con productos Isover. En cada una, se depositó un bloque de hielo de un 1 metro cúbico, los cuales permanecerán durante ocho días en el interior de las viviendas sin refrigeración. Los visitantes pueden participar en este certamen calculando qué cantidad de hielo se convierte en agua cada día en cada una de las casas.

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