Energía. La Casa Alemana La Innovación Energética made in Germany.

Transcripción

1 Energía La Casa Alemana La Innovación Energética made in Germany

2 Elaboración Ministerio Federal de Economía y Tecnología (BMWi) Ministerio Federal de Transportes, Obras Públicas y Urbanismo (BMVBS) Texto Hegger Hegger Schleiff, HHS Planer + Architekten AG, Kassel Ministerio Federal de Economía y Tecnología (BMWi), Berlín Ministerio Federal de Transportes, Obras Públicas y Urbanismo (BMVBS), Berlín Oficina Federal de Construcción y Ordenación Territorial (BBR), Bonn Traducción Alexander Albrecht Diseño y Producción PRpetuum GmbH, Munich Imagen Leon Schmidt (portada) Editado por Ministerio Federal de Economía y Tecnología (BMWi) Ministerio Federal de Transportes, Obras Públicas y Urbanismo (BMVBS) Relaciones Públicas D Berlín El Ministerio Federal de Economía y Tecnología ha recibido el certificado audit berufundfamilie por su política de personal respetuosa con las familias. Este certificado lo otorga la institución berufundfamilie ggmbh, una iniciativa de la fundación Gemeinnützige Hertie-Stiftung. Fecha Marzo de 2010

3 1 Prefacio Objetivo La Casa Alemana es un pabellón de exposiciones móvil de las iniciativas de exportación de energías renovables y eficiencia energética de la República Federal de Alemania bajo la dirección del Ministerio Federal de Economía y Tecnología (BMWi). Podrá encontrar más informaciones acerca de ambas iniciativas de exportación en Internet, bajo y bajo Ruta de la gira por Latinoamérica Por medio de la Casa Alemana, estas iniciativas buscan proporcionar conocimientos a un amplio público latinoamericano acerca de las posibilidades existentes en materia del funcionamiento de la energía basada en fuentes renovables para edificios. Asimismo quieren demostrar de qué forma, la combinación inteligente de soluciones constructivas y técnicas permite el uso eficiente de energía, y de qué manera esto contribuye a un ahorro energético en edificios. El recorrido de la Casa Alemana comenzará en abril de 2010, y continuará durante 16 meses en 13 países latinoamericanos, comenzando en la ciudad de São Paulo (Brasil). En todos estos lugares, la exposición transmitirá el conocimiento técnico de la industria alemana en materia de técnicas de construcción del futuro, así como las posibilidades innovadoras que existen en el área energética. Se demostrarán las diversas posibilidades que ya hoy se tienen a disposición, de diseñar y construir edificios con eficiencia energética, y de una forma sostenible, también en Latinoamérica. La República Federal de Alemania es famosa en todo el mundo por el alto estándar de sus sistemas y productos técnicos e industriales. Los conceptos de Hecho Fuente: HHS Planer + Architekten AG

4 2 Casa ganadora del Solar Decathlon 2007 Fuente: Leon Schmidt Casa ganadora del Solar Decathlon 2009 Fuente: Thomas Ott, en Alemania y Tecnología Alemana representan una gran fuerza innovadora así como una calidad fiable. También en áreas como energías renovables, tecnologías de eficiencia energética así como del asesoramiento en temas energéticos, Alemania es el país líder en el mercado internacional y puntero en materia de innovaciones a nivel global. La creación de la Casa Alemana La Casa Alemana se orienta en las contribuciones científicas de la Universidad Técnica de la ciudad alemana de Darmstadt con ocasión del concurso internacional Solar Decathlon convocado por la Agencia Estadounidense de Energía U.S. Department of Energy (DOE). En aquel concurso estudiantil, que se realiza a nivel mundial bajo iniciativa del DOE, los estudiantes de la Universidad Técnica de Darmstadt, conquistaron el primer puesto por las casas de suministro energético proveniente de energía solar que desarrollaron en 2007 y 2009, bajo la dirección del Profesor Manfred Hegger. Para responder a las exigencias máximas de un objeto de exposición altamente cualitativo, la Casa Alemana ha sido desarrollada en base a aquellos modelos, pero naturalmente también se ha tenido en cuenta el hecho de que iba a tener que ser transportada, montada y desmontada varias veces durante su recorrido por Latinoamérica. Al mismo tiempo, la Casa Alemana pretende establecer una relación especial con las condiciones de construcción y vivienda en Latinoamérica. Las soluciones energéticas para edificios, por ejemplo, incorporan a la energía solar, ya que esta fuente energética se tiene a disposición de forma abundante en Latinoamérica.

5 3 I. Arquitectura y Técnica A Elemento 1: Contenedor-habitáculo B Elemento 2: Contenedor de la técnica C Elemento 3: Techo flotante como elemento de enlace entre A y B B C A A D D Espacio de información y reunión B Corte transversal del pabellón de exposición Fuente: HHS Planer + Architekten AG Proyección horizontal del pabellón de exposición Fuente: HHS Planer + Architekten AG La Casa Alemana comprueba que la estética y el confort de vivienda son perfectamente compatibles con la eficiencia energética y el uso de energías renovables. Los edificios y los sistemas técnicos conforman un conjunto sistémico innovador. La arquitectura sofisticada, y la técnica que no perjudica el medioambiente, se orientan en las necesidades del día a día de la vivienda, así como en la demanda energética que de ahí resulta. Los visitantes pueden experimentar de manera muy directa lo que significa arquitectura y técnica sostenible en la construcción, en los materiales y en los sistemas técnicos. Así tienen la oportunidad práctica de observar de cerca y de palpar los componentes, comprendiendo así el trasfondo del empleo de la técnica y los materiales, incluso de aquellos elementos que normalmente quedan escondidos debajo de la superficie de la arquitectura. La estructura de la casa La Casa Alemana se compone de tres elementos: de un contenedor-habitáculo A, de un contenedor para la técnica B, y sobre ambos del techo flotante que se extiende por encima del espacio de reunión. El contenedor-habitáculo A se ha diseñado como una celda cerrada. Su capa de cobertura correctamente aislada en el sentido térmico, ha sido diseñada según el estándar de casa pasiva, y de esta forma, no precisa de una alimentación externa de energía exterior en numerosas zonas climáticas y durante casi todas las temporadas del año. Los sistemas montados demuestran, de forma ejemplar, cuáles pueden ser las soluciones activas y pasivas que sirven para la construcción de una vivienda. El otro contenedor que se encuentra abierto hacia el espacio de reunión, es el contenedor para la técnica B. Con ayuda de varios modelos, en este contenedor se exponen diferentes estrategias de la construcción energéticamente eficiente: estructuras de paredes masivas, y sin embargo livianas, con excelentes características de aislamiento térmico, y con paredes de generación y acumulación de calor. Es precisamente la calidad energética de la capa exterior del edificio, la que juega un papel esencial en este contexto. La corriente de energía solar se genera por medio de los módulos fotovoltaicos que se encuentran en las superficies del techo y en las paredes, así como con ayuda de las laminillas de protección antisolar. La corriente de energía solar, cuya generación es prácticamente gratuita, se emplea en el suministro de la corriente eléctrica, y para la Casa Alemana representa un pequeño equipo de tipo insular, o sea exclusivo e independiente. Esta solución se presta de manera especial para sitios que quedan bastante apartados. Todo el sistema técnico que se necesita para este equipo insular es tan compacto que cabe por completo en un armario en la pared. El depósito de la corriente lo conforma un acumulador. Además, también es posible un acoplamiento a la red. La fácil técnica de climatización se ha hecho visible para el visitante. En una pantalla se visualizan los beneficios energéticos que generan los sistemas fotovoltáicos que se encuentran integrados en el edificio. Entre los dos contenedores se encuentra el espacio de información y reunión, que está al abrigo de la intemperie, y al cual se puede acceder desde los dos lados. Este lugar ofrece espacio para diferentes eventos. En las vitrinas se encuentran muestras de exposición. El techo de protección (de unos 10 x 10 m) se extiende por encima de esta superficie que se ve flanqueada por los dos contenedores A y B.

6 4 II. El concepto energético del edificio Pabellón de exposición Casa Alemana Fuente: Leon Schmidt El concepto energético que ha sido desarrollado para el edificio, garantiza que sólo se pierda la menor cantidad posible de energía a través de la capa exterior de la Casa, y que la demanda energética minimizada se pueda satisfacer por medio de la técnica que se encuentra instalada en el edificio. Gracias a la combinación de técnica pasiva (Low-Tech) y activa (High- Tech), la Casa Alemana demuestra de manera ejemplar cuán alto puede ser el potencial de la eficiencia energética de edificios. Técnica activa y pasiva Fotovoltaica La fotovoltaica hoy en día ya forma parte del suministro energético de numerosos edificios una técnica inofensiva para el Medio Ambiente y a la vez muy eficiente. Para el equipo insular de la Casa Alemana se emplean diferentes sistemas fotovoltaicos que se encuentran integrados en el edificio. La energía generada de esta forma beneficia al pabellón, ya sea de una manera directa, o a través de la estación de un acumulador que se alimenta de esta energía y que ofrece una reserva de corriente eléctrica para muchas horas. Laminillas fotovoltaicas El sistema de laminillas fotovoltaicas, que fue desarrollado específicamente para la casa Solar- Decathlon 2007, está provisto de unas laminillas de madera que van montadas en dirección hacia el sol y que llevan unas tiras fotovoltaicas. Estas laminillas, además de servir para la generación de energía, representan una protección antisolar: regulan la luz del día y garantizan la privacidad del habitante. Su contribución en la generación de la energía se sitúa en alrededor del 25 %.

7 5 Casa Alemana Vista exterior y módulos fotovoltaicos Espacio de reunión entre los contenedores A y B i Techo fotovoltaico En el techo se encuentran unos módulos novedosos de tipo CIS. Están alojados dentro del cristal, así se protegen contra las influencias medioambientales. Por medio de un comportamiento optimizado de temperatura y de luz de baja intensidad estos módulos alcanzan unos altos valores de generación energética. Qué significa CIS? La abreviación CIS es una palabra artificial que abrevia un compuesto químico, y se compone de las letras iniciales de los elementos que contiene. Se trata del Diseleniuro de cobre en indio: C Cu (cobre) I (indio), S (selenio). CIS tiene la fórmula química CulnSe2, y por su estructura cristalina pertenece a la familia de las calcopiritas. Fachada fotovoltaica La fachada que viene montada y se expone en la Casa Alemana se compone de ocho módulos de igual tamaño cada uno. Se trata de una combinación de paneles solares y un sistema de aislamiento de fachada. Representa un ejemplo modelo de las soluciones que pueden aplicarse tanto en los saneamientos de edificios, como también en las construcciones nuevas. Termoaislamiento al vacío por medio de paneles aislantes Las placas de aislamiento evacuadas disponen de una conductividad térmica 8 a 10 veces menor que la de sistemas convencionales de aislamiento, o sea que ofrecen la misma calidad de aislamiento, pero sólo precisan de un grosor del material correspondientemente menor. En la capa exterior del contenedor cerrado, este material viene montado en las superficies de las paredes, del suelo y del techo, en montaje de dos capas escalonadas. También la puerta de entrada y la trampilla de ventilación llevan los paneles de aislamiento al vacío. Elementos de ventanas y de ventilación Los elementos de ventana fijos y de la altura del cuarto se componen de marcos de madera de roble aislada en su núcleo y llevan cristales triples. De esta forma consiguen unos valores termoaislantes excelentes y, sin embargo, son altamente transparentes. La ventilación se realiza a través de una trampilla de ventilación aislada que se ubica junto a la ventana. Ventilación mecánica En el núcleo del contenedor A se encuentra el equipo compacto de climatización, aislado tanto térmica-como acústicamente. Este equipo se ve completado por un aparato exterior de bomba calorífica de inverter-split, que funciona como unidad de compresor controlada por inversor. Un intercambiador optimiza la transferencia segura de calor y frío, incluso frente a temperaturas muy altas o muy bajas. La aspiración del aire se realiza a través de un filtro de aire regenerable. Qué significa tecnología de inverter? La tecnología de inversor disminuye automáticamente el régimen de revoluciones del compresor para, por un lado, ahorrar energía, y por el otro mantener mínimas las fluctuaciones de la temperatura ambiental. De esta forma, la refrigeración o la calefacción son constantemente adaptadas a las condiciones correspondientes. El valor deseado se alcanza más pronto, y una vez alcanzado se mantiene estable. Esto aumenta la eficiencia energética y el confort de la temperatura de ambiente. i

8 6 Casa Alemana Vista exterior del contenedor-habitáculo A En función de la demanda, el aire refrigerado o calentado entra al cuarto a nivel del suelo. El aire de salida se aspira de forma centralizada, y se evacua por el techo. Del control de este proceso se ocupan sensores de temperatura ambiental y un sistema automático de control y mando. Técnica de iluminación La iluminación interior atenuable permite diferentes escenarios de iluminación, y con ayuda de la técnica de diodos luminiscentes (LED), es extremadamente eficiente energéticamente. El sistema fotovoltaico instalado satisface la demanda de corriente eléctrica de la iluminación. Datos técnicos Superficie bruta básica del techo: aprox. 82 m 2 Superficie bruta básica del piso superior: aprox. 38 m 2 Superficie de exposición: aprox. 60 m 2 Superficie neta básica del contenedor A : aprox. 11 m 2 Superficie neta básica del contenedor B : aprox. 10 m 2 Volumen bruto de los dos contenedores: 42 m 3 Calefacción/Refrigeración/Ventilación: con ayuda de un equipo compacto de climatización en combinación con una bomba calorífica de inverter-split Aparatos domésticos Los aparatos domésticos de bajo consumo energético, como la nevera y la máquina de café, permiten atender a los visitantes. La cocina minimalista tipo mini-despensa prueba su aptitud de utilidad en un espacio sumamente reducido y con un consumo energético mínimo, que también se puede cubrir con energía solar. Elementos fotovoltaicos en el techo: Elementos fotovoltaicos en la pared: Laminillas fotovoltaicas: Potencia total: aprox. 9 m 2 aprox. 6 m 2 aprox. 10 m 2 potencia 1,05 kwp potencia 0,50 kwp potencia 0,34 kwp aprox. 1,89 kwp

9 7 Ventilación Ventilación transversal natural: (trampilla de ventilación) Ventilación mecánica: equipo compacto de climatización en combinación con una bomba calorífica de inversor-split Materiales utilizados Materiales regenerativos (madera, roble) Todos los materiales son reciclables Concepto energético Casa Alemana Vitrina de exposición con módulo fotovoltaico Minimizar la demanda energética Conservar el calor por medio de una estructura de construcción compacta y una capa exterior altamente aislada Refrigeración: evitar el sobrecalentamiento con ayuda de protección termoaislante Ventilación natural por medio de ventilación transversal Utilización de la iluminación natural Ahorro de energía por medio del empleo de aparatos domésticos y técnica doméstica eficiente Casa Alemana Vitrina de exposición con muestra de aislamiento de edificio Optimizar el suministro de energía Calor: utilizar la energía del medio ambiente de manera eficiente, beneficios pasivos provenientes de la energía solar Refrigeración: refrigerar el calor de forma eficiente con ayuda del equipo compacto de climatización Ventilación mecánica eficiente Generación de luz a través de diodos luminiscentes (LED) eficientes (igual rendimiento de luz con un consumo menor de corriente eléctrica) Generación activa de energía por medio de sistemas fotovoltaicos de techo, de pared, y de laminillas Casa Alemana Vista interior del contenedor-habitáculo A

10 8 Muestra de pared 1 Sistema combinado de termoaislamiento Revoque interior Piedra de construcción de pared de hormigón con celdillas de 17,5 cm Aislamiento de poliestireno de 100 mm Revoque exterior con aditivo termoaislante Muestra de pared 2 Pared del contenedor Material de plancha de yeso encartonado, emplastecido, lijado y barnizado Construcción de fondo enlatado de 60/40 mm Casa Alemana Muestras de paredes en corte transversal Concepto didáctico: experimentar aprender palpar La Casa Alemana ha sido diseñada como un pabellón de exposición en cuyo centro de atención está la experiencia práctica de la arquitectura y la técnica. A través de la arquitectura experimentable se pretende mostrar y explicar la técnica y sus aplicaciones para generar una mejor comprensión por parte del visitante. La segunda parte de la exposición es la del aprendizaje. Se enseña tanto la técnica aplicada y montada, los materiales y los métodos de construcción, como también los trasfondos del proyecto. De esta manera, los visitantes, ya sean expertos o personas sin conocimientos específicos, obtienen una visión general de la construcción energéticamente eficiente en la Alemania de hoy, algo que si se adapta a las condiciones locales también es aplicable en Latinoamérica. La tercera parte de la exposición se dedica a la experiencia palpable. Se exponen tecnologías que por motivos técnicos, funcionales y de espacio no son integrables en la capa exterior de la casa. Por estos motivos, se exponen muestras adicionales de diferentes paredes. Muestra de pared 3 Muestra de pared 4 Paneles de aislamiento al vacío de 2 capas con enlatado de purenita de 2 x 30 mm Chapa acanalada de 2 mm de acero tipo Cortain Solar Decathlon 2007 Yeso encartonado, emplastecido, lijado y barnizado Puntales de madera Tablero de virutas orientadas (OSB) de 20 mm Cortavapor Placa de fachada de eternita Contraventana de laminillas Materiales ecológicos sostenibles Revoque interior de arcilla Plancha de madera de 3 capas de 16 mm Espacio de cabrios con fibra de celulosa aislamiento de 140 mm de plancha de madera de 3 capas de 16 mm Revoque exterior de arcilla Además, en las vitrinas se ofrecen muestras de exposición de menor tamaño. La experiencia háptica debe acercar la tecnología al visitante, y al mismo tiempo hacer que ésta quede desmitificada.

11 9 Casa Alemana Vista exterior Casas ganadoras del Solar Decathlon de 2009 y 2007

12 Esta publicación se edita en el marco del trabajo de relaciones públicas del Ministerio Federal de Economía y Tecnología de Alemania. Se distribuye de forma gratuita, y no está prevista para la venta. No se permite que se utilice ni por partidos políticos, ni por propagandistas o ayudantes electorales durante una campaña electoral con fines propagandísticos electorales. Se considera especialmente abusivo el hecho de distribuir esta publicación en eventos electorales y en puestos de información de partidos, así como el añadirle informaciones sobre partidos políticos o medios publicitarios que vayan interpuestos, imprimidos o pegados en este documento. También está prohibido distribuir esta documentación a terceros con fines de propaganda electoral. Independientemente de cuándo, por cuál vía, y en qué cantidad este documento le haya sido entregado al receptor, e incluso aún cuando su utilización no se relacione temporalmente con unas elecciones, no está permitido que esta publicación se utilice de tal manera que se podría interpretar como toma de partido del Gobierno Federal de Alemania en favor de grupos políticos individuales.