ACRÓNIMO: NODOS-TURISMO. Paquete de trabajo 2. Entregable E2.1 Análisis de los materiales y las tecnologías de interés, y de la normativa aplicable

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1 PROYECTO: Nuevos para ciudades conectadas y sostenibles: investigación y desarrollo de un prototipo de objeto urbano inteligente orientado al turismo ACRÓNIMO: NODOS-TURISMO Paquete de trabajo 2 Entregable E2.1 Análisis de los materiales y las tecnologías de interés, y de la normativa aplicable Programa: I+D EN COLABORACIÓN Expediente: IMDECA/2016/47 Fecha: 07/2016 Ejecutado por: ITC-AICE, AIDIMME

2 ÍNDICE 1. Descripción del entregable 3 2. Análisis de los materiales de madera y derivados 4 3. Análisis de los materiales de cerámica y derivados Análisis de las tecnologías de interés Revisión de la normativa aplicable a Smart Cities y urbanos Difusión del entregable 423 Página 2 de 423

3 1. Descripción del entregable En este documento se recopilan los resultados obtenidos del análisis de materiales y las tecnologías de la información y la comunicación de interés para el proyecto realizado en el paquete de trabajo 2, a fin de elegir los materiales y tecnologías más prometedoras para el proyecto. Página 3 de 423

4 2. Análisis de los materiales de madera y derivados Este apartado corresponde a resultados de la tarea 2.1 del PT2, que se presentan como fichas individuales. GRUPO 1: BIOPLÁSTICOS DERIVADOS DE LA MADERA Material 1: plástico de origen ligno-celulósico ARBOBLEND MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada ARBOBLEND Termoplástico de origen ligno-celulósico Lignina / fibras naturales Granulado En 1998 la empresa TECNARO GmbH fue fundada por Helmut Nägele y Jürgen Pfitzer como un spin-off de Fraunhofer-Institut Chemische Technologie (ICT), con el propósito y la visión de usar materiales renovables en la tecnología de los plásticos. TECNARO es un fabricante de termoplásticos de alta calidad a partir de materias primas renovables. Uno de esos termoplásticos es ARBOBLEND. El punto de partida para su fabricación son la lignina y las fibras naturales. La lignina es un subproducto de la industria del papel, y aproximadamente 50 millones de toneladas se producen cada años en los procesos de despulpado. El 95% de la lignina se incinera para generar energía eléctrica. Los gránulos obtenidos de la lignina y las fibras naturales pueden procesarse en máquinas de procesamiento de plástico convencional, como un termoplástico sintético, así como en molduras, hojas o placas. ARBOBLEND contiene diferentes polímeros, como polihidroxialcanoato, poliéster, Ingeo, lignina, almidón, celulosa, aditivos orgánicos, resinas o ceras naturales y fibras naturales de refuerzo. TECNARO también fabrica otros dos termoplásticos 100% renovables, llamados ARBOFILL y ARBOFORM. Funciones Decorativo Revestimiento Estructural Sector de aplicación Construcción Carpintería Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los Estructuras singulares Aislamiento Mobiliario Interiores automóvil Superficial Volumétrica Página 4 de 423

5 urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Sólido Opaco Rígido Flexibilidad Alta Estabilidad dimensional Alta Densidad kg/m 3 (en forma compacta granulada) Límite elástico 49,48 N/mm 2 Deformación elástica 2,3% Módulo de elasticidad N/mm 2 Esfuerzo de tracción en la rotura 24,97 N/mm 2 Deformación elástica a la rotura 9,4% Resistencia al impacto de Charpy 58,7 kj/m 2 La posibilidad del procesamiento en máquinas Flexibilidad en forma convencionales de la industria del plástico permite una gama muy amplia de formas y usos, Está compuesto al 100% de materiales renovables y reciclable. Medioambientales Es completamente biodegradable y sostenible. Como sucede con todos los termoplásticos, no se producen gases tóxicos durante el curado y la Durabilidad variable para uso en exteriores Otras Baja rigidez vida útil. Dependiendo del uso final, se puede elegir la composición para que los productos tengan la durabilidad y resistencia deseados. Tiene una gran variedad de aplicaciones. Tiene buenas propiedades como aislante térmico y acústico. Para algunas aplicaciones, al igual que sucede con otros termoplásticos, su baja rigidez puede ser un inconveniente para su uso. ARBOBLEND permite, gracias a sus propiedades, una amplia gama de aplicaciones en urbanos. Tanto para aplicaciones superficiales, como chapas para revestimientos, toboganes, etc., como en formas volumétricas, por ejemplo, para sillas, bancos, mesas, marquesinas, estructuras, etc. Otra posible aplicación podría ser como barrera aislante. Las aplicaciones de este material son casi ilimitadas, tantas como tienen los termoplásticos. Razón Social: Tecnaro GmbH Web: Razón Social: Tecnaro GmbH Web: Bottger W.O.J., Lepelaar, M., and Bouvy, R. (2009). Aesthetic composites based on natural fibres: NaBasCo. International Journal of Materials and Product Technology, 36(1-4):3-10 Breuer, J (2011). NPSP Bio-composites. Biobased Performance Materials. Página 5 de 423

6 4/Presentation%20Joep%20Breuer%20- %20BPM%20symposium% %20secured.pdf Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press Inone-Kauffmann, E.R. (2009) ARBOFORM (R)-a lignin-based thermoplastic. International Sugar Journal, 111 (1321):10-11 Hu, T.Q (Ed.) (2002). Chemical Modification, Properties and Usage of Lignin. Chapter: Arboform - A Thermoplastic, Processable Material from Lignin and Natural Fibers, pp Springer Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Tecnaro GmbH Descripción: Productos fabricados con ARBOBLEND Página 6 de 423

7 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Tecnaro GmbH Descripción: Productos fabricados con ARBOBLEND Página 7 de 423

8 Material 2: plástico de origen ligno-celulósico ARBOFORM MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada ARBOFORM Termoplástico de origen ligno-celulósico Lignina / fibras naturales Granulado para extrusión, inyección; moldeado por soplado, embutición, etc. En 1998 la empresa TECNARO GmbH fue fundada por Helmut Nägele y Jürgen Pfitzer como un spin-off de Fraunhofer-Institut Chemische Technologie (ICT), con el propósito y la visión de usar materiales renovables en la tecnología de los plásticos. TECNARO es un fabricante de termoplásticos de alta calidad a partir de materias primas renovables. Uno de esos termoplásticos es ARBOFORM. El punto de partida para su fabricación son la lignina y las fibras naturales. La lignina es un subproducto de la industria del papel, y aproximadamente 50 millones de toneladas se producen cada año en los procesos de despulpado. El 95% de la lignina se incinera para generar energía eléctrica. ARBOFORM tiene las mismas propiedades mecánicas y térmicas que la madera natural. Se trata de un material que puede usarse en numerosas aplicaciones, como en la fabricación de tableros, en interiores de automóviles o en aplicaciones que necesiten soportar elevadas tensiones térmicas, tanto para variaciones de elevadas o de bajas temperaturas. Esto se debe a que el coeficiente de expansión térmica de los plásticos es 10 veces inferior al de la madera, entre otras cosas porque los plásticos no intercambian humedad con el ambiente. Por ello, es dificil colocar finas chapas de madera en un sustrato plástico que deba aguanter temperaturas elevadas. Los gránulos obtenidos de la lignina y las fibras naturales pueden procesarse en máquinas de procesamiento de plástico convencional, como un termoplástico sintético, así como en molduras, hojas o placas. Funciones Decorativa Revestimiento Aislamiento Sector de aplicación Construcción Carpintería Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Mobiliario Utensilios Superficial Sólido Flexibilidad Estabilidad Alta Alta Paredes y revestimientos Suelos, techos y cubiertas Volumétrico Opaco Envases Estructuras singulares Página 8 de 423

9 Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés dimensional Densidad kg/m 3 Conductividad Térmica No disponible Coeficiente lineal de expansión [1/K] /10-6 Temperatura Vicat 80 ºC Resistencia a la flexión N/mm 2 Módulo de elasticidad N/mm 2 Estabilidad dimensional 0,1-0,3% (contracción después de desmoldeo) La posibilidad del procesamiento en máquinas Flexibilidad de forma convencionales de la industria del plástico permite una gama muy amplia de formas y usos, Está compuesto al 100% de materiales renovables y reciclable. Medioambientales Es completamente biodegradable y sostenible. Como sucede con todos los termoplásticos, no se producen gases tóxicos durante el curado y la vida útil. Tiene una gran variedad de aplicaciones. Otras Tiene buenas propiedades como aislante térmico y acústico. Para algunas aplicaciones, al igual que sucede con Baja rigidez otros termoplásticos, su baja rigidez puede ser un inconveniente para su uso. Falta de experiencia estructural No existen todavía muchas estructuras construidas con este material. Debido a sus propiedades, ARBOFORM permite una amplia gama de aplicaciones en urbanos. Tanto para aplicaciones superficiales, como chapas para revestimientos, toboganes, etc., como en formas volumétricas, por ejemplo para sillas, bancos, mesas, marquesinas, estructuras, etc. Otra posible aplicación podría ser como barrera aislante. Las aplicaciones de este material son casi ilimitadas, tantas como tienen los termoplásticos. Razón Social: Tecnaro GMBH Web: Razón Social: Tecnaro GMBH Web: Bottger W.O.J., Lepelaar, M., and Bouvy, R. (2009). Aesthetic composites based on natural fibres: NaBasCo. International Journal of Materials and Product Technology, 36(1-4):3-10 Breuer, J (2011). NPSP Bio-composites. Biobased Performance Materials. 4/Presentation%20Joep%20Breuer%20- %20BPM%20symposium% %20secured.pdf Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press Inone-Kauffmann, E.R. (2009). ARBOFORM (R)-a lignin-based thermoplastic. International Sugar Journal, 111 (1321):10-11 Hu, T.Q (Ed.) (2002). Chemical Modification, Properties and Usage of Página 9 de 423

10 Lignin. Chapter: Arboform - A Thermoplastic, Processable Material from Lignin and Natural Fibers, pp Springer Enlaces de interés: materia.nl Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Tecnaro GmbH Descripción: Productos fabricados con ARBOFORM Página 10 de 423

11 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Tecnaro GmbH Descripción: Productos fabricados con ARBOFORM Página 11 de 423

12 GRUPO 2: MADERA MODIFICADA CELULARMENTE Material 3: madera cuya celulosa se ha modificado AEROWOOD MATERIAL AEROWOOD Familia Madera modificada Composición Madera y papel reciclado Presentación Tablero y tiras Aerowood es un material poroso avanzado, que presenta baja densidad, gran área superficial y una elevada resistencia mecánica. Resulta fácil añadirle cualquier aditivo, que queda repartido de forma homogénea por el Descripción detallada material. Este material se ha desarrollado en el proyecto europeo WOODWISDOM- NET AEROWOOD ( ), cuyo objetivo es encontrar nuevas posibilidades de valorización de los materiales lignocelulósicos en materiales de alto valor añadido y de funciones avanzadas. Funciones Decorativo Aislante Sector de aplicación Embalaje Biomedicina Aislante Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en Embalaje Juguetes Mobiliario Volumétrica Porosa Blando Formulación propiedades Admite la posibilidad de incorporar aditivos con distintas funcionalidades Otros Densidad Muy baja ( kg/m 3 ) Conductividad térmica Muy baja (0,02-0,03 W/(mK)) Aislamiento acústico Alto Buen aislante Por su baja conductividad térmica es un buen térmico aislante. Ventajas Es un material de origen plenamente sostenible. medioambientales Valoriza residuos. Buen aislante Su conductividad térmica corresponde a un material Página 12 de 423

13 urbanos acústico ultraaislante. Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés No aplicable directamente a usos estructurales Otras Por su blandura, no es un material directamente apto para uso estructural, si bien podría utilizarse dentro de tableros de capas o sándwich, por ejemplo, que sí que tienen una función estructural; o revestido de otros materiales. Es un material en fase de desarrollo (proyecto europeo WOODWISDOM Aerowood, que finaliza en el 2017). El material aún no está caracterizado industrialmente. Podría emplearse directamente para hacer no estructurales ligeros, como juguetes para parques infantiles (pelotas, etc.) o para acolchar duros en parques infantiles. Formando parte de tableros de capas o tableros sándwich, podría usarse para piezas o componentes de muebles urbanos, así como para barreras y muros y para revestimientos de edificios (exoesqueletos). Razón Social: Aerowood Web: Razón Social: -- Web: -- Enlaces web: Kirsti-Parikka.pdf Imagen 1 Fuente de la imagen: Compañía: -- Nombre producto: Aerowood Página 13 de 423

14 Material 4: madera modificada mediante acetilación (acetilada) MATERIAL MADERA ACETILADA Familia Madera modificada Composición Madera (pino insigne) y anhídrido acético Presentación Listones, viguetas, chapas y vigas La madera acetilada es madera (normalmente, pino insigne o Pinus radiata) modificada celularmente con anhídrido acético con la finalidad de mejorar sus propiedades. Para ello, se sustituyen los grupos hidroxilo de la celulosa de la madera por grupos acetilos. Este tratamiento reduce la capacidad de la madera para absorber agua, y Descripción detallada produce una madera con una mayor estabilidad estructural y muy durable. Existen distintos procesos patentados de este tratamiento de la madera. Dos de ellos dan lugar a maderas que se comercializan en Europa con las siguientes marcas: - Accoya - TruLast - Medite Tricoya Extreme Funciones Estructural Decorativo Sector de aplicación Construcción/Ingeniería Carpintería Mobiliario Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Suelos Mobiliario de exterior Puertas Estructuras Revestimientos (como chapas o listones de pequeña sección) Superficial Volumétrico Sólido Opaco (gran variedad de colores y texturas) Durabilidad Muy buena (Clase 1) Dureza La dureza superficial aumenta un 25% después del tratamiento. Densidad kg/m 3 Conductividad Térmica 0,10-0,13 W/mK Cohesión interna Buena Hinchazón Disminuye un 30% con el proceso de acetilación Resistencia a la flexión N/mm 2 Elasticidad N/mm 2 Buena: Estabilidad Coeficiente de contracción radial: 0,6 1,0% dimensional Coeficiente de contracción tangencial: 1,5 Página 14 de 423

15 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Buenas propiedades acústicas Medioambientales Otras Coste Olor 2,0% Coeficiente de contracción longitudinal: 0,06% Este material, al ser madera, conserva sus buenas propiedades como aislante acústico. Este material sustituye a maderas tropicales. Se emplea como materia prima una especie autóctona (Pinus radiata) presente en todos los países europeos, con lo que se reduce sustancialmente el consumo de combustibles petroquímicos y la emisión de CO2 desde el lugar de origen del material hasta su lugar de uso. Es un material 100% sostenible. No contiene ni emite formaldehído. Una vez concluido su ciclo de vida puede reciclarse. Tiene mayor resistencia al ataque de hongos y termitas que la madera natural de la que procede Presenta una superficie estable y sin exudaciones de resina. Es de fácil mantenimiento por su gran durabilidad. Por el momento, el proceso de modificación incrementa entre un 10 y un 15% el coste del material en comparación con madera de la misma especie. Una vez producido, el material huele a vinagre durante unas semanas. Ejemplos de urbanos en los que el material puede utilizarse Proveedores y distribuidores Referencias de interés Este material puede emplearse como revestimiento de suelos en forma de tarimas (por ejemplo, en parques infantiles) y para la estructura de urbanos como bancos, pérgolas, kioscos, puntos de venta, puntos de información, estructuras para aparcar bicicletas, etc. Razón Social: Grupo Gamiz (Accoya ) Web: Razón Social: Eastman (Perennialwood :TruLast ) Web: Medite Europe Ltd. Y Tricoya Technologies Razón Social: Ltd. (Medite Tricoya Extreme ) Web: Alexander, J., Hague, J., Roberts, M., Imamura, Y., and Bongers, F. (2012). A novel, commercial method for achieving termite barrier properties in solid wood and MDF. Pacific Rim Bio Based Materials, Sep. 2012, Shizuoka, Japan Alexander, J., Hague, J., Roberts, M., Imamura, Y., and Bongers, F. (2014).Te resistance of Accoya and Tricoya to attack by woodbestroying fungi and termites. The International Research Group on Wood Protection, IRG/WP Alexander, J., Harrison, I., Roberts, M., Perez, F., and Bongers, F. (2014). Structural performance of Accoya wood under service class 3 Página 15 de 423

16 consitions. World Conference on Timber Engineering. Quebec, Canada. Beckers, E.P.J., De Meijer, M., Militz, H., and Stevens, M. (1998). Performance of finishes on wood that is chemically modified by acetylation. Journal of Coatings Technology, 70(878):59-67 Belgacem, M.N, and Pizzi, A. (Editors). (2016). Lignocellulosic Fibers and Wood Handbook: Renewable Materials for Today's Environment. John Wiley and Sons Ltd. Bongers, F., Alexander, J., Marcroft, J., Crawford, D., and Hairstans, R. (2013). Structural design with Accoya wood. International Wood Products Journal, 4(3): Ferry, B., Stebbins, H., and Roberts, M. (2009). Introduction of Accoya Wood on the market Technical aspects. European Conference on Wood Modification Ferry, B., Rowell, R.M. and Roberts, M. (2008). Enhancement of lower value tropical wood species acetylation for improved sustainability & carbon sequestration. FORTROP II International Conference. Bangkok, Thailand Hill, C.A.S. (2006). Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes. John Wiley and Sons Ltd. Nicewicz, D., and Monder, S. (2014). Improving the properties of HDF boards for use in humid conditions. Forestry and Wood Technology, 88: Peterson, M.D., and Thomas, R. J. (2007). Protection of wood from decay fungi by acetylation an ultrastructural and chemical study. Wood and Fiber Science, 10(3): Rowell, R., and Bongers, F. (2015). Coating Acetylated Wood. Coatings, 5(4): Rowell, R.M., Ibach, R.E., McSweeny, J., and Nilsson, T. (2009). Understanding decay resistance, dimensional stability and strength changes in heat-treated and acetylated wood. Wood Material Science and Engineering, 4(1-2): Schmidt, O. (2006). Wood and Tree Fungi: Biology, Damage, Protection, and Use. Springer Timar, M.C., and Beldean, E. (2011). New material options for wooden windows-a comparative study on water absorption/adsorption and swelling. Pro Ligno, 7(4) Walker, J.C.F. (2006). Primary Wood Processing: Principles and Practice. Springer Patentes relacionadas: Patente WO : Process for the acetylation of wood and acetylated wood Patente WO : Acetylated wood fibre Patente WO : Treatment of wood pieces Patente WO A1: Purification of acetic acid from wood acetylation process using extraction Patente WO : Process for acetylation of cellulose Patente US B1: Modifying method for wood elements Patente US : Wood fibre acetylation Patente DE U1: Door with acetylated wood Patente EP A1: Process for wood acetylation and product thereof Patente EP A1: Process for acetylating solid wood Patente GB B: Acetylated Wood Página 16 de 423

17 Enlaces web: Acetylation.html content/uploads/2013/09/%e2%80%9cacetylated-wood-the-science- Behind-the-Material%E2%80%9D-Callum-Hill-Acetylated-Wood-.pdf Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: ProHolz Descripción: Estructuras hechas de madera acetilada Año: Página 17 de 423

18 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Accoya Descripción: Bancos modulares para exterior que permiten distintas configuraciones para ajustarse a diferentes necesidades, hechas de madera acetilada. Año: 2014 Imágenes 3 Fuente de la imagen: Compañía: Eastman Descripción: Suelos y estructuras hechas con madera acetilada (Perennial Wood) Año: Página 18 de 423

19 Imágenes 4 Fuente de la imagen: Compañía: Habic Descripción: Estructuras hechas de madera acetilada Año: Página 19 de 423

20 Imágenes 5 Fuente de la imagen: Compañía: Medite Europe Ltd. Y Tricoya Technologies Ltd. Descripción: Diferentes usos en exterior de la madera acetilada. Puertas, ventanas, suelos y estructuras hechos con Medite Tricoya Extreme Página 20 de 423

21 Imágenes 6 Fuente de la imagen: Compañía: Eastman Descripción: Suelos y estructuras hechas con madera acetilada (Perennial Wood) Año: Página 21 de 423

22 Material 5: madera modificada con alcohol furfurílico (furfurilada) MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada MADERA FURFURILADA Madera modificada Madera y alcohol furfurílico Listones, vigas Este material es madera modificada celularmente mediante un proceso en autoclave de vacío a presión con alcohol furfurílico, un subproducto agrícola de la caña de azúcar y el maíz. En este proceso, la madera experimenta un proceso de polimerización de los productos químicos existentes en las células de la madera. Después, la madera se extrae del autoclave y se seca hasta alcanzar la humedad de equilibrio higroscópico (HEH) correspondiente. Mediante este proceso de modificación se mejora considerablemente la estabilidad dimensional de la madera frente a cambios de humedad y su higroscopicidad, y se aumenta su densidad y dureza. Las propiedades mecánicas tienden a mejorar, a excepción de la resistencia al impacto. También se consigue un incremento en la durabilidad frente a termitas y hongos xilófagos. La madera furfurilada tiene un color más oscuro que la madera de la cual procede. Las propiedades exactas de la madera furfurilada dependen de su grado de impregnación, de polimerización y de retención del alcohol furfurílico en el interior de la madera. Con una retención adecuada, la madera furfurilada puede alcanzar la máxima categoría de durabilidad natural (muy durable) frente a hongos de pudrición. La madera furfurilada se comercializa en Europa con la marca Kebony, que corresponde a maderas modificadas procedentes de pino silvestre (Pinus sylvestris), pino insigne (Pinus radiata), maple (Acer spp.) y pino amarillo del sur (Pinus taeda). Funciones Estructural No estructural Sector de Mobiliario Construcción Carpintería aplicación Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Paredes Tabiques Revestimientos Puertas y ventanas Carpintería de exterior Suelos Mobiliario Superficial Volumétrica Rígido Sólido Opaco Gama amplia de Página 22 de 423

23 Propiedades especiales Propiedades físicas colores/texturas Durabilidad Color Densidad Conductividad térmica Hinchazón Resistencia a la flexión Módulo de elasticidad Estabilidad dimensional Dureza Absorción de agua Reacción al fuego Muy buena: Pino insigne furfurilado. Muy durabledurable: clase 1-2 según la norma EN (sin modificar es no durable: clase 5) Pino silvestre furfurilado. Muy durabledurable: clase 1-2 (sin modificar es poco o medianamente durable: clase 3-4) Pino amarillo del sur furfurilado. Muy durable-durable: clase 1-2 (sin modificar va de medianamente durable a no durable, clase 3-5). Su color es más oscuro que el de la especie de madera de la cual procede. Aumenta con la furfurilación: Pino insigne furfurilado: 590 Kg/m 3 (sin modificar, 480 Kg/m 3 ). Pino silvestre furfurilado: Kg/m 3 (sin modificar, 530 Kg/m 3 ). Pino amarillo del sur furfurilado: 700 Kg/m 3 (sin modificar, 510 Kg/m 3 ). Aumenta con la furfurilación un 3-5% respecto a la madera de la que procede. Para el pino insigne furfurilado, la hinchazón tangencial es del 4% (sin modificar es del 8%). Varía ligeramente con la furfurilación: Pino insigne furfurilado: 23 N/mm 2 (sin modificar, 24 N/mm 2 ). Pino silvestre furfurilado: 92 N/mm 2 (sin modificar, 91 N/mm 2 ). Pino amarillo del sur furfurilado: 92 N/mm 2 (sin modificar, 88 N/mm 2 ). Aumenta con la furfurilación: Pino insigne furfurilado: N/mm 2 (sin modificar, N/mm 2 ). Pino silvestre furfurilado: N/mm 2 (sin modificar, N/mm 2 ). Pino amarillo del sur furfurilado: N/mm 2 (sin modificar, N/mm 2 ). Mejora con la furfurilación: Pino insigne furfurilado: 6% en la dirección tangencial (sin modificar, 8%). Pino silvestre furfurilado: 4-6% en la dirección tangencial (sin modificar, 8%). Pino amarillo del sur furfurilado: 4-5% en la dirección tangencial (sin modificar, 8-10%). Aumenta con la furfurilación: Pino insigne furfurilado. Dureza Brinell: 4,2 (sin modificar, 2,5). Pino silvestre furfurilado. Dureza Brinell: 2,1-3,1 (sin modificar, 2,0). Pino amarillo del sur furfurilado. Dureza Monin: 4,5 (sin modificar, 3,0). Se reduce hasta un 30-35% con la furfurilación. Similar a la de la especie de madera de la cual procede. Página 23 de 423

24 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Medioambientales Durabilidad elevada Uso estructural restringido. Coste Pueden emplearse especies autóctonas para fabricarlo, con lo que se evita el consumo de combustibles petroquímicos para el transporte. Es renovable y completamente reciclable. El alcohol furfurílico es de origen natural y renovable, y no es tóxico ni contaminante. Es mucho más resistente a ataques de insectos y hongos xilófagos que la especie de madera de la cual procede. Por el momento, su uso estructural está recomendado para situaciones en las que no se precisen elevadas prestaciones mecánicas. Hasta ahora, el proceso de modificación incrementa entre un 10 y un 15% el coste del material en comparación con madera de la misma especie. Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Este material puede emplearse como revestimiento de suelos en forma de tarimas (por ejemplo, en parques infantiles) y para la estructura de urbanos como bancos, pérgolas, kioscos, puntos de venta, puntos de información, estructuras para aparcar bicicletas, etc. Razón Social: Kebony Web: Razón Social: Kebony Web: Baysal, E., Ozaki, S.K., and Yalinkilic, M.K. (2004). Dimensional stabilization of wood treated with furfuryl alcohol catalysed by borates. Wood Science and Technology, 38(6): Belgacem, M.N, and Pizzi, A. (editors). (2016). Lignocellulosic Fibers and Wood Handbook: Renewable Materials for Today's Environment. John Wiley and Sons Ltd. Dunningham E. and Sargent R. (2015). Review of new and emerging international wood modification technologies. Forest & Wood Products. Australia Hill, C.A.S. (2006). Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes. John Wiley and Sons Ltd. Herold, N., Lenz, C., and Pfriem, A. (2014). Changes in Cell Wall Dimensions during the Different Stages of Furfuryl Alcohol Modification. BioResources, 9(3): Kang, C.W., Jin, T., Park, H.J., Wen, M.Y., Kang, H.Y., and Matsumura, J. (2015). Changes in the Dynamic and Static MOE of Furfuryl Alcohol Treated Wood. Journal of the Faculty of Agriculture, Kyushu University, 60(1): Lande, S., Westin, M., and Schneider, M. (2004). Properties of furfurylated wood. Scandinavian Journal of Forest Research, 19(sup 5):22-30 Lande, S., Westin, M., and Schneider, M.H. (2004). Eco efficient wood protection: Furfurylated wood as alternative to traditional wood preservation. Management of Environmental Quality: An International Journal, 15(5): Majada, J., Vega, A., Canga, E., Sánchez, S., Hevia, A., Feito, I. and Martínez, C. (2013). Innovación de procesos y productos en el sector de la madera. VI Congreso Forestal Español Schmidt, O. Wood and Tree Fungi: Biology, Damage, Protection, and Use. (2006). Springer Página 24 de 423

25 Walker, J.C.F. (2006). Primary Wood Processing: Principles and Practice. Springer Patentes relacionadas: Patente WO : Furan polymer impregnated wood, method for preparing the polymer and uses thereof Patente WO : Furan polymer impregnated wood Patente WO : Wood treating formulation Patente WO : Modified wood and method for producing modified wood Patente WO : Polymer impregnated bamboo Patente WO : Lignocellulose preservative composition, process using such composition, preserved lignocellulosic material obtainable by such process and product comprising such material Patente WO : Composition comprising furfuryl alcohol Patente US : Furan polymer impregnated wood Patente US : Furan polymer impregnated wood Patente US : Furan polymer impregnated wood, method for preparing the polymer and uses thereof Patente US : Apparatus and operating systems for manufacturing impregnated wood Patente EP : Furan polymer impregnated wood Patente EP : Furan polymer impregnated wood Enlaces web: ion.pdf Imágenes 1 Página 25 de 423

26 Fuente de la imagen: za-madera_modificada.pdf Compañía: proholz Nombre producto: Estructuras hechas de madera furfurilada Año: Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Kebony Descripción: Estructuras hechas de madera furfurilada Año: Página 26 de 423

27 Material 6: madera modificada con resina DMDHEU MATERIAL MADERA MODIFICADA CON RESINA DMDHEU Familia Madera modificada Composición Madera y DMDHEU Presentación Tablero, listones La compañía química multinacional BASF ha patentado mundialmente la tecnología Belmadur, que confiere a las maderas convencionales propiedades de las maderas tropicales. No obstante, BASF no se ocupa ni de comercializar la madera ni de mecanizarla. Para ello, trabaja con socios de la industria transformadora de la madera, a quienes, mediante un contrato de licencia, proporciona los conocimientos técnicos y los productos químicos necesarios. Algunos de sus socios son las empresas Becker y Descripción detallada Munchinger. Becker Belmadur es un producto hecho de madera de haya contrachapada modificada con la resina DMDHEU (dimetil-dihidroxietilenurea). Sirve para mejorar las propiedades físicas de la madera de haya, especialmente la resistencia y durabilidad en ambientes externos y/o ambientes agresivos. Además reduce los coeficientes de hinchamiento y de contracción, por lo que mejora la estabilidad dimensional. Munchinger Belmadur es otro producto de madera modificada con la resina DMDHEU, en el que la especie es pino silvestre. Funciones Decorativo Estructural Sector de aplicación Construcción Mobiliario Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Puertas Ventanas Suelos Techos y cubiertas Paredes y revestimientos Mobiliario exterior Durabilidad Otros Densidad Superficial Sólido Volumétrico Opaco Muy buena (clase 1, que es la máxima) El proceso de modificación mediante resina DMDHEU aumenta la dureza superficial y la fuerza de compresión. Los efectos de la modificación son permanentes. Depende de la especie de madera a la que se aplica el proceso. Por ejemplo, para Munchinger Belmadur (pino Página 27 de 423

28 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Conductividad térmica Cohesión interna Hinchazón Resistencia a la flexión Elasticidad Estabilidad dimensional Buen aislamiento acústico Medioambientales Buena durabilidad y estabilidad dimensional para uso en exteriores Coste Otras silvestre Belmadur) es de 570 kg/m 3. Depende de la especie de madera a la que se aplica el proceso. Por ejemplo, para Munchinger Belmadur (pino silvestre Belmadur) es de 0,120 W/mK Buena Baja (disminuye con el tratamiento) No se ve afectada por el proceso de modificación. Su valor exacto depende de la especie de madera a la que se aplica el tratamiento. Por ejemplo, para Munchinger Belmadur (pino silvestre Belmadur), la resistencia a flexión o módulo de rotura es de N/mm 2 para probetas pequeñas. No se ve afectada por el proceso de modificación. Su valor exacto depende de la especie de madera a la que se aplica el tratamiento. Por ejemplo, para Munchinger Belmadur (pino silvestre Belmadur), el módulo de elasticidad es de N/mm 2 para probetas pequeñas. Aumenta siempre con el proceso de modificación. En el caso del pino silvestre Belmadur, los datos son los siguientes: Máxima contracción radial: 2,5% Tangencial: 4,42% Longitudinal: 0,131% Presenta un aislamiento acústico medio-alto. Su valor exacto depende de la especie de madera a la que se aplica el proceso. Pueden emplearse especies autóctonas para diferentes usos, con lo que se evita el consumo de combustibles petroquímicos para el transporte. La resina DMDHEU no es tóxica, ni biocida y emite pocos COVs (no tiene formaldehído). Es renovable y reciclable al 100%. El proceso de modificación aumenta tanto la durabilidad como la estabilidad dimensional, por lo que puede usarse en exteriores sin ningún tipo de tratamiento adicional. Por el momento, el proceso de modificación incrementa entre un 15 y un 20% el coste del material en comparación con madera de la misma especie. Se reduce la resistencia al impacto. En el caso del pino silvestre Belmadur, cuando se trata con recubrimientos oscuros no se observa cambio de color. Este material puede emplearse como revestimiento de suelos en forma de tarimas (por ejemplo, en parques infantiles) y para la estructura de urbanos como bancos, pérgolas, kioscos, puntos de venta, puntos de información, estructuras para aparcar bicicletas, etc. Razón Social: Web: Becker Brakel, Münchinger Página 28 de 423

29 Distribuidor Referencias de interés Razón Social: Becker Brakel, Münchinger Web: Belgacem, M.N, and Pizzi, A. (editors). (2016). Lignocellulosic Fibers and Wood Handbook: Renewable Materials for Today's Environment. John Wiley and Sons Ltd. Hill, C.A.S. (2006). Wood Modification: Chemical, Thermal and Other Processes. John Wiley and Sons Ltd. Militz, H. (1993). Treatment of timber with water soluble dimethylol resins to improve their dimensional stability and durability. Wood Science and Technology 27(5): Militz, H., Schaffert, S., Peters, B.C., and. Fitzgerald, C.J. (2011). Termite resistance of DMDHEU-treated wood. Wood Science and Technology 45(3): Nicholas, D.D., and William, A.D. (1987). Dimensional stabilisation of wood with dimethylol compounds. Doc. No. IRG/WP International Research Group on Wood Preservation, Stockholm (Sweden) Schmidt, O. Wood and Tree Fungi: Biology, Damage, Protection, and Use. (2006). Springer Van der Zee, M.E., Beckers, E.P.J., and Militz, H. (1998). Influence of concentration, catalyst and temperature on dimensional stability of DMDHEU modified Scots pine. Doc. No. IRG/WP International Research Group on Wood Preservation Stockholm (Sweden) Verma, P., Ulrich, J., Militz, H., and Mai, C. (2009). Protection mechanisms of DMDHEU treated wood against white and brown rot fungi. Holzforschung 63(3): Verma, P., and Mai, C. (2010). Hydrolysis of cellulose and wood powder treated with DMDHEU by a hydrolase enzyme complex, Fenton s reagent, and in a liquid culture of Trametes versicolor. Holzforschung 64(1):69-75 Videlov, C.L. (1989). Biological degradation of resistance of pine wood treated with dimethylol compounds. Doc. No. IRG/WP3528, International Research Group on Wood Preservation, Stockholm (Sweden) Yuan, J., Hu, Y.; Li, L., and Cheng F. (2013). The Mechanical Strength Change of Wood Modified with DMDHEU. Bioresources 8(1): Walker, J.C.F. (2006). Primary Wood Processing: Principles and Practice. Springer Patentes relacionadas: Patente US : Method for producing wood-base materials Patente US : Use of modified wood materials for producing articles Patente WO : Use of modified wood materials for producing articles Patente WO : Method for improving the surface hardness of a wooden body using an aqueous solution of an impregnating agent Enlaces web: /md/presentations/17Militz.pdf Página 29 de 423

30 Imagen 1 Fuente de la imagen: Compañía: Becker Nombre producto: Silla de jardín Año: 2009 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Becker Nombre producto: Sillón Vitra y sillas Año: 2011 Página 30 de 423

31 Imágenes 3 Fuente de la imagen: Compañía: Munchinger Descripción: Estructuras y ventanas hechas con madera Belmadur Página 31 de 423

32 Material 7: madera modificada mediante choques térmicos (termotratada) MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada MADERA TERMOTRATADA Madera modificada Madera natural Listones, viguetas, chapas y vigas Mediante el proceso de termotratamiento, la madera se calienta a altas temperaturas (170ºC o superiores) en ausencia de oxígeno. Existen varios procesos para llevar a cabo este proceso, que se diferencian principalmente por la manera de excluir el aire/oxígeno del sistema. Este proceso puede aplicarse a una gran variedad de especies de madera pero necesita optimizarse para cada uno de ellas. Con el termotratamiento se reduce la densidad de la madera, por lo que disminuye su dureza, pero mejoran las demás propiedades, sobre todo la durabilidad, estabilidad y aislamiento. Existen diversos procesos de termotratamiento patentados. A continuación se describen los principales: - En el proceso Les Bois la madera verde se seca para posteriormente ser calentada en una atmósfera húmeda que se consigue usando el sobrante de humedad de la madera. - ThermoWood es el proceso comercial más común; su licencia la gestiona la International ThermoWood Association. Este proceso es muy parecido al proceso Les Bois. Primero se seca la madera para someterla posteriormente a elevadas temperaturas (con este proceso también se pueden tratar maderas en verde). Después se utiliza una atmósfera de vapor durante la fase de alta temperatura, en un horno especialmente diseñado. - En el proceso Retification, la madera debe tener una humedad del 12% o inferior, la cual se puede lograr mediante un secado convencional. Posteriormente la madera se introduce en un recipiente con una atmósfera de nitrógeno con menos del 2% en oxígeno y se calienta durante un tiempo variable entre 6 y 18 horas y a temperaturas que oscilan entre 170 y 230ºC. - El proceso Plato es un proceso de dos etapas. En primer lugar se somete a la madera, saturada ésta de agua, a elevadas temperaturas en una atmósfera húmeda a ºC a elevada presión. Esta etapa se denomina tratamiento hidrotermal. Posteriormente, se seca la madera hasta el 10% de humedad para finalizar con la etapa de curado de la madera. Esta última etapa se desarrolla a 1 atmósfera de presión y a una temperatura de ºC. - Por último, el OHT (Oil-heat-treatment) es un tratamiento en el que la madera se sumerge en un baño de aceite entre 180 y 220ºC. Este proceso puede llevarse a cabo con aditivos químicos para modificar otras propiedades de la madera; por ejemplo, para hacerla ignifuga. La empresa Thermoarena comercializa maderas de pino o fresno con un sistema de termotratamiento en el que se utiliza vapor durante la etapa de calentamiento de la madera. Bingaman comercializa madera termo-tratada de maderas como el álamo, arce rojo americano, roble rojo, fresno blanco americano o roble blanco americano Termogenik cuenta con un proceso registrado (termogenik ) consistente en la modificación térmica de la madera mediante la aplicación de temperaturas elevadas ( ) y vapor de agua. Mirako Termowood es una madera termo-tratada a unos 200ºC durante Página 32 de 423

33 50-90 horas. Funciones Estructural Decoración Revestimiento Sector de Construcción e Mobiliario Carpintería aplicación ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en Mobiliario Viguetas y vigas Paredes Tabiques Revestimientos (como chapas o listones de Puertas y ventanas pequeña sección) Carpintería de exterior Superficial Rígido Durabilidad Color Densidad Conductividad térmica Hinchazón Elasticidad Estabilidad dimensional Absorción de agua Reacción al fuego Medioambientales Volumétrica Opaco (distintos niveles de brillo y color más o menos oscuro, dependiendo del Sólido tipo de tratamiento y de la temperatura máxima alcanzada) Muy buena (Clase 1): la resistencia al ambiente es de 15 a 25 veces superior con el termo-tratamiento. La madera se oscurece con el termotratamiento Depende del tipo de madera. Se reduce con el termotratamiento Con el tratamiento se reduce un 20-30% Disminuye con el termotratamiento, al igual que las contracciones. Mejora con el termotratamiento (disminuye su rigidez) Los cambios dimensionales se reducen en un 40% La absorción de agua es 4-5 veces inferior después del termotratamiento Clase D Material 100% sostenible. No se utilizan productos químicos en el tratamiento. No emite ni contiene formaldehído. Este material sustituye a maderas tropicales. Se emplean como materias primas especies Página 33 de 423

34 urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedores y distribuidores Referencias de interés Buen aislamiento térmico y acústico Mayor coste que la madera sin termotratar Otras autóctonas europeas, con lo que se reduce sustancialmente el consumo de combustibles petroquímicos y la emisión de CO2 desde el lugar de origen del material hasta su lugar de uso. Una vez concluido su ciclo de vida puede reciclarse totalmente. Como este material procede de la madera, es un buen aislante térmico y acústico. Tiene un coste superior al de la madera de la misma especie sin tratamiento. El termotratamiento disminuye algunas propiedades mecánicas, si bien existen tratamientos térmicos que las disminuyen sólo ligeramente. Dependiendo de la madera utilizada como materia prima, y del tratamiento y de la temperatura máxima que se alcance en éste, la madera termotratada puede emplearse como elemento estructural o no. En general, este material puede emplearse como revestimiento de suelos en forma de tarimas (por ejemplo, en parques infantiles) y para la estructura de urbanos como bancos, pérgolas, kioscos, señales, puntos de venta, puntos de información, estructuras para aparcar bicicletas, etc. Razón Social: Thermoarena Web: Razón Social: Bingaman Web: Razón Social: Termogenik Web: Razón Social: Plato wood Web: Dunningham E. and Sargent R. (2015). Review of new and emerging international wood modification technologies. Forest & Wood Products Australia Hermo Jämsä, S., Ahola, P., and Viitaniemi, P. (2000). Long-term natural weathering of coated Thermo Wood. Pigment & resin technology, 29(2):68-74 Hermoso, E., Mateos, R., Cabrero, J.C. y Fernandez-Golfín, J.I. (2013). Tratamientos térmicos versus propiedades mecánicas en madera de Pino radiata. VI Congreso Forestal Español Kang, H. Y. (2008). Hygroscopicity and Surface Hardness of Domestic Wood Heat-Treated at 220. Journal of the Korean Wood Science and Technology 19(4): Malmanger, N. (2005). La madera termotratada continúa su expansión. Boletín de informacióntécnica [de] AITIM, (234): 40. Poubel, D.D.S., Garcia, R.A., Santos, W.A.D., Oliveira, G.D.L., and Abreu, H.D.S. (2013). Effect of the heat treatment on physical and chemical properties of Pinus caribaea wood. Cerne, 19(3): Turbi Mojica, M. (2015). Degradación acelerada en cámara climática de superficies de madera con diferentes tratamientos y comparación con la degradación natural a largo plazo. Proyecto Final de Máster Oficial. Universidad Politécnica de Cataluña Xie, Y., Fu, Q., Wang, Q., Xiao, F., and Militz, H. (2013). Effects of chemical modification on the mechanical properties of wood. European Journal of Wood and Wood Products 77(4): Página 34 de 423

35 Patentes relacionadas: Patente US B2: Method for treating lignicellulosic material Patente US B1: Process for the heat treatment of lignocelluloses material Patente US A: Method for wood preservation Patente US A: Apparatus and process for treating wood and fibrous materials Patente WO A1: Process for the treatment of wood. Patente EP A2: Manufacturing method for a high durability, high insulating composite timber member and a composite member. Patente EP B1: Wooden window system (with thermo treated wood) Patente FR A1: Method of thermal treatment of ligneouscellulose (wood) material with elimination of oxygen in the gaseous phase Patente FR A1: Thermal treatment of wood materials to improve resistance to external attack, dimensional stability and mechanical resistance. Patente RU C1: Method of timber drying and thermal treatment Enlaces web: (Technical Research Centre of Findland) Imágenes 1 Página 35 de 423

36 Fuente de la imagen: Compañía: ThermoWoodAssociation Nombre del producto: ThermoWood Descripción: Diferentes usos en exterior de la madera termotratada, como suelos, terrazas, muebles, revestimientos, etc. Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Internacional Plato Nombre del producto: Platowood Descripción: Diferentes usos estructurales en exterior de la madera termotratada. Estatua de un animal (izquierda) y un edificio (derecha) Página 36 de 423

37 Imágenes 3 Fuente de la imagen: Compañía: Thermoarena Nombre producto: Madera termotratada Página 37 de 423

38 Descripción: Diferentes usos en exterior de la madera termotratada, como revestimiento (centro izquierda, abajo derecha, abajo izquierda), mobiliario (arriba izquierda), suelos (arriba derecha), terrazas (arriba derecha) o usos en ambientes húmedos como piscinas. Imágenes 4 Musée des civilisations de l'europe et de la Méditerranée(MuCEM) en Marsella Fuente de la imagen: Compañía: Bingaman Nombre producto: Madera termo-tratada Descripción: Diferentes usos estructurales en exterior de la madera termotratada. Casa fabricada con madera termotratada (arriba izquierda), estructura artística a la orilla del mar (arriba derecha) y estructura en un centro comercial (abajo) - Página 38 de 423

39 Imágenes 5 Fuente de la imagen: Compañía: Termogenik Nombre producto: Termogenik Descripción: Diferentes usos en exterior de la madera termotratada. Página 39 de 423

40 Material 8: Madera cuya lignina se ha reemplazado por polímeros TRANSPARENT WOOD MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada TRANSPARENT WOOD Madera modificada Madera/polímero Listones, tableros y paneles El investigador Hu Liangbing de la universidad de Maryland EEUU ha desarrollado un proceso químico por cual se extrae la lignina de la madera y se reemplaza por polímeros. El resultado es un material derivado de madera que es transparente. El equipo técnico del científico Lars Berglund de la universidad KTH en Suecia han presentado un proceso para la producción de madera transparente que es adecuado para la producción en serie. Esto abarataría mucho los costes de fabricación del material, haciendo de este un serio competidos frente al vidrio y otros materiales transparentes o translúcidos, para numerosas aplicaciones. Este material se encuentra aún en desarrollo, pero puede revolucionar el uso de madera en la construcción y la ingeniería. Los usos son muy amplios desde los chips para ordenadores hasta reemplazar el vidrio de ventanas por madera. Funciones Decorativo Portador Sector de aplicación Iluminación (deja pasar la luz) Construcción Carpintería Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Ventanas y puertas Placas solares Chips electrónicos Revestimiento Mobiliario Superficial Sólido Translúcido Similar a la madera Por su procedencia, es un material con propiedades similares a la madera Este material es casi totalmente transparente. Transparencia Podría sustituir a las ventanas convencionales de vidrio. Densidad No disponible Transmitancia 85% Opacidad 71% Hinchazón No disponible Conductividad térmica Inferior a la del vidrio Página 40 de 423

41 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Elasticidad Estabilidad dimensional Buenas propiedades como aislante térmico Medioambientales Transparencia Elevados costes Medioambientales No disponible No disponible Tiene mejores valores de aislamiento térmico que el vidrio, por lo que podría sustituir a las ventanas y se reducirían las pérdidas térmicas en los edificios. Es parcialmente sostenible, ya que procede de la madera. Puede reemplazar el vidrio, cuyas materias primas y procesos son menos sostenibles. Es reciclable. Su transparencia permite usos que no serían posibles con la madera ordinaria. Hasta que el material no esté bien desarrollado, así como sus métodos de producción, no podrá tenerse un precio competitivo. En su producción se necesitan polímeros, cuyo origen petroquímico los hace no renovables. Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Inventor Distribuidor Referencias de interés En el caso concreto de los urbanos es un perfecto candidato para la sustitución del vidrio. Podría usarse en marquesinas de autobuses, vallas publicitarias, suelos transparentes, barreras aislantes, etc. Razón Social: Hu Liangbing, Universidad de Maryland Web: Correo electrónico: binghu@umd.edu Razón Social: Web: Brownell, B. (2005) Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press Hütterman, A., Mai, C., and Kharazipour, A. (2001). Modification of lignin for the production of new compounded materials. Applied Microbiology and Biotechnology, 55(4): Li, Y., Fu, Q., Yu, S., Yam, M., and Berglud, L. (2016). Optically transparent wood from a nanoporous cellulosic template: combining functional and structural performance. Biomacromolecules, 4;17(4): Zhu, H., Fang, Z., Preston, C., Li, Y., and Hu, L. (2014). Transparent paper: fabrication, properties and device applications. Energy & Environment Science, 7(1): Zhu, M., Song, J., Li, T., Gong, A., Wang, Y., Dai, J., Yao, Y., Luo, W., Henderson, D., and Hu, L. (2016). Highly Anisotropic, Highly Transparent Wood Composites. Advanced Materials, 28(26): Patentes relacionadas: Patente CN A: Transparent cellulose membrane and preparation method thereof. Patente KR B1: Method of manufacturing nanofiber membranes with excellent transparency and flexibility. Página 41 de 423

42 Enlaces web: TRANSPARENT-wood-Revolutionary-material-replace-glass-windowscars.html Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Universidad de Maryland, Royal Institute of Technology in Stockholm Nombre producto: Transparent Wood Página 42 de 423

43 GRUPO 3: COMPOSITES DE MADERA Material 9: compuesto de chapas de madera y sustrato BL SPECIAL MATERIAL BL SPECIAL Familia Composites Composición Chapas de madera y sustrato Presentación Tablero / plancha BL Special es un panel composite compuesto por chapas de madera y de un sustrato propietario (50-50%). Ha sido diseñado por Steven Holl con Nick Gelpi, Alberto Martinuzzo y Alessandro Orsini. Se desarrolló para superar las limitaciones de los materiales compuestos convencionales cuando se intentan cortar con láser. BL significa Bi-Legno, Descripción en alusión a las dos capas de madera que lo componen. detallada El material puede doblarse fácilmente sobre unas líneas marcadas y permite el montaje de geometrías complejas, así como aplicaciones de prototipado rápido. Dependiendo de la chapa de madera utilizada y del sustrato pueden obtenerse unas propiedades u otras, lo que le da al material una amplia gama de usos y texturas. Funciones Decorativo Estructural Sector de aplicación Construcción Mobiliario Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Estructuras singulares Maquetas Mobiliario Iluminación Interiores automóvil Volumétrica Sólido Flexibilidad Estabilidad dimensional Resistencia al calor Densidad Flexibilidad en forma Ambientales Otras Alta Alta Superficial Traslúcido Gama muy amplia de texturas Moderada Baja y variable, dependiendo de la especie de madera que se emplee para las chapas. Permite crear superficies curvas complicadas, con curvaturas muy elevadas. Es enrollable y ligero, lo que facilita su almacenamiento y transporte. Es adecuado para su uso en prensas de membrana, lo que tiene una gran relevancia industrial y facilita su uso como producto normalizado. Página 43 de 423

44 Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Durabilidad variable para uso en exteriores Otras Dependiendo de la especie utilizada para la chapa de madera, la durabilidad puede variar, o puede necesitarse que la chapa sea tratada previamente con productos biocidas y filtros de ultravioleta. El producto todavía no se encuentra suficientemente caracterizado para su uso industrial. BL Special puede utilizarse en multitud de urbanos (pérgolas, bancos, paradas de autobús, kioskos, marquesinas, etc.). Puede emplearse también en puntos de iluminación y farolas. Por último, puede emplearse como revestimiento de edificios (exoesqueletos), muros y pantallas aislantes. Razón Social: Ableflex Web: Razón Social: Ableflex Web: Brownell, B. Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). (2005). Princeton Architectural Press Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Ableflex Nombre producto: BL Special Página 44 de 423

45 Material 10: compuesto de madera de pino, poliuretano y laminado decorativo de alta presión CELLON MATERIAL CELLON Familia Composites Tablero de pino, adhesivos de poliuretano y laminado decorativo alta Composición presión (HPL) Presentación Tableros perforados Este material es un tablero de pino perforado mediante tecnología láser y revestido en su parte superior con un laminado decorativo de alta presión (compuesto en un 70% por láminas de papel y en un 30% por resinas fenólicas). Este material resulta adecuado tanto para uso interior como exterior uso. Se puede usar, entre otras muchas aplicaciones, para fachadas, barandillas de Descripción balcones, tabiques acústicos y pantallas correderas. detallada Estos tableros se recubren con un acabado de madera-manchas difusible. Todos los orificios de perforación necesarios para la instalación, junto con los sistemas de apoyo con fijaciones, se añaden antes de la entrega del producto final (una fachada, por ejemplo). El laminado decorativo de alta presión está disponible en cualquier color RAL o NCS, y en 11 colores metálicos. Funciones Estructural Decorativo Revestimiento Sector de Construcción Mobiliario Ingeniería aplicación Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Fachadas ventiladas Aislamientos acústicos Barreras Barandillas Mueble Superficial Sólido Durabilidad Densidad Resistencia química Resistencia a la luz Resistencia al rayado Alta durabilidad Duro Muy buena en comparación con productos similares. Baja Moderada Buena Moderada La durabilidad resulta elevada tanto frente a agentes bióticos (termitas, carcoma, hongos) como bióticos (radiación ultravioleta y humedad). En completamente resistente frente a las termitas. Mantiene su robustez en condiciones climáticas extremas (lluvia, humedad elevada y continuada Página 45 de 423

46 Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Medioambientales Resistencia al fuego moderada o alta. Uso estructural limitado Otras durante semanas o meses). Se compone de materiales renovables. Es reciclable al 100%. Debido al diseño del material, su resistencia al fuego es aceptable. Existe un tablero CELLON con sustancias químicas que retardan la propagación del fuego, lo que aumenta significativamente su resistencia al fuego. Por su reducida densidad, no puede soportar grandes cargas mecánicas. Su uso no está todavía muy extendido. En general, este material puede utilizarse en cerramientos donde se requiera ventilación, como marquesinas, barandillas, etc. Puede usarse para ornamentos de urbanos, para recubrimientos de edificios (exoesqueletos) y también para barreras acústicas. Razón Social: Bruag Web: Razón Social: Bruag Web: Enlaces web: Facade-System.pdf Application-Bruag-Panels-Facades-Balcony-Balustrades-Balcony- Acoustics-Garden-Applications.pdf Página 46 de 423

47 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Bruag Descripción: Uusfang Ermatingen Project Diseñado por: TEC Architecture Los Angeles/Ermatingen; MLR Baumanagement Dettighofen Ubicado en Suiza (Ermatingen) Año: 2015 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Bruag Descripción: Hotel Golfpanorama Lipperswil Diseñado por: Architekturbüro Frei + Graf AG Weinfelden Ubicado en Suiza (Lipperswil) Año: 2014 Página 47 de 423

48 Material 11: compuesto de fibras de madera y cemento Portland DURISOL MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación DURISOL Composite Cemento y fibras de madera Bloques Este material se presenta como bloques de hormigón fabricados con fibras de madera reciclada de coníferas y cemento Portland. Los bloques tienen buenas propiedades térmicas, acústicas y una elevada resistencia frente al fuego. Estructural Construcción Mobiliario Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en Paredes Estructuras Mobiliario Volumétrica Sólido Durabilidad Resistencia al agua Densidad Conductividad térmica Resistencia al hielodeshielo Hinchazón Resistencia a la flexión Elasticidad Estabilidad dimensional Alto aislamiento acústico Instalación rápida Sin filtraciones de aire Opaco Buena Buena kg/m 3 (en seco) 0,083 W/m K 300 ciclos Muy baja 1 MPa MPa Buena Según norma de ensayo ASTM C177 ASTM C666 (Método A) ASTM C293 ASTM C513 La combinación de cemento y madera reciclada da lugar a un aislamiento acústico elevado. Se puede instalar muy rápidamente. La estructura del material impide las filtraciones de aire. Página 48 de 423

49 urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Medioambientales Elevado aislamiento térmico Bien establecido en la industria Otras Densidad alta para algunos usos El 80% de su composición se obtiene a partir de materiales reciclados. Es totalmente reciclable y no contiene plásticos, espumas o poliestireno. La combinación de cemento y madera reciclada da lugar a un aislamiento térmico elevado. Es un material que lleva décadas usándose en la industria y que está muy normalizado. Es un buen material estructural. Es resistente frente al ataque de termitas. Presenta una porosidad de 0,5 0,6. Para algunas aplicaciones, su densidad puede resultar elevada. Puede emplearse para hacer la parte estructural de cualquier objeto urbano (parasoles, quioscos, paneles informativos, marquesinas, soportes para bicicletas, etc.), pues al ser resistente a la humedad y a la temperatura puede soportar las condiciones climáticas más adversas. Razón Social: Durisol Web: Razón Social: Durisol Web: Numan, J. (2009). The Complete Guide to Alternative Home Building Materials & Methods. Atlantic Publishing Group Inc. Snell, C., and Callahan, T. (2008). Building Green: A Complete How-to Guide to Alternative Building Methods. Sterling Publishing Co. US Patentes relacionadas: Referencias de interés Patente US A1: Fast-setting, fibrous, Portland cementbased building material Patente US B2: Fast-setting, fibrous, Portland cement-based building material Patente US : Double coated free aggregate usable in wood concrete technology and method of making the same Patente US : Method of adhering mineral deposit in wood fragment surfaces Patente US : Compositions of and methods for making of a concrete-like material containing cellulosic derivatives Patente US : Fast-setting, fibrous, Portland cement-based building material Enlaces web: Página 49 de 423

50 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Durisol Descripción: Edificios y estructuras construidos con Durisol Año: 2012 Página 50 de 423

51 Material 12: compuesto de madera y termoplásticos MEGAWOOD MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación MEGAWOOD Composites Compuesto a base de materiales de celulosa y termoplásticos (WPC) Lamas/barra/varilla/tubo El material se compone de hasta un 75% de fibras naturales procedentes de las industrias de cepillado y el aserrado de madera originada a partir de reservas de madera gestionadas de forma sostenible. El 25% restante del material consiste en polímeros (ninguno es PVC) y aditivos. Los productos finales (tableros, listones, etc.) se fabrican por extrusión. Estos productos cumplen los exigentes requisitos de la Qualitätsgemeinschaft Holzwerkstoffe e. V. (Asociación de la Industria Alemana de la Madera). Elementos semiestructurales o no Aislante acústico estructurales Construcción Mobiliario Revestimientos Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Pavimentos exteriores Antideslizante Barreras acústicas Cubiertas Listones Perfiles de ventanas Superficial Volumétrica Sólido Opaco Oscuro Rugoso Texturado Durabilidad Buena Otros Resistente al agua Densidad Densidad media ( kg/m 3 ) Conductividad Térmica Buena (0,09-0,10 W/(mK)) Resistencia a la luz Buena Resistencia al agua Buena Estabilidad dimensional Buena Expansión térmica Baja, incluso a altas temperaturas Resiste el envejecimiento en exteriores. Tiene una buena resistencia en ambientes Durabilidad elevada salinos. Presenta buena solidez del color a la luz. Es más resistente a insectos (termita, carcoma) y a hongos de pudrición que la madera sólida. Ventajas Es un material que valoriza residuos. medioambientales No utiliza PVC. Dureza superficial Es muy resistente al rayado, a la abrasión y a Página 51 de 423

52 Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés elevada Otras Limitaciones en cuanto a uso estructural Reciclaje limitado impactos. Si se utiliza en superficies, es antideslizante. Es de fácil mantenimiento. Su uso estructural es restringido, porque no tiene una resistencia mecánica elevada, si bien puede utilizarse para mobiliario urbano y usos similares. Por el uso de polímeros en su fabricación, es difícil reciclar este material de nuevo para fabricar otros materiales, si bien puede reciclarse para fabricar Megawood. Este material puede emplearse en cubiertas, barandillas, ventanas, vallas, barreras y mobiliario urbano. Además, puede emplearse en pavimentos. Razón Social: Novo-Tech GMBH Web: Razón Social: REMAPRE (Barcelona) Web: -- Belgacem, M.N, and Pizzi, A. (editors). (2016). Lignocellulosic Fibers and Wood Handbook: Renewable Materials for Today's Environment. John Wiley and Sons Ltd. Klyosov, A.A. (2007). Wood-Plastic Composites. John Wiley and Sons Ltd. Walker, J.C.F. (2006). Primary Wood Processing: Principles and Practice. Springer Patentes relacionadas: Patente WO : Wood plastic composites and manufacturing method thereof Patente US : Wood-Plastic Composites Using Recycled Carpet Waste and Systems and Methods of Manufacturing Patente US : Advanced polymer/wood composite structural member Enlaces web: Página 52 de 423

53 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Novo-Tech GMBH Nombre producto: Megalite floor spotlights Año: 2015 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Novo-Tech GMBH Nombre producto: Megalite fence Año: 2015 Página 53 de 423

54 Imagen 3 Fuente de la imagen: Compañía: Novo-Tech GMBH Nombre producto: Megalite bench Año: 2014 Página 54 de 423

55 Material 13: compuesto de madera y polímeros NABASCO MATERIAL NABASCO Familia Composites, bioplásticos Composición Fibras naturales lignocelulósicas y polímeros PP, PE, PVC, PS o plásticos naturales PLA, TPS Presentación Granulado Nabasco (Nature Based Composite) es un material composite basado en materiales naturales de la empresa NPSP. Se trata de una combinación de materiales naturales (cáñamo, lino, etc.) con resinas (poliéster o resina epoxi). Las resinas se obtienen de fuentes naturales, además toda la energía necesaria se obtienen de fuentes renovables. Esto hace de Descripción detallada Tabasco un material 100% renovable El material se presenta de forma granulada, pudiendo fundirse y moldearse hasta conseguir la forma deseada. Además se le pueden añadir tintes, cuando se encuentra fundido, para obtener el color deseado. En el futuro se pretende investigar el posible uso de bioresinas reforzadas. Nabasco se utiliza en diversas aplicaciones al aire libre o interior. Funciones Decorativo Revestimiento Mobiliario Sector de aplicación Construcción Carpintería Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Estructuras singulares Aislamiento Mobiliario Interiores automóvil Iluminación Objetos Utensilios Superficial Volumétrica Moldura Sólido Traslúcido Gama muy amplia de texturas y colores Rígido Duro Flexibilidad Debido a que está compuesto por fibras lignocelulósicas y polímeros, es muy flexible. Moldeable Puede introducirse en moldes para darle la forma deseada. Densidad kg/m 3 (en forma compacta granulada) Límite elástico 49,48 N/mm 2 Deformación elástica 2,3 % Módulo de elasticidad N/mm 2 Esfuerzo de tracción en la rotura 24,97 N/mm 2 Página 55 de 423

56 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Deformación elástica a la rotura Resistencia al impacto de Charpy Flexibilidad en forma Medioambientales Durabilidad variable para uso en exteriores Moldeable Durabilidad elevada Resistencia alta Coste 9,4% 58,7 kj/m 2 La posibilidad del procesamiento mediante máquinas convencionales de la industria de plástico permite una gama muy amplia de formas y usos. Está compuesto al 100% por materiales renovables y reciclables. Es un material 100% sostenible. No contiene ni emite productos tóxicos. Revaloriza residuos de madera. Dependiendo a la procesamiento, los productos muestran mayor o menor durabilidad y resistencia (en general, es buena). Es posible darle la forma deseada fundiendo el material e introduciéndolo en moldes. Tiene una larga vida de uso. Es muy resistente a actos vandálicos. El coste es un 20-25% superior al de un tablero de partículas o aglomerado. Tabasco permite, gracias a sus propiedades, una amplia gama de aplicaciones en urbanos, tanto para formas superficiales (como chapas para revestimientos) como volumétricas. En la última forma podría usarse para mobiliario urbano, estructuras singulares, soportes de señales y paneles, kioscos, barreras aislantes, etc. Razón Social: NPSP Composieten Web: Razón Social: NPSP Composieten Web: Bottger W.O.J., Lepelaar, M., and Bouvy, R. (2009). Aesthetic composites based on natural fibres: NaBasCo. International Journal of Materials and Product Technology, 36(1-4): 3-10 Breuer, J., (2011). NPSP Bio-composites. Biobased Performance Materials. 4/Presentation%20Joep%20Breuer%20- %20BPM%20symposium% %20secured.pdf Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press. Inone-Kauffmann, E.R. (2009) ARBOFORM (R)-a lignin-based thermoplastic. International Sugar Journal, 111 (1321):10-11 Nägele, H., Pfitzer, J., Nägele, E., Inone E.R., Norbert Eisenreich, N., Eckl, W. and Eyerer, P. (2002). Arboform - A Thermoplastic, Processable Material from Lignin and Natural Fibers. Chemical Modification, Properties and Usage of Lignin, Enlaces de interés: Página 56 de 423

57 materia.nl Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Tecnaro GmbH Descripción: Diferentes usos para el material Tabasco. Sus usos son tan variados que pueden ir desde muy complejos, como partes de automóviles, hasta otros tan sencillos como una simple mesa. Página 57 de 423

58 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Tecnaro GmbH Descripción: Diferentes usos para el material Tabasco. Sus usos son muy variados: desde fachadas decorativas y elementos estructurales hasta carcasas de electrónicos. Página 58 de 423

59 Imágenes 3 Fuente de la imagen: Compañía: Tecnaro GmbH Descripción: Diferentes usos para el material Tabasco. Los usos son casi ilimitados, como mobiliario de alta resistencia, elementos decorativos o pequeñas piezas para otros Página 59 de 423

60 Material 14: compuesto de virutas de madera y cerámica NANO-WOOD- STONE MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación NANO-WOOD-STONE Composites Virutas de madera, minerales de aluminio-silicatos y agua Tablero VIS Group es una empresa de marketing y ventas que está en contacto con numerosos laboratorios, empresas e instituciones. Ha desarrollado un nuevo método y proceso como parte del proyecto de madera para construcción. Lo han denominado proceso de nano modificación o nano-modification procedure. Este proceso se usa para manipular y mejorar las propiedades físicas y químicas de los productos de madera. Como resultado de este proceso se ha obtenido el material Nano-wood-stone. Este material es un composite de madera y material cerámico, con unas excelentes propiedades como aislante térmico, acústico y eléctrico. Es resistente al fuego, no es inflamable y no desprende productos tóxicos. Además es resistente a ataques de microorganismos, hongos, levaduras, algas y líquenes. Aislamiento térmico y Revestimiento acústico Construcción Industria Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Aislante térmico y acústico Revestimiento Superficial Sólido Automóvil Opaco Plantas de generación de calor o frío Durabilidad No disponible Alta resistencia al fuego Otros No es combustible Alta resistencia al ataque de microorganismos, algas, líquenes, hongos y levaduras Densidad kg/m 3 Conductividad Térmica 0,04 0,047 W/m K Cohesión interna No disponible Hinchazón No disponible Resistencia a la flexión 0,2 3,5 N/mm 2 Página 60 de 423

61 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Resistencia a la compresión Estabilidad dimensional Elevada resistencia al fuego y durabilidad Medioambientales Uso decorativo muy versátil Uso estructural limitado hasta el momento Poco conocimiento sobre sus propiedades 4 10 N/mm 2 No disponible Elevada resistencia al fuego y a los ataques de microorganismos. Es completamente reciclable. No contiene ni emite formaldehído. Es un material de origen sostenible. Se puede añadir una lámina decorativa en la parte más externa, con lo que pueden obtenerse infinidad de colores y texturas. Por el momento, no se recomienda su uso estructural más que en estructuras ligeras o decorativas. El material está aún en investigación. Podría emplearse como elemento de revestimiento, especialmente en usos en los que el aislamiento térmico sea importante. Por ejemplo podría emplearse para hacer las paredes o tejados de marquesinas de autobuses, de parques infantiles, kioscos, etc. Cuenta con la ventaja de ser muy resistente al fuego. Razón Social: Vis-Group Web: Razón Social: Vis-Group Web: Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press. Hermawan, A., Ohuchi, T., Fujimoto, N., and Murase, Y. (2009). Manufacture of composite board using wood prunings and waste porcelain stone. Journal of Wood Science, 55(1): Enlaces de interés: pdf Página 61 de 423

62 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Vis-Group Nombre del producto: Nano-wood-stone Descripción: Las imágenes muestran el panel Nano-wood-stone recién fabricado (arriba izquierda), listo para ser usado (arriba derecha), realizándole las pruebas de ignición (abajo izquierda) y después de las pruebas de ignición (bajo derecha) Página 62 de 423

63 Material 15: compuesto de madera y polietileno NEOTURE MATERIAL NEOTURE Familia Composites Composición Fibras de madera, polímeros y aditivos Presentación Lama/tablón/vigueta Neoture está fabricado a partir de una mezcla entre fibras de madera (60%), polímeros recuperados de fácil reciclaje (polietileno 35%) y algunos aditivos estabilizantes (5%). Las cualidades y naturalidad junto con las propiedades del compuesto lo hacen especialmente indicado para recubrir espacios Descripción detallada exteriores. El aspecto del material resulta muy parecido al de la madera natural. Podría sustituir a las maderas tropicales que se usan para exteriores, ya que se trata de un material muy duradero y de bajo mantenimiento. Además, su instalación es sencilla y se trabaja con las mismas herramientas que la madera. Funciones Revestimiento Decoración Sector de aplicación Construcción Carpintería Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Suelo y cubiertas Puertas y ventanas Durabilidad Resistencia Superficial Sólido Densidad kg/m 3 Conductividad Térmica Cohesión interna Paredes y revestimiento Mobiliario Volumétrica Opaco Cerramiento Por su composición, es muy durable frente a agentes bióticos y abióticos. No necesita tratamientos para su conservación y apenas requiere mantenimiento. Es un material especialmente diseñado para usos en exteriores. Es muy resistente a ataques ambientales: agua, microorganismos, hongos, etc. No especificada Normas de ensayo: ASTM D y ASTM D Buena, usa aditivos estabilizantes para mejorar la Página 63 de 423

64 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés cohesión interna Hinchazón Baja, absorción de agua 0,31% Resistencia a la flexión 28,5 N/mm 2 Módulo de elasticidad N/mm 2 Estabilidad Muy buena, ya que tiene aditivos estabilizantes. dimensional Aislamiento acústico elevado Medioambientales Alta durabilidad Medioambientales Emisión de sustancias tóxicas en caso de incendio Además la absorción de agua es muy baja. Por su densidad y por el uso de fibras de madera y polímeros, tiene un alto aislamiento acústico. Revaloriza residuos. Materias primas 100% recicladas Es muy resistente a ataques de la humedad, hongos y demás elementos ambientales No es un material 100% sostenible. Contiene materiales de origen petroquímico. Por su composición, emite sustancias tóxicas si sufre ignición. Puede usarse para el suelo, las paredes o el techo de cualquier objeto urbano, como por ejemplo parques infantiles, kioscos, marquesinas de autobuses, terrazas, casetas en parques, estructuras singulares, pérgolas, exoesqueletos para edificios, etc. Dada su gran resistencia en ambientes agresivos (alta humedad, salitre, hongos, etc.), es idóneo para usarse en ambientes cercanos al mar, como por ejemplo para paseos marítimos, terrazas en playas, etc. Razón Social: Neoture Web: Razón Social: Neoture Web: Maloney, T. M. (1996). The family of wood composite materials. Forest Products Journal, 46(2): Morris, P.I., and Cooper, P. (1998). Recycled plastic/wood composite lumber arracked by fungi. Forest Product Journal, 48(1):96-88 Simmons, T.J. (2011). Preparation of synthetic wood composites using ionic liquids. Wood Science and Technology, 45(4): Patentes relacionadas: Patente US A1: Wood-Plastic Composites Using Recycled Carpet Waste and Systems and Methods of Manufacturing Patente US A1: Silanization of Wood Turnings and Fibers for Producing Wood-Plastic Composite Materials. Patente US A: System for making synthetic wood products from recycled materials. Patente US A: Extruded synthetic wood composition and method for making same. Patente CN A: Novel wood plastic composite decorative building material and manufacturing method thereof Patente CN A: Wood-plastic composite material and preparation method thereof Patente CN A: Preparation of multifunctional wood-plastic composite material Patente CN A: Moulding-grade wood-plastic composite and Página 64 de 423

65 processing process. Patente CN A: Preparation process of thermoplastic woodplastic composite material based on polyethylene vinyl acetate Patente CN A: Wood plastic composite material composition and formed board thereof and their preparation process Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Neoture Descripción: Diferentes usos del composite madera-polímero Neoture en exteriores. Suelos de jardines, terrazas o puertas son solamente algunos ejemplos de las posibles aplicaciones de este material. Página 65 de 423

66 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Neoture Descripción: Diferentes usos del composite madera-polímero Neoture en exteriores. A la izquierda, una estructura realizada con Neoture en la vía pública. A la derecha, unos peldaños de una pequeña escalera en un jardín. Página 66 de 423

67 Material 16: compuesto de madera y polietileno de alta densidad NOVOWOOD MATERIAL NOVOWOOD Familia Composites Composición Madera (65%), polietileno de alta densidad (HDPE) (25%) y aditivos (hasta 14 aditivos) (10%). Presentación Lama/tablón/vigueta Novowood es un material composite de plástico (WPC). Es una combinación de madera, polietileno y aditivos, los cuales se obtienen de manera reciclada. Descripción detallada La madera sintética está especialmente diseñada para aguantar los ambientes más agresivos, por lo que es una opción muy interesante para usos en exteriores. Además, su instalación es sencilla y pueden usarse las mismas herramientas que con la madera. Por todo esto, podría sustituir a las maderas tropicales que se usan para exteriores. Funciones Revestimiento Decoración Sector de aplicación Construcción Ingeniería Carpintería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Suelos Puertas y ventanas Superficial Sólido Paredes y revestimientos Mobiliario Volumétrica Techos y cubiertas Por su composición, es sumamente durable frente a agentes bióticos y abióticos. Es un material especialmente diseñado para Durabilidad usos en exteriores. No requiere tratamientos para su conservación y apenas necesita mantenimiento. Es muy resistente a ataques ambientales: agua, Resistencia microorganismos, termitas, carcoma, hongos. Densidad kg/m 3 Conductividad Baja, buen aislante térmico Térmica Buena, los aditivos ayudan a mejorar la cohesión Cohesión interna Hinchazón Resistencia a la flexión Módulo de elasticidad interna de las partículas 1,2% en 24h Norma de ensayo: ASTM DI N/mm 2 EN ISO 178:2003: N/mm 2 EN ISO 178:2003: Página 67 de 423

68 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Estabilidad dimensional Aislamiento acústico elevado Medioambientales Otros Medioambientales Emisión de sustancias tóxicas en caso de incendio Buena (Coef. de dilatación = DIN ,04 mm/mk) Por su densidad y por el uso de fibras de madera y polímeros, tiene un alto aislamiento acústico. Materias primas 100% recicladas. Revaloriza residuos. Es muy resistente a ataques ambientales: agua, microorganismos, hongos, etc. El material es ligero y fácil de montar. No es un material 100% sostenible. Contiene materiales de origen petroquímico. Por su composición, emite sustancias tóxicas si sufre ignición. Puede usarse para el suelo, las paredes o el techo de cualquier objeto urbano, como por ejemplo parques infantiles, kioscos, marquesinas de autobuses, terrazas, casetas en parques, estructuras singulares, pérgolas, exoesqueletos para edificios, etc. Por su buena durabilidad en ambientes agresivos (alta humedad, salitre, hongos, etc.), es idóneo para usarse en ambientes cercanos al mar, como por ejemplo para paseos marítimos, terrazas en playas, etc. Razón Social: Novowood Web: Razón Social: Novowood Web: Maloney, T. M. (1996). The family of wood composite materials. Forest Products Journal. 46(2):19-26 Morris, P.I., and Cooper, P. (1998). Recycled plastic/wood composite lumber arracked by fungi. Forest Product Journal 48(1):96-88 Simmons, T.J. (2011). Preparation of synthetic wood composites using ionic liquids. Wood Science and Technology. 45(4): Patentes relacionadas: Patente US A1: Wood-Plastic Composites Using Recycled Carpet Waste and Systems and Methods of Manufacturing Patente US A1: Silanization of Wood Turnings and Fibers for Producing Wood-Plastic Composite Materials. Patente US A: System for making synthetic wood products from recycled materials. Patente US A: Extruded synthetic wood composition and method for making same. Patente CN A: Novel wood plastic composite decorative building material and manufacturing method thereof Patente CN A: Wood-plastic composite material and preparation method thereof Patente CN A: Preparation of multifunctional wood-plastic composite material Patente CN A: Moulding-grade wood-plastic composite and processing process. Patente CN A: Preparation process of thermoplastic wood-plastic composite material based on polyethylene vinyl acetate Patente CN A: Wood plastic composite material composition and formed board thereof and their preparation process Página 68 de 423

69 Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Novowood Descripción: Diferentes usos para la madera Novowood, todas ellas en exterior. Suelos, terrazas, ventanas, muebles, partes de un puerto, etc. Página 69 de 423

70 Material 17: compuesto de polvo de madera y resina PERFORMMAX 500 MATERIAL PERFORMMAX 500 Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación Composite Polvo de madera y resina Placa/tablero Este material es un tablero de madera composite resistente a la humedad. Los tableros se fabrican con virutas de madera superpuestas y unidas mediante resinas. En el proceso de fabricación, las virutas se orientan en un proceso de cuatro capas en el cual las dos capas centrales se orientan perpendicularmente a las dos capas superficies. Después, las virutas se pegan mediante una resina muy durable en un proceso en el que se aplican temperatura y presiones altas. El tablero se fusiona térmicamente con su acabado (una superficie lisa de color negro mate) durante su fabricación, lo que proporciona una unión del 100% de la superficie, que no se pela ni se delamina durante el uso, ni siquiera en caso de humedad elevada o presión mecánica. Estructural Construcción Mobiliario Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Productos de transporte Volumétrica Sólido Durabilidad Resistencia al rayado Densidad Resistencia a flexión Módulo de elasticidad Temperatura de auto-ignición Cohesión interna Mobiliario Opaco Encofrado de hormigón Buena (el acabado superficial protege la madera) Buena kg/m 3 (dependiendo de las variables exactas que se escojan en el proceso de fabricación) N/mm 2 (dependiendo de las variables exactas que se escojan en el proceso de fabricación) N/mm 2 (dependiendo de las variables exactas que se escojan en el proceso de fabricación) ºC Buena Página 70 de 423

71 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Hinchazón Estabilidad dimensional Alta resistencia a la humedad Medioambientales Acabado versátil Uniformidad Otras Densidad alta para algunos usos Falta de información técnica Baja (la resistencia a la humedad disminuye el hinchazón) Buena (mejor que el tablero contrachapado) Debido a su proceso de fabricación, presenta una buena resistencia a la humedad Es un material 100% sostenible. Valoriza residuos. La superficie puede pintarse o barnizarse. Al no existir huecos dentro del material es un material muy homogéneo y de características mecánicas constantes. Tiene un buen comportamiento frente a temperaturas bajas o elevadas. Resiste presiones altas. Para algunas aplicaciones, su densidad mínima puede resultar elevada. El fabricante no proporciona una ficha técnica completa del material. Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Puede usarse para realizar la parte estructural de cualquier objeto urbano (parasoles, quioscos, paneles informativos, marquesinas, soportes para bicicletas, etc.), ya que al ser resistente a la humedad y a la temperatura puede soportar las condiciones climáticas más adversas. Razón Social: Huber Engineered Wood Web: Razón Social: Huber Engineered Wood Web: Niska, K.O., and Sain, M. (Eds). (2008). Wood-polymer composites. Woodhead Publishing Limited, CRC Press LLC Patentes relacionadas: Referencias de interés Patente US : Paper overlaid wood board and method of making the same Patente: US : Panel for sheathing system and method Patente US : Wood composite material containing strands of differing densities Patente US : Wood composite material containing paulownia Patente US : Wall sheathing system and method of installation Patente US : Panelized roofing system and method Patente US : Wall sheathing system and method of installation Patente US : Panelized roofing system and method Patente US : Panel for sheathing system and method Patente US : Wood composite material containing strands of differing densities Patente US : Self-spacing wood composite panels Patente US : Panel for sheathing system and method Patente US : Panel for sheathing system and method Patente US : Wood composite material containing strands of differing densities Página 71 de 423

72 Enlaces web: eetproductliterature.pdf Página 72 de 423

73 Material 18: compuesto de virutas de madera y adhesivo TRU-SPEC MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación TRU-SPEC Composite Virutas y adhesivo Placa/tablero Tru-spec es una familia de productos de madera técnica. Cada producto se fabrica fusionando una red de virutas (especies: pino, chopo y álamo) con un adhesivo resistente al agua. El resultado es un tablero resistente, sólido y dimensionalmente estable que es resistente al agua y fácil de mecanizar. Estos tableros están reconocidos por la WDMA (Window and Door Manufacturers Association) como madera composite estructural (Structural Composite Lumber o SCL). Estructural Carpintería Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Marcos de ventanas Mobiliario Productos de carpintería Puertas Ventanas Armarios Durabilidad Volumétrica Sólido Estabilidad dimensional Densidad Resistencia a flexión Elasticidad Temperatura de autoignición Cohesión interna Hinchazón Resistencia al rayado Opaco Buena Buena (la ausencia de zonas de baja densidad, como ocurre en el contrachapado, le confiere mayor estabilidad dimensional) kg/m 3 (dependiendo de las variables exactas que se escojan en el proceso de fabricación) N/mm 2 (dependiendo de las variables exactas que se escojan en el proceso de fabricación) N/mm 2 (dependiendo de las variables exactas que se escojan en el proceso de fabricación) ºC Buena Baja (la resistencia a la humedad disminuye el hinchazón) Buena Página 73 de 423

74 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Alta resistencia a la humedad Medioambientales Uniformidad Densidad alta para algunos usos Falta de información técnica Debido a su proceso de fabricación y al uso de resinas resistentes al agua, presenta una buena resistencia a la humedad Es un material 100% sostenible. Valoriza residuos. No contiene ni emite formaldehído. Al no existir huecos dentro del material es un material muy homogéneo y de características mecánicas constantes. Para algunas aplicaciones, su densidad mínima puede resultar elevada. El fabricante no proporciona una ficha técnica completa del material. Puede emplearse para hacer la parte estructural de cualquier objeto urbano (parasoles, quioscos, paneles informativos, marquesinas, soportes para bicicletas, etc.), pues al ser resistente a la humedad y a la temperatura puede soportar las condiciones climáticas más adversas. Razón Social: Huber Engineered Wood Web: Razón Social: Huber Engineered Wood Web: Niska, K.O., and Sain, M. (Eds). (2008). Wood-polymer composites. Woodhead Publishing Limited, CRC Press LLC Patentes relacionadas: Referencias de interés Patente US : Wood composite material containing strands of differing densities Patente US : Wood composite material containing strands of differing densities Patente US : Wood composite material containing strands of differing densities Patente US : Self-spacing wood composite panels Patente US : Panel for sheathing system and method Patente US : Panel for sheathing system and method Patente US : Paper overlaid wood board and method of making the same Patente: US : Panel for sheathing system and method Patente US : Wall sheathing system and method of installation Patente US : Panelized roofing system and method Patente US : Wall sheathing system and method of installation Patente US : Panelized roofing system and method Enlaces web: Página 74 de 423

75 Material 19: Compuesto de madera y polímeros reciclados TIMBERTECH MATERIAL TIMBERTECH Familia Composites Composición Fibras de madera y polímeros Presentación Lama/tablón/vigueta Este material se fabrica a partir de una mezcla entre fibras de madera y polímeros recuperados de fácil reciclaje, con algunos aditivos para mejorar sus propiedades. Esta composición y su aspecto natural, junto con sus propiedades, lo hacen especialmente indicado para recubrir espacios Descripción detallada exteriores. El aspecto del material resulta muy parecido al de la madera natural. Podría sustituir a las maderas tropicales que se usan para exteriores, ya que se trata de un material muy duradero y de bajo mantenimiento. Además, su instalación es sencilla y se trabaja con las mismas herramientas que la madera. Funciones Revestimiento Decoración Aislamiento Sector de aplicación Construcción Carpintería Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Suelos, techos y Paredes y Aislante térmico y cubiertas revestimiento acústico Mobiliario Productos curvados Puertas y ventanas Superficial Volumétrica Sólido Opaco Amplia gama de colores y texturas Es muy buena (no necesita tratamientos para su Durabilidad Propiedades conservación). especiales Es muy resistente a ataques ambientales: agua, Resistencia microorganismos, hongos, etc. Densidad No disponible Conductividad Térmica Baja: es un buen aislante térmico Cohesión interna Buena, además los aditivos mejoran la cohesión interna. Propiedades Baja debido a la poca absorción de agua por parte Hinchazón físicas del material. Resistencia a la flexión No disponible Elasticidad No disponible Estabilidad dimensional Muy buena: los aditivos mejoran la estabilidad dimensional Principales Buenas propiedades Por su composición, es un buen aislante acústico. Página 75 de 423

76 ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés acústicas Medioambientales Otros Medioambientales Emisiones contaminantes en caso de inflamación Sirve para revalorizar residuos. Materias primas 100% recicladas Es muy resistente a ataques de la humedad, hongos y demás elementos ambientales. Sus elementos (viguetas, tablones y lamas) son ligeros y fáciles de montar. No es un material 100% sostenible. Utiliza materiales derivados del petróleo. En el caso de que el material ardiese desprendería gases contaminantes. Puede usarse para el suelo, las paredes o el techo de cualquier objeto urbano, como por ejemplo parques infantiles, kioscos, marquesinas de autobuses, terrazas, casetas en parques, estructuras singulares, pérgolas, exoesqueletos para edificios, etc. Dada su gran resistencia en entornos agresivos, puede usarse en ambientes cercanos al mar, como por ejemplo para paseos marítimos, terrazas en playas, etc. Razón Social: TimberTech Web: Razón Social: TimberTech Web: Maloney, T. M. (1996). The family of wood composite materials. Forest Products Journal, 46(2):19-26 Morris, P.I. and Cooper, P. (1998). Recycled plastic/wood composite lumber arracked by fungi. Forest Product Journal, 48(1):96-88 Simmons, T.J. (2011). Preparation of synthetic wood composites using ionic liquids. Wood Science and Technology, 45(4): Patentes relacionadas: Patente US A1: Wood-Plastic Composites Using Recycled Carpet Waste and Systems and Methods of Manufacturing Patente US A1: Silanization of Wood Turnings and Fibers for Producing Wood-Plastic Composite Materials. Patente US A: System for making synthetic wood products from recycled materials. Patente US A: Extruded synthetic wood composition and method for making same. Patente CN A: Novel wood plastic composite decorative building material and manufacturing method thereof Patente CN A: Wood-plastic composite material and preparation method thereof Patente CN A: Preparation of multifunctional wood-plastic composite material Patente CN A: Moulding-grade wood-plastic composite and processing process. Patente CN A: Preparation process of thermoplastic woodplastic composite material based on polyethylene vinyl acetate Patente CN A: Wood plastic composite material composition and formed board thereof and their preparation process Enlaces Web: Página 76 de 423

77 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: TimberTech Descripción: Diferentes urbanos en entornos agresivos, fabricados con el composite madera-polímero de TimberTech. Página 77 de 423

78 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañia: TimberTech Descripción: Diferentes urbanos en entornos agresivos, fabricados con el composite madera-polímero de TimberTech. Página 78 de 423

79 Material 20: compuesto de madera y cemento TRAÜLLIT MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación TRAÜLLIT Composites Fibras de madera y cemento Tableros y prefabricados bajo demanda Träullit es un tablero compuesto que se fabrica con cemento y virutas procedentes de madera de pícea (Picea abies). Tiene una alta resistencia al fuego (REI 360) y a agentes xilófagos (termitas, carcoma fina, carcoma gruesas, hongos de pudrición blanca, hongos de pudrición parda). El fabricante suministra este material como tablero o como elementos prefabricados para muros, cubiertas, etc., que pueden montarse en obra. Aislamiento térmico y Estructural Mobiliario público acústico Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del Paredes Cubiertas Superficial Sólido Muros Volumétrica Opaco Aislamiento térmico y acústico Durabilidad La mezcla de cemento y virutas de madera le confiere una elevada durabilidad. Permiten un montaje rápido, ya que vienen Otros prefabricados. Tiene una alta resistencia al fuego (REI 360). Densidad kg/m 3 Conductividad No especificado, pero posiblemente es bajo por su Térmica composición. Cohesión interna Buena Hinchazón El material muestra un bajo hinchazón en contacto con el agua. Resistencia a la flexión No especificado Elasticidad No especificado Estabilidad dimensional Posee una buena estabilidad dimensional. Buenas propiedades acústicas y térmicas La mezcla de cemento y virutas proporciona un alto aislamiento térmico y acústico. Página 79 de 423

80 material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Medioambientales Otras Medioambientales Otras Revaloriza residuos. Muy buena resistencia al fuego. Elevada resistencia a xilófagos (termitas, carcoma, hongos de pudrición) No es un material 100% sostenible, ya que para su fabricación se emplea cemento. En la fabricación de cemento se producen gases contaminantes (CO, CO 2, hidrocarburos, aldehídos, cetonas y óxidos de nitrógeno y azufre), nubes de partículas, contaminantes hídricos; y se consume mucha energía. Cuando el fabricante lo proporciona en forma de elementos prefabricados, normalmente de gran tamaño, suele ser necesaria maquinaria especial (grúas, camiones, etc.) para su colocación. Por su elevada densidad es necesario dimensionar las secciones adecuadamente al uso que vayan a tener. Debido a que tiene partículas de madera, sufre pequeñas variaciones dimensionales debido a cambios en la humedad del aire. Puede emplearse para fabricar paredes, muros o estructuras de soporte de cualquier objeto urbano como marquesinas de autobuses, kioscos, pérgolas, paneles informativos, barreras aislantes, exoesqueletos para edificios, estructuras singulares, etc. Razón Social: Traüllit Web: Razón Social: Traüllit Web: Boryuk, P., Grzekiewicz, M., and Boruszewski, P. (2009). Drzewnocementowe elementy budowlane TRAULLIT udany powrot wielkiej plyty. Biuletyn Informacyjny Ośrodka Badawczo-Rozwojowego Przemysłu Płyt Drewnopochodnych w Czarnej Wodzie, 49(1-2):25-29 Le Corbusier and Träullit AB. A house being built from Träullit Wood Wool Cement Elements. Gotland, Sweden. ( Plusa, M. (2007). The influence of woodern fibers on chosen properties on normal concretes. Independent thesis Basic Level (degree of Bachelor). University of Halmstad (Sweden). Business and Technology School (SET) Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press Patentes relacionadas: Patente US A1: Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for a fire wall and other FIRE resistive assemblies Patente US A1: Non-combustible reinforced cementitious lighweight panels and metal frame system for shear walls Patente US A1: Method of making a wall system Patente US A: Building panel and buildings made therefrom Página 80 de 423

81 Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Taüllit Descripción: A la izquierda puede verse un muro hecho con el material Traüllit, a punto de ser colocado. A la derecha puede apreciarse el muro colocado en la vivienda terminada. Página 81 de 423

82 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Taüllit y Form Us With Love Nombre producto: Descripción: Hexagon Hexagon es una colección de discos hexagonales en varios colores basados en el material Träullit, diseñado por el fabricante de este material y por el estudio sueco Form Us With Love Página 82 de 423

83 Material 21: compuesto de fibras de madera y cemento Portland VIROC MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación VIROC COMPOSITE DE MADERA Y CEMENTO Composites Cemento Portland, fibras de madera (pino marítimo o negral), agua, silicato de sodio y sulfato de aluminio Tableros Viroc es un material composite fabricado a partir de una mezcla de partículas de madera de pino marítimo o negral (Pinus pinaster) y cemento comprimido y seco. Combina propiedades de la madera, como la flexibilidad, con las propiedades del cemento, (dureza y durabilidad). Esto permite un gran rango de aplicaciones, tanto en interior como en exterior. Su apariencia no es homogénea. Una característica natural del producto es que se pueden parchear las caras de diferentes colores. Viroc puede calibrarse y lijarse para aplicaciones menos tolerantes. Una vez lijado, pueden apreciarse las virutas de madera en la superficie. Revestimiento Aislamiento térmico y acústico Estructural Construcción Ingeniería Mobiliario público Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Paredes Cubiertas y suelos Mobiliario urbano Panelado Revestimiento Aislante térmico y acústico Superficial Volumétrica Sólido Opaco No homogéneo Durabilidad La mezcla de cemento y virutas de madera le confiere una elevada durabilidad. Otros Apto para uso en interiores y exteriores Densidad kg/m 3 Conductividad Térmica 0,22 W/mK Cohesión interna Buena Hinchazón 1,5% (a las 24 horas sumergido) Resistencia a la flexión 9 N/mm 2 Módulo elasticidad a N/mm 2 Página 83 de 423

84 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés flexión Estabilidad dimensional Buenas propiedades aislantes Medioambientales Otras Medioambientales Otras Buena Posee buenas propiedades aislantes, tanto para aislamiento térmico como acústico. Revaloriza residuos. Puede calibrarse/lijarse para aplicaciones que exigen tolerancias menores. Es resistente a insectos, hongos de pudrición y a ambientes agresivos. No es un material 100% sostenible. La fabricación del cemento Portland es un proceso que produce gases contaminantes (CO, CO 2, hidrocarburos, aldehídos, cetonas y óxidos de nitrógeno y azufre), nubes de partículas, contaminantes hídricos y consume mucha energía. Por su elevada densidad es necesario dimensionar las secciones adecuadamente al uso que vayan a tener. Debido a que tiene partículas de madera, sufre pequeñas variaciones dimensionales debido a cambios en la humedad del aire. Puede emplearse para fabricar paredes, muros o estructuras de soporte de cualquier objeto urbano como marquesinas de autobuses, kioscos, pérgolas, paneles informativos, barreras aislantes, exoesqueletos para edificios, estructuras singulares, etc. Razón Social: Viroc Web: Razón Social: Emedec Web: Galvao, J., Flores-Colen, I., and De Brito, J. (2011). In Situ Testing to evaluate the mechanical performance of Rendered Facades - Rebound Hammer and Ultrasound Techniques. International Conference on Durability of Building Materials and Components. Porto (Portugal) Santos, A. (2007). Building deconstruction in Portugal: a case study. International Congress Portugal SB07 Conference Sustainable Construction, Materials and Practices. Challenge of the Industry for the New Millennium, Lisbon, IOS Press, Viroc Technical File. Cement Wood Boards. Investwood Patentes relacionadas: Patente US A1: Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for a fire wall and other FIRE resistive assemblies Patente US A1: Non-combustible reinforced cementitious lightweight panels and metal frame system for shear walls Patente US A1: Method of making a wall system Patente US A: Building panel and buildings made therefrom Enlaces web: Página 84 de 423

85 arquitecto-viroc Imagen 1 Fuente de la imagen: Compañía: Viroc Nombre del edificio: VirocCinza. Instituto Dona Ana Rosa, Brasil Diseñado por: RoccoVidalPerkins+Will Imagen 2 Fuente de la imagen: Compañía: Viroc Descripción: Viroc Gris. Pavimento y mobiliario de exterior (Portugal) Diseñado por: Arquitectura Ana Guerra Página 85 de 423

86 Imágenes 3 Fuente de la imagen: Compañía: Viroc Descripción: Estructuras hechas de Viroc Página 86 de 423

87 Material 22: compuesto de virutas de madera y goma de neumáticos reciclados WOODRUB MATERIAL WOODRUB Familia Composites Composición Material compuesto de virutas de madera reciclada y goma de neumáticos Presentación Placa y tablero Está compuesto de virutas de madera reciclada y goma proveniente de neumáticos, molida en diferentes tamaños. Descripción detallada El aglomerante es una cola de poliuretano; por ello, está libre de formaldehído y es resistente a la humedad. Su proceso de fabricación es similar al de un tablero de partículas tradicional. Funciones Estructural Aislante acústico Sector de aplicación Construcción Mobiliario Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Barrera acústica Pavimentos exteriores Superficial Sólido Durabilidad Absorción de agua Otras Densidad Conductividad Térmica Cohesión interna Hinchazón Resistencia a la flexión Elasticidad Estabilidad Antideslizante Mobiliario Volumétrica Opaco Superficies de parques infantiles Revestimiento de edificios Alta Reducida El material puede usarse, además de como tablero, en forma de ladrillos. Baja-media ( kg/m 3 ). La densidad puede aumentarse hasta kg/m 3 variando el proceso de fabricación (modificando la proporción caucho/madera reciclada y aumentando la cantidad de cola). Muy buena (0,04-0,06 W/(mK)) Media Baja Normal: similar a la de tableros aglomerados y de virutas orientadas (OSB) Normal: similar a la de tableros aglomerados y de virutas orientadas (OSB) Buena Página 87 de 423

88 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés dimensional Aislamiento acústico Bueno Este material permite la valorización de residuos Ventajas (neumáticos desechados y restos de madera). medioambientales El adhesivo utilizado como aglomerante no contiene ni emite formaldehído. Su conductividad térmica es inferior a la mitad de la Buen aislante conductividad térmica que tienen maderas comunes térmico como el pino. Resiste bien humedades elevadas y, por su composición de madera y caucho, resulta muy Elevada durabilidad resistente al ataque de xilófagos (termitas, carcoma, hongos de pudrición). La combinación de madera y caucho le proporciona Buen aislante un aislamiento acústico muy superior al de muchas acústico especies de madera y materiales derivados (por ejemplo, tableros aglomerados o MDF). Su comportamiento estructural es adecuado para Limitado en cuanto a usos en los que no se precisen elevadas usos estructurales prestaciones mecánicas. Al igual que sucede con los tableros de virutas orientadas (OSB), dotarlo de revestimiento resulta Dificultad para más difícil que en los tableros tradicionales revestirlo (aglomerados, por ejemplo). Actualmente se están investigando posibles recubrimientos y su calidad de adhesión al material. Por el momento, es limitada la gama de colores y Gama de colores y texturas en los que se encuentra disponible el texturas limitado material. Puede utilizarse en suelos de parques infantiles y de pistas y recintos deportivos. Por su buen aislamiento acústico, puede emplearse en pantallas o barreras acústicas, a fin de disminuir los niveles de ruido en zonas residenciales, urbanas e industriales mediante la atenuación de la contaminación sonora procedente de carreteras, vías de tren o industrias. Asimismo, puede utilizarse en mobiliario urbano (bancos, p.ej.), o como materia prima para materiales de construcción (ladrillos, por ejemplo). Razón Social: AIDIMME Web: Razón Social: -- Web: -- Shao, D., Xu, M., Cai, L., and Shi, S.Q. (2016). Fabrication of Wood- Rubber Composites Using Rubber Compound as a Bonding Agent Instead of Adhesives. Materials, 9(6):469 Song, X.M., and Hwang, J.Y. (2001). Mechanical properties of composites made with wood flour and recycled tire rubber. Forest Products Journal, 51:45 51 Zhao, J., Wang, X.M., and Chang, J.M. (2008). Optimization of processing variables in wood-robber composite panel manufacturing technology. Bioresource Technology, 99: Zhao, J., Wang, X.M., and Chang, J.M. (2010). Sound insulation property of wood-waste tire rubber composite. Composite Science & Technology, 70: Enlaces web: Página 88 de 423

89 %20REPORT%20PUBLISHED.pdf 0scenarios%20for%20the%20recovered%20wood%20and%20rubber%2 0sector.pdf 0on%20legislation,%20standards%20and%20practical%20knowhow%20and%20experience.pdf 0of%20scenarios%20on%20the%20competitiveness%20of%20the%20r ecovered%20wood%20and%20rubber%20sectors.pdf Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: AIDIMME Nombre del producto: Woodrub Rurban Año: 2013 Página 89 de 423

90 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Ontario Tire Stewardship Nombre del producto: Playground Surfacing Diseñado por: Bohlin Cywinsky Jackson Año: 2016 Página 90 de 423

91 GRUPO 4: MATERIALES DERIVADOS DE LA MADERA Materiales 23: tableros contrachapados, contralaminados, microlaminados, de madera reconstituida, de partículas, de fibras MDF, HDF y OSB. Existe un gran número de tableros derivados de la madera bien conocidos en el mercado desde hace tiempo: contrachapados, contralaminados, microlaminados, de madera reconstituida, de partículas o aglomerado, de fibras de densidad media (MDF), de fibras de densidad alta (HDF) y de virutas orientadas (OSB). En las últimas décadas se han perfeccionado mucho estos tableros y se han obtenido tableros ligeros y muy ligeros, muy durables en ambientes exteriores, de bajo contenido y emisión de formaldehído, de baja inflamabilidad, de baja hinchazón, etc. Una lista completa de esos tableros mejorados y de sus propiedades particularesexcede el ámbito de este proyecto, si bien se considerarán algunos de ellos para el proyecto una vez estén definidos los requisitos de materiales para el prototipo de objeto urbano (Paquete de trabajo 4). A continuación se muestran algunos ejemplos de estos tableros mejorados. Imagen 1. IBERPAN 400. Tablero de fibras mejorado, muy ligero (densidad de 400 kg/m 3 ). Fuente: FINSA Imagen 2. Muebles fabricados con tablero OSB con resistencia mejorada al fuego y a la humedad. Fuente: IBMH Página 91 de 423

92 Imagen 3. Tablero aglomerado ligero, resistente a la humedad y con bajo contenido y emisión de formaldehído Fuente: Grupo Losán Imagen 4. Riga Ignisafe. Tablero contrachapado mejorado con un retardante del fuego. Fuente: Latvijas Finieris Página 92 de 423

93 Imagen 5. FIBRAPAN Ignífugo. Tablero MDF de espesor medio con un bajo grado de inflamabilidad y de hinchazón y absorción del agua. Fuente: FINSA. Imagen 6. Estructura hecha con tablero contralaminado mejorado, de baja densidad y alta resistencia al fuego. Fuente: Wood Products Council Página 93 de 423

94 Imagen 7. Estructura de exterior hecha con tablero microlaminado mejorado, de alta resistencia mecánica y resistente a la humedad y a agentes xilófagos. Fuente: STRUCTURE magazine Imagen 8. Estructura de exterior hecha con tablero de madera reconstituida mejorado, de alta resistencia mecánica y resistente a la humedad y a agentes xilófagos. Fuente: STRUCTURE magazine Página 94 de 423

95 Material 24: madera flexible BENDYWOOD MATERIAL BENDYWOOD Familia Material derivado de la madera Composición Madera Presentación Listones / Tablones / Viguetas Bendywood es una madera dura maciza tratada sin compuestos químicos, que se trabaja como madera normal y que luego se dobla en frío y en seco. Este nuevo material permite reducir los costes de trabajo, aumentar la productividad y mejorar la calidad de sus proyectos en los que se emplea. Descripción Se produce mediante un proceso termo-mecánico, partiendo de detallada tablones/bloques de madera europea y americana dura (haya, roble, fresno, arce/maple, cerezo y nogal). Bendywood se dobla hasta un radio máximo garantizado de 10 veces su espesor. Funciones Decorativo Estructural Sector de aplicación Construcción Carpintería Ingeniería Fotografías del material Usos Piezas retorcidas o curvadas Mobiliario Escaleras Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Superficial Volumétrico Sólido Opaco Flexible Es un material que permite curvaturas elevadas sin Flexibilidad romperse y con una fluencia muy reducida. Razón de curvatura 1/10 Baja. Es siempre un 20-30% menor que la de la Hinchazón madera usada como materia prima. Es más elevada que la densidad de la madera usada como materia prima. Densidad Por ejemplo, para Bendywood haya es de 890 kg/m 3 (la densidad de la madera normal de haya es de 730 kg/m 3 ). Es mucho mayor su coeficiente de compresión que el de la madera usada como materia prima. Compresión Por ejemplo, para Bendywood haya es del 20% (la compresión de la madera normal de haya es 0,02%). Durabilidad Depende de la especie de madera concreta elegida Página 95 de 423

96 Propiedades físicas Resistencia a flexión para fabricar Bendywood. Depende de la especie de madera concreta elegida para fabricar Bendywood. Para Bendywood haya, es de 102 N/mm 2 (para madera normal de haya, la resistencia a flexión es de 74 N/mm 2 ). Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Elasticidad Estabilidad dimensional Resistencia mecánica alta Ventajas medioambientales Elevada flexibilidad Resistencia dependiente de la curvatura Uso en exterior Depende de la especie de madera concreta elegida para fabricar Bendywood. Para Bendywood haya, el módulo de elasticidad es de N/mm 2 (la madera de haya normal tiene una elasticidad de N/mm 2 ). El límite de elasticidad para Bendywood haya es de 31 N/mm 2 (el de la madera de haya normal es de 59 N/mm 2 ). En general es alta. Su valor exacto depende de la especie de madera elegida para fabricar Bendywood. La resistencia mecánica general de este material es superior al de la madera de la cual procede. No incorpora productos químicos. Es renovable y completamente reciclable. La flexibilidad del material permite diseños y formas imposibles de conseguir con madera maciza La resistencia exacta de una pieza de este material puede ser baja si la curvatura es muy elevada. Para ser utilizada en exterior necesita un tratamiento previo o usar como material de partida una especie de madera naturalmente durable (por ejemplo, teca). Puede emplearse para realizar partes de urbanos que necesite ser curvadas o retorcidas. Por ejemplo, en bancos, pérgolas, estructuras para aparcar bicicletas, kioscos, puntos de venta o de información, etc. Para usarla en urbanos debería tratarse previamente para evitar posibles ataques por agentes xilófagos, o bien elegir como materia prima una especie de madera por sí misma durable. Razón Social: Candidus Prugger Web: Razón Social: Candidus Prugger Web: Brownell, B. Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition) (2005). Princeton Architectural Press. Schwartz, M., and Yair, K. (2010). Making Value: craft & economic and social contribution of makers. Academia.edu Kopecký, Z., and Hlásková, L. (2014). An innovative approach to prediction energetic effects of wood cutting process with circular-saw blades. Wood Research, 59(5): Patentes relacionadas: Página 96 de 423

97 Patente DE U1: Sitzmöbel (Asiento) Enlaces web: Página 97 de 423

98 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Candidus Prugger Nombre producto: Bendywood Definición: Diferentes realizados con Bendywood. Una mesa (arriba izquierda), una estructura artística (arriba derecha), la barandilla de unas escaleras (abajo izquierda) y la decoración de un banco similar a las raíces de un árbol (abajo derecha). Página 98 de 423

99 Material 25: madera para exterior CANEXEL MATERIAL CANEXEL Familia Material derivado de la madera Composición 95% de fibras de madera, 3% de cera y 2% de resina fenólica Presentación Tablas/Lamas El material se presenta como lamas fabricadas a partir de fibras de madera, resinas fenólicas y ceras, acabadas con un acabado protector en la cara Descripción vista con 4 capas de pintura acrílica horneadas. detallada La colocación de las lamas se realiza mediante clavos sobre listones de madera separados 400 mm. Funciones Revestimiento Decorativo Sector de aplicación Construcción Mobiliario Ingeniería Fotografías del material Usos Revestimiento exterior Mobiliario Forma de incorporar el material en los Superficial urbanos Apariencia Sólido Opaco Duro textura Rígido Propiedades Durabilidad Muy buena en comparación con productos similares. especiales Otros Alta resistencia al agua Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en Densidad Alta (920 kg/m 3 ) Resistencia a la luz Resistencia al impacto Alta durabilidad Medioambientales Buen aislante térmico Buen aislante acústico Otras Uso estructural limitado Medianamente inflamable Alta Buena La durabilidad resulta elevada tanto frente a agentes bióticos (termitas, carcoma, hongos) como bióticos (radiación ultravioleta y humedad). Se compone de materiales renovables. Es reciclable al 100%. No contiene ni emite formaldehido. Debido a su composición y densidad, tiene una conductividad térmica baja. Debido a su composición y densidad, tiene un aislamiento acústico alto. Necesita un bajo mantenimiento. Puede trabajarse con facilidad. Se pueden emplear las mismas herramientas que se utilizan para la madera. Por el momento tiene un uso restringido en construcción. Su reacción al fuego se clasifica como M3. Página 99 de 423

100 urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Este material puede emplearse como revestimiento de urbanos que dispongan de planos verticales, así como en sus armazones. Razón Social: Canexel Construcciones Web: Razón Social: SCB Soluciones para la fachada Web: Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Archiproducts Nombre producto: CANEXEL RIDGEWOOD Página 100 de 423

101 Material 26: corcho proyectado MATERIAL CORCHO PROYECTADO Familia Material derivado de la madera Composición Partículas de corcho, resinas en base agua, cargas minerales y aditivos Presentación Dispersión acuosa El corcho para proyectar o corcho proyectado está compuesto por una mezcla de materiales basados en el corcho triturado en polvo. El corcho en polvo se disuelve en una solución con celulosa, una emulsión acrílica en base agua y con los pigmentos orgánicos o inorgánicos necesarios para darle el color deseado. Este material es ecológico y renovable, y su uso como revestimiento es adecuado por ser impermeable, transpirable, elástico y aislante térmico y acústico. Dado que el componente líquido es una resina, ésta aglomera los Descripción componentes y permite trabajar el corcho en polvo de forma uniforme, lo detallada cual le confiere, además de las características antes mencionadas, una cualidad estética. También se fabrica una mezcla basada en el corcho triturado para ignifugar estructuras. Se aplica con una pistola de pulverización industrial y un compresor de forma que pueden tratarse múltiples superficies. La capa de corcho queda pegada a la superficie y aporta una solución de larga duración tanto para las humedades como para aislamiento térmico y acústico, además de tener una función impermeabilizante. Funciones Revestimiento Decorativo Aislante Sector de Construcción Ingeniería aplicación Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Revestimiento exterior Durabilidad Superficial Aislamiento. Adherencia Densidad Aislamiento térmico y acústico Decorativo Sólido Elástico Rugoso Por su composición tiene una buena durabilidad. Por su composición tiene un buen aislamiento térmico y acústico. Presenta una buena adherencia sobre distintos sustratos. 0,5 0,7 kg/m 3 (producto en disolución) kg/m 3 (producto aplicado) Propiedades físicas Resistencia a la luz Conductividad térmica Resistencia al Alta 0,050 0,060 W/mK Buena Página 101 de 423

102 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos impacto Permeabilidad al agua líquida Permeabilidad al vapor de agua Buena durabilidad en exteriores Medioambientales Otras Falta de uso estructural Otras 0,5 Baja 0,1 kg/m 2 h Baja Media (Clase I según la norma de ensayo EN ) Muy buena durabilidad, ya que está especialmente diseñado para exteriores. 100% renovable y sostenible No contiene productos químicos ni tóxicos. Bajo o nulo mantenimiento Fácil de aplicar Este material no es válido para usos estructurales Baja fuerza cohesiva del revestimiento Se necesita maquinaria específica para aplicarlo. Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor 1 Proveedor 2 Proveedor 3 Referencias de interés Este material puede emplearse como revestimiento de urbanos, sobre en mampostería, hormigón o madera. Puede servir como revestimiento para parques infantiles, marquesinas de autobuses o kioscos, a fin de aislarlos térmica y acústicamente. Además, puede utilizarse en barreras aislantes. Razón Social: Decorcho S.L. Web: Razón Social: Decoproyec Subertres S.L.U. Web: Razón Social: Grupo Monocolor Web: Branco, F.G., Reis, M.L.B.C., and Tadeu, A. (2008). Experimental evaluation of the durability of cork concrete. Internacional Journal for Housing Science 32: Carrero, A.J. (2015). Tesis doctoral: Los aprovechamientos del monte en el Suroeste Peninsular: el corcho. Repositorio Institucional de la Universidad de Huelva. Daveiga, J., and Ferreira, P. (2005). Smart and nano materials in architecture, in Conference ACADIA 05: Smart Architecture (Savannah: SCAD), pp Fernandes, E.M., Corelo, V.M., Chagas, J.A. M., Mano, J.F., and Reis, R.L. (2011). Properties of new cork-polymer composites: advantages and drawbacks as compared with commercially available fiberboard materials. Composite Structures, 93(12): Gil, L. (2007). New cork agglomerates based on modified lignin ecobinders, in 15th European Biomass Conference & Exhibition (Berlin). Gil, L. (2011). Environmental, sustainability and ecological aspects of cork products for building. Science & Technology of Materials, 23:87 90 Gil, L. (2014). Cork: a strategic material. Frontiers in Chemistry, 2(16):1-2 Gil, L. (2015). Cork: sustainability and new applications. Frontiers in Materials, 1:38 Kim, S. (2011). A Study on Cork-Based Plastic Composite Material, Thesis for Engineer s Degree, Massachusetts Institute of Technology, Cambridge Král, P., Klémek, P., Mishra, P.K., Rademacher, P., and Wimmer, R. (2014). Preparation and characterization of cork layered composite Página 102 de 423

103 plywood boards. Bioresources 9: Pereira, H. (2007). Cork: Biology, Production and Uses. Amsterdam: Elsevier Policarpo, H., Diogo, A.C., Neves, M.M., and Maia, N.M.M. (2013). A note on the estimation of cork composite elasto-dynamic properties and their frequency dependence, in ICEDyn 2013 International Conference on Structural Engineering Dynamics (Sesimbra: Hindowi Publishing Corporation) Silva, J.M., Devezas, T., Silva, A., Gil, L., Nunes, C., and Franco, N. (2010). Exploring the use of cork based composites for aerospace applications. Material Science Forum, : Patentes relacionadas: Patente US A: Flexible cork handle-wrapping strip Patente US A: Synthetic cork-like material and method of making same Patente FR A1: Thermal insulation device for thermal insulation from outside of façade of buildings, has protection layer including reinforcing fibers, and finishing layer defining final appearance of facade, and including projected coating of cork Patente ES B1: Composition containing cork to project Patente U: Cork paint and adhesive for contact adhesion on smooth surfaces. Enlaces web: (IC Suro Institut Català del Suro) Página 103 de 423

104 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Construcciones y Reformas Nombela E Hijos, S.L Nombre producto: Pavimento, barrera y edificio con corcho proyectado Página 104 de 423

105 Material 27: mosaicos de madera FORTIS ARBOR MATERIAL FORTIS ARBOR WOOD MOSAICS Familia Material derivado de la madera Composición Madera de bambú, teca o palisandro Presentación Baldosas Fortis Arbor Word Mosaics son unos azulejos fabricados con madera gestionada de forma ecológica. Descripción detallada Se fabrican con 3 maderas diferentes, según el acabado final deseado: bambú, teca o palisandro. La madera se recoge de restos y pequeñas piezas que son demasiado pequeñas para utilizarse en la industria del mueble. Funciones Decorativa Recubrimiento Sector de aplicación Construcción Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material Paredes Salpicaderos Encimeras Suelos Superficial Suave Durabilidad Otros Resistencia a la radiación ultravioleta Resistencia en exteriores Resistencia al rayado Densidad Resistencia al fuego Aislamiento acústico medio Medioambientales Gran variedad de colores y texturas Fabricación e instalación manuales por el momento Opaca Buena Aspecto estético atractivo Moderada Moderada Buena Media. Su valor exacto depende de la especie de madera elegida. No disponible Proporciona un aislamiento acústico aceptable. Es un material 100% sostenible. Valoriza residuos. Admite una enorme gama de texturas y colores, y pueden combinarse distintas texturas. Hasta ahora, cada azulejo se corta y se acaba a mano. En el futuro sería conveniente disponer de un sistema industrial de fabricación e instalación. Página 105 de 423

106 para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Otras Resistencia química reducida. Su uso está limitado en ambientes con exposición frecuente al agua. Puede usarse para revestimientos decorativos de urbanos, barreras y edificios (exoesqueletos). Razón Social: Flux Studios Web: Razón Social: Flux Studios Web: Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Flux Studios Nombre producto: Fortis Arbor Año: 2014 Página 106 de 423

107 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Flux Studios Nombre producto: Fortis Arbor Año: 2014 Página 107 de 423

108 Material 28: tubos de madera LIGNOTUBE MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación LIGNOTUBE Material derivado de la madera Tubos fabricados a partir de chapas de madera natural Tubo/conducto Este material se presenta en forma de tubos ligeros, de bajo espesor y alta resistencia fabricados a partir de chapas de madera natural unidas mediante adhesivos. Se pueden trabajar con los procedimientos habituales empleados con los materiales tradicionales de madera (corte, taladrado, encolado, fresado, pintado), sin usar herramientas especiales. Se dispone de tubos que van desde hasta una longitud de 3 m, con diámetros internos que oscilan entre 20 mm y 100 mm y un espesor que va de 1 mm a 10 mm. Estos tubos pueden usarse en construcciones ligeras, estructuras temporales y mobiliario. Elementos semiestructurales o no estructurales Decorativo Construcción/Ingeniería Mobiliario Diseño Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas Soporte Volumétrica Conducto Construcción ligera Mobiliario Sólido Opaco Mate Suave Durabilidad Buena Resistencia al rayado Buena Densidad Baja Resistencia a la luz Buena durabilidad Medioambientales Baja densidad Limitaciones estructurales Buena Las especies de madera que se utilizan para las chapas del material son de durabilidad alta. Es un material 100% sostenible. No contiene ni emite formaldehido. Por la forma del material, la densidad es muy baja en comparación con otros materiales de madera. Su uso para construcción se haya restringido a cargas mecánicas poco elevadas (construcción ligera). Página 108 de 423

109 del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que éste material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Escasa resistencia al fuego Por la forma del material y su baja densidad, su resistencia al fuego es baja. Los tubos LignoTUBE pueden emplearse como elemento básico en la construcción de urbanos. Por ejemplo, para patas de mobiliario, postes de señales y para farolas. Razón Social: LignoTUBE technologies Web: Razón Social: LignoTUBE technologies Web: Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Design-factory gmbh Nombre producto: Lámpara Lucide Diseñado por: Design-factory Gmbh Año: 2012 Página 109 de 423

110 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: -- Nombre producto: Taburete Hyperwood Diseñado por: -- Año: 2014 Página 110 de 423

111 Material 29: material para exterior VIVIX MATERIAL VIVIX Familia Material derivado de la madera Composición Fibras de madera, resinas fenólicas, papel y pigmentos Presentación Panel/tablero Vivix es un material fenólico fabricado por Fornica Group. Se comercializa como tablero y como paneles para fachadas con superficies decorativas en ambos lados. Estos tableros y paneles son robustos, rígidos y resistentes. En su fabricación se usan resinas termoestables resistentes reforzadas con Descripción detallada fibras lignocelulósicas procedentes de madera para darle dureza y durabilidad. El material puede encontrarse con una gran variedad de colores, desde colores simples hasta patrones de la naturaleza que combinan varios colores. La gran variedad de colores permiten a los diseñadores y arquitectos crear estructuras originales y de buen aspecto estético. Funciones Revestimiento Decorativo Aislamiento Sector de Construcción e aplicación ingeniería Mobiliario Carpintería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Panelado Mobiliario Estructuras singulares Aislamiento térmico (fachada ventilada) Decoración Superficial Sólido Rígido Opaco, con gran variedad de colores Durabilidad El uso de resinas termoestables lo hace muy durable, incluso en ambientes agresivos. Es estanco al agua. Otros Es ligero y fácil de cortar, mecanizar, montar y limpiar. Resiste muy bien la abrasión y la luz UV. Densidad kg/m 3 (mín.) Módulo de flexión N/mm 2 Resistencia a la flexión 80 N/mm 2 Resistencia a la tracción 60 N/mm 2 Resistencia al impacto Altura mm (D = 10 mm máx.) Norma de ensayo: Página 111 de 423

112 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Reacción al fuego Resistencia a condiciones húmedas Conductividad térmica Estabilidad dimensional a temperatura elevada Buen aislante térmico y acústico Medioambientales Otras Uso estructural limitado Medioambientales B-s1, d0 Aumento de masa: 8% (máx.) Grado de aspecto: 4 (mín.) 0,24 W/m K (para un espesor de 8 mm) Longitudinal= 0,3% Transversal: 0,6% EN Norma EN Por su composición es un material con buenas propiedades como aislante térmico y acústico. Los pigmentos de color no contienen metales pesados ni disolventes. La mayor parte del material está fabricado con madera. Revaloriza residuos, pues contiene un 3% de fibra de madera reciclada. Buena resistencia a la luz ultravioleta. Buena resistencia a la abrasión. Buena resistencia a los choques térmicos. Los paneles de este material son ligeros y fáciles de cortar, mecanizar, montar y limpiar Es un material apto para realizar pequeñas estructuras (parques infantiles, marquesinas de autobús, kioscos, soportes de paneles, etc.) o como revestimiento en estructuras de mayor tamaño. No es válido para usos estructurales en construcciones grandes o pesadas. No es un material 100% sostenible. Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Puede emplearse para la fabricación de señales, parques infantiles, kioscos, muebles, pérgolas, paneles informativos, exoesqueletos de edificios, puntos de información, etc. También puede emplearse como revestimiento de la estructura de un objeto urbano, para aislar térmicamente o como elemento decorativo. Razón Social: Formica Web: Razón Social: Formica Web: Vivix by Formica. (2011). Fixing System (FS) Series Fabrication and Installation Manual. nstallation_guide pdf Zapata, M.A., (2012). Proyecto de Fin de Carrera: La fachada ventilada: su estudio y posibilidades. Universitat de Lleida. Escola Politécnica Superior Patentes de interés: Patente US B2: Cladding system for building laminates Enlaces web: Página 112 de 423

113 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Formica Nombre producto: Vivix F7912 Storm Diseñado por: Archus Architects y Wiig oghorgmo Architects Descripción: Torre de control del aeropuerto de Kristiansand (Noruega) Página 113 de 423

114 Imagen 2 Fuente de la imagen: Compañía: Formica Nombre producto: Vivix Diseñado por: Idom Descripción: Techos de los peajes de Trapagarán (Bilbao) Imagen 3 Fuente de la imagen: Compañía: Formica Nombre producto: Vivix Descripción: Escuela infantil en Agra de Orzán (La Coruña) con paneles Vivix en 6 colores Página 114 de 423

115 Material 30: material de serrín y papel reciclado WOOD FOAM MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación WOOD FOAM Material derivado de la madera Papel reciclado y madera (serrín) Tablero/plancha El Instituto Fraunhofer de investigaciones sobre la madera está especializado, entre otros campos, en los composites de fibras naturales, protección de la madera, calidad de la madera, procedimientos de reciclaje y usos de la madera y materiales orgánicos en construcción. Este instituto ha desarrollado el nuevo material derivado de la madera Wood Foam, compuesto de serrín y papel reciclado. Actualmente se encuentra en fase de caracterización y ensayo. El material es totalmente sostenible y sirve para reutilizar residuos. Es de baja densidad (debido principalmente a su porosidad) y tiene unas buenas propiedades mecánicas y térmicas (como aislante térmico) en relación a su bajo peso específico. Aislamiento térmico y Revestimiento acústico Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en Revestimientos Mobiliario ligero Superficial Sólido Aislamiento térmico y acústico Volumétrica Esponjoso / Poroso Absorbente Durabilidad No disponible Otros Estructura porosa de poro abierto Densidad kg/m 3 Conductividad Térmica 0,032 0,04 W/mK Cohesión interna No disponible Hinchazón No disponible Resistencia a la flexión No disponible Elasticidad No disponible Comprensibilidad Media (10%) Al ser un derivado de la madera y tener una Buen aislante estructura muy porosa, tiene buenas propiedades térmico y acústico como aislante térmico y acústico. Medioambientales Es un material 100% sostenible y natural. Página 115 de 423

116 urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Otras Propiedades estructurales limitadas Conocimiento limitado del material hasta el momento Revaloriza residuos. Es fácil de reciclar (al 100%) y de reutilizar. Pueden añadirse aditivos con facilidad y de manera homogénea. Al ser una superficie porosa tiene gran superficie específica. No es un material adecuado para estructuras pesadas. Este material está todavía en investigación, por lo que no se ha caracterizado aún completamente. Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Puede emplearse como material de relleno en una estructura con el fin de aislar, tanto térmica como acústicamente, un espacio. Podría utilizarse en urbanos como parques infantiles, marquesinas de autobuses, kioscos, etc. Al ser de carácter esponjoso es idóneo para suelos de parques infantiles, pistas deportivas al aire libre, etc. Para usos estructurales (soportes de paneles, marquesinas, etc.) podría usarse como componente de un material tipo sándwich, entre dos placas, que podrían ser de madera, acero, plástico o algún composite. Razón Social: Fraunhofer WKI, Institute for Word Research Web: Razón Social: Web: Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press. From, C. O. (2014). Effective thermal insulation with wood foam. Fraunhofer Research News, Enlaces de interés: Página 116 de 423

117 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Fraunhofer WKI, Institute for Wood Research Nombre producto: Wood Foam Descripción: A la izquierda, Wood Foam en estado sólido, ya acabado. Puede apreciarse su estructura porosa. A la derecha pasta de serrín y papel triturado, componentes ambos del nuevo material. Página 117 de 423

118 GRUPO 5: MATERIALES LAMINADOS O ESTRATIFICADOS Material 31: material estratificado de madera de conífera MAPLEX MATERIAL MAPLEX Familia Material estratificado Composición Finas láminas de fibras de madera de conífera Presentación Tablero / planchas Maplex es un material de construcción de nueva generación. Es un material fibroso de alta calidad, compuesto por finas capas de fibras de madera de conífera, procedente de bosques o plantaciones sostenibles y prensadas. Hay dos productos: Maplex P (de alta densidad) y Maplex C (de media densidad). El proceso de fabricación emplea únicamente calor, presión y agua, sin productos químicos como blanqueadores, aglutinantes, formaldehído, productos derivados del petróleo u otros aditivos que puedan liberar gases. Descripción El resultado es un producto 100% sostenible y libre de tóxicos. detallada Se trata de un producto estable, flexible y moldeable. Puede usarse para las mismas funciones que el contrachapado o el tablero MDF, con la peculiaridad de que puede doblarse. La empresa Weidmann lleva fabricando Maplex desde 1877 con el fin de usarlo como aislante eléctrico. En los últimos años la empresa se ha dado cuenta del enorme potencial de dicho producto. Maplex puede ser especialmente interesante para la creación de nuevos diseños, y más teniendo en cuenta el auge de los materiales sostenibles. Ha servido de inspiración a diseñadores como Erika Hanson y Emiliano Godoy. Funciones Decorativo Revestimiento Sector de Construcción Carpintería Ingeniería aplicación Fotografías del material Usos Mobiliario Piezas retorcidas o curvadas Paredes y revestimientos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Superficial Variabilidad en forma Volumétrico Sólido Opaco Flexible Elevada flexibilidad y moldeabilidad Permite fácilmente figuras retorcidas o curvas. Es un material que permite curvaturas elevadas sin romperse. Es posible introducirlo en moldes para darle la forma deseada. Página 118 de 423

119 Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Densidad Conductividad térmica Cohesión interna Hinchazón Resistencia a la flexión Elasticidad Estabilidad dimensional Elevada flexibilidad Medioambientales Moldeable Falta de uso estructural Otras No disponible No disponible No disponible No disponible Buena (el doble que el tablero contrachapado equivalente) Buena (el doble que el tablero contrachapado equivalente) En general es buena, pero depende del tipo de madera empleada. La flexibilidad del material permite diseños y formas imposibles de conseguir con madera maciza 100% sostenible Sin productos químicos Renovable y reciclable Es posible introducir el material en moldes para darle forma, lo cual es imposible con las maderas convencionales, debido a su rigidez. Por su elasticidad, no se recomienda para ser usado como elemento estructural. Por el momento, falta información sobre el producto y sus propiedades físico-mecánicas. Podría emplearse para los mismos usos que el tablero contrachapado o el MDF. Por ejemplo podría usarse para hacer bancos, pérgolas, mobiliario, etc. Aprovechando su flexibilidad pueden ejecutarse formas curvas, que con madera maciza o aserrada serían imposibles. Razón Social: Weidmann Creative Web: Razón Social: Kraftplex Web: Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press Catinella Orrell, R.F. (2006). Sustainable surfacing is the future of fiberboard (Maplex surfacing material). Architectural Record, 194(9):36-36 Dragomir, S. and Diaconu, N. (2015). Managing energy consumption for a renewable triplex system necessary for a passive habitat. Mechanical Testing & Diagnosis, 4:17-23 Lupton, E. (2007). Skin: Surface, Substance and Design. Princeton Architectural Press Enlaces web: Página 119 de 423

120 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Maplex Descripción: Las láminas de Maplex pueden doblarse gracias a su gran flexibilidad (arriba izquierda). Puede fabricarse en diferentes acabados superficiales, tanto en color como en textura, (arriba derecha). Diferentes muebles (silla y mesilla) realizadas con Maplex. Diferentes piezas fabricadas en Maplex, puede mecanizarse fácilmente (abajo derecha) Página 120 de 423

121 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Kraftplex Descripción: Diferentes realizados con Maplex Página 121 de 423

122 Imágenes 3 Fuente de la imagen: Compañía: Maplex Diseñado por: Erika Hanson y Emiliano Godoy Descripción: Pared exterior diseñada por Erika Hanson (izquierda). Silla diseñada por Emiliano Godoy (derecha). Ambos diseñadores encontraron en Maplex el material perfecto para construir diferentes. Página 122 de 423

123 Material 32: material estratificado de papel impregnado con resina RICHLITE MATERIAL RICHLITE Familia Material estratificado Composición 65% papel reciclado / 35% resina fenólica Presentación Tablón, placa y panel Richlite es un material muy duradero, extremadamente versátil y muy sostenible, fabricado a partir de papel impregnado con resina. Desarrollado originalmente hace más de 70 años, Richlite es un material de superficie de alta calidad utilizado en la industria aeroespacial, la industria marina, los deportes, la industria culinaria, arquitectura y diseño, así como en los talleres de mecanizado y fabricación de automóviles. Richlite está formado por capas de papel de alta resistencia mecánica unidas mediante resinas. Su textura depende de las últimas capas de papel Descripción empleadas. Está compuesto de un 65% de papel reciclado y un 35% de detallada resina fenólica. El color de Richlite proviene de una combinación del color del papel y del tono de color ámbar de la resina. Denso y resistente, pero de fácil tratamiento, y agradable a la vista, con un aspecto suave y natural, Richlite se ha convertido en un material idóneo para una amplia gama de arquitectos, diseñadores, fabricantes y desarrolladores de productos industriales. Se usa tanto en guitarras, encimeras de cocina, skateparks, cajas de teléfonos móviles como en moldes de herramientas industriales. Funciones Decorativo Revestimiento Pavimento Sector de Construcción Carpintería Ingeniería aplicación Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Industria aerospacial Industria del automóvil Zonas deportivas Encimera de cocinas Instrumentos musicales Mobiliario Revestimiento de fachadas Superficial Sólido Opaco Gama muy amplia de texturas Rígido Durabilidad Por su diseño y composición, es muy durable en exteriores. Absorción de agua Es muy reducida: 0,82% (en peso) Densidad kg/m 3 Conductividad 0,21 W/mK Página 123 de 423

124 Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Térmica Resitencia a golpes e impactos Alta Resistencia al calor Es resistente hasta 176ºC Resistencia a ácidos Buena Elasticidad Estabilidad dimensional Tratamiento sencillo Medioambientales Durabilidad variable para uso en exteriores Elevada resistencia a golpes e impactos Precio ligeramente más alto que otros materiales competidores No disponible Es alta: su coeficiente de expansión térmica es 3,64 y su absorción de agua es baja. El montaje y tratamiento es fácil y simultáneamente tiene una alta resistencia y durabilidad Está compuesto por 65% de papel reciclado, por lo que sirve para revalorizar residuos. Alta: tiene una elevada durabilidad para sus aplicaciones en exteriores. Los urbanos suelen sufrir golpes e impactos debido a accidentes, vandalismo, etc. Por tanto, este material es muy apropiado para urbanos. Debido a que el 35% del material son resinas fenólicas, su precio es ligeramente más elevado que productos como el tablero de fibras o el tablero MDF. Puede emplearse para la fabricación de muebles interiores y exteriores, peldaños, paneles para paredes, puertas, señalizaciones, molduras, revestimiento exterior, pavimento de zonas de deporte como pistas de patinaje, skateparks, pistas de fútbol sala, etc. Gracias a su gran dureza y durabilidad es adecuado para fabricar urbanos, ya que resiste las inclemencias del tiempo, los actos vandálicos y posibles accidentes. Razón Social: Richlite Web: Razón Social: Pfeiffer GmbH & Co. KG Web: Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press. Referencias de interés Enlaces web: age%20format.pdf Página 124 de 423

125 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Richlite Descripción: Diferentes productos diseñados empleando Richlite. Muebles, señalizaciones en exteriores e instrumentos musicales son solamente algunos de los ejemplos de usos de Richlite Página 125 de 423

126 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Richlite Descripción: Diferentes productos diseñados empleando Richlite. Pistas de skate, mobiliario o revestimientos son otros ejemplos de uso de Richlite Página 126 de 423

127 Imágenes 3 Fuente de la imagen: Compañía: Richlite Descripción: Mesa y mostrador de exterior fabricados con Richlite Página 127 de 423

128 Material 33: tablero laminado de bambú MATERIAL TABLERO LAMINADO DE BAMBÚ Familia Material laminado/tablero Composición Bambú, adhesivos Presentación Tablas, lamas, vigas Este material es un laminado fabricado a partir de la unión de láminas de Descripción detallada ciertas especies de bambú por sus caras, extremos y/o cantos con adhesivos para conformar la pieza final mediante un proceso de prensado en frío o en caliente. Funciones Estructural Decorativo Revestimiento Sector de aplicación Construcción Mobiliario Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Suelos Tableros decorativos Vigas laminadas Elementos estructurales Carpintería Mobiliario Superficial Sólido Volumétrico Opaco Durabilidad Alta Otros Alta resistencia a la tracción Densidad 700 kg/m 3 Resistencia a la luz Resistencia a la tracción Conductividad térmica Elevada durabilidad Ventajas medioambientales Buena estabilidad dimensional Buen aislante térmico Flexibilidad en cuanto a Buena Alta 0,06-0,08 W/(mK) Resiste bien humedades elevadas y es muy resistente al ataque de xilófagos (termitas, carcoma, hongos de pudrición). Procede de materiales renovables y es 100% reciclable. La tasa de crecimiento del bambú es alta (4 años para corte y uso como madera estructural). El material es muy estable en comparación con maderas como el haya o el pino, por ejemplo. Su conductividad térmica es aproximadamente la mitad de la conductividad térmica que tienen maderas comunes como el pino. Las vigas laminadas de este material pueden tener las dimensiones y la forma que se deseen. Página 128 de 423

129 Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés dimensiones y formas Buen aislante acústico Anisotropía Otras La densidad del material y su estructura le confieren un aislamiento acústico superior al de muchas especies de madera y materiales derivados (por ejemplo, tableros aglomerados o MDF). Existe una dependencia de la dirección de las fibras en el comportamiento a esfuerzos de tracción y compresión. Conviene, por tanto, orientar los elementos de este material de modo que la carga se aplique de forma paralela a la fibra. En usos exteriores, debe aplicarse un adhesivo resistente al agua y a la humedad. Deben evitarse adhesivos PVA (acetato de polivinilo) para usos estructurales. Tiene un mayor coste que la madera convencional. Este material puede emplearse como revestimiento de suelos en forma de tarimas (por ejemplo, en parques infantiles), como elemento estructural en forma de vigas y para conformar urbanos donde se requieran tableros (bancos, pérgolas, estructuras para aparcar bicicletas, etc.) o como parte de la estructura de singulares. Por su buen aislamiento acústico, puede emplearse también para barreras acústicas y para revestimientos de edificios (exoesqueletos). Razón Social: Web: Razón Social: Web: Eco-Smart Eco-Smart Lee, A.W.C., Bai, X., and Bangi, P. (1998). Selected properties of laboratory-made laminated bamboo lumber. Holzforschung, 52: Liese, W. (1987). Research on bamboo. Wood Science and Technology, 21(3): Liese, W. (1992). The structure of bamboo in relation to its properties andutilization. Proc., Int. Symposium on Industrial Use of Bamboo, Int. Tropical Timber Org. and Chinese Academy of Forestry Nugroho, N., and Ando, N. (2001). Development of structural composite products made from bamboo II: Fundamental properties of laminated bamboo lumber. Journal of Wood Science, 47(3): Rittironk, S., and Elnieiri, M. (2007). Investigating laminated bamboo lumber as an alternate to wood lumber in residential construction in the United States. Proc., 1st Int. Conf. on Modern Bamboo Structures, Taylor & Francis, Abingdon, U.K., pp Sulastiningsih, I.M., and Nurwati (2009). Physical and mechanical properties of laminated bamboo board. Journal of Tropical Forest Science, 21(3): Patentes relacionadas: Patente EP : A panel of laminated veneer lumber and/or laminated veneer board for outdoor usage Patente EP : Method for manufacturing laminated bamboo strips lumber Patente WO : The multi-layer bamboo plywood and manufacturing method thereof Patente US : Multi species laminated veneer lumber Página 129 de 423

130 Patente US : Phenolic resin-based adhesives and methods of using same in preparing laminated veneer lumber (LVL) Patente US : Multi-layer bamboo plywood and manufacturing method thereof Enlaces web: super-sustainable-structures/ Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Bambrella Ltd. Nombre producto: Parasol línea Sirocco de la empresa Bambrella Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Sunset Bamboo Nombre producto: Asientos Página 130 de 423

131 Imagen 3 Fuente de la imagen: Compañía: J&W Lumber Descripción: Estructura hecha con tablero laminado de bambú Página 131 de 423

132 Material 34: material estratificado de chapa de madera y material textil WOODSKIN MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada WOODSKIN Materiales estratificados Chapa de madera y material textil Tablero WoodSkin es un nuevo material estratificado, fuerte y resistente, que combina la rigidez de los materiales tradicionales (madera) con la flexibilidad de los textiles. Esto permite innumerables aplicaciones tanto para elementos arquitectónicos y de mobiliario como para desarrollar estructuras no convencionales. Mediante programas informáticos pueden colocarse "bisagras digitales" donde se necesite con el fin de programar el material y obtener todas las formas al igual que la impresión en 3D y 4D (impresión 3D con materiales sintéticos capaces de ser programado para cambiar de forma al pasar de un ambiente a otro), pero más rápidamente y con una amplia gama de materiales. Funciones Decorativo Revestimiento Estructural Sector de Carpintería, diseño y Construcción Ingeniería aplicación arte Fotografías del material Usos Estructuras singulares Revestimiento Mobiliario Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Superficial Volumétrica Moldura Sólido Opaco Flexible Flexibilidad Versatilidad en cuanto a formas y diseños Densidad Conductividad térmica Resitencia a golpes e impactos Hinchazón Alta por ser un material estratificado. Permite ejecutar estructuras de cualquier forma y diseño. Esto lo hace idóneo para estructuras orgánicas, que simulan seres vivos. 500 kg/m 3 usando ocume No disponible No disponible No disponible Página 132 de 423

133 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Elasticidad Flexibilidad en forma Medioambientales Durabilidad alta para uso en exteriores Elevada resistencia a golpes e impactos Poca información sobre sus propiedades mecánicas No disponible El uso de este material permite la construcción de formas no convencionales, de una manera muy simple. Es extremamente flexible en forma y fácil de manejar durante el montaje. Está compuesto por chapas de madera y materiales textiles resistentes, por lo que es 100% sostenible. Es totalmente reciclable. Para el uso exterior se usan chapas de ocume, que son normalmente aplicadas para la construcción de barcos. Los urbanos suelen sufrir golpes e impactos debido a accidentes, vandalismo, etc. Que el material sea resistente y duradero es esencial para un objeto urbano. Hay disponible poca información técnica sobre el material, por lo que su uso estructural es limitado. Por su flexibilidad de forma, pueden realizarse formas singulares y poco convencionales, las cuales serían imposibles o muy difíciles de realizar con madera convencional. Por tanto, puede usarse en urbanos como mobiliario, pérgolas, esculturas y estructuras singulares decorativas, estructuras para aparcar bicicletas, kioscos, puntos de venta o de información, exoesqueletos de edificios, paneles informativos, etc. Razón Social: Wood-Skin SRLS Web: Razón Social: Wood-Skin SRLS Web: Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press. Referencias de interés Patentes relacionadas: Patente WO A1: Method for making a covering Enlaces web: Página 133 de 423

134 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Descripción: Wood-Skin SRLS Mesa de ping-pong (arriba) y banco de exterior (abajo) fabricados con WoodSkin. Página 134 de 423

135 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Descripción: Wood-Skin SRLS Diferentes ejemplos de estructuras singulares para exterior realizadas con WoodSkin. Página 135 de 423

136 Imágenes 3 Fuente de la imagen: Compañía: Descripción: Wood-Skin SRLS Estructura singular hecha con WoodSkin para una cubierta. La cubierta está parcialmente agujereada para crear efectos luminosos Página 136 de 423

137 GRUPO 6: MATERIALES MIXTOS Material 35: material compuesto por chapas de madera y tiras de fibra óptica DECORLAM LUMINE MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada DECORLAM LUMINE Material mixto Chapas de madera natural encoladas con tiras de fibra óptica Tableros Decorlam Lumine está compuesto por lamas de madera encoladas yuxtapuestas con fibra óptica insertadas en su interior. Este material está disponible en dos versiones diferentes: 1) Lumine simple: es adecuado para puertas, tabiques, revestimientos de paredes y como filtros de luz artificial o natural. 2) Lumine doble: presenta una delgada capa de fibra óptica de baja potencia entre dos láminas de Lumine. La luz puede ser monocromática (blanco o color) o bien multicolor (RGB). Actualmente para este material se utilizan maderas de roble, haya, fresno, cerezo, nogal, teca, caoba africana, bubinga, wengué, zebrano, etc. El tamaño de los paneles se fabrica a medida, incluyendo el corte, ensamblaje y montaje, inclusión de resinas y sistema LED. El diámetro de la fibra óptica es de 0,5 mm y la anchura de las lamas de madera es de 5 mm o 8 mm (u otras medidas bajo pedido). La longitud máxima es de 3 m con una anchura máxima de 1,2 m. El espesor de las placas varía de 10 mm a 40 mm; los acabados son barnizados satinados, tintados o a medida. Funciones Revestimiento Iluminación Decoración Sector de aplicación Mobiliario Construcción Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Puertas Tabiques Revestimientos Filtros Mobiliario Superficial Rígido Traslúcido Suave Durabilidad Buena Otros Material traslúcido (0-50%) Página 137 de 423

138 Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Densidad Resistencia al rayado Resistencias químicas Resistencia a la luz Control de la iluminación Medioambientales Ligereza Sin uso estructural Otras Baja-media. Su valor exacto depende de la especie de madera elegida. Moderada Moderada Buena Permite un control remoto o programable de la iluminación. Está compuesto por materiales renovables. La densidad es baja o media. Por el momento, no está disponible para uso estructural. Por el momento, su resistencia al fuego es desconocida, si bien se prevé baja, por la esbeltez del material. Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Este material puede usarse en urbanos como muebles, señales, paneles informativos o publicitarios, etc. Razón Social: Lamellux Web: Razón Social: Lamellux Web: Brownell, B. Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). (2005). Princeton Architectural Press Enlaces web: Página 138 de 423

139 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Lamellux Nombre producto: Lamellux Decorlam Lumine Año: 2013 Página 139 de 423

140 Material 36: material 3D BAMBOO MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación BAMBOO Material mixto Bambú y resinas Tablero / Panel El material BAMbOO se presenta como paneles tridimensionales que resultan de combinar secciones de bambú sobre una base de resinas translúcidas. Las secciones de bambú, cortadas en diagonal, pueden estar abiertas o rellenadas con una resina de diferente color para crear efectos espaciales. Cambiando la cantidad, dirección y tamaño de los óvalos de bambú cambian tanto las propiedades acústicas de los paneles como su apariencia. La luz potencia el carácter translúcido y el patrón de los paneles, lo que permite efectos estéticos atractivos. Decorativo Construcción Mobiliario Decoración Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Paredes Techos y cubiertas Mobiliario Revestimientos Superficial Sólido Efecto estético Su aspecto es muy atractivo. Propiedades especiales Los cortes de bambú sobresalen de la superficie del Tridimensionalidad panel Densidad kg/m 3 Conductividad Térmica No disponible Cohesión interna No disponible Propiedades Hinchazón No disponible físicas Resistencia a la flexión No disponible Elasticidad No disponible Estabilidad dimensional No disponible Principales Medioambientales Es un material 100% sostenible. Página 140 de 423

141 ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Gran variedad de paneles Baja densidad No apto para uso estructural Falta de información técnica Sirve para revalorizar residuos. Cambiando la dirección, tamaño y orientación de los cortes de bambú y el color de la resina pueden conseguirse una gran variedad de paneles visualmente atractivos y de aspecto moderno. La densidad es baja en comparación con otros paneles similares. Por el momento, está disponible solamente para uso decorativo. El fabricante no proporciona una ficha técnica completa o parcial del material. Puede utilizarse en las partes decorativas u ornamentales de multitud de urbanos (pérgolas, bancos, paradas de autobús, kioskos, marquesinas, etc.). Puede emplearse también en puntos de iluminación y farolas. Por último, puede emplearse como revestimiento de edificios (exoesqueletos), muros y pantallas aislantes. Razón Social: Lama Concept Web: Razón Social: Lama Concept Web: Brownell, B. Transmaterial 3: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). (2010). Princeton Architectural Press Enlaces web: super-sustainable-structures/ Página 141 de 423

142 Material 37: material compuesto de madera y plástico translúcido LUMINATE MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación LUMINATE Material mixto Madera y plástico translúcido. Panel/tablero/puertas Luminate combina plástico translúcido y tiras de madera en un panel rígido que permite el paso de parte de la luz para aplicaciones que normalmente se diseñarían con una superficie opaca. El material es un material acrílico modificado adherido a maderas tropicales mediante un proceso patentado de fusión. Recientemente, el fabricante ha combinado acabados de colores con las tiras translúcidas. Decorativo Construcción Mobiliario Fotografías del material Usos Puertas Paredes y revestimientos Bancos y sillas Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Superficial Sólido Durabilidad Otros Densidad Conductividad térmica Cohesión interna Hinchazón Resistencia a la flexión Elasticidad Estabilidad Gran variedad de Opaco texturas y colores Buena, porque las maderas tropicales utilizadas en su fabricación tienen una resistencia alta frente a insectos y hongos xilófagos. No facilitado por el proveedor Media-alta, dependiendo de la especie de madera tropical utilizada. 0,12-0,14 W/mK Buena. Buena. Las maderas tropicales tienen una hinchazón entre un 30 y un 40% inferior a la de las coníferas occidentales. No facilitado por el proveedor No facilitado por el proveedor No facilitado por el proveedor Página 142 de 423

143 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos dimensional Gran variedad Uso estructural limitado Otras Está disponible en una enorme variedad de colores y texturas. Por el momento, su uso está limitado a mobiliario. Desconocido Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Mobiliario urbano, como bancos y sillas. Revestimientos de edificios (exoesqueletos). Razón Social: Ambro Australia Web: Razón Social: Ambro Australia Web: Brownell, B. Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). (2005). Princeton Architectural Press Enlaces web: s.pdf Página 143 de 423

144 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Ambro Australia Nombre producto: Luminate Página 144 de 423

145 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Ambro Australia Nombre producto: Luminate Página 145 de 423

146 Material 38: viga mixta NAILWEB MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación NAILWEB Material mixto Madera y acero Viga Este material se presenta como una viga compuesta por un alma de chapa perfilada de acero galvanizado, ajustada entre dos alas formadas por largueros de madera resinosa cepillada. Esta viga se inventó en Francia hace 30 años. Hoy en día su uso está muy extendido. Presenta valores de rigidez elevados gracias a su alma de acero y la contraflecha que se le da en fábrica. Gracias a la combinación de acero y madera, la viga Nailweb es muy ligera. Cada una pesa entre 2 y 11 kg/m, por lo que puede transportarse a mano. Puede llegar a medir más de 15 m de longitud. Puede usarse en ambientes húmedos o ambientes agresivos, ya que cuenta un recubrimiento epoxi que la protege de los ataques ambientales. Las partes de madera se tratan con fungicidas e insecticidas para una mayor protección. Estructural Construcción Decoración Ingeniería Fotografías del material Usos Cubiertas Forjados Terrazas Cerchas Rehabilitación Techos Forma de incorporar el material en los Volumétrica urbanos Apariencia textura Sólido Opaco Es muy buena, debido al recubrimiento epoxi y a los Propiedades Durabilidad fungicidas e insecticidas empleados. especiales Otros Ligera (peso entre 2 y 11 kg/m) Densidad No disponible Conductividad Térmica No disponible Cohesión interna Buena Propiedades Hinchazón Bajo físicas Resistencia a la flexión Soporta cargas de entre 150 y 800 kg/m 2. Elasticidad No disponible Estabilidad dimensional Es buena, pues es un material rígido y con bajo hinchazón. Principales Rigidez Gracias a la contra-flecha de la parte metálica la Página 146 de 423

147 ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Medioambientales Ligereza Coste Medioambientales rigidez es elevada. Gran parte del material es de madera, lo que lo hace este material más sostenible que las vigas completamente metálicas. No contiene ni emite formaldehído. Una vez concluido su ciclo de vida, puede reciclarse. Su peso oscila entre 2 y 11 kg/m. Por tanto, puede transportarse a mano. Es un material muy económico No es un material 100% sostenible, ya que contiene acero. Puede emplearse como material estructural para vigas de la estructura de urbanos como parques infantiles, marquesinas de autobuses, kioscos, etc. Razón Social: Nailweb Web: Razón Social: Nailweb Web: Bahadori-Jahromi, A., Wakford, B., Tuner, J., and Zhang B. (2006). Influence of cross-section on the strength of timber beams. Proceding of the Institution of Civil Encineers Structures and Buildings, 159(2): Brownell, B. (2005). Transmaterial: A Catalog of Materials That Redefine our Physical. Environment (1st Edition). Princeton Architectural Press. Hilson, B., and Rodd, P.D. (1985). The Nail-Web Beam. Proceedings of the Institution of Civil Engineers, 79(2): Patentes relacionadas: Patente US : Corrugated toothed web strip with penetration stoppers for construction elements. Patente US A: Construction element Enlaces de interés: Página 147 de 423

148 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Nailweb Descripción: Utilización de Nailweb de forma estructural; puede emplearse esta viga mixta tanto en cubiertas y techos como en forjados. Página 148 de 423

149 Material 39: panel mixto madera-acero MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación PANEL MIXTO MADERA-ACERO Material mixto Acero y madera Tablero / Panel Este material es un aislante mixto de acero-madera con una terminación interior en madera de alta calidad. Su terminación exterior final en acero lacado en distintos colores, totalmente impermeable y estanca, permite sobrecargas de uso muy elevadas. Este material está diseñado para su uso en exteriores y tiene una buena durabilidad. Debido a su superficie de acero, el agua no penetra hasta la madera y le confiere mayor resistencia a impactos. El núcleo de madera hace este material ligero y manejable. Además, este panel tiene unas buenas propiedades como aislante, tanto térmico como acústico. Aislante térmico y Revestimiento acústico Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Tejados / cubiertas Paredes y revestimientos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Durabilidad Otros Densidad Superficial Conductividad térmica Cohesión interna Hinchazón Estabilidad dimensional Sólido Opaco Rígido Buena, pues la capa de acero protege a la madera del agua y del clima. Reacción al fuego Bs2d0 o A1 Ligero y de fácil montaje. Depende del tipo de madera empleada. En conjunto, es elevada en comparación con cualquier madera, ya que el acero aumenta su densidad. Baja, debida a la presencia de madera. Buena Bajo, ya que el acero limita la hinchazón y además le aísla del agua. Buena, ya que el acero limita los posibles hinchamientos de la madera además de aislarla del agua. Página 149 de 423

150 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Buenas propiedades acústicas Medioambientales Elevada resistencia mecánica Uso estructural limitado Medioambientales Por su composición mixta, posee un buen comportamiento como aislante acústico La mayor parte del material es de madera. 100% reciclable. La superficie exterior de acero permite sobrecargas de uso muy elevadas. Es un buen material para urbanos, que pueden estar sometidos a accidentes o actos vandálicos. No es válido para usos estructurales en grandes estructuras. Es un material no 100% sostenible, ya que parte del material es acero. Puede emplearse, por ejemplo, para parques infantiles, marquesinas de autobuses, estructuras de señales y paneles, kioscos, barreras acústicas, estructuras de aparcamiento de bicicletas y motocicletas, etc. Razón Social: Mecar Web: Razón Social: Mecar Web: Herrmann, A.S., Zahlen P.C., and Zuardy I. (2005). Sandwich structures technology in commercial aviation, present application and future trends. Sandwich Structures 7: Advancing with sandwich and materials, Kawasaki, T. and Hawai, S. (2006). Thermal insulation properties of wood-based sandwich panel for use as structural insulated walls and floors. Journal of Wood Science, 52(1):75-83 Thomsen, O.T., Bozhevolnaya, E., and Lyckegaard, A. (2005). Sandwich structures 7: Advancing with Sandwich Structures and Materials. Patentes relacionadas: Patente US A: Composite sandwich panel type construction Patente US A: Sandwich panel construction Patente US A1: Composite panels Enlaces web: Página 150 de 423

151 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Mecar Descripción: Ejemplos de estructuras con panel mixto acero-madera Página 151 de 423

152 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Compañía: Mecar Descripción: Ejemplos de estructuras con panel mixto acero-madera Página 152 de 423

153 Material 40: panel sándwich acero-madera MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada PANEL SÁNDWICH ACERO-MADERA Material mixto Madera, poliestireno y/o lana de roca y cola expansiva. Panel / tablero Este material es un sándwich madera-madera formado por dos tableros de madera de buena calidad trabajados de forma artesanal, entre los que se adhiere un núcleo aislante de poliestireno o lana de roca de alta densidad encolado mediante colas expansivas. Los paneles de este material cumplen funciones de aislamiento. Están compuestos por un tablero hidrófugo en su cara exterior y por un tablero de madera en su cara interior. Cuentan con diferentes acabados interiores, un acabado tipo tarima de gran anchura de paso que confiere al panel una total estabilidad dimensional y un buen acabado estético. También puede elegirse un acabado tipo OSB, de virutas orientadas de diferentes tamaños. Estos acabados OSB resultan apropiados en ambientes ligeramente húmedos. Se puede poner un tablero hidrófugo en la cara interior para ambientes muy húmedos (próximos al mar, por ejemplo). Los fabricantes suministran habitualmente el material con dos núcleos (poliestireno o lana de roca). Hay diferentes fabricantes de paneles sándwich madera-madera, como por ejemplo: Mecar Paneles Sándwich Thermochip Funciones Revestimiento Decorativo Aislamiento Sector de aplicación Construcción Ingeniería Fotografías del material Página 153 de 423

154 Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Tejados y cubiertas Barreras aislantes Superficial Sólido Aislamiento térmico Aislamiento acústico Densidad Conductividad Térmica Cohesión interna Hinchazón Resistencia a la flexión y módulo de elasticidad Estabilidad dimensional Resistencia al fuego Paredes y revestimientos Aislante térmico o acústico Opaco (gran variedad de colores y texturas, pues pueden usarse Rígido distintas especies de madera) La combinación madera-poliestireno/lana de rocamadera hace esté material muy apropiado cuando se requiere un aislamiento térmico exigente. La combinación madera- poliestireno/lana de rocamadera hace esté material muy apropiado cuando se requiere un aislamiento acústico exigente. No disponible. 0,035 W/mK, por lo que es un buen aislante térmico Buena Bajo, depende del tipo de madera empleada. No disponibles. Buena, depende del acabado y del tipo de madera empleada. E, Cs1d0 ó Bs1d0 (para la lana de roca) Por la naturaleza de sus materiales componentes, Buenas propiedades posee unas buenas propiedades de aislamiento aislantes térmico y acústico. Si el núcleo es lana de roca, es un material 100% Medioambientales sostenible y renovable. Sus paneles vienen preparados para que su montaje Facilidad de montaje sea rápido y sencillo. Uso estructural Este material no es apropiado como elemento limitado estructural en estructuras grandes. En caso de usarse para urbanos habría que elegir maderas durables de forma natural (teca, por ejemplo) o habría que someter previamente la madera a un tratamiento biocida Otras (sales de cobre, productos orgánicos). Si el núcleo del sándwich es de poliestireno, el material no es un material totalmente sostenible ni renovable, pues este plástico es de origen petroquímico. Puede emplearse para realizar los tejados, cubiertas, revestimientos y paredes de urbanos que necesiten un buen aislamiento térmico y/o acústico. Por ejemplo para parques infantiles, marquesinas de autobuses, kioscos, barreras acústicas, etc. Para asegurar su durabilidad en exteriores, habría que elegir maderas durables de forma natural o habría que someter previamente la madera a un tratamiento biocida, bien por spray o barnizado o bien mediante tratamiento en autoclave, dependiendo del entorno donde fuera a instalarse el objeto Página 154 de 423

155 Fabricantes Referencias de interés urbano. Razón Social: Mecar Web: Razón Social: Thermochip Web: Razón Social: Panel Sandwich Web Herrmann, A., Zahlen P.C., and Zuardy I. (2005). Sandwich structures technology in commercial aviation, present application and future trends Kawasaki, T. and Hawai, S. (2006). Thermal insulation properties of wood-based sandwich panel for use as structural insulated walls and floors. Journal of Wood Science, 52(1):75-83 Thomsen, O. T., Bozhevolnaya, E., and Lyckegaard, A. (2005). Sandwich structures 7: Advancing with Sandwich Structures and Materials Patentes relacionadas: Patente US A: Sandwich panel structure for supporting shelves. Patente US A1: Composite sandwich panel and method of making same Enlaces web: Página 155 de 423

156 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Mecar Descripción: Ejemplos de estructuras con panel sándwich madera-madera Página 156 de 423

157 3. Análisis de los materiales de cerámica y derivados Este apartado corresponde a resultados de la tarea 2.1 del PT2, que se presentan como fichas individuales. GRUPO 1: SEGÚN CONFORMADO Material 1: cerámica extrudida MATERIAL CERÁMICA EXTRUDIDA Familia Conformado Composición Baldosa cerámica conformada por extrusión Presentación Piezas de diferentes formatos Reciben este nombre las baldosas cerámicas que son conformadas mediante la tecnología de conformado conocida como extrusionadora. Consiste en hacer pasar una masa plástica de arcilla por un orificio con la forma final de la pieza, obteniendo así un cordón continuo de material que va siendo cortado del largo que se desea. Esta técnica se caracteriza por obtener producciones más bajas, pero permite obtener materiales de características singulares, entre las que Descripción detallada destaca el aspecto rústico o tradicional, piezas con formas más complejas, posibilidad de mayor grosor. Por todo ello, es un producto muy valorado para determinados usos, destacando los bordes y suelo exterior de piscinas, escaleras exteriores y también productos especialmente desarrollados para terrazas, aceras y otros usos urbanos. Las baldosas extrudidas se distinguen en cuanto a normativa por ser las que se engloban bajo Grupo A, siendo las prensadas en seco el grupo B. Ambos sistemas de conformado abarcan prácticamente la totalidad de la producción de baldosas. Funciones Estructural Decorativo Sector de aplicación Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Revestimiento Antideslizante Superficies de parques infantiles Pavimentos exteriores Fachadas Celosías Superficial Sólido Volumétrica Opaco Página 157 de 423

158 Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Referencias de interés Durabilidad Otros Densidad Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico (Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Resistencia mecánica Medioambientales Personalización Estructurales Otras Muy buena Resistente al agua Media-alta. Depende de la composición Depende de la composición Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Elevada resistencia mecánica Revalorización de residuos El proceso de extrusión permite personalizar la sección de la pieza cerámica, adaptando el diseño a las necesidades del proyecto. Comportamiento adecuado para usos en los que no se precisen elevadas prestaciones mecánicas. Este tipo de tableros pueden encontrar aplicación en suelos de parques infantiles, en forma de pantallas acústicas, permitiendo reducir los niveles de ruido en zonas residenciales, urbanas e industriales gracias a la atenuación de la contaminación sonora procedente de carreteras, vías de tren o industrias. Se puede utilizar en mobiliario urbano, o como materia prima para material de construcción (ladrillos). Por último, pueden emplearse también como elementos para generar medianeras o celosías que se convierten en filtros visuales entre espacios interiores y exteriores. Razón Social: EXAGRES, NATUCER, ROSA GRES Web: Patentes relacionadas: Patente US B1: Process and system for vitrified extruded ceramic tiles and profiles Patente US AExtruded facade tile Enlaces web: Página 158 de 423

159 Imagen 1 Imagen 2 Fuente de la imagen: Diseñado por: Enric Miralles y Benedetta Tagliabue Año: 2005 Fuente de la imagen: Compañía: Equipe Cerámicas Nombre del producto: Colección Sfera Diseñado por: Carlos Ferrater Año: 2006 Página 159 de 423

160 Imagen 3 Fuente de la imagen: Compañía: Cerámica Cumella Nombre producto: Celosía cerámica SF Diseñado por: Pol Femenias Año: Página 160 de 423

161 Material 2: cerámica prensada MATERIAL CERAMICA PRENSADA Familia Conformado Composición Baldosa cerámica conformada por prensado en seco Presentación Piezas de diferentes formatos Este tipo de baldosa es el más habitual ya que engloba aproximadamente el 90 % del producto cerámico fabricado. Su singularidad está en el proceso de prensado. Este proceso de producción ha evolucionado enormemente en los últimos 30 años, siendo clave el pre-procesado de las materias primas con la obtención del atomizado. Este tratamiento ha permitido que el producto evolucione a grandes formatos, manteniendo la uniformidad de sus propiedades en toda su extensión. Del mismo modo, también ha permitido evolucionar en el Descripción ancho, hasta ahora limitado a las necesidades mínimas de producción y detallada posterior distribución y colocación, teniendo materiales que van desde los 3 mm hasta materiales que alcanzan los 2 cm. El proceso de prensado permite obtener grandes producciones de material, aunque siempre limitado a formatos rectangulares y con pequeños relieves en superficie. Las baldosas prensadas se distinguen en cuanto a normativa por ser las que se engloban bajo Grupo B, siendo las extrudidas el grupo A. Ambos sistemas de conformado abarcan prácticamente la totalidad de la producción de baldosas. Funciones Estructural Decorativo Sector de Construcción e Urbanismo Interiorismo aplicación Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Revestimiento interiores y exteriores Pavimentos interiores y exteriores Superficial Sólido Durabilidad Otros Densidad Conductividad Antideslizante Translúcido Muy buena Resistente al agua Media-alta. Depende de la composición Depende de la composición Página 161 de 423

162 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Propiedades estructurales Medioambientales Propiedades estéticas Uso Otras Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Alta resistencia en exteriores Se usa cogeneración para fabricarlo. Es un material reciclabe. La personalización de la superficie (color, gráfica, textura, relieve, efectos) y el formato permite obtener infinidad de acabados, que imitan a la perfección casi cualquier material (madera, metal, piedra, mármoles, etc.) Puede haber problemas si se selecciona un material inadecuado para el uso previsto. Seleccionando el material adecuado y colocándolo adecuadamente no presenta ninguna desventaja técnica. La solución cerámica puede ser más cara que las tradicionales y requiere mano de obra especializada. Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Este tipo de cerámica puede utilizarse en el revestimiento de superficies, tanto interiores como exteriores. Escogiendo el formato adecuado, puede hacer las funciones de piel de la mayoría de urbanos, si bien se encontraría en el límite en aquellos de tamaño muy reducido. Razón Social: +100 empresas Web: Razón Social: Web: Luiz da Silva A., Michael Bernardin A., and Hotz D. (2015). Forming of thin porcelain tiles: A comparison between tape casting and dry pressing.ceramics International, 40(2): Sokolar R., Vodova L. (2011). The effect of fluidized fly ash on the properties of dry pressed ceramic tiles based on fly ash clay body. Ceramics International, 37(7): Patentes relacionadas: Patente EP A2: Device for feeding powders to a ceramic tile forming press Patente US : A method for forming ceramic titles, including those of large dimensions, and a device for implementing the method Patente WO A1: Multi-punch press Enlaces web: Página 162 de 423

163 Imagen 1 Fuente de la imagen: Compañia: TAU CERAMICA Nombre del producto: Porcelánico prensado Año: 2009 Página 163 de 423

164 Material 3: cerámica obtenida por prensado plástico MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada PRENSADO PLÁSTICO Conformado Baldosa cerámica conformada por prensado plástico A medida El conformado plástico permite obtener baldosas y otros tipos de materiales cerámicos de formas mucho más complejas y voluminosas a las que se obtiene por las técnicas de conformado habituales, como el prensado en seco o la extrusión. Funciones Estructural Decorativa Iluminación natural Sector de aplicación Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Revestimiento Objetos cerámicos celosías Superficial Sólido Durabilidad Otros Densidad Conductividad Térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Volumétrica Opaco Muy buena Resistente al agua Media-alta. Depende de la composición Depende de la composición Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Principales ventajas del material para Propiedades estéticas Versatilidad en Permite la personalización de piezas cerámicas adaptadas al proyecto. Permite obtener formas complejas. Página 164 de 423

165 su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos cuanto a forma Otras Estructurales Otras Control / protección solar Al tratarse de piezas volumétricas, se debe diseñar la pieza cerámica junto al sistema de fijación para garantizar su correcta instalación Al tratarse de tiradas cortas, el coste es elevado Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Este proceso de conformado permite adaptar la geometría de la pieza a las necesidades del proyecto, por lo tanto, la aplicación de estos productos en el espacio urbanos es muy amplia. En principio, la aplicación más usual suele ser medianeras, elementos separadores y envolventes de edificios. Razón Social: Web: Razón Social: Web: Web: EXAGRES, DECORATIVA, CUMELLA Patentes relacionadas: Patente JP (A): Compression molding apparatus for ceramic granulated body. Patente JPH (A): Compression molding composition for ceramic moldings. Enlaces web: Página 165 de 423

166 Imágenes 1 Fuente de la imagen: / Compañía: Cumella-Decorativa Nombre producto: Celosía para el pabellón de España de la Expo de Aichi 2005 Diseñado por: Alejandro Zaera Año: 2005 Imagen 2 Fuente de la imagen: Compañía: Cumella Nombre producto: Envolvente del Centro de arte Botín Diseñado por: Renzo Piano Año: 2015 Página 166 de 423

167 Material 4: cerámica obtenida por colada MATERIAL CERAMICA COLADA Familia Conformado Composición Baldosa cerámica u otro objeto conformado por proceso de colada Presentación Producto a medida El proceso de colado consiste en la obtención de una baldosa u objeto cerámico a partir de una composición cerámica en estado líquido (elevado porcentaje de agua), la cual se vierte sobre un molde que puede ser abierto (en el caso de una baldosa) o cerrado en el caso de con formas más complejas (tazas, jarrones, inodoros, etc.). No es una técnica habitualmente utilizada para la obtención de baldosas, si bien todavía existe alguna empresa que recurre a la misma por determinadas singularidades del producto, o para la obtención de piezas cerámicas con un gran relieve que proporciona una sensación de Descripción profundidad detallada Es más habitual el uso de esta técnica para obtener productos cerámicos de formas complejas que no pueden ser obtenidos por las técnicas más habituales de prensado y extrusión. La tradicional técnica de colado por gravedad sobre molde de escayola ha sido optimizada con el avance de la tecnología y los materiales, siendo habitual procesos en los que la barbotina o composición cerámica son forzados al interior del molde por presión (mejorando así el rellenado a una mayor viscosidad). Al mismo tiempo, el material de estos moldes ha sido mejorado, optimizando la eliminación del agua de la barbotina y la resistencia del propio molde para obtener así mayor número de piezas. Funciones Estructural Decorativo Sector de Construcción Interiorismo Ingeniería aplicación Fotografías del material Sanitarios Vajilleria Ornamentación Usos Revestimientos cerámicos Forma de incorporar el material en los Volumétrico urbanos Apariencia textura Sólido Personalizable Propiedades Durabilidad Muy Buena especiales Otros Resistente al agua Propiedades Densidad Media-alta. Depende de la composición Página 167 de 423

168 físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Propiedades estructurales Medioambientales Propiedades estéticas Resistencia variable en caso de vandalismo Coste Depende de la composición Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Alta resistencia en exteriores El material puede reciclarse. Puede usarse para encapsular residuos tóxicos El tipo de conformado permite obtener piezas de formas sumamente complejas Los conformados mediante esta técnica pueden ser algo quebradizos si no se diseñan de un grosor adecuado, por lo que pueden ser especialmente sensibles al vandalismo Dependiendo de la forma requerida, el precio puede superar a la de otras soluciones cerámicas más convencionales. Es el material adecuado para el desarrollo de piezas u de especial dificultad, como puede ser la parte superior de farolas, bolardos, bancos de cerámica, elementos ornamentales, etc. Razón Social: +100 empresas Web: Razón Social: Web: Patentes relacionadas: Patente SU A1: Line for slip-casting decoration of ceramic tiles Enlaces web: Página 168 de 423

169 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañia: Cumella Nombre producto: Ceramic Shell Diseñado por: M. Bechthold, Leire Asensio Villoria, Felix Raspall, Stefano Andreani, Jose Luis García del Castillo Lopez, Amanda Lee, Kevin Hinz Año: 2014 Página 169 de 423

170 GRUPO 2: SEGÚN COMPOSICIÓN Material 5: cerámica porcelánico MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada CERAMICA PORCELANICO Composición Baldosa cerámica conformada con una pasta porcelánica Cualquier formato El material cerámico categorizado como porcelánico se distingue por la muy baja absorción de agua que presenta. Esta categoría de material es independiente del modo de conformado, aunque es más habitual el prensado. Se puede encontrar producto comercial esmaltado o sin esmaltar, ya que la baja absorción de agua lo permite. Este bajo valor de absorción lo hace un producto ideal para su colocación a la intemperie en cualquier área geográfica, incluso aquellas dónde las heladas son habituales, ya que resiste perfectamente. También se puede encontrar producto comercial pulido, aunque si no está especialmente tratada la superficie es proclive a presentar una baja resistencia a las manchas. Este producto pulido presenta valores de resbaladicidad muy bajos, por lo que no es recomendable para exterior. El elevado transito reduce el brillo, siendo un problema a medio plazo. Funciones Estructural Decorativo Sector de aplicación Construcción e ingeniería Interiorismo Urbanismo Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Pavimento Revestimientos Superficial Sólido Durabilidad Otros Personalizable Muy buena Resistente al agua Página 170 de 423

171 Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Densidad Alta ( kg/m 3 ) Conductividad Térmica 1,3 W/mK Resistencia al rayado Alta Expansión por humedad < 0,1 mm/m Calor específico ( Cp 840 J/kgK ) Resistencia a la helada Alta Estabilidad dimensional Muy buena Propiedades estructurales Alta resistencia en exteriores Medioambientales El material puede reciclarse. Propiedades estéticas Pérdida de brillo Peligro de resbalón en algunos usos Son máximas, ya que es compatible con cualquier acabado. El material pulido puede perder parcialmente el brillo por elevado transito sobre su superficie, lo que es especialmente problemático si se tiene en cuenta que no es posible el repulido. El pulido presenta bajos valores de resbaladicidad, lo cual se puede traducir en resbalones, sobre todo en pendientes o cuando está húmedo el suelo. Es el material adecuado para el pavimento de aceras, plazas, superficies de espacios públicos, y también el revestimiento de fachadas o cualquier pared exterior. TAU Cerámica, Rocersa, Porcelanosa, etc. Razón Social: (+100 empresas) Web: Razón Social: Web: Lisandra R. (2017) Pyroplastic deformation of porcelain stoneware tiles: Wet vs. dry processingoriginal Research Article. Journal of the European Ceramic Society, 37(1): L. da Silva A. (2014) Effect of reduction of thickness on microstructure and properties of porcelain stoneware tiles. Ceramics International, 40(9): Novais, M., Seabra, M.P., and LabrinchaWood, J.A. (2015). Waste incorporation for lightweight porcelain stoneware tiles with tailored thermal conductivity. Journal of Cleaner Production, 90:66-72 Patentes relacionadas: Patente WO A1: Composition and method for producing reinforced ceramic tiles made from porcelain stoneware. Patente MX A: Porcelain composition comprising nanometer-scale ceramic oxides. Página 171 de 423

172 Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañia: TAU Cerámica Nombre producto: Civis Agora Diseañado por: Ayuntamiento de Castellón Año: 2011 Página 172 de 423

173 Material 6: cerámica de gres MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada CERAMICA GRES Composición Baldosa cerámica conformada con una pasta de gres Cualquier formato El material cerámico categorizado como gres se distingue por absorción de agua baja o media-baja. Esta categoría de material es independiente del modo de conformado, aunque el más habitual es el prensado. En este caso el producto es habitualmente esmaltado dado que la porosidad, aunque baja, es suficiente para dejar pasar la humedad. Un engobe que sella y un esmalte que reviste este engobe es el acabado habitual, unido a otras posibilidades estéticas como puede ser serigrafías, granillas u otras decoraciones. Existe producto cerámico de gres conformado por extrusionado y que no es esmaltado, el cual, pese a presentar relativa absorción de agua, no presenta problemas a la helada. Esto, unido a su elevada resistencia y aspecto rustico, lo hacen apto para diferentes usos urbanos posteriormente descritos. El color de la base de este producto depende del tipo de arcillas utilizadas en su composición, pudiendo distinguir entre pasta blanca y pasta roja. Este tipo de producto es susceptible de colocarse como pavimento de suelos, bien sea para locales residenciales o lugares públicos. Funciones Estructural Decorativo Sector de aplicación Construcción Interiorismo Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Pavimento Revestimientos Superficial Sólido Personalizable Durabilidad Muy Buena Otros Resistente al agua Densidad Alta ( kg/m 3 ) Conductividad 1,2 W/mK Página 173 de 423

174 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que este material puede ser utilizado Proveedor Distribuidor Referencias de interés Térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Propiedades estructurales Ambientales Propiedades estéticas Uso Otras Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Tiene una alta resistencia mecánica. También resiste muy bien el desgaste, lo que es idóneo para zonas de elevado tránsito. Tiene un bajo coste de limpieza y mantenimiento Las máximas ya que es compatible con cualquier acabado Hasta el momento, el gres esmaltado se ha utilizado sobre todo para ambientes interiores. El gres esmaltado se usa sobre todo para pavimento y revestimiento de interiores. El gres rústico se usa sobre todo para pavimento de paseos, parques, aceras y recubrimiento de fachadas o paredes en las que se busca una estética rústica. Pamessa, Keraben,TAU Cerámica, Razón Social: Rocersa, etc. (+100 empresas) Web: Razón Social: Web: Enlaces web: Página 174 de 423

175 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañia: Sin especificar Nombre producto: Sin especificar Diseñado por: José Ignacio Linazasoro Año: 2007 Página 175 de 423

176 Material 7: cerámica porosa (azulejo) MATERIAL CERAMICA POROSA (AZULEJO) Familia Composición Composición Baldosa cerámica conformada con una pasta conocida como porosa Presentación Cualquier formato El material cerámico categorizado como porosa o azulejo se distingue por una absorción de agua alta. Esta categoría de material es independiente del modo de conformado, aunque el más habitual es el prensado. En este caso el producto es siempre esmaltado debido a su elevada porosidad. Un engobe que sella y un esmalte que reviste este engobe es el acabado habitual, unido a otras posibilidades estéticas como puede ser serigrafías, Descripción granillas u otras decoraciones. detallada El color de la base de este producto depende del tipo de arcillas utilizadas en su composición, pudiendo distinguir entre pasta blanca y pasta roja. Comercialmente está más valorado el de pasta blanca, de aspecto más elegante antes de su colocación, aunque inapreciable una vez colocado. Este tipo de producto es susceptible de colocarse como revestimiento de paredes, bien sea para locales residenciales como lugares públicos. Funciones Estructural Decorativo Sector de aplicación Construcción Interiorismo Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Revestimiento de interiores Superficial Sólido Personalizable Durabilidad Muy buena Otros Resistente al agua Densidad Alta ( kg/m 3 ) Conductividad térmica 1,2 W/mK Resistencia al rayado Alta Expansión por humedad < 0,1 mm/m Página 176 de 423

177 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Resistencia Medioambientales Propiedades estéticas 840 J/kgK Alta Muy Buena Es muy resistente al rayado, agentes químicos, productos de limpieza, etc. Tiene un bajo coste de limpieza y mantenimiento Las máximas ya que es compatible con cualquier acabado Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Uso Otras -- No se han descrito Puede ser el material base para mosaicos de trencadís, revestimiento de bancos, mesas, kioskos, pequeñas estructuras decorativas o funcionales, etc. Proveedor Distribuidor Referencias de interés Razón Social: Web: Razón Social: Web: Enlaces web: Fabresa, Interleva Trencadis Página 177 de 423

178 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañia: Interleva Trencadís Año: 2011 Página 178 de 423

179 Material 8: cerámica muy porosa MATERIAL CERAMICA MUY POROSA Familia Composición Baldosa cerámica conformada con una pasta que genera una porosidad Composición elevada Presentación Cualquier formato Este tipo de material cerámico no está todavía considerado como una categoría adicional a las ya existentes en normativa y demás guías de referencia del sector. Aunque las formas de obtener materiales cerámicos de elevada porosidad pueden ser varias (aglomeración, uso de matrices orgánicas, etc.), en este caso se hace referencia a la obtenida por la singularidad de la composición de materias primas utilizadas. Este tipo de composiciones tienen utilidad para otro tipo de usos (filtros, Descripción aislantes, etc.) más vinculados a una tipología de cerámicas técnicas, pero detallada si es destacable uno de sus más recientes usos, concretamente el revestimiento de techos. Por las excelentes propiedades de la cerámica, este tipo de recubrimiento se presenta a priori con una serie de ventajas sobre la mayoría de productos actualmente utilizados, por lo que se espera tenga un importante recorrido comercial. Adicionalmente, la empresa fabricante de este producto también ha desarrollado un esmalte que permite la decoración mediante tecnologías de chorro de tinta, lo cual se traduce en poder personalizar el techo de cualquier espacio con la gráfica deseada. Funciones Estructural Decorativo Sector de Interiorismo, Construcción Ingeniería aplicación personalización Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Revestimiento de techos Superficial Sólido Personalizable Página 179 de 423

180 Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que este material puede ser utilizado Proveedor Distribuidor Referencias de interés Durabilidad Muy buena Otros Resistente al agua Densidad Baja ( kg/m 3 ) Conductividad Térmica 0,31 W/mK Resistencia al rayado Alta Expansión por humedad < 0,1 mm/m Calor específico ( Cp 840 J/kgK ) Resistencia a la helada Alta Estabilidad dimensional Muy buena No se deteriora por humedades o fugas. Resistencia No se mancha por aceites y vapores. Es ignífugo. Medioambientales Tienen un bajo coste de limpieza y mantenimiento. Propiedades Puede personalizarse la gráfica mediante impresión estéticas digital. Uso Otras -- No se han descrito Recubrimiento del techo de marquesinas (con rotulo del nombre de la estación), aparcamientos de coches semicubiertos, pequeñas estructuras decorativas o funcionales, etc. Razón Social: Neos Additives sl. Web: Razón Social: Web: Patentes relacionadas: Patente WO A1: Low-density ceramic composition and use of product produced therefrom. Patente EP A1: Low-density ceramic composition Enlaces web: Página 180 de 423

181 Imagen 1 Fuente de la imagen: Propia Compañia: NEOS ADDITIVES Nombre del producto: Ceilook Diseañado por: BESTILE Año: 2014 Página 181 de 423

182 Material 9: cerámica de material reciclado MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada CERAMICA CON MATERIAL RECICLADO Composición Baldosa cerámica en la que un porcentaje de su composición es material reciclado Cualquier formato Consiste en la introducción de materiales reciclados como materia prima de la composición. Este material reciclado puede ser material cerámico u otro material procedente de otra industria. El uso de material reciclado está condicionado al tipo de conformado y producto final que se quiere obtener. Mientras que en proceso de conformado menos habituales, como son el extrusionado o la colada, se consigue introducir porcentajes de reciclado más elevados, en productos como el porcelánico prensado la dificultad y los posteriores problemas de defectos hacen que la mayoría de fabricantes descarten esta práctica. Son múltiples los ejemplos que pueden encontrarse de empresas que, cada día más, utilizan el uso de material reciclado como un argumento de marketing, incrementando ligeramente el precio final en concepto de los costes adicionales que ello conlleva. Un ejemplo muy interesante es el último objetivo alcanzado en el proyecto LIFECERAM, coordinado por ITC. Recientemente se ha logrado formular una composición 100 % integrada por materiales reciclados destinada para el desarrollo de pavimentos urbanos. Puede encontrarse más información sobre el material en los hiperenlaces: Funciones Estructural Decorativo Sector de aplicación Construcción Pavimento urbano Ingeniería Fotografías del material Página 182 de 423

183 Usos Pavimento urbano Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Superficial Sólido Durabilidad Otros Densidad Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico (Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Resistencia mecánica, al ambiente, al deslizamiento y a la suciedad Ambientales Propiedades estéticas Personalizable Muy buena Resistente al agua Media-alta. Depende de la composición Depende de la composición Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Principales Uso No se han descrito Posee una resistencia mecánica suficiente para soportar, además del tránsito peatonal intenso, el paso ocasional de vehículos ligeros y camiones de carga y descarga. Es muy resistente al rayado, agentes químicos, productos de limpieza, etc. La capa de esmalte que tiene proporciona una resistencia al deslizamiento suficiente para asegurar el tránsito confortable de las personas sobre el pavimento, tanto en seco como en mojado. Presenta una baja retención de suciedad, y es idóneo para usos en los que exista un alto nivel de polvo y sustancias que pueden manchar la superficie. Contiene un elevado porcentaje de materiales reciclados. El 100% del soporte puede estar formado por materiales reciclados. Tiene un bajo coste de limpieza y mantenimiento. Es reciclable. El proceso de fabricación reduce el consumo de agua y de energía en un 80% y 75%, respectivamente, en comparación con el proceso actual de vía húmeda. Puede personalizarse la gráfica mediante impresión digital Página 183 de 423

184 desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que elmaterial puede usarse Proveedor Distribuidor Otras -- Pavimentación de aceras, parques, áreas de juego, fuentes, isletas, etc. Razón Social: Ceramicas Plaza, Keros Cerámica, etc. Web: Razón Social: Web: J. García-Ten, J., Mallol, G., Bou, E., Silva, G, Fernández, J., Molina, A., and Romera, J. (2003). Recycling marble working wastes in manufacturing ceramic products. II Ceramic wall tile manufacture. Ceramic Forum International, DKG 80(10) Ji, R., Zhang, Z., Yan, C., Zhu, M., and Li, Z. Preparation of novel ceramic tiles with high Al2O3 content derived from coal fly ash. Construction and Building Materials, 114: Kim, K., Kim, K., and Hwang, J. Characterization of ceramic tiles containing LCD waste glass.ceramics International, 42(6): Patentes relacionadas: Patente US : A Manufacture of ceramic tiles from industrial waste Referencias de interés Enlaces web: definitivo.pdf _pretratamiento-residuos-molienda-en-seco.doc Página 184 de 423

185 Imágenes 1 Fuente de la imagen: ,3a,75y,293.06h,97.37t/data=!3m6!1e1!3m4!1sf_- 9XrwuyidaVosrgsIw-g!2e0!7i13312!8i6656!6m1!1e1 Compañia: REYVAL AMBIENT Nombre producto: Cerámica inertizadora de residuos tóxicos y peligrosos Diseañado por: REYVAL AMBIENT Año: 2006 Página 185 de 423

186 GRUPO 3: SEGÚN ACABADO SUPERFICIAL Material 10: cerámica fotocatalítica MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada CERAMICA FOTOCATALITICA Acabado superficial cerámico Baldosa cerámica con recubrimiento cerámico fotocatalítico Piezas de diferentes formatos Este material se presenta como una baldosa cerámica con una aplicación cerámica final en superficie con funcionalidad fotocatalítica. Esta propiedad proporciona a la baldosa la capacidad de transformar sustancias tóxicas del ambiente (NOx procedentes de vehículos) en sustancias inertes; así como de convertir las superficies en hidrófilas, lo cual le confiere excelentes propiedades de autolimpieza. Este efecto elimina también ciertas bacterias por lo que comercialmente puede encontrarse en alguna ocasión bajo el concepto de bactericida. Funciones Estructural Descontaminante Autolimpieza Sector de aplicación Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Revestimiento Pavimentos exteriores Durabilidad Otros Densidad Superficial Sólido Conductividad térmica Antideslizante Volumétrica Opaco Superficies parques infantiles Buena Resistente al agua Media-alta. Su valor exacto depende de la composición del soporte Depende de la composición del soporte Página 186 de 423

187 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Referencias de interés Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Propiedades estructurales Medioambientales Propiedades estéticas Alta < 0.1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Presenta una alta resistencia en exteriores. Elimina sustancias tóxicas (NOx) Permite revalorizar residuos. El acabado fotocatalítico no afecta a éstas. No es recomendable para pavimento, por la posible Uso pérdida de la propiedad fotocatalítica en el medio plazo. Se necesita más investigación para conocer cómo Otras se comporta a largo plazo (>50 años) el efecto fotocatalítico. Por su buena resistencia al sol, puede emplearse como revestimiento de urbanos decorativos (estatuas, por ejemplo) o estructurales (kioscos, señales, barreras, marquesinas, pequeñas estructuras para puntos de información, estructuras de áreas de juego, bancos, mesas, etc.). También puede usarse como piel o exoesqueleto de edificios y estructuras. Puesto que es un acabado superficial, pese a su elevada resistencia a la abrasión, no es recomendable su uso como pavimento dado que el desgaste originará una pérdida de sus propiedades con el tiempo. Razón Social: GRESPANIA, CERACASA, KERABEN Web: ile/ Da Silva, A., Muche, D.N.F., Dey, S., Hotza, D., and Castro, R. (2016) Photocatalytic Nb2O5-doped TiO2 nanoparticles for glazed ceramic tiles. Ceramics International, 42(4): Gazulla, M.F, Sánchez, E., González, J.M., Portillo, M.C., and Orduña, M. (2011) Relationship between certain ceramic roofing tile characteristics and biodeterioration. Journal of the European Ceramic Society, 31(15): Patentes relacionadas: Patente US (A1): Photocatalytic coating composition Patente SI (T1): Surface treatment agent with high photocatalytic and sanitary effects Patente CN (A): Two-dimensional-layered titanium-dioxide nanometer photocatalytic material and preparing method Enlaces web: Página 187 de 423

188 Imagen 1 Fuente de la imagen: Centros-Tecnologicos-Fedit.pdf) Compañia: Grespania Nombre producto: H&C Tiles Diseñado por: Ayuntamiento de Castellón Año: 2014 Página 188 de 423

189 Imágenes 2 Fuente de la imagen: ca_bionictile/ Compañía: Ceracasa Nombre producto: Bionictile Diseñado por: Ceracasa y FMC-FORET Año: 2008 Página 189 de 423

190 Material 11: cerámica bactericida MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada CERÁMICA BACTERICIDA Acabado superficial cerámico Baldosa cerámica con recubrimiento cerámico bactericida Piezas de diferentes formatos Baldosa cerámica con una aplicación cerámica final en superficie con funcionalidad bactericida. Esta propiedad proporciona a la baldosa la capacidad de eliminar todo tipo de bacterias que entren en contacto con su superficie. A diferencia de la cerámica fotocatalítica (la cual también es bactericida), el principio activo en este tipo de producto es otro que no necesita de luz solar para activar esta funcionalidad, por lo que lo hace recomendable para espacios públicos de interior. Funciones Estructural Bactericida Sector de aplicación Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Revestimiento Pavimentos exteriores Durabilidad Otros Densidad Superficial Sólido Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por Antideslizante Translúcido Muy nuena Resistente al agua Superficies parques infantiles Media-alta. Depende de la composición del soporte Depende de la composición del soporte Alta < 0.1 mm/m Página 190 de 423

191 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Referencias de interés humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Propiedades estructurales Mediombientales Propiedades estéticas Uso Otras J/kgK Alta Muy buena Alta resistencia en exteriores Elimina bacterias. Revaloriza residuos. El acabado bactericida no afecta a las mismas No es recomendable para pavimento, por la posible pérdida de la propiedad bactericida en el medio plazo. Puede emplearse como revestimiento de urbanos decorativos (estatuas, por ejemplo) o estructurales (kioscos, señales, barreras, bancos, mesas, marquesinas, pequeñas estructuras para puntos de información, estructuras de áreas de juego, etc.). También puede usarse como piel o exoesqueleto de edificios y estructuras. Razón Social: Grespania, Rosa gres, Keraben, Active Web: Patentes relacionadas Patente US A1: Procedure for the realisation of ceramic manufactures, in particular, porcelain stoneware tiles and trim pieces, with anti pollution and anti-bacterial properties and products thereby obtained. Patente EP A1: Ceramic product with controlled release of a compound with biocidal activity Patente EP A1: Combination and method for obtaining bactericidal ceramic enamels for ceramic products Enlaces web: 70.html mic_antibacterial_clean_air_active/ Página 191 de 423

192 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañia: Grespania Nombre producto: H&C Tiles Año: 2013 Imagen 2 Fuente de la imagen: Compañia: Active Nombre producto: Active Clean Air & Antibacterial Ceramic Diseñado por: Fondatori Soci Franco Aliberti y Andrea Muccioli (Ristorante Èvviva, Italia) Año: 2015 Página 192 de 423

193 Material 12: cerámica reflectante MATERIAL CERAMICA REFLECTANTE Familia Acabado superficial Composición Baldosa cerámica formulada con materias primas que permiten la reflectancia Presentación Cualquier formato Este tipo de baldosa cerámica es una baldosa con las mismas características técnicas que cualquiera de las categorías de baldosa comentada, pero con una aplicación cerámica superficial que favorece la reflexión de la radiación solar, contribuyendo así a la reducción de la necesidad de refrigeración, y mejorando también el confort térmico. Está aconsejada su colocación en forma de fachada ventilada, obteniendo Descripción detallada así de forma aditiva las ventajas que ambos sistemas presentan por separado. Se tiene una superficie de alta reflectancia del rango del NIR (Infrarrojo Cercano) reduciendo así la ganancia de calor por la fachada. Como consecuencia, hay una reducción de las emisiones de CO2. Dependiendo de la zona climática y de las características del edificio, se puede obtener ahorros energéticos entre un 18% y 32% en uso residencial, y entre un 3% y 20% para terciario en la rehabilitación. Funciones Estructural Decorativo Reflectante de radiación solar Sector de aplicación Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Revestimiento de paredes de suelos, tanto interiores como exteriores Forma de incorporar el material en los Superficial urbanos Apariencia textura Sólido Personalizable Propiedades Durabilidad Muy buena Página 193 de 423

194 especiales Otros Resistente al agua Densidad Media-alta. Depende de la composición del soporte Conductividad Térmica Depende de la composición del soporte Resistencia al rayado Alta Expansión por Propiedades < 0.1 mm/m humedad físicas Calor específico ( Cp 840 J/kgK ) Resistencia a la helada Alta Estabilidad dimensional Muy buena Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Propiedades térmicas Ambientales Propiedades estéticas Uso Coste Aísla térmicamente el edificio o la estructura, optimizando este aislamiento si se utiliza el revestimiento en un sistema de fachada ventilada. Reduce el consumo de energía para climatización Reduce las emisiones de CO2 Reduce el efecto isla de calor, que afecta a todas las medianas y grandes ciudades. Tienes las máximas frente al resto de productos comerciales en el mercado, ya que es compatible con cualquier acabado No existen Su precio es entre un 5 y un 10% más elevado que el de soluciones similares no reflectantes. Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Referencias de interés Puede emplearse como revestimiento de urbanos decorativos (estatuas, por ejemplo) o estructurales (kioscos, señales, barreras, bancos, mesas, marquesinas, pequeñas estructuras para puntos de información, estructuras de áreas de juego, etc.). También puede usarse como piel o exoesqueleto de edificios y estructuras. Razón Social: Keraben Web: Aranzabe, E. and Villasante, P.M. (2016). Preparation and characterization of high NIR reflective pigments based in ultramarine blue. Energy and Buildings, 126: Smith, A., Comstock, M., and Subramanian, M. (2016). Spectral properties of the UV absorbing and near-ir reflecting blue pigment, YIn1-xMnxO3. Dyes and Pigments, 133: Proyecto de interés: Proyecto europeo COOL-COVERINGS: Development of a novel and costeffective range of nanotech-improved coatings to substantially improve NIR properties of the building envelope Patentes relacionadas: Patente EP A1: IR-reflective material Patente US A1: Near Infrared Reflecting Composition and Coverings for Architectural Openings Incorporating Same Página 194 de 423

195 Enlaces web: Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañia: Keraben Nombre producto: Cool Tile Año: 2015 Página 195 de 423

196 Material 13: cerámica fosforescente MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada CERÁMICA FOSFORESCENTE Acabado superficial Esmalte y un porcentaje de material fosforescente resistente a elevadas temperaturas Cualquier formato Consiste en una cerámica con la capacidad de emitir luz que previamente a almacenado, es decir, fosforescente. Es aplicable sobre cualquier cerámica ya que es un acabado superficial. El componente responsable de este efecto es introducido previamente a la cocción, por lo que debe estar especialmente desarrollado para soportar las posteriores temperaturas de cocción, superiores en ocasiones a los 1200 ºC. Una vez cocida la cerámica, este producto queda embebido en el esmalte cerámico, por lo que su resistencia a los diferentes agentes es la misma que la del propio esmalte. Esta circunstancia hace que sea idóneo para su colocación en cualquier ambiente, garantizando su funcionalidad de por vida. Es útil para absorber, almacenar y emitir energía lumínica en pavimentos y revestimientos, lo cual le da la capacidad de ser utilizado para señalizar lugares y en ausencia de luz natural o artificial además de ser un excelente material de revestimiento y pavimento, por lo que servirá para decorar fachadas con la ayuda de fuentes de iluminación externa. Hay que tener en cuenta que la intensidad de la iluminación es baja, por lo que no es alternativa a los sistemas de iluminación en condiciones normales, sino como sistema auxiliar de iluminación, guía, señalización, e incluso decoración. Por otro lado, la capacidad de almacenamiento de estos compuestos es baja, por lo que la posterior emisión puede ser de 2 ó 3 horas, nunca en ningún caso la noche completa. Funciones Estructural Decorativo Sector de aplicación Fotografías del material Usos Construcción Pavimento urbano Ingeniería Absorber, almacenar y emitir energía lumínica en pavimentos y revestimientos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Superficial Sólido Durabilidad Otros Densidad Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp Personalizable Muy buena Resistente al agua Media-alta. Depende de la composición del soporte Depende de la composición del soporte Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Página 196 de 423

197 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que elmaterial puede usarse Proveedor Referencias de interés ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Resistencia en exterior Medioambientales Propiedades estéticas Uso Otras -- Alta Muy buena Es similar a la de la cerámica convencional. Puede evitar la instalación de sistemas secundarios de señalización que consumen energía y requieren de mantenimiento Puede depositarse de forma selectiva (serigrafía), por lo que puede ser un elemento decorativo en las primeras horas de la noche La duración de la emisión de luz no es muy elevada (2-3 horas) La intensidad de la luz es reducida - Señalización de límites de carril bici y otro tipo de carriles o zonas en las vías urbanas. - Revestimiento de fachadas con elementos decorativos - Pavimento de aceras con señalización - Señalización de salidas emergencia. - Delimitación de rutas de evacuación en espacios públicos, salidas de metro, etc. Razón Social: TAU Cerámica Web: Frota, R., Spinelli, A., Da Silva, Souza, N., Junkes, J., and Della, V.(2015).Synthesis of phosphorescent ceramic pigment BaAl1.7B0.3O4 doped with Eu2+ and Dy3+. Ceramics International, 41(3): Kaya, S.Y. and Karasu, B. (2012). Ceramics and glass with phosphorescent ability. Ceramics Technical, 34:94-99 Patentes relacionadas: Patente KR A: Guide board and indication board using phosphorescent porcelain enamel, in which phosphorescent pigment and porcelain enamel are mixed Patente WO A1: Phosphorescent ceramic material Patente JP A:Phosphorescent ceramic and method for production thereof Enlaces web: Cevisama-con-el-proyecto-Afterdark-el-primer-materialcer%C3%A1mico-inteligente-fotoluminiscente-y-de-alta-resistencia-parala-arquitectura-el-urbanismo-y-el-interiorismo-de-vanguardia/ Página 197 de 423

198 Imagen 1 Fuente de la imagen: Compañia: LUCEDENTRO Nombre producto: Cerámica fosforescente Diseñado por: LUCEDENTRO Año: 2013 Página 198 de 423

199 Material 14: cerámica polícroma MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada CERÁMICA POLÍCROMA Acabado superficial Baldosa cerámica coloreada en masa o decorada superficialmente con un esmalte coloreado Baldosas de múltiples formatos Una de las grandes singularidades de la cerámica es la posibilidad de ser decorada con una muy amplia gama de colores que abarcan todo el espectro cromático. El proceso habitual es depositar una capa de esmalte sobre el soporte cerámico, el cual funde en el proceso de cocción y realza al máximo el policromatismo al que se hace referencia en esta ficha. Es clave resaltar que la naturaleza inorgánica de estos colores y su integración en la masa vítrea del esmalte cerámico garantiza la riqueza del color en el tiempo en exteriores, manteniendo el mismo aspecto que el primer día. Funciones Estructural Decorativa Rótulos Sector de aplicación Construcción e ingeniería Urbanismo Interiorismo Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Revestimiento interiores y exteriores Pavimentos interiores y exteriores Durabilidad Otros Densidad Superficial Sólido Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por Personalizable Muy buena Resistente al agua Media-alta. Depende de la composición del soporte Depende de la composición del soporte Alta < 0,1 mm/m Página 199 de 423

200 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Referencias de interés humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Resistencia en exteriores Medioambientales Propiedades estéticas Uso Otras J/kgK Alta Muy buena Mantiene muy bien el color en exteriores Puede fabricarse con cogeneración. Es recicable. Permite personalizar la superficie que se desea decorar. Puede haber problemas si se selecciona un material inadecuado para el uso previsto. Seleccionando el material adecuado y colocándolo adecuadamente no presenta ninguna desventaja técnica. Este tipo de cerámica puede utilizarse en el revestimiento de superficies, tanto interiores como exteriores. Escogiendo el formato adecuado, puede hacer las funciones de piel de la mayoría de urbanos, estando el límite en aquellos de tamaño muy reducido. Razón Social: Más de 100 empresas Web: -- Enlaces web: Imagen 1 Fuente de la imagen: Compañia: PAMESA Nombre producto: Cerámica multicolor Año: 2011 Página 200 de 423

201 Material 15: fotocerámica MATERIAL FOTOCERÁMICA Familia Acabado superficial Composición Baldosa cerámica decorada superficialmente inyección de tinta Presentación Baldosas de múltiples formatos Aunque la posibilidad de decorar la cerámica ha estado presente desde sus inicios mediante varias técnicas (cuerda seca, arista, serigrafía, flexografía, etc), la aparición en 1998 de la impresión de colores cerámicos (pigmentos o colores solubles) mediante inyección de tinta ha supuesto una auténtica revolución en el sector cerámico. Por un lado, permite la personalización del producto con gran flexibilidad y sin necesidad de soportes intermedios (rodillos de silicona, pantallas de serigrafía, etc). Por otra parte, admite imágenes originales de gran tamaño por lo que las piezas cerámicas pueden presentar gran variedad. Finalmente, no obliga a detener la línea productiva ante un cambio de modelo. Descripción El funcionamiento es análogo a las impresoras de chorro de tinta de detallada sobremesa. Sin embargo, la alimentación de la tinta y el reciclaje en continuo, la robustez y la alta velocidad de impresión (hasta 100 metros /minuto) convierten a esta tecnología en la más adecuada para las tendencias actuales de mercado como series cortas, just in time o personalización. Estas máquinas de impresión pueden poseer más de los cuatro colores típicos en artes gráficas (cyan, magenta, amarillo y negro) por lo que permiten una gran flexibilidad cromática. Es clave resaltar que la naturaleza inorgánica de estos colores y su integración en la masa vítrea del esmalte cerámico permiten garantizar una durabilidad excepcional. Funciones Estructural Decorativa Rótulos Sector de Construcción e Urbanismo Interiorismo aplicación ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los Revestimiento interiores y exteriores Pavimentos interiores y exteriores Superficial Página 201 de 423

202 urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Durabilidad Otros Densidad Sólido Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Resistencia en exteriores Medioambientales Propiedades estéticas Personalizable Muy Buena Resistente al agua Media-alta. Depende de la composición del soporte Depende de la composición del soporte Alta < 0.1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy Buena Mantiene muy bien el color en exteriores Puede fabricarse con cogeneración. Es recicable. Permite personalizar la superficie que se desea decorar. Principales desventajas del material para su uso en urbanos Uso Otras -- Puede haber problemas si se selecciona un material inadecuado para el uso previsto. Seleccionando el material adecuado y colocándolo adecuadamente no presenta ninguna desventaja técnica. Ejemplos de urbanos en los que elmaterial puede usarse Proveedor Referencias de interés Este tipo de cerámica puede utilizarse en el revestimiento de superficies, tanto interiores como exteriores. Escogiendo el formato adecuado, puede hacer las funciones de piel de la mayoría de urbanos, estando el límite en aquellos de tamaño muy reducido. Razón Social: Ceracasa (y otros) Web: Güngör, G.L., Kara, A., Gardini, D., Blosi, M., Dondi, M., and Zanelli, C. (2016). Ink-jet printability of aqueous ceramic inks for digital decoration of ceramic tiles. Dyes and Pigment, 127: Montorsi, M. (2016). Improvement of color quality and reduction of defects in the ink jet-printing technology for ceramic tiles production: A Design of Experiments study. Ceramics International, 42(1): Cristiano, M., Nandi, V.S., and Zaccaron, A. (2015).Evolution of decoration process in ceramic coatings industry: Inkjet printing. Ceramica, 61(359): Página 202 de 423

203 Patentes de interés Patente WO A1: Printer device using inkjet technology Patente ES A2: Módulo de deposicion de material pulverulento o granulado mediante tecnologia inkjet Patente WO A1: Maintenance system for large-format inkjet printing machines Enlaces web: Imagen 1 Fuente de la imagen: Compañía: CERACASA Nombre producto: Murales cerámicos exteriores en la ciudad de Madrid (Campaña publicitaria Mahou) Diseñado por: Ceracasa Emotile Año: 2011 Página 203 de 423

204 Material 16: cerámica metalizada MATERIAL CERÁMICA METALIZADA Familia Acabado superficial cerámico Composición Baldosa cerámica con recubrimiento cerámico de efecto metalizado Presentación Piezas de diferentes formatos Es una baldosa cerámica con una aplicación cerámica final en superficie de efecto metalizado. Esta propiedad proporciona a la baldosa un aspecto estético exterior de metal, pero con las propiedades propias de la cerámica. Este acabado puede obtenerse por diferentes técnicas. El más habitual es utilizar un esmalte con la composición adecuada, de forma que cuando la pieza cerámica sufre el correspondiente proceso de cocción se obtiene este efecto metalizado. Tradicionalmente, estos efectos de alto valor añadido han sido propios de un tipo de cerámicas más especiales conocidas como 3º Descripción fuego por la necesidad de realizar una nueva cocción a más baja detallada temperatura, pero últimamente se han desarrollado productos que permiten este efecto en la misma cocción inicial a alta temperatura, con la correspondiente mejora de las propiedades de este acabado. También existe la posibilidad de obtener este efecto sobre piezas cerámicas ya cocidas mediante una técnica de deposición conocida como PVD. En ambos casos puede obtenerse una aplicación integral que cubra el 100 % de la superficie, o bien decorar tan solo las partes deseadas para conseguir una gráfica concreta. Funciones Estructural Alto valor estético Reflectante Sector de aplicación Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Revestimiento Interiores y exteriores Efectos estéticos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Propiedades especiales Propiedades físicas Superficial Personalizable (brillomate) Densidad Dorados, plateados, nacarados Media-alta. Depende de la composición del soporte Página 204 de 423

205 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Referencias de interés Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Fácil limpieza Resistencia en exteriores Otras -- No recomendable para pavimentos Otras -- Depende de la composición del soporte Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Por tanto, tiene un bajo mantenimiento. Es muy alta. Puede usarse incluso en ambientes muy agresivos (playas, por ejemplo). Se aconseja no utilizar en pavimentos, ya que el efecto de metalizado desaparece o se deteriora debido al rozamiento del paso peatonal. Dado su alto valor estético, puede emplearse como revestimiento de urbanos decorativos (estatuas, por ejemplo) o estructurales (kioscos, señales, barreras, bancos, mesas, marquesinas, pequeñas estructuras para puntos de información, estructuras de áreas de juego, etc.). También puede usarse como piel o exoesqueleto de edificios y estructuras. Razón Social: KERAFRIT, ALEA Web: Patentes relacionadas: Patente ES A1: Water-repelling ceramic enamel having a metallic sheen and method for producing same Patente DE A1: Precious metal glaze for high temperature firing onto ceramic and/or porcelain surfaces especially of tiles Patente WO A1: Coloured frits with a lustre effect Patente ES A1: Tinta metálica para decoración y marcado mediante láser. Patente US A1: Metal ink composition for decorating nonporous substrates Enlaces web: Página 205 de 423

206 Imagen 1 Fuente de la imagen: Descripción: Palau de la Música de València Diseñado por: José María de Paredes Página 206 de 423

207 Imágenes 2 Fuente de la imagen: Descripción: Pabellón Vanke de China en la Expo de Milan 2015 Diseñado por: Daniel Libeskind Año: 2015 Página 207 de 423

208 Material 17: pavimento cerámico antideslizante MATERIAL PAVIMENTO CERÁMICO ANTIDESLIZANTE Familia Acabado superficial cerámico Composición Baldosa cerámica con recubrimiento cerámico o relieve que optimiza esta propiedad Presentación Piezas de diferentes formatos Es una baldosa cerámica con una aplicación cerámica final o con un determinado relieve que mejora en gran medida las propiedades antideslizantes de un pavimento cerámico estándar. Esta mejora de las propiedades antideslizantes se puede obtener de diferentes formas. Concretamente: - Aplicación superficial de un esmalte cuyo acabado favorece la mejora del agarre. Es una de las líneas de innovación que más está avanzando en el sentido de obtener superficies suaves al tacto, y no Descripción detallada como hasta ahora, cuando en la mayoría de los casos eran superficies ásperas, fuente de reclamaciones de locales por incrustarse la suciedad, e incluso producir lesiones en las extremidades inferiores por exceso de agarre. - Aplicación superficial de un relieve mediante serigrafía u otras técnicas. Se consigue una microestructura que favorece el agarre. - Pieza con micro-relieve impreso en el proceso de conformado. Existe una extensa variedad de este tipo de productos, especialmente desarrollados para el recubrimiento del suelo de locales públicos, plazas, aceras y otros espacios urbanos. Funciones Estructural Alto valor estético Antideslizante Sector de aplicación Construcción Ingeniería Fotografías del material Usos Pavimentación en zonas húmedas Pavimentación de aceras y plazas Pavimentación de zonas públicas Forma de incorporar el material en los Superficial urbanos Apariencia textura Personalizable Sedoso Propiedades especiales Propiedades Densidad Media-alta. Depende de la composición del soporte Página 208 de 423

209 físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Referencias de interés Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Fácil limpieza Resistencia en exteriores Otras -- Adecuación del tono al uso Otras -- Depende de la composición del soporte Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Por tanto, tiene un bajo mantenimiento. Es muy alta. Puede usarse incluso en ambientes muy agresivos (playas, por ejemplo). Los tonos oscuros acumulan excesivo calor para pies descalzos (piscinas, duchas al aire libre). Aceras, pasarelas de playas y parques, suelos de áreas de juego, etc. KERABEN, PORCELANOSA, TAU, Razón Social: EXAGRES, ROCERSA, PAMESA,.. Web: múltiples Patentes de interés Patente PT E: Anti-slip composition for application to ceramic tiles Patente CN U: Anti-slip waterproof ceramic tile for toilet Enlaces web: ridad-estetica-tandem-unico-vernis_ html Página 209 de 423

210 Imagen 1 Fuente de la imagen: Compañia: TAU CERAMICA Nombre producto: CIVIS AGORA Diseañado por: TAU CERAMICA Año: 2012 Imagen 2 Fuente de la imagen: Compañia: GRUPO AMACO Nombre producto: Paso de cebra cerámico Diseañado por: GRUPO AMACO Año: 2011 Página 210 de 423

211 GRUPO 4: SISTEMAS CERÁMICOS Material 18: fachada ventilada MATERIAL FACHADA VENTILADA Familia Sistemas Composición Baldosa cerámica colocada sobre estructura metálica portante Presentación Cualquier formato La fachada ventilada es un cerramiento multi-estrato que se caracteriza fundamentalmente por incluir una cámara aireada, separada por dos hojas: una interior, encargada de resolver el aislante térmico y la estanqueidad, y otra hoja exterior, cuya misión principal es formar dicha cámara de aire, garantizando una ventilación continuada a lo largo de toda la superficie de la fachada. Este sistema constructivo contribuye a mejorar la eficiencia energética de los edificios y a su vez ofrece elevadas prestaciones técnicas y estéticas, Descripción consolidándose como uno de los sistemas para fachada que mejor se detallada adapta a los nuevos requerimientos exigibles a las envolventes de los edificios tanto para obra nueva como para rehabilitación. En las fachadas ventiladas cerámicas, se puede emplear tanto baldosas cerámicas prensadas como baldosas cerámicas extrudidas. Para la fijación de las piezas a la subestructura se pueden encontrar en el mercado múltiples sistemas de fijación que se adaptan a las necesidades formales de las piezas y a los requerimientos técnicos, estéticos y económicos del prescriptor. Aislante térmico y Funciones Estructural Decorativo acústico Sector de Construcción aplicación Fotografías del material Usos Revestimiento de fachadas Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia textura Superficial Sólido Personalizable Propiedades Durabilidad Muy buena especiales Otros Resistente al agua Propiedades Densidad Media-alta. Depende de la composición del Página 211 de 423

212 físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Principales desventajas del material para su uso en urbanos Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Propiedades térmicas y acústicas Medioambientales Propiedades estéticas Uso Coste soporte Depende de la composición del soporte Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy Buena Aísla térmica y acústicamente el edificio o estructura. Reduce el consumo de energía para climatización. Reduce las emisiones de CO2. Proporciona durabilidad de la envolvente. Tiene las máximas frente al resto de productos comerciales en el mercado, ya que es compatible con cualquier acabado Presenta fragilidad frente a impactos Tiene un coste elevado respecto a otros sistemas convencionales Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Referencias de interés Revestimiento de fachadas (exoesqueletos), envolventes y medianeras de pequeñas estructuras (kioskos, puntos de información, etc.). Razón Social: +100 empresas del sector cerámico Web: Morales, M.P., Muñoz, P., Juárez, M.C., Mendívil, M.A., and Olasolo, P. (2016). Influence of the type of lightweight clay brick on the equivalent thermal transmittance of different types of façades on buildings. Materiales de Construccion, 66 (323):96 Proyecto de interés: Proyecto europeo COOL-COVERINGS: Development of a novel and costeffective range of nanotech-improved coatings to substantially improve NIR properties of the building envelope Enlaces web: Página 212 de 423

213 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Tempio Descripción: Modelo FK-16 (Edificio Corea D Tower) Diseñado por: Samoo Arquitectos e Ingenieros Año: 2013 Página 213 de 423

214 Imagen 2 Fuente de la imagen: Compañía: Saloni Nombre producto: Lammax Diseñado por: Francisco Grande Año: 2009 Imagen 3 Fuente de la imagen: Compañía: Porcelanosa Diseñado por: Enrique Fernandez vivancos Año: 2008 Página 214 de 423

215 Material 19: cerámica radiante MATERIAL Familia Composición Presentación Descripción detallada Funciones Sector de aplicación CERÁMICA RADIANTE. FOLIO RADIANTE Sistemas Baldosas cerámicas colocadas sobre un sistema de emisión de calor. En este caso, folio eléctrico radiante Baldosas cerámicas + sistema emisor El sistema de calefacción por folio radiante consiste en calentar los espacios gracias al calor que produce un folio compuesto de dos láminas de poliéster termoselladas que contienen láminas de humo de grafito unidas a unos conectores de plata, empotrado en la capa de mortero que discurre por toda la superficie del local a calefactar. Este calor es transmitido por conducción al suelo, que ejerce de acumulador y transmite a su vez al ambiente por radiación. Comodidad y bienestar Construcción Obra pública (urbano) Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia/text ura Propiedades especiales (cerámica) Propiedades físicas (cerámica) Calefacción terrazas, marquesinas Calefacción viviendas Bancos calefactados Pavimentos exteriores Pavimentos interiores Mobiliario Como subcapa de la piel cerámica Cualquier acabado cerámico Durabilidad Otros Densidad Conductividad Térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico ( Cp ) Resistencia a la helada Muy buena Resistente al agua Media-alta. Depende de la composición del soporte Depende de la composición del soporte Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Página 215 de 423

216 Principales ventajas del material para su uso en urbanos Estabilidad dimensional Nulo mantenimiento Medioambientales Otras Muy buena No necesita mantenimiento Puede conectarse a fuentes de energía renovables Es un sistema invisible, calor de baja intensidad, bajo consumo, confortable y seguro Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Referencias de interés Puede emplearse en la gran mayoría de superficies urbanas. Algunas de sus posibilidades son las siguientes: Confort térmico. Puede utilizarse como revestimiento de mobiliario urbano (bancos, sillas, paredes de estructuras, etc.) con el objetivo de minimizar los efectos del frío sobre los ciudadanos en momentos de espera como paradas de autobuses, tranvía, etc. También puede usarse en lugares de ocio como bancos de parques. Seguridad. Colocado en aceras u otras zonas peatonales, favorece el deshielo en lugares donde es habitual las nevadas y las temperaturas por debajo de cero, evitando así caídas de ciudadanos. Razón Social: TAU cerámica Cecatherm Web: Patentes de interés: Patente ES : Acondicionamiento termico removible para recubrimientos Enlaces web: Página 216 de 423

217 Imágenes 1 Fuente de la imagen: Compañía: Tau Cerámica Nombre producto: Bancos cerámicos calefactados Diseñado por: Tau Cerámica Año: 2008 Página 217 de 423

218 Material 20: cerámica permeable MATERIAL CERÁMICA PERMEABLE Familia Sistemas Composición Baldosas cerámicas colocadas de canto Presentación Módulos cerámicos Es un pavimento cerámico permeable, basado en el empleo de baldosas Descripción detallada cerámicas de bajo valor comercial. Estas piezas cerámicas se cortan y se colocan de canto, obteniendo así un pavimento multijunta que favorece el drenaje del agua de lluvia. Funciones Estructural Descontaminante Permeable Sector de aplicación Construcción Obra pública (urbano) Ingeniería Fotografías del material Usos Forma de incorporar el material en los urbanos Apariencia/text ura Propiedades especiales Propiedades físicas Principales ventajas del material para su uso en urbanos Pavimento de vías urbanas Antideslizante Zonas de paso de jardines y parques Pavimentos exteriores Alcorques Mobiliario Volumétrica Sólido Opaco Antideslizante Durabilidad Otros Densidad Conductividad térmica Resistencia al rayado Expansión por humedad Calor específico (Cp) Resistencia a la helada Estabilidad dimensional Permeabilidad Ambientales Otras Muy Buena Resistente al agua Media-alta. Depende de la composición del soporte Depende de la composición del soporte Alta < 0,1 mm/m 840 J/kgK Alta Muy buena Reduce la escorrentía en origen Revalorización de material obsoleto o de bajo valor comercial Permite el drenaje y almacenamiento del agua de lluvia. Reduce el riesgo de inundaciones. Página 218 de 423

219 Principales desventajas del material para su uso en urbanos Ejemplos de urbanos en los que el material puede usarse Proveedor Distribuidor Referencias de interés Desnonocimiento de la durabilidad Desnonocimiento del mantenimiento Por el momento no se conozce su durabilidad. Por el momento se desconoce si necesitará un mantenimiento frecuente o no. Este tipo de material puede emplearse en la gran mayoría de superficies urbanas. Su aplicación puede ir desde la pavimentación de aceras, zonas de paso integradas en espacios verdes, alcorques e incluso mobiliario urbano. Los pavimentos permeables son una tipología dentro de los Sistemas Urbanos de drenaje sostenible (SUDs). Este tipo de colocación también se ha utilizado para la pavimentación de pasos de cebra. Con ello se consigue tener una superficie que mejora la adherencia, evitando así las habituales caídas de ciclistas y motoristas en estas zonas cuando están húmedas debido a la elevada resbaladicidad de la pintura que habitualmente se coloca. Razón Social: AICE Web: Razón Social: Web: Patentes de interés Patente CN : Water-permeable ceramic brick Patente WO : Water-permeable ceramic block composition using bottom ash, water-permeable porous ceramic block using same, and method for preparing same Enlaces web: Página 219 de 423

220 Imagen 1 Fuente de la imagen: ITC Compañía: ITC Nombre producto: Resultado de exhibición realizada en CEVISAMA 2012 Diseñado por: ITC Año: 2011 Página 220 de 423

221 GRUPO 5: MATERIALES DERIVADOS DE CERAMICA Y OTROS Materiales 21: espumas cerámicas, pavimento permeable por granulado de chamota, cerámica conductora y cerámica translúcida. Existe una serie de productos cerámicos comerciales y experimentales que no se han descrito en las categorías anteriores, pues no encajan por sus características en la clasificación antes realizada. Aún así pueden tener interés, dependiendo del tipo de objeto urbano final que se desarrolle en el proyecto. Por ello, a continuación se realiza una breve descripción de los mismos. Un ejemplo son las espumas cerámicas. Mediante diferentes procesos de fabricación, es posible obtener diferentes productos cerámicos con un aspecto espumoso, consiguiéndose un producto cerámico de elevada ligereza, excelentes propiedades químicas y que puede adecuarse a determinadas soluciones. Imagen 1. Espuma cerámica desarrollada en ITC. Fuente: ITC Del mismo modo, aunque menos desarrollado, existe la posibilidad de fabricar piezas cerámicas a partir de residuos cerámicos, conformados y sinterizados de la forma más óptima, para obtener baldosas cerámicas de uso urbano que permitan el paso del agua de la lluvia. Página 221 de 423

222 Imagen 2. Ejemplo de pieza cerámica obtenida en el proyecto Europeo CERURBIS como prototipo formal. Fuente: ITC Otra de las aplicaciones que existen en desarrollo o experimentalmente, pero que todavía no se han comercializado son los esmaltes conductores eléctricos. Se ha pensado aplicar esta propiedad para obtener suelos calefactados o también para actuar como pavimentos eliminadores de cargas electrostáticas, entre otras posibilidades. Imagen 3. Esquema de sistema cerámico conductor-calefactor propuesto. Fuente: Otro producto cerámico de elevado interés estético es la cerámica traslúcida. Este tipo de cerámica permite ejecutar soluciones de elevado atractivo multicolor, permitiendo incluso jugar con el grosor del producto para generar efectos de sombras o diseños. La empresa Inalco lo presentó en 2014 bajo la marce de Slimmker Light ( ) Página 222 de 423

223 Imagen 4. Muestra del producto Slimmker Light de Inalco Fuente: Página 223 de 423

224 4. Análisis de las tecnologías de interés Este apartado corresponde a resultados de la tarea 2.1 del PT2, que se presentan como fichas individuales. Tecnología 1: comunicación audivisual TECNOLOGÍA COMUNICACIÓN AUDIOVISUAL Definición de la tecnología Propiedades especiales La comunicación audiovisual es cualquier canal de intercambio de mensajes o información mediante sistemas tecnológicos sonoros y/o visuales (Martínez-Abadía, y Vila-Fumas, 2004). Típicamente, los contenidos audiovisuales corresponden a películas, vídeos y animaciones. Los componentes que entran en juego en la comunicación audiovisual son el emisor, el mensaje, el receptor, el medio, el protocolo (o lenguaje audiovisual) y el lugar. En la comunicación audiovisual es importante conocer la intención del emisor (mensaje que se quiere transmitir), el lenguaje que se va a utilizar y el efecto que produce en el receptor. La principal propiedad especial de la comunicación audiovisual es que es popular y por tanto posee mayor alcance, haciendo que la comunicación sea integral y que la información que se capta prolongue su duración. Otra propiedad especial de este tipo de comunicación es que es multisensorial (Chen et al., 2016), pues la información se capta a la vez mediante la vista y el oído, lo que genera sensaciones imposibles de conseguir con otros medios de comunicación (Williams et al., 2016). Funciones Interacción con los usuarios Entretenimiento Publicidad Artística Tipología Vídeo Un vídeo digital es una secuencia de imágenes que, ejecutadas en secuencia, simulan movimiento. Se almacenan en un determinado formato digital de video como ser AVI, MPG, RealVideo, WMV, etc. y pueden mostrarse de diferentes formas (en televisión, mediante un proyector sobre diferentes superficies, etc.) Los videos pueden ser muy efectivos como apoyo a la formación o para presentar nuevos productos a los consumidores. Página 224 de 423

225 Ejemplo de pantalla multimedia que proyecta vídeos continuamente (Bilbao). Fuente: AIDIMME Suelo interactivo Un suelo interactivo (Interactive floor) es un suelo colorido y animado. Se trata de una combinación de hardware y software diseñada para integrarse fácilmente en una localización concreta. Consiste en un proyector encargado de proyectar imágenes en el suelo y una cámara que recoge los movimientos del usuario para hacer que la proyección interaccione con él, todo ello manejado por un ordenador con un software que se encarga de todo. Para que la animación se mueva el usuario debe moverse. Página 225 de 423

226 Esquema del funcionamiento de un suelo interactivo. Fuente: Airbornevisuals En los suelos interactivos personalizables, las imágenes se proyectan como si fuera una alfombra multimedia, y varias personas pueden interactuar a la vez con sus pies con las imágenes proyectadas en el suelo. Estos suelos interactivos usan sensores de movimiento. Suelo interactivo personalizado. Fuente: Interactive Project Los suelos interactivos son aplicables tanto para interior como para exterior. Su máximo impacto comercial se consigue instalándolos en sitios de paso (pasillos de centros comerciales, parques de ocio, discotecas, exposiciones y ferias comerciales, grandes superficies en general, etc.). Página 226 de 423

227 Pantallas de paso a través Las pantallas de paso a través (Walk-Through screens) son similares a los suelos interactivos, pero las imágenes se proyectan tanto en el suelo como en las paredes y el techo, lo que da una mayor experiencia de inmersión y una mayor interactividad. Ejemplo de aplicación de la tecnología de pantallas de paso a través. Fuente: Sensor Floor Pantallas holográficas Las pantallas holográficas (HOLO screens) son proyecciones holográficas que se emplean por ahora en aplicaciones de puntos de venta en tiendas, aeropuertos, escaparates y áreas de gran tránsito (Richardson, 2014). Estas pantallas tienen films holográficos que muestran imágenes proyectadas hacia atrás de 30 a 35º. El resto de la luz no se considera. Esto da lugar a imágenes muy brillantes y contrastadas, incluso en entornos muy iluminados. La pantalla transparente permite a los espectadores ver a través de ella. Esto resulta especialmente útil en entornos de tiendas, en los cuales la pantalla forma parte integral del diseño de la tienda. Estas pantallas dan la sensación de estar suspendidas en el aire y de tener una profundidad 3D. Ejemplo de pantalla holográfica. Fuente: Hugo Boss Panel Un panel publicitario es una estructura con un soporte plano que alberga un mensaje publicitario. Dicho mensaje suele estar compuesto de imágenes y palabras. Están diseñados para su uso en exteriores, aunque también pueden verse en el interior de centros comerciales, universidades, etc. Página 227 de 423

228 Principales ventajas de usar esta tecnología Comunicativas Ejemplo de panel publicitario. Fuente: GAMELSA El uso de palabras e imágenes tiene un gran efecto a la hora de comunicar ideas y de atraer la atención de los usuarios. El mensaje se transmite de forma rápida y se procesa de la misma manera (Florea et al., 2010). Por ejemplo, esta tecnología resulta de gran interés para comunicar rápidamente a turistas aspectos históricos, sociales y culturales relacionados con monumentos, barrios, etc. (Styliaras et al., 2010). Principales desventajas de usar esta tecnología Amplio alcance Económicas Puede llegar a un gran número de individuos de forma simultánea, dependiendo del medio de comunicación utilizado. En el caso de la publicidad, puede dar lugar a un gran impacto económico. Estratégicas Es una herramienta útil expandir el mercado de una empresa. Bajo impacto La rapidez a la hora de transmitir y procesar un mensaje, puede ser una desventaja: debido a esta rapidez, el usuario no dispone de tiempo para saber si la información es veraz. Otra desventaja de esta rapidez puede ser el bajo impacto generado en el individuo, haciendo que olvide rápidamente lo que acaba de ver y no lo tenga en cuenta. Página 228 de 423

229 Algunos ejemplos de urbanos en los que puede usarse esta tecnología Referencias de interés Baja selectividad Fallos en la comunicación con el usuario debido a distracciones o malos diseños A menudo no puede controlarse a quién llega el mensaje transmitido (Cipolla-Ficarra, 2015). Un mal diseño de la comunicación audiovisual puede hacer que la imagen sea difícil de ver o entender. Esto puede enviar un mensaje equivocado o con información incorrecta al usuario, lo que puede distraer y confundirlo (Martínez-Abadía, y Vila-Fumas, 2004). Una mala elección de imágenes o sonidos puede distraer al consumidor, distrayéndole del mensaje principal de la publicidad. Marquesinas publicitarias Pantallas de video Semáforos Pasillos o calles Kioscos Puntos de venta Puntos de información Paradas de autobuses y de metro Sombrillas Pérgolas Esculturas Iluminación nocturna Paradas de bicicletas Revestimientos y fachadas de edificios Paneles para monumentos Chen, Y.-C., Sore, D. I., Lewis, T. I., and Maurer, D. (2016). The development of the perception of audiovisual simultaneity. Journal of Experimental Child Psychology, 146:17-33 Cipolla-Ficarra, F.V. (2015). Handbook of Research on Interactive Information Quality in Expanding Social Network Communications. IGI Global Cuadrado, T. (2013). Características de la comunicación audiovisual. UNED Florea, C., David, D., and Pop, A. (2010). An approach to the didactic activity involving the use of new information and communication technology. Procedia Social and Behavioural Science, 2: Martínez-Abadía, J. y Vila-Fumas, P. (2004). Manual básico de tecnología audiovisual y técnicas de creación, emisión y difusión de contenidos. Paidós Ibérica Richardson, M. (2014). Techniques and Principles in Three- Dimensional Imaging: An Introductory Approach. IGI Global Styliaras, G., Koukopoulos, D., and Lazarinis, F. (2010). Handbook of Research on Technologies and Cultural Heritage: Applications and Environments. IGI Global Williams, J. T., Darcy, I., and Newman, S. D. (2016). Bimodal bilingualism as multisensory training?: Evidence for improved audiovisual speech perception after sign language exposure. Brain Research, 1633: Experiencias y proyectos relacionados: (Pantalla de LEDs de suelo interactivo para promocionar el turismo en la ciudad de Viena) Página 229 de 423

230 (Proyecto Suelo Sonoro v2, experiencia interactiva para escolares) (Proyecto Cyber Kids, stand de juegos interactivos de realidad aumentada) (Proyecto Lumo, de suelos interactivos) (Proyecto Sistemas de promoción y conocimiento del territorio, proyecto de comunicación para el ayuntamiento de Caldes de Malavella que engloba: información digital a través de un portal web ( 3 aplicaciones móviles y un video promocional. Por otro lado, incluye 5 elementos de comunicación, 2 tótems exteriores, 1 kiosco interior y 2 pantallas informativas exteriores) (Proyecto AW77 de la empresa Nike, punto interactivo holográfico con pirámide) (10 proyectos de arte y realidad aumentada) (proyecto para realizar rocódromos interactivos) (Proyecto Pokémon Go, juego interactivo de realidad aumentada y geo-localización, muy popular) Enlaces web: een_kiosk html Enlaces web de fabricantes y distribuidores: Página 230 de 423

231 Ejemplo 1 Fuente: Compañía: British Airways (Agencia publicitaria Ogilvy London) Descripción: Anuncio interactivo que muestra a un niño señalando los aviones que sobrevuelan PiccadillyCircus e informa del número de vuelo y procedencia de éstos. Nombre producto: Anuncio de British Airways en Picacadilly Circus Diseñado por: Ogilvy Año: 2013 Página 231 de 423

232 Ejemplo 2 Fuente: Compañía: ScreenSolutions International Descripción: Permite convertir cualquier suelo en una superficie interactiva para atraer usuarios. Funciona sobre alfombras, hormigón, azulejos, madera y muchos otros tipos de suelo. Existen diferentes tipos de interacción con el usuario, dependiendo de los requisitos del cliente. Nombre producto: InteractiveFloor Diseñado por: ScreenSolutions International Año: 2013 Página 232 de 423

233 Ejemplo 3 Fuente: Compañía: Universidad HAWK Descripción: Juego interactivo instalado en los semáforos para peatones para jugar mientras se espera a que el semáforo cambie de rojo a verde Nombre producto: ActiWait Diseñado por: AmelieKünzler y Sandro Engel Año: 2012 Ejemplo 4 Fuente: Compañía: LIGRA Descripción: Pantalla holográfica Nombre producto: Hololite Diseñado por: LIGRA Año: 2013 Página 233 de 423

234 Ejemplo 5 Fuente: window_interactive_foil.pdf Compañía: ProDisplay USA Descripción: Pantalla holográfica interactiva Nombre producto: ProDisplay s Interactive Projection Foils Diseñado por: ProDisplay USA Año: 2015 Página 234 de 423

235 Ejemplo 6 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Diseñado por: Año: OM Interactive (OMi) Es un sistema de proyección interactiva que responde a gestos y movimientos creando imágenes dinámicas en cualquier superficie incluyendo suelos (de madera, vinilo o con alfombras), mesas, bandejas de sillas de ruedas y tiendas. Puede usarse en escuelas, enfermerías, guarderías, centros de juego, centros de salud, hospicios, hospitales y ambulatorios. Este sistema motiva el aprendizaje, proporciona recompensas audiovisuales que son reconocibles al instante, estimula el lenguaje de los niños, así como su desarrollo físico y mental, favorece la participación, elimina barreras para el aprendizaje, aumenta la colaboración del grupo y es completamente personalizable (el usuario puede crear sus propios contenidos). omivista Interactive Floors OM Interactive (OMi) Página 235 de 423

236 Ejemplo 7 Fuente: Compañía: Vimage Descripción: Es un sistema de proyección interactiva que permite crear proyecciones verticales interactivas. Por tanto, el sistema permite crear paredes virtuales donde diferentes tipos de escenarios multimedia interaccionan con los movimientos de la gente con efectos visuales y sonoros muy sugestivos. No es necesario el contacto físico con las superficies verticales para animar las paredes: unos sensores especiales detectan la presencia de gente y activan el sistema, coordinándolo con los movimientos del usuario. Los contenidos visuales son muy realistas y tienen una alta calidad gráfica. También son 3D y muy personalizables: es posible elegir un amplio rango de escenarios, o bien crear uno específico a fin de comunicar mediante imágenes, figuras, fotografías, efectos abstractos, logotipos de organizaciones, etc. Nombre producto: Next.Screen Interactive Wall Diseñado por: Vimage Año: 2014 Página 236 de 423

237 Tecnología 2: tecnologías inalámbricas de comunicación TECNOLOGÍA TECNOLOGÍAS INALÁMBRICAS DE COMUNICACIÓN Definición de la tecnología Propiedades especiales En los últimos años, uno de los acontecimientos más importantes dentro de las tecnologías de la información ha sido la expansión de las comunicaciones inalámbricas como método de intercambio de información (Prieto, n.d.). Las tecnologías inalámbricas son aquellas que no necesitan de una unión física (un cable coaxial o fibra óptica, por ejemplo) para su funcionamiento, sino que utilizan la modulación de ondas a través del espacio para la comunicación de dispositivos. Estas tecnologías han ido ganando terreno en los últimos años y son un componente esencial de cualquier estrategia de Smart City (Rashid y Rehmani, 2016). Una de sus principales ventajas recae en la independencia de cableado, ya que el punto de entrada a la red de comunicaciones no se encuentra ligado a una ubicación física. El medio de transmisión ya está listo, y no se necesita crear previamente una infraestructura para las comunicaciones La tendencia a la movilidad y la ubicuidad hacen que los sistemas inalámbricos se utilicen cada vez más. Una meta que cada vez goza de más interés es evitar los cables en cualquier tipo de comunicación, no solamente en el campo informático sino en televisión, telefonía, seguridad, domótica, etc. Como consecuencia del uso de tecnologías inalámbricas, se ha producido un fenómeno social que ha adquirido gran importancia en todo el mundo: comunidades Wireless que buscan la creación, mantenimiento y difusión de redes alternativas a las comerciales. Este tipo de tecnologías permiten la movilidad los usuarios para acceder a información en tiempo real desde cualquier lugar. Su instalación es simple porque no hay que preocuparse por la instalación de cables dentro del radio de cobertura. Además, la flexibilidad de esta tecnología permite que los dispositivos puedan comunicarse desde lugares de difícil acceso. La utilización de tecnologías inalámbricas puede suponer un ahorro económico, en algunos casos muy sustanciales, sobre todo en entornos con cambios frecuentes de ubicación de los dispositivos. De una manera sencilla, la alta escalabilidad de estas tecnologías permite configurar redes con diferentes topologías, en las cuales los dispositivos se van añadiendo o eliminando de la red. Para una red inalámbrica de sensores en entornos urbanos, debe elegirse para cada situación de interés una tecnología inalámbrica que llegue a un compromiso aceptable entre las siguientes características: Página 237 de 423

238 Bajo consumo energético (y por tanto duración media de la batería o pila lo más larga posible). Los sensores tienen una vida que depende intrínsecamente del tipo de batería o pila utilizada (Ni-Cd, Ni-Mh, Li-Ion). Asimismo, el hardware y el software de los nodos deben tener un consumo óptimo de la energía: el microcontrolador, el sistema operativo y el software de la aplicación deben optimizar el uso energético, hasta el punto de que debe escribirse adecuadamente el código fuente para que las secciones de código más utilizadas empleen la menor energía posible. Buen compromiso entre el ancho de banda y el tamaño del paquete de datos o trama (frame). Tamaño máximo de la red. Alcance máximo de la señal inalámbrica. Máxima sencillez de configuración. Alta escalabilidad. A medida que el número de sensores de la red aumenta, la probabilidad de que existan fallos en la comunicación entre los nodos se incrementa de manera exponencial. Se requiere, por tanto, un control y gestión de la red que la mantenga conectada a pesar de la disminución en el ancho de banda utilizable. Máxima fiabilidad. La escalabilidad y la fiabilidad en una red son cuestiones que se contraponen, ya que una red más densa es más probable que tenga problemas en la comunicación. Bajo coste. Reducido tiempo de latencia (tiempo que transcurre desde que se envía el paquete de datos de la fuente hasta que llega a su destino). Compatibilidad con nodos de tamaño pequeño. Funciones Tipología Interacción con los ciudadanos Funciones específicas (por ejemplo, transmisión de información meteorológica, del estado del tráfico, etc.). Las principales fuentes consultadas, aparte de los estándares que definen los protocolos de las tecnologías, han sido Adame et al., (2015), Akyildiz et al. (2002) (2003), Baronti el al. (2007), Jürgens (2008) y Raj (2015) 1. Tecnología WPAN WPAN (Wireless Personal Area Networks, Red Inalámbrica de Área Personal o Red de Área Personal o Personal Area Network) es una red para la comunicación entre distintos dispositivos (tanto ordenador, puntos de acceso a internet, teléfonos móviles, PDAs, dispositivos de audio, impresoras, etc.) cercanos al punto de acceso. Estas redes normalmente son de unos pocos metros y para uso personal. Entre las diferentes tecnologías de WPAN destacan sobre todo Bluetooth y Zigbee. a) Bluetooth Bluetooth es una especificación industrial para Redes Inalámbricas de Área Personal (WPAN) que posibilita la transmisión de voz y datos entre diferentes dispositivos mediante un enlace por radiofrecuencia en la banda ISM de los 2,4 GHz. Los principales objetivos que pretende alcanzar esta esta norma son los siguientes: Facilitar las comunicaciones entre equipos móviles. Eliminar los cables y conectores entre éstos. Ofrecer la posibilidad de crear pequeñas redes inalámbricas y facilitar la sincronización de datos entre equipos personales. Página 238 de 423

239 Esta tecnología de comunicación está muy extendida, encontrándose en gran número de elementos electrónicos y en la gran mayoría de los móviles de última generación. Uno de los últimos avances en esta tecnología es su versión 4 (conocida también como Smart Bluetooth, y que viene a solucionar uno de los principales problemas de este sistema hasta ahora: su relativamente elevado consumo energético. Además, se hace compatible con el sistema NFC (posteriormente explicado), por lo que sus posibilidades aumentan notablemente. b) ZigBee Recibe el nombre de ZigBee el protocolo de comunicación inalámbrica para su utilización con radiodifusión digital de bajo consumo. Se basa en el estándar IEEE de redes inalámbricas de área personal (WPAN). ZigBee fue creado por la ZigBee Alliance, una organización sin ánimo de lucro fundada en 2002, que actualmente agrupa a más de 280 grandes empresas (destacan Mitsubishi, Honeywell, Philips, Motorola ), muchas de ellas fabricantes de semiconductores. La ZigBee Alliance desarrolla programas de certificación y compatibilidad, marcas, desarrollo de mercados y educación de los usuarios. ZigBee nace con el propósito de conseguir, para el ámbito doméstico y el industrial, redes de muy bajo consumo energético, de bajo coste y de velocidad reducida. Sus mejores características son el consumo extremadamente bajo y su compatibilidad con varias topologías de red, lo que le hace un buen candidato para algunas redes de sensores. Por el momento, no cumple simultáneamente todos los requisitos que algunas aplicaciones industriales necesitan (tiempo de respuesta, velocidad de transmisión, fiabilidad, etc.). Fuente: Respecto al estándar IEEE , ZigBee añade redes ad hoc (es decir, redes cuyos nodos pueden comunicarse directamente entre sí, lo cual permite que un nodo descubra y se comunique con otros de igual a igual sin necesidad de puntos de acceso central), descubrimiento de servicios y protocolos de aplicación sobre esas propiedades. ZigBee se orienta principalmente a nodos o dispositivos inalámbricos alimentados por batería, con bajas tasas de transmisión de datos, bajo coste y en los cuales se requiere largos tiempos de vida de la batería. En muchas aplicaciones ZigBee, el tiempo total en que el nodo realiza cualquier tipo de Página 239 de 423

240 actividad es muy limitado; éste pasa la mayor parte del tiempo inactivo, en modo de bajo consumo (sleep mode). Por tanto, los nodos ZigBee son capaces de estar operativos durante uno o varios años hasta que se necesita reemplazar sus baterías. Dentro del campo urbano, un ejemplo particularmente interesante de ZigBee es el descrito en Lynch (2007) y que corresponde a la monitorización del estado estructural de edificios grandes. En este ejemplo, varios sensores inalámbricos ZigBee (acelerómetros, por ejemplo) se instalan en un edificio, y todos esos sensores forman una red inalámbrica que obtiene información que se usará para evaluar el estado estructural del edificio y detectar signos de posibles daños. Tras un terremoto, por ejemplo, un edificio necesita inspeccionarse antes de ser reabierto al público. Los datos registrados por los sensores pueden reducir el coste de la inspección o hacerla innecesaria. En otras situaciones más complicadas, como la descrita en Wang et al. (2007) y que corresponde a la monitorización de infraestructuras civiles como puentes, ZigBee no es adecuado, y se necesita diseñar e implementar un protocolo específico de comunicaciones que permita la adquisición de datos, procedentes de múltiples sensores inalámbricos, sincronizados en tiempo real y de forma robusta. Ejemplo de sensor de aceleración con un módulo ZigBee. Fuente: Ember En general, ZigBee resulta idóneo para redes estáticas, escalables hasta miles de sensores, con poco ancho de banda y uso infrecuente, y dónde se requiera una duración muy prolongada de la batería. En ciertas condiciones y para determinadas aplicaciones puede ser una buena alternativa a otras tecnologías inalámbricas ya consolidadas en el mercado, como Wi-Fi y Bluetooth, aunque la falta de compatibilidad con TCP/IP no lo hace adecuado, por sí solo, para la interconexión de redes de comunicaciones IP. Por tanto, la introducción de ZigBee no acabará con otras tecnologías ya establecidas, sino que convivirá con ellas y encontrará sus propios nichos de aplicación. ZigBee permite trabajar en las bandas de frecuencia de IEEE : 868 MHz, 915 MHz y 2,4 GHz. La banda de 2,4 GHz es aceptada internacionalmente y permite la máxima tasa de transferencia de datos y el máximo número de canales (abarca desde las frecuencias de 2,400 GHz hasta 2,4835 GHz y contiene en Europa 13 canales, con un ancho de 22 MHz de ancho cada uno). Por estos motivos, los fabricantes de componentes desarrollan transceptores ZigBee para solamente esa banda. Con ZigBee, se puede enviar o recibir datos a distancias de varias decenas de metros (de 10 a 75 m), si bien puede llegarse hasta 1500 m con ZigBeePro, y con una velocidad de hasta 250 kbps. Pueden construirse redes en malla que cubran grandes superficies, ya que cada dispositivo ZigBee actúa de repetidor y puede enviar la señal al siguiente, etc. En las Página 240 de 423

241 redes en malla, cada nodo está conectado a todos los nodos, de manera que los paquetes de datos pueden ir de un nodo a otro por varios caminos. Además de redes en malla o rejilla, ZigBee admite también redes en estrella y en árbol. Típicamente, los nodos ZigBee tienen un consumo de 30 ma transmitiendo y de 3 A en reposo. Además, pueden activarse (pasar del modo de bajo consumo al modo activo) en 30 ms o menos, lo cual implica tiempos de latencia muy bajos y largos tiempos de duración de la batería. En muchos casos, los dispositivos ZigBee tienen ciclos de trabajo o útiles (duty cycles) de menos del 1%. Las principales desventajas de ZigBee son su uso de la banda de 2,4 GHz, su limitada escalabilidad, su falta de calidad de servicio para permitir el determinismo en cuanto a latencia y flujo de mensajes que a menudo se requiere en aplicaciones industriales, su falta de integración con Internet y que no es un estándar internacional abierto. La banda de 2,4 GHz está en el rango de la resonancia de las moléculas de agua y, por tanto, será absorbida por todo objeto que contenga este elemento. En consecuencia, como norma, la señal resulta fuertemente absorbida por elementos como agua, madera, cartón, plantas, personas o animales, etc. Esta es una de las razones por las que existe una normativa tan restrictiva en la potencia de emisión (100 mw), con la cual se pretende evitar causar daños a los organismos vivos. La otra razón de esta limitación es controlar el alcance de estos sistemas, ya que es una banda de uso libre, y con una reducida potencia máxima de emisión se minimizan las interferencias y se permite la convivencia con otros sistemas existentes. Otro inconveniente de la banda de 2,4 GHz es que existen multitud de sistemas que emiten en esta banda: teléfonos inalámbricos, dispositivos Bluetooth, centrales de alarmas inalámbricas, microondas, ratones y cascos inalámbricos, etc., los cuales generan interferencias que reducen el rendimiento de la comunicación. Se trata de una banda muy saturada, que por su temprana liberalización ha sido profusamente utilizada por multitud de equipos. 2. Tecnología RFID RFID (siglas de Radio Frequency IDentification, en español identificación por radiofrecuencia) es un sistema de almacenamiento y recuperación de datos remoto que usa dispositivos denominados etiquetas o tarjetas RFID. Una de las ventajas del uso de radiofrecuencia (en lugar, por ejemplo, de infrarrojos) es que no se requiere visión directa entre emisor y receptor. El propósito fundamental de la tecnología RFID es transmitir la identidad de un objeto (similar a un número de serie único) mediante ondas de radio. Las tecnologías RFID se agrupan dentro de las denominadas Auto ID (Automatic identification, o identificación automática). Página 241 de 423

242 Componentes de una etiqueta RFID Fuente: Las etiquetas RFID (RFID Tag, en inglés) son unos dispositivos pequeños, similares a una pegatina, que pueden adherirse o incorporarse a productos, animales o personas. Contienen antenas para permitirles recibir y responder a peticiones por radiofrecuencia desde un emisor-receptor RFID. Dichas etiquetas se programan con una información única, que puede leerse a distancia. RFID opera con frecuencias que van de algunas cientos de khz a decenas de GHz. Por lo general, el lector RFID transmite la energía y los datos requeridos a la tarjeta. Hay dos tipos de etiquetas RFID: activas y pasivas. Las activas están alimentadas por pila, son más caras y usan frecuencias más altas, mientras que las pasivas usan frecuencias más bajas y no tienen fuentes internas de alimentación. El rango de lectura es de hasta 100 metros para las activas y de unos 20 metros para las pasivas. La información RFID es estática y debe ser programada, y por tanto no puede usarse directamente para medidas, en las que los datos están constantemente sujetos a cambios. Actualmente, la investigación trata de expandir las capacidades de la tecnología RFID. Un área prometedora es la integración de sensores y alimentación dinámica en los chips RFID. Los avances en la fabricación de circuitos integrados han reducido las necesidades de microcontroladores hasta el punto de que pueden operar con la energía residual de las etiquetas RFID pasivas. Combinando esto con los avances en sistemas MEMS (micro-electro-mechanical-systems en inglés, o microelectromecánicos) y la tecnología de sensores de circuito integrados, podrán conseguirse sensores inalámbricos y sin pilas. NFC (Near Field Communications) es un subconjunto de RFID que limita el rango de alcance a 10 centímetros. Las etiquetas basadas en NFC son por lo general pasivas, y no necesitan mucha potencia eléctrica. Muchas de ellas se desarrollan incluso con un escudo que impide que las ondas se propaguen. Esta limitación, que aporta una seguridad extra, está iniciando un cambio social que se intuye revolucionario en un futuro muy cercano. Hasta hace poco, solamente incluían NFC un gran número de móviles Android, pero hace poco se ha incorporado a los teléfonos inteligentes Iphone 6, en lo que constituye una apuesta seria de Apple por dicha tecnología, con el propósito de explotarla para pago mediante Apple Pay. Por el momento, el software correspondiente a NFC está limitado para otros usos. 3. Tecnología de infrarrojos (IR) Página 242 de 423

243 La Infrared Data Association (IrDA) es una asociación que incluye a más de 160 empresas, de los sectores de electrónica (Lattice Semiconductor, Sharp Electronics), telecomunicaciones (Sony Ericsson Mobile Communications AB), fabricantes de productos electrónicos domésticos e industriales (Sony, Panasonic, Fujitsu, Fujifilm, CasioComputer) y centros de investigación (Warwick University, Fraunhofer IPMS). El estándar IrDA utiliza el espectro de frecuencia de infrarrojo para transmitir información. El uso de la tecnología IrDA se ha extendido mucho, sobre todo en los años noventa y a principios de siglo, por su reducido consumo de batería y su bajo coste de implementación. Además, es muy flexible y capaz de adaptarse fácilmente a un gran número de aplicaciones y dispositivos, como a asistentes digitales personales (PDA), teléfonos, impresoras u ordenadores portátiles. Los dispositivos que utilizan la IrDA se comunican mediante el uso del diodo LED (Light emitting diode). Es necesario que estos dispositivos estén alineados unos con otros. La desviación máxima permitida entre los dispositivos es de 30. Kit de comunicación infrarrojo Fuente: 4. Tecnología WLAN WLAN (Wireless Local Area Network, o Red Inalámbrica de Área Local) es un sistema de comunicación de datos inalámbrico flexible que se emplea mucho como alternativa a las redes LAN cableadas o bien como extensión de éstas. Utiliza tecnología de radiofrecuencia que permite mayor movilidad a los usuarios al minimizar las conexiones cableadas. La tecnología dominante en WLAN se conoce como Wi-Fi (Wireless Fidelity). Está basada en el estándar IEEE (ISO/IEC ) y se ha hecho muy popular en los últimos años. Sus velocidades de transmisión han permitido que Wi-Fi se establezca como la tecnología predominante en el acceso inalámbrico de banda ancha a Internet, desbordando el ámbito de las aplicaciones y servicios para los que fue inicialmente concebida. Formalmente, Wi-Fi (a veces incorrectamente abreviado WiFi) es el nombre de la certificación otorgada por la Wi-Fi Alliance, anteriormente WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance), grupo que garantiza la compatibilidad entre dispositivos que utilizan el estándar IEEE La WECA fue creada en 1999 por las empresas Nokia y Symbol Technologies con el objetivo de crear una marca que permitiese fomentar más fácilmente la tecnología inalámbrica y asegurar la compatibilidad de equipos. Por uso indebido de los términos y por razones de marketing, el nombre del estándar se confunde con el nombre de la certificación. Una red Wi-Fi es en realidad una red que cumple con el estándar IEEE A los dispositivos certificados por la Wi-Fi Alliance se les permite usar este logotipo: Página 243 de 423

244 Logotipo de Wi-Fi. Fuente: WECA Wi-Fi se usa normalmente para proporcionar transferencia de datos a alta velocidad (11 Mbps o superior) y en un rango moderado IP entre ordenadores o dispositivos de mano (PDAs, teléfonos móviles, tabletas, terminales de juego) y redes de área local, donde el principal parámetro de diseño es la tasa de transferencia de datos. Con Wi-Fi pueden crearse redes de área local inalámbricas de alta velocidad, siempre y cuando el equipo que se vaya a conectar no esté muy alejado del punto de acceso. Normalmente, las redes Wi-Fi cubren un radio de varias docenas de metros en ambientes cerrados (de 20 a 50 metros en general) o un radio de cientos de metros al aire libre. Los proveedores de Wi-Fi cubren áreas con una gran concentración de usuarios (como estaciones de trenes, aeropuertos, estadios deportivos, hoteles ) con redes inalámbricas. Estas áreas se denominan "zonas locales de cobertura". Por lo general, los sistemas optimizados para Wi-Fi son rápidos, pero no eficaces energéticamente. Sin embargo, con diseños adecuados de las redes y modelos adecuados de su uso, los dispositivos Wi-Fi pueden operar de una manera muy eficaz energéticamente, y pueden lograrse duraciones de la pila de varios años en sensores y otras aplicaciones de bajo consumo. Los dispositivos Wi-Fi de bajo consumo tienen la ventaja de la compatibilidad inmediata con redes IP, así como la de contar con protocolos y herramientas de gestión bien conocidas y estándares en la industria. Hasta hace muy poco, Wi-Fi no se consideraba viable para aplicaciones de redes de sensores alimentados por pilas o baterías. Wi-Fi se ha utilizado sobre todo en ordenadores y dispositivos similares. En ellos, la batería puede recargarse después de varias horas de funcionamiento, o pueden conectarse directamente a la red eléctrica. Con el crecimiento del mercado de sensores inalámbricos y dispositivos inteligentes, varias empresas han desarrollado circuitos integrados Wi-Fi que están específicamente desarrollados y optimizados para aplicaciones de sensórica. Estos productos tienen un consumo energético similar al habitual en otros protocolos inalámbricos, con la ventaja adicional de emplear protocolos comunes y muy probados. Existen más de millones de dispositivos certificados Wi-Fi, y la Wi-Fi Alliance cuenta con unos 300 miembros de la industria. Página 244 de 423

245 Software Development Kit 2.2 de GainSpan. Incluye enrutador, conector JTAG, conexión UART, placa de desarrollo y sensores de temperatura y luz, así como código fuente de ejemplo para los sensores. Fuente: GainSpan Debido a que hace muy poco que se está empleando Wi-Fi para redes de sensores (Wi-Fi de bajo consumo), no existen muchas experiencias publicadas de uso para esta situación. Una experiencia de interés para el proyecto es la descrita en Savu y Ghercioiu (2008), donde se describe una red de sensores Wi-Fi de bajo consumo que miden temperatura, humedad, luz y vibración o movimiento. Estos sensores están alimentados por pilas de litio de 3,2 V que tienen una duración de 1 a 5 años; y van equipados con el SoC G2C501, de bajo consumo y de 32 bits, que trabaja con b. Nodo sensor Wi-Fi (etiqueta Wi-Fi + sensores). Fuente: Savu y Ghercioiu (2008) La percepción de Wi-Fi como un protocolo de alto consumo energético no procede de ninguna ineficacia intrínseca en el protocolo IEEE , sino del modo en que en los sistemas Wi-Fi se han diseñado y usado hasta hace bien poco. Con un consumo energético de 1-17 Julios por Mbyte transmitido por Wi-Fi convencional, dependiendo del dispositivo usado, incluso el dispositivo menos eficaz energéticamente equipado con una pila AA podría transmitir 1 Mbyte por día durante 4 años. El dispositivo más eficaz podría funcionar durante décadas con una pila, aunque la tecnología actual de pilas y baterías se limita a duraciones de años. Para disminuir al máximo el consumo de potencia la mayor parte del tiempo, durante el cual los sensores no transmiten datos, deben implementarse los siguientes cambios en el diseño Wi-Fi convencional (Raghavendra, 2006): a) El sensor debe estar diseñado para conexiones cortas, para tener el mínimo número posible de capacitancias e inductancias y para reducir el consumo de energía. Todas las principales funciones del sensor (gestión del transceptor de radiofrecuencia, el transceptor mismo, programación de aplicaciones, funciones de red, etc.) deberían incorporarse en una sola arquitectura. b) El sensor debe ser capaz de una gestión energética rápida y flexible, incluyendo estados de respuesta rápida con consumo reducido, y de estados de bajo consumo (sleep mode) cuando no se requiera actividad del sensor. c) El sensor debe poder pasar de un estado de bajo consumo (en que el consumo puede ser de unos microvatios) a un estado activo de operación completa en poco tiempo, ya sea de una manera preprogramada o por un estímulo externo. El consumo durante el estado de bajo consumo se debe a corrientes en la circuitería del sensor, lecturas del sensor y accesos a posiciones de memoria no Página 245 de 423

246 volátil. d) Las operaciones de red deben calcularse para que el mantenimiento de la conexión y la gestión de los sensores se realicen con un mínimo de la potencia disponible para el sensor. 5. Tecnología WMAN WMAN (Wireless Metropolitan Area Network, o Red Inalámbrica de Área Metropolitana) es una red de alta velocidad que, a la vez que tiene cobertura en un área geográfica extensa, proporciona capacidad de integración de múltiples servicios mediante la transmisión de datos, voz y vídeo, sobre medios de transmisión inalámbricos. La tecnología asociada a WMAN de más interés es WiMax (Raghavendra et al., 2003), que propiamente es la denominación de una certificación, pero que se extiende propiamente a la tecnología que cumple con esa especificación. Este hecho puede ocasionar confusión, porque productos que cumplan con esta especificación pueden no tendrán la etiqueta Wi-Max si no se han certificado oficialmente, como ocurre también con IEEE y Wi-Fi. A pesar de la enorme difusión que presenta el estándar , presenta importantes limitaciones en la distancia a la que puede establecerse una comunicación, y precisa de un aumento del número de repetidores para poder implementar una red metropolitana. Además, esta forma de incrementar la distancia solamente es aplicable en entornos urbanos. WiMax se centra en esos entornos. Esta tecnología permite ofrecer al usuario la transmisión a velocidades similares al ADSL o al cable/módem, sin necesidad de utilizar soporte físico de transmisión y alcanzando distancias de hasta 50 Km. Presenta a su vez una ventaja con respecto a IEEE : ofrece modos de funcionamiento donde no necesita visión directa entre emisor y receptor para hacer efectiva la comunicación (a frecuencias por debajo de 11 GHz). WiMax emplea un concepto de comunicación similar al de Wi-Fi. La principal diferencia conceptual es Wi-Fi fue desarrollado para sustituir el cableado interno de los edificios, mientras que Wimax pretende ser la alternativa a la red de acceso, ofreciendo soluciones a lo que se conoce como comunicación de la última milla (tramo final de una línea de comunicación) 6. Tecnología WWAN WWAN (Wireless Wide Área Network) son por lo común redes celulares para telefonía móvil y transmisión de datos. Las principales tecnologías asociadas con WWMAN son GSM (telefonía móvil 2G), UMTS (telefonía móvil 3G) y 4G. Tecnología 3G 3G es una abreviatura para tercera-generación de telefonía móvil. Los servicios asociados con la tercera generación proporcionan la posibilidad de realizar llamadas de voz, video llamadas y transmisión de datos (navegación web, correo electrónico, mensajería instantánea, descarga de programas, etc.). Inicialmente, la instalación de redes 3G fue lenta, debido a que los operadores debían adquirir una licencia adicional para un espectro de frecuencias, distinta al empleado por las tecnologías anteriores de segunda generación. Japón fue el primer país en implementar una red comercial 3G a gran escala. Tecnología 4G La tecnología 4G es la evolución de la tercera generación, y destacan en ella las tecnologías HSDPA, HSUPA y HSOPA2. La cuarta generación de Página 246 de 423

247 tecnologías de telefonía móvil (4G) se basa en el protocolo IP. Por tanto, está concebida como un sistema de sistemas y una red de redes. 4G proporciona velocidades de acceso de entre 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio (QoS) de punta a punta (end-to-end) de alta seguridad, y posibilita ofrecer servicios de cualquier clase, en cualquier momento, en cualquier lugar, con el mínimo coste posible. 7. Tecnología LPWAN Las redes de área local de bajo consumo (Low-Power Wide-Area Network, LPWAN) también conocidas como redes de bajo consumo (Low Power Network, LPN), son un tipo de redes de telecomunicaciones diseñadas para tener un largo alcance y una baja tasa de bits para conectar como, por ejemplo, sensores alimentados por pilas o baterías. Estas redes pueden alcanzar dispositivos distribuidos por toda la ciudad contando una infraestructura reducida de redes celulares móviles, en parte porque no tienen que transportar pesadas cargas de tráfico (vídeos entre teléfonos inteligentes, pro ejemplo) Este tipo de redes, junto con las ya existentes de corto alcance (Wi-Fi o Bluetooth) y las redes de telefonía móvil, permitirán implantar el concepto de la Internet de las Cosas. LoRaWAN (Long Range WAN) es la primera especificación de red LPWAN propuesta por la LoRa Alliance para el desarrollo de la Internet de las Cosas. Los primeros módulos desarrollados para probar esta tecnología han obtenido alcances de 15 km y una autonomía de 10 años con dos pilas AAA. Esquema comparativo Tecnología UNB (ejemplo de LPWAN) Fuente: 8. Tecnología SimpliciTI SimpliciTI es un protocolo para nodos sensores de radiofrecuencia de bajo consumo que requieren duraciones largas de pilas o baterías, bajos velocidades de transmisión de datos y bajos ciclos de trabajo (un ciclo de trabajo es la relación que existe entre el tiempo en que la señal se encuentra en estado activo y el periodo de ésta). SimpliciTI se diseñó para instalarse de manera sencilla en los microcontroladores de los sensores, empleando el mínimo uso de recursos de éstos. Este protocolo (Friedman, 2009) es compatible con un amplio rango de aplicaciones de baja potencia: alarmas de seguridad (detectores de humos, sensores de luz, detectores de CO2), lecturas automáticas de parámetros Página 247 de 423

248 (medidores de gases, medidores de agua), automatización doméstica (dispositivos de hogar, apertura de puertas de garajes), etc. Se compone de una pila de sus propios protocolos con tres capas. SimpliciTI tiene una API (Application Programming Interface, o interfaz de programación de aplicaciones) que permite 5 órdenes. Esta API se diseñó con el propósito de encapsular las funciones de red de manera que se puedan configurar y puedan trabajar tanto sin mayores esfuerzos o complejidades en las aplicaciones. La principal desventaja de este diseño es que sacrifica la flexibilidad por la simplicidad. La API permite inicializar la red SimpliciTI, añadir sensores a ella, enviar y recibir mensajes y gestionar los sensores. SimpliciTI permite velocidades de transferencia de datos de hasta 250 kbps, y es compatible con las siguientes frecuencias: 480, 868, 915, 955 MHz (sub-1ghz) and 2.4 GHz. Herramienta de desarrollo CC2510-CC2511DK, que implementa el protocolo SimpliciTI. Con esta herramienta pueden desarrollarse sensores para alarma y seguridad (detectores de presencia, de rotura de vidrio, sensores de luz, de monóxido de carbono ), para mediciones (gas, agua) y para automatización del hogar (mandos a distancia, p. ej.). Fuente: Texas Instruments El protocolo SimpliciTI tiene la capacidad de migrar a diferente frecuencia (agilidad en frecuencia) si la frecuencia que está usando tiene demasiado ruido o no resulta fiable. Los dispositivos finales de la red SimpliciTI que pueden recibir paquetes de datos pueden a la vez detectar que están en la frecuencia incorrecta al no recibir paquetes de reconocimiento. En ese caso, el dispositivo accede a la tabla de frecuencias para probar distintas opciones hasta que el paquete de reconocimiento se recibe correctamente. Ésta es la manera de proceder en el caso de que se incorporen nuevos nodos a una red, o de que haya nodos que permanecían inactivos y que pasen a modo activo para transmitir información. A su vez, también existe la posibilidad de que estos paquetes de información o de reconocimiento estén cifrados. El cifrado puede realizarse tanto por hardware como por software. Principales ventajas de usar esta tecnología - Accesibilidad y flexibilidad: Las comunicaciones inalámbricas llegan a lugares donde los cables no tienen acceso. - Tiempos rápidos de instalación. Como las redes inalámbricas no necesitan cables, es más rápido instalarlas, lo que contribuye a la finalización rápida de los proyectos. - Bajo coste: Las comunicaciones inalámbricas ahorran el coste Página 248 de 423

249 asociado a la instalación del cableado y los derivados de los cambios de entorno físico para instalar las infraestructuras de comunicaciones, que podrían ser todavía más importantes. - Escalabilidad. Las comunicaciones sin cables se adaptan fácilmente a los cambios de topología de la red y, además, la reubicación de los terminales se facilita enormemente. - Movilidad. Al ser inalámbricos, se puede conseguir la movilidad de los sensores si necesidad de cables. Además, la movilidad también se puede conseguir para personas mediante teléfonos móviles, PDAs (Personal Digital Assistants), tabletas, etc. Principales desventajas de usar esta tecnología Algunos ejemplos de urbanos en los que puede usarse esta tecnología Referencias de interés - Falta de seguridad: Las redes inalámbricas tienen problemas de seguridad graves, que se solventan parcialmente con protocolos de seguridad como WPA y WPA2. - Limitaciones de velocidad y de calidad; atenuación. La velocidad y la viabilidad de las señales inalámbricas disminuye a medida que más usuarios van usando la misma frecuencia. La tecnología inalámbrica está disponible en solamente tres canales mayores, que van de 2.5 GHz, 11 y 1.6 GHz, que es un rango mucho menor que el de las redes cableadas. Son también unas 50 veces más lentas que las tecnologías de redes cableadas. Además, las señales inalámbricas son también atenuadas por barreras como muros, mobiliario, puertas, edificios, etc. El mantenimiento de una red inalámbrica es difícil de mantener, lo que da lugar a veces a redes inestables. Aunque las tecnologías inalámbricas proporcionan flexibilidad para usar cualquier dispositivo móvil en cualquier sitio, cuanto mayor es la distancia, más débil es la señal. Esta tecnología, dado su tamaño, puede usarse en cualquier objeto urbano; aunque, si se desea colocar oculta, debe tenerse en cuenta los materiales utilizados y el tipo de tecnología a utilizar, ya que puede sufrir problema de atenuación o apantallamiento de la señal, lo que se traduce en una transmisión de señal muy baja o incluso nula. Teniendo en cuenta estas circunstancias, algunos ejemplos de urbanos en los que se puede instalar son: - Objetos urbanos como paradas de autobús, parasoles, puntos de contacto, esculturas, soportes para bicicletas, etc. - En farolas u elevados, sin necesidad de complejas instalaciones. - En móviles, y así se evita el uso de cables para la transmisión de datos. Adame, T., Bel, A., Bellalta, B., Barcelo, J., and Oliver, M. (2015). IEEE AH: the WiFi approach for M2M communications. Wireless Communications, IEEE, 21 (6) Akyildiz I., Su W., Sankarasubramaniam Y., and Cayirci E. (2002). A survey on sensor networks. IEEE Communications Magazine, 40(8): Baronti P., Pillai P., Chook V.W.C., Chessa S., Gotta A., and Fun Hu Y. (2007) Wireless sensor networks: A survey on the state of the art and the and ZigBee standards. Computer Communications, 30(7), Batista, N.C., Melicio, R., Mendes, V.M.F., and Figueiredo, J. (2014). Wireless Monitoring of Urban Wind Turbines by ZigBee Protocol: Support Application Software and Sensor Modules. Interdisciplinarity in Engineering, 17: Página 249 de 423

250 Faludi, R. (2011). Building Wireless Sensor Networks. O'Reilly Media Inc Friedman L. SimpliciTI: (2009). Simple Modular RF Network Specification. Texas Instruments Specification Lynch J. P. (2007). An Overview of Wireless Structural Health Monitoring for Civil Structures. Philosophical Transactions of the Royal Society of London. Series A, Mathematical and Physical Sciences, The Royal Society, 365 (1851), Lynch J.P, & Loh K.J. (2006). A Summary Review of Wireless Sensors and Sensor Networks for Structural Health Monitoring. Shock and Vibration Digest, 38(2), Jürgens, B. (2008). Estudio de Vigilancia tecnológica: Tecnologías Inalámbricas (Competitive Intelligence Study: Wireless Technologies). Universidad de Granada Prieto Blázquez, J. Introducción a los sistemas de comunicación inalámbricos. Universitat Oberta de Catalunya. Raj, P. and Raman, A.C. (2015). Intelligent Cities: Enabling Toolsand Technology. Auerbach Publications Boston Raghavendra C., Sivalingam K., and Znati T. (2006). Wireless Sensor Networks. Springer: New York Rajaravivarma V., Yang Y., and Yang T. (2003). An Overview of Wireless Sensor Network and Applications. In Proceedings of 35th Southeastern Symposium on System Theory, Morgantown, WV, USA, 2003; pages Rashid, B. and Rehmani, M.H. (2016). Applications of wireless sensor networks for urban areas: A survey. Journal of Network and Computer Applications, 60: Savu T. and Ghercioiu M. (2008). Measuring with ultra-low power Wi-Fi sensor tags in LabVIEW. WSEAS Transactions on Computers, 7(7): Referencias web: s_over_zigbee/ /ABDUL-GHAYUM-THESIS.pdf?sequence= Página 250 de 423

251 technologies/2010/04/14/zigbee-o-6lowpan/ /dst_aktuell/staedtetag_aktuell_9_2013.pdf /Downloadbereich/WSTW2011_Smart_City- Begriff_Charakteristika_und_Beispiele.pdf Referencias de protocolos: Página 251 de 423

252 Ejemplo 1 Fuente: Compañía: Fundació Privada per a la Xarxa Oberta, Lliure i Neutral Guifi.net. Descripción: Guifi net es una red de telecomunicaciones en la que particulares, organizaciones, empresas y todo tipo de entidades participan promoviendo e invirtiendo en una infraestructura de comunes que les proporciona un acceso a las telecomunicaciones y a Internet. La red utiliza radioenlaces WiFi IEEE y enlaces de fibra óptica. Nombre producto: Guifi-net Año: 2008 Ejemplo 2 Fuente: Compañía: Talensa Página 252 de 423

253 Descripción: Wireless Smart parking es una de las aplicaciones que la empresa Talesa ha desarrollado basada en su tecnología inalámbrica de comunicación, la cual no necesita licencia. Esta tecnología, entre otras ventajas, presenta un muy bajo consumo de energía (hasta 7 años de duración), abarca grandes distancias, es bidireccional y presenta una gran flexibilidad a la hora de diseñar una red. Concretamente, esta tecnología se denomina UNB (Ultra Narrow Band) y, según indica la empresa, más de 9 millones de aparatos han sido instalados en todo el mundo. Nombre producto: Wireless Smart Parking Diseñado por: Talensa Año: 2015 Ejemplo 3 Fuente: Compañía: embeblue Dispositivos electrónicos para el Internet de las cosas Descripción: Las balizas Sweet Beacon son unos pequeños dispositivos que emiten una señal a través del protocolo Bluetooth Low Energy (2,4GHz). Una vez enchufado emiten la señal durante al menos un año. Esta señal puede ser recibida por los modelos de Smartphone con la tecnología Bluetooth 4.0 Low energy. Utilizando la app adecuada, el smartphone puede saber a qué distancia está de cada baliza; por tanto, la app puede gestionar esta información y activar las acciones oportunas. Nombre producto: Sweet beacon Diseñado por: embeblue Dispositivos electrónicos para el Internet de las cosas Año: 2012 Página 253 de 423

254 Ejemplo 4 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Año: IoTsens El barrio Pau Gumbau, situado al oeste de la ciudad de Castellón de la Plana, se ha convertido en el laboratorio urbano de este ambicioso proyecto, en el que se está monitorizando toda una serie de servicios públicos a fin de optimizar su uso y mejorar su eficacia. Los servicios públicos que se han monitorizado son la recogida de basuras, la red de agua y el alumbrado público. Adicionalmente, también se ha monitorizado otros aspectos, como la humedad del suelo y algunos factores meteorológicos susceptibles de monitorización. Para ello se ha utilizado hasta 25 sensores diferentes para medir las variables de interés, todos ellos conectados a una plataforma que ofrece la opción de configurar un cuadro de mandos con el fin de ofrecer una visualización rápida del estado de sistema junto a un análisis histórico de todas las mediciones. De esta forma pueden obtenerse rápidamente los datos más relevantes para cada objetivo y actuar en función de su estado. Plataforma de control del uso del agua y gestión de los residuos Página 254 de 423

255 Ejemplo 5 Fuente: Compañía: Bankia, BBVA, Orange, Bankinter, Vodafone, etc. Descripción: La tecnología NFC es una de las más prometedoras tecnologías inalámbricas de comunicación. Esta tecnología requiere de una distancia muy corta entre emisor y receptor, lo cual la convierte en ideal para diferentes tipos de acciones en las que se requiere la identificación del emisor. El uso que más se está extendiendo es el pago mediante esta tecnología como sustituto de sistemas tan extendidos como el uso de tarjetas. Lo más importante es que los 3 actores principales para que esta tecnología se implante se han puesto de acuerdo en su empuje. Por un lado, las compañías telefónicas la están implementando en sus terminales, con el reciente espaldarazo de Apple. Por otro, los comercios ya disponen de terminales que aceptan en muchos casos el pago con este tipo de tecnología. Por último, los bancos aceptan ya de forma extensiva este método de pago. Esta tecnología resulta muy prometedora para los urbanos que requieran pago por parte del usuario. Nombre producto: Pasarelas de pago NFC Año: 2016 Página 255 de 423

256 Ejemplo 6 Fuente: Compañía: SENET Descripción: Esta empresa ha implementado una red de área amplia pública de baja potencia (LPWAN, por sus siglas en inglés) para aplicaciones de Internet de las cosas en más de 100 ciudades estadounidenses y planea duplicar ese número durante el próximo año. La red admite el estándar de comunicación de LoRa Alliance, desarrollado por IBM y por el fabricante de chips Semtech). Nombre producto: Implementación de red LPWAN como soporte de aplicaciones IoT Año: 2016 Ejemplo 7 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Smart Cities en Corea Año: Samsung y SK Telecom En una operación encaminada a acelerar los procesos necesarios para hacer una realidad presente las Smart Cities, Samsung y SK Telecom, una de las principales compañías de telecomunicaciones de Corea del Sur, han llegado a un acuerdo para crear una red nacional que posibilite la conexión de los dispositivos del Internet de las Cosas. El despliegue estará basado en la especificación LoRaWAN que está totalmente diseñada con la eficiencia energética del mundo conectado como prioridad. Implementación de red LoRaWAN para la primera red nacional de Página 256 de 423

257 Tecnología 3: tecnologías para el control y gestión de la información TECNOLOGÍA TECNOLOGÍAS PARA CONTROL Y GESTIÓN DE LA INFORMACIÓN Definición de la tecnología Son aquellas tecnologías con capacidad para aportar lógica al sistema a partir de programación. Su función es la de recibir, almacenar, gestionar, etc. toda la información que se recibe desde sensores u otras fuentes de datos, interpretarla acorde a como se le ha programado y, como resultado, emitir las correspondientes órdenes de control a través de actuadores. Dependiendo de la aplicación o sistema desarrollado, la complejidad de estas tecnologías puede variar considerablemente. En ocasiones puede ser tan simple como un switch, un circuito lógico o un amplificador. Por el contrario, puede ser tan complejo como varios ordenadores, junto a sistemas de adquisición de datos y procesadores de señales. Últimamente, lo más habitual es el uso de placas de programación con pequeños microprocesadores (por ejemplo, Raspberry o Arduino) que, pese a su reducido tamaño, permiten elevadas tasas de procesamiento de forma muy fiable a bajo coste. Adicionalmente, son flexibles y reconfigurables, por lo que han tenido gran aceptación en el ámbito experimental y ya incluso en el comercial. La tendencia es que el tamaño de estos dispositivos siga reduciéndose cada vez más, con una evolución clara en el campo de los wearables. Son pequeños artilugios que podemos llevar con nosotros (p.ej., una pulsera) y que integran diferentes sensores y un microprocesador para poder programar innumerables aplicaciones que pueden ayudarnos a mejorar la vida en diferentes aspectos. En cualquier caso, se engloba dentro de este concepto cualquier elemento de hardware que contempla unos requerimientos mínimos de estructura como son una unidad de procesamiento o CPU, una memoria, la posibilidad de ser programado, y con puertos de entrada y salida para poder interactuar con el mundo exterior a través de los sensores y actuadores. Las grandes cantidades de información que aportan estas tecnologías, las redes telefónicas, redes de tarjetas de crédito, redes sociales, etc. se conoce como Big Data (Diezmar, 2014). El tratamiento de toda esta información es la clave que proporciona un nuevo valor añadido a los sistemas. Se trata de un proceso de innovación que permite desarrollar nuevas funcionalidades para aplicaciones como puede ser en el campo del análisis predictivo, toma de decisiones, cooperación entre dispositivos, etc. Este fenómeno, sin duda, es una revolución para las tecnologías de la información y puede proporcionar innumerables mejoras al desarrollo de las Smart Cities. Página 257 de 423

258 Panorama de Smart City y tecnologías de Big Data. Fuente: Ibrahim A. Esquema del planteamiento de uso Big Data, Fuente: Yunhe Pan (2016) Propiedades especiales Esta tecnología se distingue por la capacidad de dotar de inteligencia o lógica al sistema que lo integra. Con la adecuada programación, esta tecnología será la responsable de gestionar la información que vaya recibiendo y tomar decisiones lógicas para las que ha sido programada. También se ha de encargar, si es el caso, de traducir las decisiones en las Página 258 de 423

259 correspondientes señales de salida que se enviarán a los actuadores. Funciones - Interaccionar de forma autónoma con los ciudadanos o turistas. Por ejemplo, respondiendo cuestiones, señales acústicas como respuesta a identificación de peligros, etc. - Almacenar y analizar la información recibida de los sensores. - Convertir las acciones lógicas implementadas en la programación en señales de salida a los correspondientes actuadores. Tipología A continuación, se enumera y describe las tecnologías de gestión y control más utilizadas actualmente en el tipo de aplicaciones objeto del proyecto. Si bien hay que aclarar que este tipo de tecnologías está sufriendo en un proceso de desarrollo vertiginoso, y lo que ahora es puntero puede quedar obsoleto en un espacio temporal de no más de un año. Los tipos más representativos de esta tecnología son los sistemas o placas de desarrollo electrónico, los ordenadores embebidos y el software de gestión de la información. Las placas de desarrollo electrónico, permiten abstraer la realidad a nivel lógico digital a través de puertos de comunicación analógicos y digitales. Los ejemplos más representativos de este tipo de placas son la Raspberry Pi y Arduino. Por otro lado, los ordenadores embebidos permiten implementar aplicaciones a un nivel de programación más alto con interfaces gráficas más elaboradas. Finalmente, el software de gestión de la información proporciona nuevas funcionalidades a los sistemas cuando utilizan grandes cantidades de información. A continuación, se muestran los ejemplos más representativos de estas tecnologías. - Raspberry Pi La conocida Raspberry Pi es un miniordenador con una placa reducida, la cual puede adquirirse por muy bajo coste. Proviene del mundo docente, concretamente desarrollado en Reino Unido por la Fundación que lleva su mismo nombre, con el objetivo de estimular la enseñanza de ciencias de la computación en las escuelas. Su diseño está basado en un procesador Broadcom BCM2835, un procesador gráfico (GPU), y cierta memoria RAM que va incrementándose con la actualización de versiones. No dispone de disco duro, siendo necesario para ello una tarjeta SD. El modelo A salió a la venta el 4 de febrero de 2013, habiéndose presentado posteriormente actualizaciones e incluso copias muy similares de las cuales posteriormente se comenta. La fundación promueve el uso de sistemas operativos libres (como, por ejemplo, Raspbian, Arch Linux ARM o Risc OS), principalmente para el aprendizaje de lenguajes de programación y el acceso a la tecnología de las personas más desfavorecidas. Página 259 de 423

260 Raspberry Pi. Fuente: - Arduino Arduino es una plataforma de hardware libre, basada en una placa con un microcontrolador y un entorno de desarrollo, diseñada para facilitar el uso de la electrónica en proyectos multidisciplinares. El hardware consiste en una placa con un microcontrolador Atmel AVR y puertos de entrada/salida. Los microcontroladores más usados son el Atmega168, Atmega328, Atmega1280, y Atmega8 por su sencillez y bajo coste que permiten el desarrollo de múltiples diseños. Por otro lado, el software consiste en un entorno de desarrollo que implementa el lenguaje de programación Processing/Wiring y el cargador de arranque que es ejecutado en la placa. Se programa en el ordenador para que la placa controle los componentes electrónicos. Desde octubre de 2012, Arduino se utiliza también con microcontroladores CortexM3 de ARM de 32 bits, Fuente: Dentro de esta tecnología nos encontramos diferentes variantes que responden a posibles diferentes necesidades y que adoptan nombres particulares como son arduino mega, arduino bluetooth, arduino pro, arduino nano, arduino mini, etc. Página 260 de 423

261 - BeagleBoard Es un mini ordenador del tamaño de una tarjeta de crédito desarrollado en las bases del hardware libre. Consta de entradas y salidas analógicas y digitales, módulos PWM, comunicación serie RS232, etc. Es capaz de soportar sistemas operativos como Android 4.0, o Linux Ubuntu. Se puede completar con tarjetas adicionales que expanden sus capacidades para añadir WiFi, Bluetooth, control de motores, comunicación GSM/GPRS, posicionamiento GPS, etc. Debido a su bajo coste y a su alto rendimiento, esta plataforma es ampliamente utilizada en el desarrollo en general de prototipos para el control de sistemas en tiempo real. Vista de la Beagle board. Fuente: - Ordenadores embebidos Se trata de PCs de tamaño reducido que pueden ser más o menos robustos para funcionar bajo condiciones ambientales extremas que resistan altas temperaturas, suciedad o agua. Normalmente funcionan bajo sistemas operativos Windows, Linux o Android por lo que pueden ejecutar cualquier tipo de aplicación con las ventajas que proporciona un PC, como por ejemplo conectividad inalámbrica, salida gráfica de pantalla, etc. Los más utilizados son los que no llevan partes móviles que utilizan disipadores de temperatura en lugar de ventiladores para refrigerar y utilizan discos duros de estado sólido en lugar de discos duros de almacenamiento magnético tradicionales. - Hadoop Ordenador embebido. Fuente: Hadoop es un ecosistema de herramientas software de código abierto que proporciona funcionalidad para el almacenamiento y procesamiento de grandes cantidades de datos a través de sistemas distribuidos. Este framework de aplicaciones está desarrollado por la comunidad online de desarrolladores la fundación Apache ( El principio de funcionamiento de la tecnología Hadoop se basa en el uso de un sistema propio de ficheros distribuido (HDFS) para almacenar la información y de Página 261 de 423

262 funciones tipo Map Reduce para tratar la información con agilidad de forma distribuida. Logo del framework de trabajo Hadoop. Fuente: Principales ventajas de usar esta tecnología Principales desventajas de usar esta tecnología Algunos ejemplos de urbanos en los que puede usarse esta tecnología Referencias de interés Esta tecnología presenta como principal ventaja que aporta inteligencia al proyecto. El integrarla dentro del proyecto permitirá, entre otras cosas, el análisis de la información y, de forma autónoma y atendiendo a la lógica que se le haya programado, la generación de señales de salida. Por otro lado, el bajo coste de esta tecnología ha favorecido su expansión en el mundo del hardware y software libre, de modo que se ha creado una gran comunidad de desarrolladores de aplicaciones y de módulos que permiten expandir sus funcionalidades. Su funcionamiento requiere de un continuo aporte de energía que puede limitar la autonomía del sistema en su conjunto. Por otro lado, la programación y el equipo deben ser robustos y haber sido profundamente testeados, ya que dependiendo del tipo de salidas que genere el sistema, las consecuencias pueden ser contraproducentes y de graves consecuencias para la seguridad de las personas. Esta tecnología puede implementarse en cualquier proyecto y en multitud de urbanos dado su tamaño, su versatilidad en cuanto a funcionalidad, y su bajo coste. Algún ejemplo de su uso puede ser: - Paradas de transporte público por múltiples motivos, como puede ser vigilancia, control de presencia, recopilación de información, entretenimiento, interacción con los viajeros, etc. - Juegos interactivos implementados en o pavimentos. - Sistemas de pago por determinados servicios (baños públicos, dispensadores de productos enfocados al turista, etc.) - Aplicaciones para el acondicionamiento de espacios públicos para mejora del confort térmico, acústico, etc. - Señalización de rutas turísticas personalizadas Batista N.C., Melicio, R., Mendes, V.M.F., and Figueiredo, J. (2014). Wireless Monitoring of Urban Wind Turbines by ZigBee Protocol: Support Application Software and Sensor Modules. Procedia Technology, 17: Big Data Benchmarks, Performance Optimization, and Emerging Hardware: 6th Workshop, BPOE 2015, Kohala, HI, USA, August 31 - September 4, Editado por Springer International Publishing. Bühlmann, P. (2016). Handbook of big data. Editado por Chapman and Hall/CRC Dietmar, O. (2014). Decoding the City: How Big Data Can Change Urbanism. Editado por De Gruyter Ferdoush, S. and Li, X. (2014) Wireless Sensor Network System Design Using Raspberry Pi and Arduino for Environmental Monitoring Applications. Procedia Computer Science. 34: Ibrahim A. (2016). The role of big data in smart city. International Journal of Information Management, 36(5): Harman, K. (2014). Make: wearable electronics. Editado por Maker Media Página 262 de 423

263 Leccese, F., Cagnetti, M., and Trinca, D. (2014) A smart city application: a fully controlled street lighting isle based on Raspberry- Pi card, a ZigBee sensor network and WiMAX Li-Minn, A. (2016). Big Sensor Data Applications in Urban Environments. Data Research, 4:1-12 Mazhar, M. (2016). Urban planning and building smart cities based on the Internet of Things using Big Data analytics. Computer Networks, 101: Nathan, I. (2014). Sensors, actuators and their interfaces. A multidisciplinary introduction. Editado por Dudley R. Kay. Pan, Y. (2016). Urban Big Data and the Development of City Intelligence Engineering, 2(2): Prabhakar, B. (2015). A Big Data Dashboard for Urban Mobility. Procedia Computer Science, 62:7-8 Prieto J. (2014). Aprendiendo a la programación. Ramli, N., Yamin, N.M., Ghani, S.A., and Saan, N.M., and Sharif, M. (2015). Implementation of passive infrared sensor in street lighting automation system. Journal of Engineering and Applied Sciences, 10 (22) Torres-Roldán M., López-Luque R., and Varo-Martínez M. (2015). Design of an innovative and simplified polar heliostat for integration in buildings and urban environments. Solar Energy, 119: Proyectos relacionados: (proyecto europeo INDECT: Intelligent Information System Supporting Observation, Searching and Detection for Security of Citizens in Urban Environment. Participa la Universidad Carlos III de Madrid) (proyecto europeo REWARD: Real Time Wide Area Radiation Surveillance System. Participa el Consejo Superior de Investigaciones Científicas y la empresa española Sensing&Control Systems; y tiene como asociados al Departament d'interior de Cataluña y a la Guardia Civil) (proyecto europeo OPTICITIES: Optimize Citizen Mobility and Freight Management in Urban Environments. Participa el Ayuntamiento de Madrid y el Consorcio de Transportes de Madrid) (proyecto europeo FURBOT: Freight Urban RoBOTic Vehicle. Participa la empresa española Mazel Ingenieros) (proyecto CATS: City Alternative Transport System) Enlaces web: (Within es una empresa que integra la narración de historias, las nuevas tecnologías, como la realidad virtual, y el Big Data) Página 263 de 423

264 Ejemplo 1. Juego interactivo integrado en el pavimento Fuente: Compañía: Descripción: Diseñado por: Año: TAU CERÁMICA Consiste en un juego interactivo para niños completamente integrado en el pavimento cerámico con el que se reviste el suelo de la Plaza de Fadrell de Castellón. Para dotar de dicha funcionalidad al pavimento, se ha integrado una serie de sensores en el mismo y se ha completado con el correspondiente sistema de control, el cual ha sido programado con las reglas del juego y, en caso de acertar el juego, emite un sonido distintivo advirtiendo de que se ha ganado el juego. Mariano Conde Caballero Ejemplo 2. Control remoto de sistema de iluminación Fuente: Compañía: Producto no comercial Descripción: Es un sistema de control remoto para la iluminación de un cruce de caminos basado en la Raspberry pi como sistema de control central. La transmisión de datos se realiza mediante módulos Zigbee. Además, se ha conectado con una conexión Wireless tipo WiMAX al remoto dada la dificultad de conexión wifi en un lugar tan alejado de centro urbano como dónde se han realizado las pruebas. Diseñado por: Fabio Leccese Año: 2014 Página 264 de 423

265 Ejemplo 3. Reloj de palabras Fuente: Compañía: Producto no comercial Descripción: Este reloj consiste en la iluminación de las palabras correctas (a intervalos de 5 minutos) para que, de su lectura, se conozca la hora. Para su fabricación se ha utilizado como sistema de control una placa Arduino en su versión nano. Diseñado por: Daniel Esteban Año: 2015 Ejemplo 4. Heliostato urbanos Fuente: Compañía: Descripción: Diseñado por: Torres Roldan, M. Año: Producto no comercial En este proyecto se ha desarrollado un heliostato para su implementación en edificios o espacios urbanos y se ha utilizado como sistema de control para el seguimiento en tiempo real del sol. Se puede ampliar información en el artículo de la fuente. Página 265 de 423

266 Ejemplo 5. Espejo mágico Fuente: Compañía: XonayLabs Descripción: Este proyecto de código abierto consiste en el desarrollo de una plataforma para transformar espejos normales, en espejos inteligentes en los que se puede mostrar información. En el espejo se integra una Raspberry Pi que se utiliza como servidor para mostrar todo tipo de datos e interactuar con el usuario. Nombre del producto: MagicMirror Diseñado por: Michael Teeuw Año: 2015 Página 266 de 423

267 Ejemplo 6. Análisis Big Data. Dinámicas del turismo en la Ciudad de Madrid Fuente: Compañía: BBVA y Ayuntamiento de Madrid Descripción: BBVA y el Ayuntamiento de Madrid han llevado a cabo, de forma conjunta, un estudio basado en el uso de Big Data y que lleva como título Dinámicas del Turismo en la Ciudad de Madrid. Este estudio analiza el comportamiento de los turistas en cuanto a su actividad comercial durante Entre los muchos resultados, el estudio sirvió para cuantificar el impacto económico del Orgullo Gay en diversas zonas de la ciudad. El gasto comercial aumentó un 24% respecto a la misma semana del mes anterior. Además, pueden conocerse otros datos interesantes como los turistas que más gastan, en qué gastan, por dónde se mueven, etc. Año: 2012 Página 267 de 423

268 Ejemplo 7. Proyectos que combinan la narración de historias con las nuevas tecnologías (Big Data, realidad virtual e imágenes de 360º) Fuente: Compañía: Descripción: Diseñado por: Nombre producto: Within The Johnny Cash Project y Clouds over Sidra son dos proyectos de la empresa Within. Dicha empresa utiliza nuevas tecnologías, como el Big Data, la realidad virtual o vídeos de 360º, para contar historias. En el caso de Clouds Over Sidra se trata de un cortometraje documental en realidad virtual sobre la vida de una niña en un campo de refugiados de Jordania. Por otro lado, The Johnny Cash Project es un proyecto global y colectivo de arte en el que colaboraron cientos de personas de todo el mundo. Es una página web donde cualquiera puede dar su visión del cantante Cash, que cuenta con un vídeo con las imágenes y dibujos de la gente que colaboró. Aaron Koblin Clouds Over Sidra (arriba) y The Johnny Cash Project (abajo) Página 268 de 423

269 Tecnología 4: tecnologías de iluminación TECNOLOGÍA ILUMINACIÓN Definición de la Tecnología Esta tecnología se centra en producir o utilizar energía, en forma de luz, mediante fuentes naturales o artificiales y en adecuarlas eficientemente al entorno donde van a interactuar con los ciudadanos, ya sea para alumbrar o señalizar. Esta tecnología, y en especial la iluminación LED, tiene especial importancia en el alumbrado público, que es el servicio público encargado de la iluminación de vías públicas, parques, plazas y demás lugares de uso público, con el objetivo de proporcionar una visibilidad adecuada para el normal desarrollo de las actividades. Mediante la tecnología LED, unida a los nuevos sistemas de gestión y control, puede fusionarse eficacia energética e inteligencia. Los ahorros pueden suponer hasta un 80-85% de energía (Fitt y Thornley, 2001). Imagen 1. Alumbrado público exterior con LED. Fuente: Teican Propiedades especiales Cada vez más, la iluminación cobra importancia en otros aspectos de la vida pública (Tsao, 2005), como control del tránsito (semáforos, señales, etc.), decoración (iluminación de parques, fuentes, mobiliario urbano, etc.), informativo (vallas y marquesinas publicitarias, pantallas que informan del estado del clima o del tránsito, etc.) Según investigaciones recientes (Tsonev et al., 2013), la iluminación pueden utilizarse para proporcionar conexiones a Internet hasta 100 veces más rápidas (de 15 Mb/s hasta 20 Gb/s) que las redes WiFi actuales, mediante una tecnología inalámbrica denominada LiFi (Light Fidelity), que utiliza la luz visible para la transferencia de datos. Alta duración En general esta tecnología tiene una duración elevada, si bien ésta depende del tipo de bombilla. Las duraciones suelen ser de unas horas para lámparas incandescentes, y entre y para las halógenas. Las lámparas fluorescentes duran unas horas y, por último, las luces LED duran por norma general unas horas hasta que la iluminación disminuye hasta el 70% (aunque pueden llegar hasta las horas, pero con un menor rendimiento después de las primeras horas de uso). Página 269 de 423

270 Funciones Tipología Interacción con los ciudadanos Decorativa-estética Informativa (publicidad, información del tráfico, etc.) Posibilitar o mejorar la visibilidad Comunicación marítima Iluminación incandescente Las bombillas incandescentes funcionan por el calentamiento de un filamento muy fino, normalmente hecho de tungsteno (Kitsinelis y Kitsinelis, 2015). Mediante el paso de una corriente eléctrica, dicho filamento aumenta su temperatura hasta que al alcanzar cierta temperatura emite luz visible. El proceso ocurre dentro de un recipiente sellado, donde se le ha hecho el vacío o se ha rellenado de un gas inerte. Iluminación halógena Iluminación mediante fluorescentes tubulares El funcionamiento es similar a las incandescentes, ya que ambas necesitan calentar un filamento a una temperatura muy alta (Kitsinelis y Kitsinelis, 2015). Estas bombillas constan de un recipiente formado por un compuesto de cristal de cuarzo, que sustituye al cristal común de las lámparas incandescentes, debido a que este compuesto resiste mejor las altas temperaturas y permite que puedan fabricarse en volúmenes más reducidos. Dentro del recipiente se encuentra un filamento de tungsteno envuelto en un gas inerte junto a una pequeña cantidad de un halógeno (por lo general, bromo o yodo), que forman una atmósfera gaseosa. El proceso de funcionamiento es cíclico. Es decir, se repite constantemente. Este ciclo se conoce con el nombre de ciclo halógeno. Estas lámparas tienen forma de tubo y son de vidrio transparente. En las paredes internas hay una capa de material fluorescente. En los extremos se encuentran los casquillos, que sellan y conectan con los filamentos de tungsteno del interior (Kitsinelis y Kitsinelis, 2015). El tubo está relleno de gas argón con pequeñas gotas de mercurio; el conjunto forma un vapor denso en su interior, a baja presión. Este vapor se ioniza y genera un arco de plasma que choca contra el material fluorescente y produce luz en el espectro visible (Smets, 1987). Estas lámparas se completan con dos elementos adicionales: el cebador, que actúa de arrancador o estárter, y el balasto. Actualmente, en lugar del cebador y el balastro de emplean dispositivos electrónicos que hacen la misma función, con mejoras significativas en cuanto a vida útil y menor consumo de energía. Página 270 de 423

271 Iluminación mediante fluorescentes compactas Iluminación LED Las lámparas fluorescentes compactas (también llamadas FLC) son en realidad lámparas fluorescentes tubulares, pues utilizan la misma tecnología (Kitsinelis y Kitsinelis, 2015), pero con la gran diferencia de sus mejoras en tamaño, composición y electrónica asociada, que permiten incrementar su rendimiento luminoso desde los lm/w hasta los 80 lm/w (Jee et al., 1989). Su funcionamiento resulta muy similar a las lámparas fluorescentes tubulares, pues se basan en el mismo fenómeno: se ioniza un gas para que genere un arco de plasma que choque contra la capa de material fluorescente y genere luz en el espectro visible. Los LED (Light-emitting diode o diodo emisor de luz) son u dispositivos semiconductores optoelectrónicos. Cuando el diodo recibe una corriente eléctrica continua, ésta atraviesa el semiconductor y emite luz. El color de esta luz depende del material semiconductor del que esté hecho el LED (Steigerwald et al., 2002). Originalmente, los LED se crearon con la función de ser indicadores luminosos de consumo reducido y duración larga. En la actualidad, con la evolución y mejora de los LED, se han llegado a utilizar en muy diversos campos (Tsao, 2005): iluminación, monitores y televisores, señalización, óptica, audio, sensórica, robótica, comunicaciones, etc. En el campo concreto de la iluminación, son un sustituto muy competitivo de otras fuentes luminosas, pues su consumo eléctrico es muy reducido y tienen una eficacia muy elevada (Monreal et al., 2016). Además, eligiendo adecuadamente los semiconductores con los que se fabrican, pueden emitir luz de alto brillo en el espectro visible, el infrarrojo y el ultravioleta. Principales ventajas de usar esta tecnología Iluminación incandescent e Iluminación halógena Iluminación mediante fluorescentes tubulares Hasta hace poco tiempo era la más difundida. Su coste es muy reducido. La fabricación es muy fácil, pues una tecnología con más de un siglo de antigüedad. La luz emitida es un 30% más blanca y brillante que las incandescentes. Las bombillas son de tamaño reducido. La intensidad de la luz que proporciona es constante. Tienen una vida útil más larga que las bombillas incandescentes. Estos dispositivos producen, con respecto a las lámparas incandescentes, más luminosidad con menos consumo. Tienen una larga vida útil. Presentan, con respecto a las lámparas incandescentes, poca pérdida de energía y una pérdida de calor inferior. Página 271 de 423

272 Iluminación mediante fluorescentes compactas Iluminación LED Estos dispositivos producen, con respecto a las lámparas incandescentes, más luminosidad con menos consumo. Tienen una larga vida útil. Presentan, con respecto a las lámparas incandescentes, poca pérdida de energía y una pérdida de calor inferior. Respecto a los dispositivos fluorescentes tubulares, tienen un rendimiento luminosos significativamente mayor y un menor tamaño. Los LED tienen un bajo consumo en comparación con las demás tecnologías de iluminación. Presentan una larga duración respecto a las demás tecnologías de iluminación. Como mínimo se calcula para ellos una duración de horas. Dependiendo de la calidad del LED, la duración puede llegar a horas. Su encendido es inmediato. Tienen una alta fiabilidad (Steigerwald et al., 2002). Presentan un índice de reproducción cromática (IRC) muy alto (Karlicek et al., 2016). Es decir, su capacidad de reproducir fielmente los colores de varios es elevada. Su mantenimiento es muy reducido. Tienen la ventaja medioambiental de que, aparta de un consumo energético muy bajo, no incluyen metales pesados. Presentan una seguridad operativa mayor que otras tecnologías de iluminación, pues en ningún caso alcanzan temperaturas elevadas. Tienen mayor resistencia a vibraciones o impactos que otras tecnologías de iluminación (Karlicek et al., 2016). Se está dedicando mucha I+D para mejorar esta tecnología ((Chiu, 2010) y (Nan, 2010)). Puede utilizarse con propósitos decorativos y artísticos, tanto en entornos urbanos como en museos. Página 272 de 423

273 Principales desventajas de usar esta tecnología Iluminación incandescent e Iluminación halógena Iluminación mediante fluorescentes tubulares Instalación artística con LEDs en el museo Guggenheim Bilbao, que muestra mensajes en inglés que ascienden continuamente. Fuente: AIDIMME Estas bombillas tienen un rendimiento luminoso bajo (de 12 a 18 lm/w) Tienen una vida útil menor que las de otras tecnologías de iluminación (por lo general, alrededor de horas). No reproducen bien los colores situados en la zona del espectro de los colores fríos (azul, añil, violeta, etc.). Es una tecnología poco eficaz. Del total de su consumo, solamente se convierte en luz visible alrededor de un 15%. El resto se pierde como calor. Por su funcionamiento, estos dispositivos desprenden mucho calor. Emiten radiaciones ultravioleta, que son especialmente peligrosas para la piel y los ojos. En la fabricación de estos dispositivos se utilizan materiales peligrosos y contaminantes, como el mercurio (Zhang et al., 2016). Hay cierta tardanza en su encendido, y tardan en alcanzar la máxima iluminación. Existe cierta dificultad para regular su iluminación. Produce una sensación de parpadeo que resulta molesta para las personas. Página 273 de 423

274 No es recomendable su empleo en situaciones en las que se apagan y encienden frecuentemente. Iluminación mediante fluorescentes compactas Iluminación LED En la fabricación de estos dispositivos se utilizan materiales peligrosos y contaminantes, como el mercurio (Zhang et al., 2016). Hay cierta tardanza en su encendido, y tardan en alcanzar la máxima iluminación. Existe cierta dificultad para regular su iluminación. Produce una sensación de parpadeo que resulta molesta para las personas. No es recomendable su empleo en situaciones en las que se apagan y encienden frecuentemente. Los LED tienen un precio superior al de otras tecnologías de iluminación. Es una tecnología más reciente y, por tanto, menos desarrollada que otras (Chiu, 2010). En entornos calurosos, a partir de 65ºC la mayoría de los LEDs se estropean o no funcionan correctamente (Steigerwald et al., 2002), porque los semiconductores con los que se fabrican se desvían de su funcionamiento normal comportamientos anómalos a esas temperaturas (se crea un exceso de pares electrón-hueco). Para potencias grandes, a partir de 100 W, son muy poco competitivos, y su coste es muy elevado. Algunos ejemplos de urbanos en los que puede usarse esta tecnología Referencias de interés La iluminación es esencial en cualquier ciudad. En especial, la iluminación LED está presente en cualquier estrategia de Ciudad Inteligente, por su bajo consumo y sus múltiples aplicaciones. Esta tecnología puede emplearse para iluminación vial: farolas, señales, semáforos, etc. Además puede emplearse en cualquier objeto urbano como bancos, marquesinas de autobuses, etc. Chiu, H.-J. (2010). A high-efficiency dimmable LED driver for low-power lighting applications. IEE Transactions on industrial electronics, 57 (2): Fitt, B., and Thornley, J. (2001) Lighting Technology (Second Edition). Focal Press Jee, K.H., Nho, E.C., and Cho G.H. (1989). High frequency resonant inverter for group dimming control of fluorescent lamp lighting systems. Industrial Electronics Society, IECON '89., 15th Annual Conference of IEEE Karlicek, R., Sun, C.-C., Zissis, G., and Ma, R. (Eds.) (2016). Handbook of Advanced Lighting Technology. Springer International Publishing Kitsinelis, Spiros, and Kitsinelis, Spyridon. (2015). Light Sources: Basics of Lighting Technologies and Applications (Second Edition). CRC Press Monreal, A.C., McMeekin, A., and Southerton, D. (2016). Beyond acquisition: Exploring energy consumption through the appreciation and appropriation of domestic lighting in UK. Sustainable Production and Consumption, 7: Nan, C. (2010). A driving technology for retrofit LED lamp for fluorescent lighting fixtures with electronic ballasts. OEPA Steigerwald, D.A., Bhat, J.C., Collins, D., Fletcher, R.M., Holcomb, M.O., Ludowise, M.J., Martin, P.S, and Rudaz, S.L. (2002). Illumination with solid state lighting technology. IEEE Journal of Selected Topics in Quantum Electronics, 8(2): Smets, B.M.J. (1987). Phosphors based on rare-earths, a new era in Página 274 de 423

275 fluorescent lighting. Material Chemstry and Physics, 16: Tsao, J.Y. (2005). Solid-state lighting: Lamps, chips and materials for tomorrow. IEEE Circuits and Devices Magazine, 20(3): Tsonev, D., Videv, S., Haas, H. (2013). Light fidelity (Li-Fi): towards all-optical networking. Proc. SPIE (Broadband Access Communication Technologies VIII) 9007 (2). Zhang, J., Chen, S., Kim, J., and Cheng, S. (2016). Mercury flow analysis and reduction pathways for fluorescent lamps in mainland China. Journal of Cleaner Production, 133: Enlaces web: ES.pdf html Enlaces de fabricantes innovadores: Proyectos relacionados: (proyecto ETFE-MFM: Development and Demonstration of Flexible Multifunctional ETFE Module for Architectural Façade Lighting) (proyecto ESOLI: Energy Saving Outdoor Lighting) (proyecto ECOPLIANT: European Eco-design Compliance Project) y (proyecto SSL-erate: Uptaking of high-quality Solid State Lighting (SSL) technology in Europe) (proyecto E-STREET: Intelligent Road and Street lighting in Europe) (proyecto ENLIGHT: Energy Efficient and Página 275 de 423

276 Intelligent Lighting Systems) (proyecto PRO-LITE: Procurement of Lighting Innovation and Technology in Europe) (proyecto OpenAIS: Open Architectures for Intelligent Solid State Lighting Systems) (proyecto LASSIE-FP7: Large Area Solid State Intelligent Efficient Luminaires Todos estos proyectos son europeos. Ejemplo 1 Fuente: Compañía: Nombre producto: Descripción: Diseñado por: Año: Phillips Columnas con iluminación LED y puntos de acceso Wifi. Esta columna, de iluminación LED y 9 metros de altura, se presentó en un artículo informativo del congreso Smart City Expo 2014 y está instalada en la Avenida Parallel en Barcelona. Phillips Página 276 de 423

277 Ejemplo 2 Fuente: Compañía: Nombre producto: Descripción: Huawei Connected City Lighting Solution Esta solución conecta las farolas del alumbrado público a la Internet de las cosas y adopta un sistema de gestión basado en el Sistema de Información Geográfica (GIS en inglés), lo que permite a las ciudades mejorar el control y el rendimiento de cada una de las farolas de la vía pública. La solución proporciona a los administradores municipales información sobre el estado de cada una de las farolas de una calle determinada y permite realizar un control preciso de los interruptores de encendido y apagado, así como del brillo de cada farola individual. Todo esto hace posible la iluminación bajo demanda y reduce hasta un 80% el consumo de energía. Página 277 de 423

278 Ejemplo 3 Fuente: Compañía: Descripción: Año: Proyecto europeo ETFE-MFM En el proyecto europeo ETFE-MFM (Development and demonstration of flexible multifunctional ETFE module for architectural façade lighting) se ha desarrollado esta envolvente luminosa. Es una envolvente inteligente capaz de generar la energía necesaria para iluminar edificios sin gasto energético. El nuevo material arquitectónico desarrollado para el proyecto transforma la envolvente del edificio en una piel inteligente capaz de aportar el aislamiento necesario al cerramiento exterior y, a su vez, capaz de acumular energía solar durante el día para iluminar el edificio de forma autónoma y autosuficiente. Esta piel inteligente es una evolución del polímero ETFE, un copolímero plástico conocido como etileno-tetrafluoroetileno, que comercializa desde hace tiempo la firma alemana Taiyo Europe como alternativa al vidrio. El proyecto plantea el reto de integrar células fotovoltaicas en las placas de ETFE para que se carguen de día con la luz del sol, de forma que utilicen la energía acumulada por la noche para alimentar el sistema de lámparas LED integradas en el propio panel. Página 278 de 423

279 Ejemplo 4 Fuente: Compañía: Nombre producto: Descripción: Año: Ericsson y Phillips Zero Site Zero Site es un proyecto de Ericsson cuyo objetivo es transformar las farolas públicas en inteligentes, digitales y que muestren información en tiempo real. Este objeto urbano inteligente dispone de iluminación eficiente energéticamente mediante luces LED. Página 279 de 423

280 Ejemplo 5 Fuente: Compañía: ASB Systembau Horst Babinsky GmbH Nombre producto: GlassFloor. Descripción: Este producto es un suelo para polideportivos que incorpora vidrio y luces LED para delimitar las distintas líneas de cada deporte Con este producto es posible tener pabellones deportivos con pistas de juego en las que tan solo se vean las marcas del tipo del deporte que se va a practicar, evitando así las canchas con multitud de líneas dibujadas (balonmano, baloncesto, fútbol sala, voleibol, etc.). La iluminación se controla mediante un sencillo panel de control. Año: 2014 Página 280 de 423

281 Ejemplo 6 Fuente: Compañía: Descripción: Varias Diferentes urbanos con iluminación LED. Página 281 de 423

282 Ejemplo 7 Fuente: Compañía: Diode (Grupo GTI) Descripción: Las administraciones municipales necesitan optimizar los servicios de iluminación callejera. La mayoría de las infraestructuras de iluminación son antiguas y poco eficientes porque requieren mucho personal de mantenimiento para detectar y arreglar los fallos y que las farolas estén el mínimo tiempo posible sin servicio. En este sistema de control y gestión de la iluminación en ciudades, cada farola integra un controlador para encender y apagar la luz, un sensor de luminosidad, de viento y de movimiento que al detectar actividad en la zona aumenta la intensidad de la luz, un MODEM RF en la banda libre de 868MHZ con la tecnología XBEE de DIGI. Grupos de 150 a 200 farolas se conectan a un gateway que hace de pasarela entre el protocolo radio e internet y permite monitorizar y controlar el estado de la farolas desde la red del municipio. La solución permite el control de incidencias, la detección de fallos, la reducción del consumo eléctrico, la gestión de contenedores de basura y permite también añadir sensores de contaminación a la misma red. Nombre producto: Sistema de control y gestión de la iluminación en ciudades Año: 2012 Página 282 de 423

283 Ejemplo 8 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Diseñado por: Año: Lumca y Equiparc Lumca y Equiparc ofrecen una solución de diseño que integra iluminación y mobiliario urbano en una sola entidad. Incorporando luces LED al mobiliario urbano se consiguen nuevos diseños llamativos. Las líneas elegantes de la colección Tango rinden homenaje a la naturaleza y la danza, con un diseño elegante y muy vanguardista. Además de luminarias, columnas iluminadas y bolardos con postes curvos, la colección incluye bancos, jardineras, bastidores de bicicletas y contenedores para residuos y reciclaje. Colección Tango Morelli Designers Página 283 de 423

284 Ejemplo 9 Ejemplo 10 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Diseñado por: Año: 2016 Fuente: Compañía: Stadtwerke Augsburg (SWA) Descripción: Una de las distracciones más frecuentes al volante es mirar el móvil pero también los peatones pueden distraerse y cruzar por los lugares más peligrosos. Con la idea de combatir esta obsesión de algunos transeúntes de mirar al teléfono mientras caminan por la ciudad, y por tanto, mejorar la seguridad, la empresa encargada del transporte público Stadtwerke Augsburg (SWA) ha instalado unas marcas LED en las aceras, en Augsburgo (Alemania) Año: Dreamlux Aprovechando las infraestructuras existentes en todos los cascos urbanos y superficies públicas, la empresa Dreamlux ha desarrollado un nuevo soporte publicitario con pantalla LED y conectividad para farolas que abre un amplio abanico de posibilidades para otros servicios. Soporte publicitario con pantalla LED para farolas Dreamlux Página 284 de 423

285 Ejemplo 11 Fuente: Compañía: Glas Platz Gmbh Descripción: El vidrio Powerglass es un vidrio decorativo/constructivo que se compone de dos o más vidrios templados entre los cuales se introducen unos LEDs unidos entre sí mediante un proceso de laminación. La característica diferencial de este producto es el valor estético y exclusivo que se consigue con los LEDS, que aportan un motivo decorativo luminoso con un diseño totalmente personalizado. Por otro lado, al tratarse de una composición de vidrio templado y laminado se consigue una mayor resistencia al impacto, mejor adherencia entre sus elementos en caso de rotura y mayor durabilidad. Nombre producto: Powerglass Diseñado por: Glas Platz Gmbh Año: 2012 Página 285 de 423

286 Ejemplo 12 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Diseñado por: Año: Wireless-Lighting-Control-Systems-Brochure_tcm pdf GE Lighting Es un sistema de control inalámbrico exterior destinado a iluminar calles y rutas. La tecnología interna del sistema permite su operación en forma remota y la supervisión de todas las luminarias a través de un sistema de gestión central controlado por la web, lo que posibilita la medición del consumo de energía utilizado y el pago exclusivo de lo que se consume. LightGrid GE Lighting Página 286 de 423

287 Tecnología 5: pantallas sensibles al tacto TECNOLOGÍA PANTALLAS TÁCTILES Definición de la tecnología Una pantalla táctil (touchscreen o touch-sensitivescreen, en inglés) es un periférico de entrada y salida de datos para el dispositivo en el cual esté instalada. Se trata de una pantalla sensible al contacto en un ordenador o en otro dispositivo electrónico (Bangia, 2010). Al tocar diferentes porciones de la pantalla con un dedo, el dispositivo toma acciones determinadas por un programa informático. Estas pantallas consiguen reunir en un solo elemento la información y la interacción a esa información recibida. Sustituyen a otros dispositivos mecánico/eléctricos, como pulsadores, conmutadores, etc., y a los dispositivos de indicación visual como lámparas, galvanómetro, displays, etc. Hewlett-Packard introdujo las primeras pantallas táctiles a mediados de la década de 1980, pero apenas tuvieron éxito porque se llenaban de manchas y la información mostrada era casi ilegible. Ejemplo de sistema antiguo de control Ejemplo de sistema actual con pantalla táctil Fuente: AIDIMME Las pantallas táctiles resultan muy convenientes para su utilización en Smart Cities, pues se integran de forma sencilla en el mobiliario urbano (por ejemplo, marquesinas, bancos, mesas, paneles, etc.) y pueden interactuaron otros dispositivos IoT (Internet of things o Internet de las cosas). Estas pantallas permiten al ciudadano una cómoda y satisfactoria experiencia en entornos urbanos. Propiedades especiales En general, todas las pantallas táctiles incluyen estos 3 componentes (Bhalla y Bhalla, 2010): 1) Sensor de contacto. Un sensor de pantalla táctil es, entre otras cosas, un panel de vidrio transparente con una superficie que responde al contacto. Este sensor se monta sobre la pantalla LCD o similar. 2) Controlador. Es una tarjeta informática que conecta el sensor de contacto y el procesador del sistema. Toma información del sensor de contacto y la traslada a información que el procesador puede Página 287 de 423

288 interpretar. 3) Controladora de software. Es una aplicación informática que permite que el procesador del sistema y la pantalla puedan trabajar juntas. Le dice al sistema operativo del procesador cómo interpretar los contactos en la pantalla que son comunicados por el controlador. Funciones Tipología Interacción con los ciudadanos (por ejemplo, para búsqueda de información de forma autónoma o asistida) Existen por el momento 18 tecnologías distintas de pantallas táctiles. Los cinco tipos de pantallas táctiles más comunes actualmente son los siguientes (Bhalla y Bhalla, 2010) y (Walker, 2012)). 1. Pantallas táctiles resistivas Son las más utilizadas. Una pantalla táctil resistiva se compone de un panel de vidrio y una pantalla visual, y cada una está cubierta por una capa metálica delgada, y separadas por un hueco estrecho. Cuando el usuario toca la pantalla, las dos capas metálicas hacen contacto, y se produce una corriente eléctrica. El punto de contacto se detecta por el cambio en el voltaje. Fuente: unocero.com 2. Pantallas táctiles de superficie capacitiva Son el segundo tipo de pantalla más popular. En estas pantallas, se coloca una capa de electrodos transparentes encima de un panel de vidrio, protegida por una cubierta. Cuando se toca con un dedo la pantalla, reacciona a la capacidad eléctrica estática del cuerpo humano, y parte de la carga eléctrica se transfiere de la pantalla al usuario. Esta disminución de la capacitancia se detecta mediante sensores ubicados en las cuatro esquinas de la pantalla, lo que permite al controlador determinar el punto de contacto. Estas pantallas pueden ser activadas solamente por el contacto con piel humana o similar que porte carga eléctrica. Su resolución es muy buena (hasta 1/40 mm.) Página 288 de 423

289 Fuente: 3. Pantallas táctiles de capacidad proyectada El funcionamiento de estas pantallas es similar a las de superficie capacitiva, pero ofrece dos ventajas principales: puede detectar, además de dedos desnudos, dedos que lleven con guantes quirúrgicos y otros guantes delgados; permite la activación multicontacto (presión de 2 o más dedos a la vez). Una pantalla de capacidad proyectada se compone de una hoja de vidrio con películas de electrodos transparentes embebidos en ella y un chip, que crea un campo electrostático tridimensional. Cuando un dedo toca la pantalla, las proporciones de corrientes eléctricas cambian y el sistema es capaz de detectar los puntos de contacto. Fuente: 4. Pantallas táctiles de infrarrojos Estas pantallas no tienen una pantalla adicional sobre el display. En lugar de eso, usan emisores y detectores de infrarrojos para crear una malla invisible de haces infrarrojos en la pantalla. Cuando un objeto interrumpe esa malla, los sensores pueden localizar el punto de contacto. Este sistema asegura la mejor calidad posible de la imagen. Página 289 de 423

290 Fuente: ecojoven.com 5. Pantallas táctiles de onda acústica superficial (SAW) Funcionan de una manera muy parecida a las de infrarrojos, pero en vez de proyectar una malla de haces infrarrojos, crean una malla de ondas acústicas inaudibles para el oído humano. Esta malla se crea mediante un conjunto de transductores y receptores piezoeléctricos ubicados en los lados de la pantalla. Cuando se toca la pantalla, una porción de la onda es absorbida (y por tanto es atenuada), lo que permite al transductor receptor correspondiente localizar el punto de contacto y enviar ese dato al procesador. Estas pantallas pueden ser activadas por dedos enguantados y ofrecen una excelente visibilidad. Además, son las más precisas, ya que además de saber dónde se ha realizado la pulsación exacta, pueden conocerse datos como la presión ejercida y la profundidad e intensidad de la pulsación. Fuente :ecojoven.com Principales ventajas de usar esta tecnología Independientemente de la tecnología en la que se basen, las pantallas táctiles presentan las siguientes ventajas: Sencillez de uso. No necesitan familiaridad con ordenadores y permiten que la gente acceda a la información de una manera diferente. Además, las personas con enfermedades como la artritis no tienen las dificultades que tendrían para manejar un teclado o un ratón. Página 290 de 423

291 Mantenimiento. Necesitan poco mantenimiento: el cristal es fácil de limpiar. Por higiene, en entornos públicos, los usuarios pueden llevar guantes para trabajar con ellas. Hay también pantallas que están hechas de materiales resistentes al polvo, a la grasa y a la suciedad. Ahorro de espacio. Una pantalla táctil ocupa menos espacio que un ordenador de mesa, pues no hay necesidad de ordenador ni de teclado. Además, hay menos cables que conectar. Autoservicio. Las pantallas táctiles permiten el autoservicio en restaurantes y tiendas. Formación. Estas pantallas pueden ayudar en los procesos educativos, pues son más sencillas de usar que los ordenadores. A continuación se exponen las ventajas específicas de los 5 tipos de pantallas táctiles más comunes. Pantallas táctiles resistivas: Pueden activarse con cualquier objeto (dedo, lápiz, mano enguantada, aguja, etc.). Proporcionan una sensación táctil al usuario. Son resistentes a contaminantes y líquidos (polvo, grasa, humedad, aceite). Es la tecnología táctil más económica. Su consumo eléctrico es muy bajo. Pantallas táctiles de superficie capacitiva: Proporcionan una claridad de imagen y una luminosidad mejores que las resistivas. Presentan una excelente resistencia a contaminantes y líquidos (polvo, grasa, aceite, gotas de agua, etc.). Son muy resistentes al rayado y a la abrasión. Tienen una buena durabilidad. Pantallas táctiles de capacidad proyectada: Multicontacto (2 o más contactos simultáneos) Tienen una excelente claridad de imagen. Son más resistentes al rayado que las pantallas de superficie capacitiva. Son resistentes a contaminantes y líquidos (polvo, grasa, humedad, aceite). Pantallas táctiles de infrarrojos: Proporcionan la mejor claridad de imagen y transmisión lumínica de todas las tecnologías táctiles. El sistema no oscurece la imagen. La función de contacto se mantiene de forma ilimitada. Son resistentes a los arañazos superficiales. Pueden ser activadas con cualquier objeto. Pantallas táctiles de onda acústica superficial (SAW): Tienen una excelente claridad de imagen. La función de contacto se mantiene durante períodos prolongados. Presentan una mejor resistencia al rayado que las pantallas capacitivas. Página 291 de 423

292 Principales desventajas de usar esta tecnología Con independencia de la tecnología en la que se basen, las pantallas táctiles presentan las siguientes desventajas: Necesidad de proximidad a la pantalla. El usuario debe estar cerca de la pantalla para tocarla. Precisión. A menos que el usuario utilice una aguja, una pantalla táctil puede no ser muy precisa, dependiendo del tamaño de los iconos que muestre y su tamaño en comparación con el del dedo del usuario. Los pequeños en la pantalla pueden ser difíciles de tocar con el dedo, mientras que sería sencillo presionarlos con un teclado o un ratón. Limpieza. Las pantallas se ensucian frecuentemente debido al contacto constante con dedos. Además, en los entornos urbanos, el polvo y la polución del aire pueden ensuciar el display fácilmente. Al tener una capa de vidrio son fáciles de limpiar. A continuación se exponen las desventajas específicas de los 5 tipos de pantallas táctiles más comunes, según Bhalla y Bhalla (2010) y Walker (2012). Pantallas táctiles resistivas: Tienen una claridad de imagen menor que la de otras tecnologías táctiles. La capa de poliéster más externa es vulnerable a daños por punzantes, rayado y hurgamiento. Son sensibles a la luz UV. Al cabo de un tiempo pierden transparencia y luminosidad. Pantallas táctiles de superficie capacitiva: Para su activación, precisa de dedos desnudos o de agujas capacitivas. Son sensibles a ondas de radiofrecuencia y a interferencias electromagnéticas. Son más caras que las resistivas. Pantallas táctiles de capacidad proyectada: Son sensibles a ondas de radiofrecuencia y a interferencias electromagnéticas. Deben activarse mediante un dedo, desnudo o enguantado. Pantallas táctiles de infrarrojos: Son sensibles al agua, a la lluvia y a la nieve. Pueden ser sensibles a la interferencia causada por la luz ambiente. Cuesta mucho mantenerlas limpias y son menos fiables. La acumulación de grasa, aceite o polvo en la pantalla puede impedir el paso de los haces infrarrojos, lo que causaría un mal funcionamiento. Puede haber activaciones accidentales porque los haces de infrarrojos están sobre la superficie de cristal. Por el momento, son las de mayor precio, y son muy voluminosas. Pantallas táctiles de onda acústica superficial (SAW): Las gotas de agua pueden causar falsas detecciones. No se activa con duros (bolígrafos, tarjetas de crédito o uñas). Los contaminantes sólidos que se depositen en la pantalla pueden crear en ella áreas sin función táctil hasta que son eliminados. Página 292 de 423

293 Algunos ejemplos de urbanos en los que puede usarse esta tecnología Referencias de interés Las pantallas táctiles pueden instalarse, por ejemplo, en: Mobiliario urbano Terminales de información Puntos de contacto Paradas de autobús, de tranvía, de metro o de tren. Farolas Monumentos Paneles publicitarios Parques infantiles Kioscos Puntos de compra de tickets y reservas Bangia, R. (2010). Dictionary of Information Technology (Second edition). Firewall/Laxmi Publications. New Delhi Bhalla, M.R., & Bhalla, A.V. (2010). Comparative study of various touchscreen technologies. International Journal of Computer Applications, 6 (8): Walker, G. (2012). A review of technologies for sensing contact location on the surface of a display. Journal of the Society for Information Display, 20 (8): Referencias web: Referencias de fabricantes: Página 293 de 423

294 Ejemplo 1 Fuente: Compañía: iurban Descripción: icharge 3.0 permite la carga de casi todos los dispositivos electrónicos del mercado y puede adaptarse para cualquier tipo de mobiliario urbano existente, farolas, marquesinas de autobús, parada de tranvías, etc. Funciona en espacios soleados y tiene una pantalla táctil multicontacto de 18,5. Es un dispositivo totalmente antivandálico, con una pantalla muy resistente a golpes, vibraciones y roces. Nombre producto: icharge 3.0 Diseñado por: iurban Año: 2014 Página 294 de 423

295 Ejemplo 2 Fuente: Compañía: DesignLibero Descripción: Un innovador concepto de diseño de un punto de información alimentado por energía solar fue desarrollado por EkaterinaShchetina, DesislavaIvanova y TuyoshiSogabe. Este proyecto se creó para la Expo 2015, que se celebró en Milán. La idea del proyecto fue crear un punto de información autosoportado usando la última tecnología, pero con un mínimo impacto en el entorno, por el uso de materiales ecológicos y energías alternativas. El sistema modular de Infopoint se compone de 2 módulos. El primero es un módulo principal con pantallas táctiles y el segundo es un módulo de banco de forma cruzados. Ambos módulos integran paneles solares. Estos paneles solares proporcionan de forma invisible energía eléctrica para alimentar las pantallas táctiles, los puertos USB de carga y la iluminación mediante lámparas LED, que se activa cuando oscurece. Las pantallas táctiles, colocadas en el módulo principal, proporcionan información sobre la ciudad y ayudan a la gente a encontrar los mejores sitios adonde ir. También ayudan a entender la cultura y la historia locales. Este objeto urbano incluye puertos USB para que los usuarios puedan conectarse y recargas rus sus dispositivos electrónicos móviles. Además, tiene asientos para descansar, y por su forma protege del sol y de la lluvia. Nombre producto: Infopoint Diseñado por: EkaterinaShchetina, DesislavaIvanovayTuyoshiSogabe Año: 2015 Página 295 de 423

296 Ejemplo 3 Fuente: Compañía: NRMA Insurace (izquierda); Magnum (derecha) Nombre producto: Campaña Motor Extras (izquierda); campaña Streets MagnumInfinity (derecha) Descripción: Para su campaña de publicidad Motor Extras, la empresa de seguros NRMA Insurancese unió a la empresa francesa JCDecauxpara desarrollar una instalación interactiva, informativa y persuasiva ensydney (Australia). La campaña presenta un modelo 3D de un coche y usa un sensor para que la gente puede interactuar con él para averiguar más sobre las partes del coche. La mano del usuario se visualiza en la pantalla como un cursor con el cual puede controlarse la pantalla. Moviendo su cuerpo y sus manos, los pasajeros pueden activar la pantalla, mover el coche, ver un video y descubrir partes del coche que no serán incluidas en los seguros de otros aseguradores. La campaña duró 2 semanas. En la campaña de publicidad Streets MagnumInfinity, los transeúntes podían acercarse al panel y comerse virtualmente un helado. El panel reconocía y respondía al movimiento facial de los transeúntes. El panel se activaba al sonreír, y el usuario empezaba a morder el helado en el panel. Con cada intento de morder, la cámara en el panel registraba los movimientos de su boca y los imitaba mordiendo en el helado mostrado por la pantalla. Diseñado por: JCDecaux Año: 2012 Página 296 de 423

297 Ejemplo 4 Fuente: Compañía: Nombre producto: Descripción: Diseñado por: Año: Street-Furniture JCDecaux Play Table En respuesta a una petición de proyectos lanzada por el Ayuntamiento de París, la empresa JCDecaux diseñó 6 conceptos innovadores que representan la visión de la compañía para los servicios digitales en entornos urbanos. Sus propuestas tratan de hacer París más sencillo de recoger y más accesible para el público. Este objeto urbano contiene 2 pantallas táctiles multicontacto de 22 que están inclinadas para obtener la máxima disponibilidad. Cada pantalla proporciona acceso a juegos y puede ser girada alrededor de un eje para que los usuarios ajusten la pantalla en una posición confortable cuando se sienten en uno de los 3 asientos proporcionados o, alternativamente, en una silla de ruedas. Esta mesa digital se basa en una plataforma abierta, usa estándares para aplicaciones de teléfonos inteligentes. Los primeros juegos que se incluyeron en la mesa fueron desarrollados por la empresa PlayTouch. MathieuLehanneur Página 297 de 423

298 Ejemplo 5 Fuente: Compañía: Nombre producto: Descripción: Diseñado por: Año: Street-Furniture JCDecaux Concept-Bus Shelter En respuesta a una petición de proyectos lanzada por el Ayuntamiento de París, la empresa JCDecaux diseñó 6 conceptos innovadores que representan la visión de la compañía para los servicios digitales en entornos urbanos. Sus propuestas tratan de hacer París más sencillo de recoger y más accesible para el público. Esta parada de autobús combina el confort (una bancada más ancha, un acceso mejorado y un cristal oscurecido que proporciona iluminación de noche y filtra la luz del sol durante el día) con aspectos innovadores como una conexión WIFI gratis y puntos de carga para teléfonos móviles. La parada permite al público conocer más sobre París y el área loca mediante pantallas de 72 que muestran fotos históricas de alta calidad. Además, ofrece un desfibrilador monitorizado por una red GPRS y permite a los usuarios ver anuncios clasificados locales, encontrar rutas para sus destinos y averiguar qué actividades pueden hacerse en los alrededores. Uno de los objetivos de este objeto urbano fue proporcional información práctica y legible desde cierta distancia. Patrick Jouin Página 298 de 423

299 Tecnología 6: realidad aumentada virtualmente TECNOLOGÍA REALIDAD AUMENTADA Definición de la Tecnología La realidad aumentada (augmented reality, en inglés) es, según Azuma (2001), una vista en tiempo real, directa o indirecta, de un entorno físico real cuyos elementos son aumentados mediante información generada por ordenadores o dispositivos móviles como tabletas o teléfonos inteligentes. Esta información consiste típicamente en textos, imágenes, modelos 3D, sonidos, vídeos, gráficos, animaciones o datos GPS. Fuente: Grupo Ingenia Propiedades especiales La realidad aumentada está relaciona con un concepto más general llamado realidad mediada (mediated reality), en la cual una vista de la realidad es modificada (a menudo incluso disminuida más que aumentada) por ordenador. Como resultado, esta tecnología mejora la percepción actual de la realidad, superponiendo datos informáticos al mundo real. En contraste, la realidad virtual reemplaza el mundo real por uno simulado.. El aumento de la realidad se realiza normalmente en directo o en tiempo real y en un contexto semántico con los elementos del entorno, como pantallas de televisión o marcadores durante un encuentro deportivo. Con el empleo de RA avanzada (por ejemplo, incluyendo visión artificial y reconocimiento de ), la información del mundo que rodea al usuario se convierte en interactiva y digitalmente manipulable. La información artificial sobre el entorno y sus puede superponerse sobre el mundo real. Conexión emocional: La realidad aumentada permite que las estrategias de mercadotecnia interaccionen de manera más inmediata y sensorial con los posibles clientes, permitiendo una mayor interactividad en el proceso de compra y venta de y servicios. Esta conexión emocional también sucede en el caso de los Página 299 de 423

300 turistas. Atraer visitantes. Con la RA, las ciudades pueden atraer a los turistas tanto cognitivamente como a través de sus sentidos. Según Styliaras et al. (2010), esta tecnología resulta muy apropiada para informar rápidamente a los turistas de aspectos históricos, sociales y culturales relacionados con monumentos, barrios, etc. Geolocalización. Con la RA, mediante datos GPS, pueden establecerse los patrones de recorrido de los turistas y sugerir experiencias turísticas acordes con sus preferencias. La RA combinada con plataformas móviles puede convertir a los teléfonos inteligentes en instrumentos promocionales de productos, marcas, destinos turísticos, etc. Por ejemplo, la plataforma móvil GoldRun podría ser el futuro en cuanto a publicidad en Smart Cities. Publicidad de Nike mediante la plataforma GoldRun. Fuente: Nike Página 300 de 423

301 En este juego urbano mediante GoldRun, los usuarios ven representaciones virtuales de los juguetes reales de la compañía Designer Toys, que pueden capturar con sus móviles inteligentes para ganar puntos y competir unos contra otros a fin de conseguir los juguetes reales. Los recorridos del juego transcurren en ciudades como Londres, Nueva York, Chicago y San Francisco. Fuente: DEXIGNER Funciones Tipología Principales ventajas de usar esta tecnología Interacción con los ciudadanos. Puede proporcionarse información turística adicional (historia de un monumento, por ejemplo) mediante imágenes, vídeos o información digital con ayuda de dispositivos móviles como tabletas, teléfonos inteligentes o dispositivos como las Google Glass. Por el momento, son 5 las formas más usadas de realidad aumentada, dependiendo de la manera de incorporar la información digital a la realidad: RA con marcador. Es la que utiliza tarjetas como marcadores para superponer escenas tridimensionales. RA sin marcador. Es la que se superpone a la propia realidad sin necesidad de marcadores. RA basada en giroscopios, acelerómetros y magnetoscopios. Se basa en la información de los movimientos que detectan los sensores del dispositivo (sensores de movimiento). Objetos tangibles. Este tipo de realidad es el menos típico de todos, y en él se invierte la fórmula dispositivo realidad alterada, ya que, en vez de ser una realidad aumentada sensible al entorno, utiliza concretos para desplegar la información. Geolocalización Se trata de identificar sobre la realidad diversos o indicadores a partir de su posicionamiento en el espacio mediante coordenadas GPS. Está revolucionando la experiencia de los usuarios móviles como lo hicieron el gesto y el tacto (interacción multimodal) en los teléfonos móviles. Esto redefinirá la experiencia de los usuarios móviles y reducirá los esfuerzos de búsquedas para los usuarios. La RA, como interacción multimodal (interfaces gestuales) tiene una larga experiencia de investigación, análisis y experimentación de su usabilidad, y por lo tanto, tiene un sólido historial como técnica de interfaces. Aumenta la usabilidad móvil actuando como la propia interfaz, requiriendo poca interacción con el usuario. Puede mejorar sustancialmente la experiencia personal en entornos urbanos. Una vez se mezcle con la aplicaciones publicitarias, la RA puede convertirse en una experiencia personal, por ejemplo, mediante ofertas y cupones de los comercios donde el usuario suele ir. Los resultados de proyectos como LIFEPLUS (Vlahakis et al., 2003) apuntan a Página 301 de 423

302 que los límites de las actuales tecnologías de RA en cuanto a la experiencia de inmersión de los usuarios en la RA pueden superarse mediante tecnologías de renderizado en tiempo real de animaciones y simulaciones en 3D de grupos de gente, animales y plantas. Las ventajas según el tipo concreto de RA aumentada son las siguientes: RA con marcador. Sólo se necesita la imagen de una cámara para poder extraer toda la información necesaria. RA sin marcador. Funciona igual que la RA con marcador, pero no existe la necesidad de ir con los marcadores encima. RA basada en giroscopios, acelerómetros y magnetoscopios. Es rápida y directa. Objetos tangibles. Permite interactuar en diversas superficies u. Geolocalización. Permite tener un mapa con información geolocalizada sobre la realidad. Principales desventajas de usar esta tecnología Falta de intimidad. Un ejemplo de esta falta de intimidad puede darse cuando alguien busca, por ejemplo, una localización en el mapa de un punto de contacto en una ciudad. En ese caso, toda la información aparecería en la pantalla, incluso más información de la que es realmente necesaria, como la relativa a la gente que vive en cada edificio. Hasta el momento la tecnología es emergente en las ciudades europeas, por lo que no han aparecido aún conflictos relativos a la falta de intimidad. En países donde los ciudadanos usan la RA con asiduidad (por ejemplo, Japón), la falta de intimidad no es un problema porque sus ciudadanos no suelen proporcionar mucha información privada en Internet, y por lo tanto no está disponible para las tecnologías de RA. Aceptación lenta en Europa. Por el momento, en Europa, la RA se está usando principalmente por empresas, a fin de promocionarse. Todavía existe una gran diferencia de uso frente a Japón, por ejemplo. Las desventajas según el tipo concreto de RA aumentada son las siguientes: RA con marcador. Precisa marcadores que interpreten esa información. RA sin marcador. Necesita más potencia de cálculo para procesarla, y no funciona en todos los casos. RA basada en giroscopios, acelerómetros y magnetoscopios. No pueden realizarse zooms, y sólo permite realizar movimientos de rotación, con lo que se convierte en un tipo de realidad aumentada de posición estática. Objetos tangibles. Requiere disponer de ciertos concretos para desplegar la información. Geolocalización. No identifica de la realidad con marcadores y por tanto su uso puede considerarse como de plano/mapa aumentado. Algunos ejemplos de urbanos en los que puede usarse esta tecnología Muchas aplicaciones de RA pueden instalarse en: Monumentos Museos Calzadas Paneles publicitarios Mobiliario urbano Terminales de información Puntos de contacto Paradas de autobús y de tranvía Farolas Parques infantiles A modo de ejemplo referido al turismo, puede citarse el proyecto europeo Página 302 de 423

303 ARCHEOGUIDE (Vlahakis et al., 2001; Vlahakis et al., 2002). En ese proyecto se utilizó un sistema de RA concebido para efectuar visitas guiadas empleando dispositivos portátiles como ordenadores portátiles, agendas electrónicas de bolsillo (PDAs) y tabletas. Una de las aplicaciones que se desarrollaron permite ver, sobre las ruinas de los monumentos, su reconstrucción virtual en 3D junto a información adicional textual y de audio. Así, el usuario puede conocer de forma aproximada el estado del monumento en la época de los antiguos Juegos Olímpicos; además puede apreciar la correspondencia existente con los restos arqueológicos que se conservan hoy día. Referencias de interés Proyecto europeo ARCHEOGUIDE. Arriba: Templo de Hera en Olimpia. Debajo: Reconstrucción virtual del templo vista mediante gafas de RA. Fuente: Vlahakis et al. (2001). Azuma, R. (2001). Augmented Reality: Approaches and Technical Challenges. Fundamentals of Wearable Computers and Augmented Reality. W. Barfield, Th. Caudell (eds). Mahwah, New Jersey, pp Fundación Telefónica. (2011). Realidad Aumentada: una nueva lente para ver el mundo. Ariel Styliaras, G., Koukopoulos, D., and Lazarinis, F. (2010). Handbook of Research on Technologies and Cultural Heritage: Applications and Environments. IGI Global Vlahakis, V. Pliakas, T., Demiris, A., & Ioannidis, N. (2003). Design and application of the LIFEPLUS augmented reality system for continuous, context-sensitive guided tours of indoor and outdoor cultural sites and museums. Proceedings of the Conference on Virtual Reality, Archeology, and Cultural Heritage (VAST 03), pp Vlahakis, V., Ioannidis, N., Karigiannis, J., Tsotros, M., Gounaris, M., Stricker, D., Gleue, T., Daehne, P., & Almeida, L. (2002). Archeoguide: An Augmented Reality Guide for Archaeological Sites. IEEE Comput. Graph. Appl. 22, 5, pp Vlahakis, V., Karigiannis, J., Tsotros, M., Gounaris, M., Almeida, L., Stricker D., Gleue, T., Christou, I. T., Carlucci, R., & Ioannidis, N. (2001). Archeoguide: first results of an augmented reality, mobile computing system in cultural heritage sites. Proceedings of the 2001 Conference on Virtual Reality, Archeology, and Cultural Heritage (VAST '01). ACM, New York, NY, pp Referencias web: Página 303 de 423

304 Página 304 de 423

305 Ejemplo 1 Fuente: Página 305 de 423

306 Compañía: Paris DesignLab / ENSCI- Les Ateliers Descripción: nautreville es un prototipo de objeto urbano de información mediante realidad aumentada. Se probó en condiciones reales en París en 2012, dentro de un programa de experimentación en mobiliario inteligente urbano desarrollado por la ciudad para entender las futuras evoluciones y necesidades en el campo de la RA. Este panel de información interactiva se ubica en las intersecciones principales de cada barrio. Puede girar y actúa como una ventana digital que muestra una vista mejorada de su entorno. Proporciona información como los lugares históricos para turistas, actividades culturales que se realizan, mensajes del ayuntamiento, etc. Los datos (texto, imagen y vídeo) pueden descargarse mediante una interfaz como Maville. Por ejemplo, el usuario puede obtener la dirección del lugar adonde quiere ir. Nombre producto: nautreville Diseñado por: María-Laura Méndez Martén Año: Página 306 de 423

307 Ejemplo 2 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Diseñado por: Año: Releases/2012/JCDecaux-tests-six-Intelligent-Street-Furniture-itemsfollowing-the-invitation-to-submit-projects-by-the-Paris-City-Authorities JCDecaux Mathieu Lehanneur y JCDecaux ganaron la propuesta de proyectos de mobilario inteligente hecho por Mairie de Paris para crear sitios tranquilos conectados de uso público. La estación gratuita WIFI de alta velocidad se encuentra situada en el Rond Point de los Campos Elíseos y emplea la red de fibra óptica subterránea que recorre la ciudad. Esta estación digital tiene sillas muy resistentes hechas de hormigón y pequeñas mesas de apoyo fijadas a las sillas, que son perfectas para ordenadores portátiles, teléfonos inteligentes, tabletas y libros. Las columnas son de madera y se usan para soportar la estructura de sombra, sobre la cual hay césped y vegetación, a la manera de un balcón. Fijada a la estación WIFI hay una pantalla digital que, mediante realidad aumentada, proporciona información sobre la ciudad, así como sobre noticias y sitios turísticos de interés. En este objeto urbano se integra diseño y tecnología. Escale Numérique Mathieu Lehanneur Página 307 de 423

308 Ejemplo 3 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Año: Pepsi En esa campaña publicitaria de Pepsi realizada en la calle londinense New Oxford Street, el panel de una parada de autobús se comporta como una falsa ventana que muestra la calle real y, superpuesta a ella, imágenes de naves extraterrestres atacando a los transeúntes, de meteoritos explotando en el suelo y de personas colgando de globos de colores. Este objeto urbano ganó el premio Webby Award 2015 en la categoría de anuncio de realidad aumentada. Unbelievable Bus Shelter Página 308 de 423

309 Ejemplo 4 Página 309 de 423

310 Fuente: Compañía: Descripción: Año: National Geographic En esa campaña publicitaria de National Geographic, realizada en un centro comercial, se colocó una pantalla gigante en la que los transeúntes podían interactuar virtualmente con dinosaurios, grandes felinos, astronautas y todo tipo de seres que aparecen en sus documentales. Página 310 de 423

311 Ejemplo 5 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Diseñado por: Año: /currentChannelId/Most%20Recent.gsaOff.html GM El uso de la superficie de las ventanillas de los coches para implementar la realidad aumentada y ofrecer una experiencia distinta al viajero es ya una realidad. La idea es que lo virtual interactúe con lo que sucede al otro lado de la ventanilla táctil: desde jugar con mascotas virtuales que saltan por la calle hasta compartir música con los viandantes o cambiar el paisaje por otro lugar del mundo. Cristales de propiedades similares a éstas podrían usarse en urbanos. GM Advanced Tech Window GM Desconocido Página 311 de 423

312 Ejemplo 6 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Diseñado por: Año: html _video.html Niantic Labs / Nintendo Pokémon GO está creado en la plataforma de juego del mundo real de Niantic y utiliza ubicaciones reales para animar a los jugadores a que salgan a explorar a lo largo y ancho del mundo en búsqueda de pokémons. Pokémon GO permite encontrar y capturar más de cien especies de Pokémon mientras se exploran los alrededores del usuario. En el videojuego, el usuario puede ver, con un teléfono móvil inteligente, a los pokémon en las calles, gracias al uso de la realidad aumentada. En la ciudad de Valencia, el Teatro Olympia, el estadio del Mestalla, el edificio de Correos, la iglesia de San Agustín, la fuente de la plaza de la Virgen o el Micalet son «pokeparadas». Es decir, allí los jugadores encuentran «pokeballs» con los que capturar las criaturas y otros valiosos en el juego, que también pueden conseguirse en la Plaza Redonda, en un mosaico de la horchatería Santa Catalina o en una escultura de la plaza de la Reina. Otros edificios, como la Estación del Norte, el Banco Valencia, la Puerta del Mar o la de los Apóstoles de la Catedral son gimnasios, en los que hay combates virtuales que duran segundos. El Bioparc tiene también cuatro pokeparadas y un gimnasio. Pokémon GO Niantic Labs Página 312 de 423

313 Ejemplo 7 Fuente: Descripción: Este ejemplo ilustra las posibilidades que ofrece el uso de los terminales móviles junto a la tecnología de Realidad Aumentada a fin de proporcionar servicios de elevado interés para los turistas. En este caso, es un app que permite localizar e indicar sobre la pantalla la estación de metro más cercana a partir de la imagen que se le proporciona desde el terminal. Nombre producto: Escale Numérique Diseñado por: Park Joo Hyun Año: 2010 Página 313 de 423

314 Tecnología 7: energía renovable (eólica) TECNOLOGÍA ENERGÍA EÓLICA Definición de la tecnología La energía eólica es un tipo de energía renovable que se obtiene a partir del viento. La energía del viento se recoge mediante turbinas eólicas (aerogeneradores) o molinos de viento. Debe distinguirse la turbina eólica del molino de viento. Una turbina eólica es una máquina que convierte la potencia del viento en electricidad (Manwell et al., 2010) mientras que el molino de viento convierte dicha potencia eólica, en forma de energía cinética, en energía mecánica. En las turbinas modernas, el proceso actual de conversión energética usa la fuerza aerodinámica de la sustentación para producir el par de fuerzas neto positivo en una pala giratoria, dando como resultado inicial la producción de energía mecánica, para después transformarla en electricidad. Las turbinas, al contrario que otros generadores, producen energía solamente en respuesta a un recurso inmediatamente disponible, es decir, no es posible almacenar el viento para usarlo después. Las microturbinas proporcionan una potencia <3 kw; y las turbinas pequeñas, una potencia <100 kw. La potencia de las turbinas grandes pueden alcanzar los 300 kw (Kuperman et al., 2013). De la misma manera que la energía solar, la energía eólica es muy buena candidata también para las Smart Cities, pues uno de los objetivos fundamentales de estas ciudades es tener un desarrollo sostenible y obtener una mayor eficacia de los recursos disponibles, siempre reduciendo las emisiones de sustancias contaminantes. Ambos factores son cruciales para dichas ciudades y están implícitos en cualquier definición de energía limpia y renovable. Propiedades especiales Durabilidad Eficacia Renovable y sin impacto medioambient Las turbinas eólicas tienen una elevada durabilidad, y pueden superar los 25 años de funcionamiento continuo, tras los cuales debe ponerse a punto [Acciona, Thinkprogress, Imperial Collage London]. La eficiencia o rendimiento de un aerogenerador depende de la velocidad del viento en cada momento, así como del modelo y del tamaño del aerogenerador. El rendimiento de un aerogenerador de gran tamaño suele oscilar entre el 20 y el 67%, mientras que para la minieólica suele estar entre el 26 y el 51% [Moreno]. La transformación de la energía del viento en energía eléctrica es cada vez más eficaz por las mejoras tecnológicas; en pequeñas turbinas (1,5 m de diámetro y 1,5 kw de potencia máxima) se ha alcanzado una eficiencia del 80% [Archimedes Wind Turbine]. La energía eólica es una fuente de energía garantizada e inagotable. Es además una energía limpia (sin emisiones de CO2 ni de gases contaminantes) y gratuita. Página 314 de 423

315 Funciones Tipología al Utilizable en lugares de difícil acceso Crecimiento Incipiente uso urbano Esta energía está disponible en cualquier sitio y es accesible en lugares donde puedan haber dificultades de acceso para extender cables, tendidos eléctricos, etc. Es la industria energética con mayor ritmo de crecimiento en la última década. En el proyecto europeo SWIP (Nuevas soluciones innovadoras, componentes y herramientas para la integración de la energía eólica en áreas urbanas y periurbanas), coordinado por la Fundación CIRCE, y enfocado al sector de la minieólica, se están desarrollando modelos de turbinas que puedan desplegarse en áreas urbanas. El proyecto persigue el uso y la integración de pequeñas turbinas (SWT o Small size wind turbines) en áreas urbanas y de periferia. Con esto se pretende dar un impulso decisivo a la expansión de los SWTs en Europa y por todo el mundo. Se estima, por ejemplo, que el área urbana total de Bélgica (3.053 km 2 ) tiene un potencial de energía eólica urbana de 153 MW. En el caso de España, con un área urbana total de km 2, se estima que su potencial de energía eólica urbana es de 1012 MW. Productiva (generación de energía eléctrica o mecánica) Artística-arquitectónica Los aerogeneradores, como las hélices de un avión, giran por la fuerza de sustentación del aire. El aire mueve las palas y produce el giro del eje, el cual alimenta a un generador que produce la corriente eléctrica. Existen diferentes categorías para clasificar las turbinas (Carriveau, 2011). La más usada atiende a la posición de su eje. Las turbinas modernas más usadas son de eje horizontal o HAWT (Horizontal axis wind turbines), como los molinos antiguos usados para moler el grano. Estas turbinas se agrupan para formar los parques eólicos cuya electricidad producida se envía a la red eléctrica para su distribución. Aerogeneradores horizontales. Fuente: windpower.org También están las turbinas de eje vertical o VAWT (Vertical axis wind turbines). Son más sencillas que las de eje horizontal y entre sus ventajas destacan que no necesitan mecanismos de orientación, presentan ausencias gravitatorias en el rotor, y no requieren torres, lo que ayuda en su mantenimiento (pueden ubicarse en el suelo). Entre sus desventajas cabe destacar las siguientes: Página 315 de 423

316 Las velocidades del viento cerca del nivel del suelo son muy bajas, por lo que, a pesar de que puede prescindirse de la torre, las velocidades de viento serán muy bajas en la parte más inferior de su rotor. La eficiencia promedio de las máquinas de eje vertical es reducida. Pueden necesitar cables tensores que la sujeten, aunque esta solución no es practicable en áreas muy cultivadas. Aerogeneradores verticales. Fuente: windpower.org Existe un nuevo modelo de molino de viento de eje vertical sin aspas [Vortex Bladeless que está actualmente en investigación. Dicho modelo funciona al entrar su estructura en resonancia. La ventaja de estas turbinas radica en que no es necesario dejar mucho espacio entre ellas, por lo que pueden montarse muy próximas entre sí, lo que ahorra espacio [Science Daily y Erenovable]. Además estos molinos no generan ruido ni resultan un peligro para las aves. Aerogeneradores verticales sin aspas. Fuente: Vortex Bladeless Existen también más tipos de clasificación de los aerogeneradores, como por ejemplo, por su velocidad específica λ=(ω R)/Vw, por su posición respecto a la torre, por sus diferentes subsistemas (rotor, número de palas ), por la forma de recoger el viento: sotavento frente a barlovento, por la velocidad de giro (fija o variable), etc. Principales ventajas de usar esta tecnología Medio Ambientales Fuente de energía renovable, limpia, sostenible, y su uso protege el medio ambiente. No produce efluentes ni contamina No contribuye al calentamiento global, a la lluvia ácida ni al smog fotoquímico, típico de las grandes ciudades. Bajo impacto ambiental Página 316 de 423

317 Principales desventajas de usar esta tecnología Tecnológicas Económicas Sociales Eficiencia Medio Ambientales Tecnológicas Económicas Como no usa combustibles (petróleo, carbón, gas natural), no sufre el coste y los problemas de la extracción, transporte y almacenamiento de combustibles, ni los problemas de almacenamiento de los residuos (como los residuos nucleares). Fácil integración con las redes eléctricas actuales. Aerogeneradores con elevada vida efectiva. Diseños flexibles y adaptables al lugar a instalar Las instalaciones son flexibles: siempre pueden añadirse más aerogeneradores en el futuro si se necesita un aumento de potencia Elevada durabilidad de los aerogeneradores. Los sistemas de energía eólica pueden instalarse en lugares remotos de una manera más práctica, rápida y económica que suministrando energía eléctrica mediante cables o instalando sistemas que quemen combustible. Elevada inversión en I+D: Se dedican muchos recursos en todo el mundo a la mejora de la eficacia de los aerogeneradores, a la reducción del ruido, a aumentar su tamaño y potencia, etc. Fuente de energía inagotable y gratuita Reduce la dependencia económica de los combustibles fósiles. Los costes de producción se han reducido un 80% en dos décadas. Diversificación rural Empleo local Puede producirse de forma local, disminuyendo las pérdidas por transporte Impacto en el hábitat de las aves (mínimo en ciudades - SWT). Impacto visual en el entorno. Impacto acústico de los aerogeneradores. Sin embargo, los nuevo modelos de aerogeneradores son cada vez más silenciosos, y se fabrican ya modelos muy silenciosos [Archimedes Wind Turbine] y modelos sin aspas que no generan ruidos [Vortex Bladeless] Para grandes producciones son necesarias grandes superficies de terreno. Se necesitan baterías para almacenar la energía. Es aleatoria e intermitente. Si no hay viento, no se produce energía. Para asegurarse un suministro estable es necesario combinarla con la energía solar fotovoltaica y almacenarla con algún sistema de baterías Es una tecnología no muy madura. En el caso de los grandes aerogeneradores, su transporte es a veces dificultoso, debido al gran tamaño de sus piezas. Se requieren altas inversiones para instalar parques eólicos (mínima en urbanos - SWT). Página 317 de 423

318 Las políticas públicas sobre esta energía todavía no son tan beneficiosas como deberían en parte debido a intereses económicos por parte de grandes compañías energéticas tradicionales. Ahora bien, hay ciertas subvenciones gubernamentales para el desarrollo de este tipo de energías. Por ejemplo el proyecto europeo SWIP, que busca impulsar el desarrollo y expansión de la energía minieólica en entornos urbano y periurbanos. Algunos ejemplos de urbanos en los que puede usarse esta tecnología Referencias de interés Eficiencia La densidad energética del viento es baja por lo que la generación de cantidades significativas de electricidad requiere extensiones de tierra importantes y un elevado número de aerogeneradores. La energía eólica puede alimentar a cualquier objeto urbano que requiera de energía para funcionar. Algunos ejemplos de estos urbanos son: Marquesinas que ofrecen información en tiempo real del tráfico urbano, información meteorológica, etc. Gestión del agua: fuentes urbanas, depuradoras, desalinizadoras, riegos, bombeos, etc. Centros de carga de dispositivos móviles en parques urbanos, estaciones de metro, mobiliario público, etc. Farolas con pequeñas turbinas en su parte superior, que proporcionarían la energía necesaria para la iluminación urbana. Torres o edificios altos emblemáticos y turísticos que pueden autoabastecerse de energía mediante turbinas situadas en su parte superior. Carriveau, R. (Ed). Fundamental and Advanced Topics in Wind Power. InTech. USA González-Longatt F.M. Turbina de Viento: Caracterización de Operación. II CIBELEC Kuperman, A., Ditkovich Y., Yahalom A., and Byalsky M. Site- Dependent Wind Turbine Performance Index. International Journal of Renewable Energy Research, 3(3), 2013 Manwell, J.F., Mcgowan, J.G., and Rogers, A.L. Wind energy explained: theory, design, and application. Second edition. John Wiley & Sons Referencias de catálogos y experiencias: Catalogue of Small Wind Turbines. Nordic Folkecenter. Denmark Small-scale wind turbines. Introductory market study for Swedish conditions. report No E2009:11, Goteborg, Sweden, 2009 UK Small Wind Survey: Installed Capacity & Annual Generation; Report to Department of Energy and Climate Change; ED02439; AEA Group, May 2009/2012 Urban wind turbines. Guidelines for small wind turbines in the built environment. IEE Wineur Project, 2007 Urban wind turbines. Technology review. IEE Wineur Project, 2007 Catalogue of European Urban Wind Turbine Manufacturers, IEE Wineur Project, 2007 Proyectos relacionados: (proyecto SWIP: Small Wind Energy in Cities) (proyecto AWESOME: Experiencia en la Operación y Mantenimiento Avanzado de Sistemas de Energía Eólica) (proyecto REVE-CIRCE: proyecto para el Página 318 de 423

319 desarrollo de la mini-eólica.) (proyecto Vivir del aire del cielo, primer proyecto de eólica comunitaria en España.) (proyecto Eólica Urbana: busca la inserción de esta tecnología en las ciudades uruguayas) (proyecto WINDFREEWAYS: busca aprovechar el viento creado por los vehículos que se desplazan a gran velocidad por las autovías y autopistas) Turbinas desarrolladas en el proyecto WINDFREEWAYS (proyecto WINDUR: Small Wind Turbine for Urban Environment) (proyecto Africa-EU Renewable Energy Cooperation Program) (proyecto ELYOFF: control y operación de las estaciones eólicas offshore) (proyecto de aerogeneradores voladores) Enlaces web: Acciona: Archimedes Wind Turbine: Erenovable: Imperial College London: ummary/news_ Thinkprogress.org: Proyecto SWIP: Science Daily: Moreno C. Doctor en Ciencias Técnicas. Centro de Estudio de Tecnología. La Habana (Cuba): htm Vortex Bladeless: Página 319 de 423

320 df Ejemplo 1 Fuente: Descripción: El viento atraviesa las cinco ruedas de las turbinas, que giran a diferentes velocidades alrededor de las personas que caminan por el puente. Tres de las ruedas giran en una dirección, mientras que las otras dos lo hacen en la dirección contraria. Al rotar por el viento, las ruedas giran en diferentes direcciones y a velocidades varias, produciendo como consecuencia sonidos electrónicos correspondientes a su giro y velocidad. Este túnel de viento se diseñó para construirse en diferentes tipos de actos públicos, como una arquitectura de ocio. Las ruedas producen y almacenan energía eléctrica Nombre producto: Wind tunnel footbridge Diseñado por: Michael Jantzen Año: 2007 Página 320 de 423

321 Ejemplo 2 Fuente: Compañía: Ciudad de Paris Descripción: Estas turbinas están dentro de la torre Eiffel en el nivel dos y está pintadas del mismo color para lograr un perfecto camuflaje. Las turbinas de tipo VisionAIR5 miden 5,2 metros de altura y 3,2 de ancho y son de eje vertical, su peso oscila en 756 kg y su vida óptima es de 20 años. Además, son muy silenciosas debido a que la velocidad de la punta de la pala más bajos y al bajo número de revoluciones por minuto. Las turbinas están a 122 metros del suelo para maximizar la producción del potencial eléctrico anual. Se espera que estas turbinas produzcan alrededor de kwh de electricidad por año, o alrededor de la demanda energética total de la primera planta de la torre, que alberga restaurantes, tiendas y exposiciones históricas. Nombre producto: Torre Eiffel verde Diseñado por: Urban Green Energy Año: 2015 Página 321 de 423

322 Ejemplo 3 Fuente: Descripción: Aprovechando las continuas ráfagas de viento que causa el metro al llegar a cada estación, pueden transformarse dichas ráfagas en electricidad haciendo girar unos ventiladores que transformen la energía cinética de las ráfagas en electricidad que se almacenará en las baterías internas de los asientos de la estación. Los pasajeros que esperen el metro podrán hacer uso de esta energía almacenada enchufando sus móviles a los diferentes tipos de conectores habilitados al respecto. Estos conectores estarán ocultos entre las plantas detrás del sofá cargador. De acuerdo con las afirmaciones del diseñador, los 5-10 minutos de media que los pasajeros esperan al metro es tiempo suficiente para dar al dispositivo móvil una carga suficiente para llegar al destino deseado. Nombre producto: Sofá cargador Diseñado por: Tao Ma Año: 2015 Ejemplo 4 Fuente: Compañía: Descripción: AeolosWindEnergy Inc. Esta turbina de eje vertical es silenciosa, segura y usa un rotor externo conectado a un generador de tres fases con una velocidad inicial de viento de 1,5 m/s. El voltaje de salida puede llegar a 48 V para instalaciones independientes situadas en tejados de urbanos, Página 322 de 423

323 casas, oficinas, centros comerciales, etc. Las palas están hechas de una aleación de aluminio con un diseño aerodinámico que limita el número máximo de revoluciones por minuto a 300 rpm, independientemente de la velocidad del viento, haciendo que esta turbina sea más segura y más fiable que las tradicionales turbinas de eje vertical. Nombre producto: Aeolos 600w rooftopwind turbine Diseñado por: AeolosWindEnergy Inc. Año: 2014 Ejemplo 5 Fuente: Compañía: Metro de Madrid Descripción: Casi 300 kilómetros de red de Metro de Madrid, una de las mayores líneas de Metro de Europa, pueden resultar muy provechosos desde el punto de vista energético, pues las diferencias de presiones generan unas corrientes por los túneles de ventilación, las cuales pueden ser utilizadas para obtener energía eléctrica. La empresa española TunelEnergy está trabajando en la generación de un prototipo de aerogeneradores que, instalados en túneles, estaciones o conductos de ventilación, permitirán hacer uso de los flujos de aire para generar energía eléctrica. Por ejemplo, aerogeneradores entre las estaciones de Alonso Martínez y Gregorio Marañón (Línea 10) del suburbano madrileño, sólo en las horas punta, generarían 250 kw al día, lo que equivale al consumo eléctrico de 25 hogares españoles en un año. El sistema está disponible 24 horas al día, los siete días de la semana, sin depender de las condiciones atmosféricas, generándose gracias a la circulación de trenes. Estos aerogeneradores, casi planos y con un reducido tamaño de 10 cm como máximo, permitirán que el proceso de instalación sea rápido y sencillo. Durante los próximos meses, el equipo de TunelEnergy estudiará la dinámica de fluidos computacional en los túneles, su geometría, la frecuencia de paso, velocidad y tamaño de los trenes, con el objetivo de obtener los cálculos necesarios para el desarrollo del prototipo. Nombre producto: TunelEnergy Diseñado por: TunelEnergy Año: 2016 Página 323 de 423

324 Tecnología 8: energía renovable (solar) TECNOLOGÍA ENERGÍA SOLAR Definición de la tecnología Propiedades especiales La definición de esta tecnología es de dominio público. Una definición común y encontrada en numerosas fuentes bibliográficas es la de aquel tipo de energía que se obtiene a partir de la radiación solar. Dicha radiación puede emplearse para usos térmicos mediante su captación a través de colectores solares o para generar electricidad, captándose mediante paneles fotovoltaicos (Martínez, 2006). Por tanto, en esta ficha, el término energía solar se refiere a la energía solar térmica y a la energía solar fotovoltaica. La energía solar térmica utiliza la radiación solar pala calentar agua u otro fluido. Dicha energía puede emplearse para generar agua caliente para piscinas, baños, etc., o para calentar un fluido y mover una turbina que genere electricidad (central solar térmica). Por otro lado, la energía solar fotovoltaica utiliza la radiación solar para provocar una diferencia de potencial entre las superficies de ciertos materiales (elementos semiconductores). Al conectar las dos superficies se genera una corriente eléctrica. La energía solar se emplea cada vez más en Smart Cities, pues uno de los objetivos fundamentales de estas ciudades es tener un desarrollo sostenible y obtener una mayor eficacia de los recursos disponibles, siempre reduciendo las emisiones de sustancias contaminantes. Ambos factores son cruciales para dichas ciudades y están implícitos en cualquier definición de energía limpia y renovable. Adicionalmente, las energías renovables son idóneas para la generación de energía distribuida; es decir, para la generación de energía en sus lugares de uso, lo que suprime los elevados costes del transporte desde las centrales de generación. Durabilidad Buena. Un sistema fotovoltaico puede durar más de 30 años, e incluso 50 en algunos casos. Flexibilidad Eficacia Dependiendo del material usado para la célula fotovoltaica, hay algunos más flexibles (menos rígidos) que otros. Hay placas solares fotovoltaicas rígidas, como por ejemplo los paneles de silicio mono o policristalino, y flexibles, como los paneles de capa fina. La transformación de energía solar en eléctrica o térmica es cada vez más eficaz por las mejoras tecnológicas. El rendimiento de una placa solar fotovoltaica depende del tipo de panel. Por ejemplo, las de silicio monocristalino puede alcanzar casi el 20%, las de silicio monocristalino suele estar entre el 10 y el 20% y las de silicio amorfo pueden no llegar al 10%. Por lo general el rendimiento suele estar entre el 10 y el 20%, aunque hay paneles experimentales que llegan al Página 324 de 423

325 40% [paneles-fotovoltaicos.blogspot.com]. Renovable y sin impacto medioambient al Utilizable en lugares de difícil acceso La energía solar es una fuente de energía garantizada es inagotable. Es además una energía limpia y gratuita y cómo toda energía, puede ser transformada para generar calor y electricidad. Esta energía está disponible en cualquier sitio abierto y es accesible en lugares donde puedan haber dificultades de acceso para extender cables, tendidos eléctricos, etc. Funciones Tipología Productiva (generación de energía) Artística-arquitectónica Aislamiento Existen dos tipos de energía solar (Martínez Hernández, 2006). Ambas se diferencian en cuanto a su tecnología y en cuanto a su aplicación. Una es la térmica, cuyo uso radica en producir calor mediante colectores solares que calientan un líquido, y que a su vez puede ser usada para producir electricidad mediante el vapor generado; y la otra es la fotovoltaica, cuya producción de energía eléctrica es inmediata mediante paneles solares. Tipos de energía Solar. Izquierda: térmica, derecha: fotovoltaica Fuente: natursolar.com La energía solar fotovoltaica es la de mayor interés para el proyecto. Se basa en células fotovoltaicas, también llamadas células solares. Los materiales fotovoltaicos tienen la propiedad, debido a sus características atómicas, de convertir directamente la luz en energía eléctrica. Esto se produce por absorción de los fotones de la luz y la emisión de electrones. Cuando se capturan los electrones libres, surge una corriente eléctrica que puede utilizarse como electricidad. Las células fotovoltaicas están hechas de materiales semiconductores, como el silicio. En estas células, una oblea delgada de semiconductor es tratada para formar un campo eléctrico, positivo en una cara y negativo en la otra. Cuando la célula solar es iluminada, los electrones son expulsados de los átomos del material semiconductor. Si se ponen en contacto los lados positivo y negativo con conductores eléctricos, formando un circuito eléctrico, los electrones pueden capturarse en forma de corriente eléctrica, que puede usarse para alimentar dispositivos o almacenarse en baterías. Se denomina módulo fotovoltaico a un determinado número de células fotovoltaicas conectadas unas a otras y montadas en un marco o una estructura de soporte. El diseño de los módulos se realiza para proporcionar electricidad de cierto voltaje (por lo general, 12 V). Los módulos se conectan para formar paneles solares. Combinando adecuadamente los módulos, los paneles pueden proporcionar corrientes con el voltaje y la intensidad deseados. Página 325 de 423

326 Los paneles solares se nombran y clasifican como el material del cual están compuestos: Silicio puro monocristalino. Se basan en secciones de una barra de silicio cristalizado en una sola pieza. Silicio puro policristalino. Los materiales tienden a ser semejantes a los paneles solares de silicio puro monocristalino, aunque en esta ocasión el proceso de cristalización es diferente. Se basan en secciones de una barra de silicio que se ha estructurado de forma desordenada en forma de pequeños cristales. Silicio amorfo. También son paneles basados en silicio, pero este material no sigue una estructura cristalina. Este tipo de paneles son empleados habitualmente para pequeños dispositivos electrónicos y en pequeños portátiles. Arseniuro de galio: Se trata de uno de los materiales más eficientes. Mucha de la investigación hoy en día recae en este material, pues pueden obtener eficiencias de hasta 35% en producción energética. Teluro de cadmio. Diseleniuro de cobre en indio. Principales ventajas de usar esta tecnología Medioambientale s La energía solar es limpia, renovable y sostenible, y su uso protege el medio ambiente. No poluciona. Por tanto, la energía solar no contribuye al calentamiento global, al smog típico de las grandes ciudades ni a la lluvia ácida. Se genera cuando se necesita. Como no usa combustibles (petróleo, carbón, gas natural), la energía solar no sufre el coste y los problemas de la extracción, almacenamiento y transporte de combustibles, ni los problemas de almacenamiento de los residuos (como los residuos nucleares). Económicas La radiación solar es un recurso ilimitado y gratuito. Reduce la dependencia de los combustibles fósiles. El período de retorno para las inversiones en energía solar puede ser muy corto, dependiendo de la eficacia de los paneles y del precio de la electricidad. Después de que la inversión inicial se recupera, la energía solar es casi gratuita. El ahorro económico es inmediato y se mantiene durante muchos años, debido a la durabilidad de los paneles solares. Existen incentivos económicos de muchos gobiernos para reducir su coste. El uso de energía solar reduce indirectamente el gasto en salud (por ejemplo, por enfermedades pulmonares causadas por la contaminación). Tecnológicas y logísticas Las instalaciones son flexibles: siempre pueden añadirse más paneles solares en el futuro si se necesita un aumento de potencia El mantenimiento de los sistemas de energía solar Página 326 de 423

327 es casi nulo y barato Elevada durabilidad de las placas solares fotovoltaicas. El transporte de los materiales es sencillo, ya que los componentes no son excesivamente grandes ni tienen sustancias tóxicas, corrosivas, explosivas, etc. Los sistemas de energía solar pueden instalarse en lugares remotos de una manera más práctica, rápida y económica que suministrando energía eléctrica mediante cables o instalando sistemas que quemen combustible. Invisibilidad. Un nuevo tipo de célula solar de polímero, desarrollado por investigadores de la Universidad de California (Chenet al., 2012), produce energía por la absorción de luz infrarroja y no es visible. Estas células son casi transparentes en un 70% para el ojo humano. Estas células serán posiblemente una solución viable para construir instalaciones solares integradas en entornos urbanos. Además, tienen el potencial de poder integrarse como componentes añadidos a edificios (fachadas, ventanas, puertas) y a urbanos. Por último, estas células tienen la ventaja de producir energía de noche, pues la Tierra radia continuamente radiación infrarroja como calor después de absorber energía del sol durante el día. También se han conseguido paneles solares transparentes que usan radiación ultravioleta para generar electricidad y permiten el paso a través de ellos de la radiación del espectro visible humana. Por ejemplo, el National Institute of Advanced Industrial Science and Technology (AIST) de Japón desarrolló uno (Yamauraet al., 2003), y se han producido más avances en ese campo. Elevada inversión en I+D. Se dedican muchos recursos en todo el mundo a la mejora de la eficacia de los paneles solares y a la reducción de su tamaño. Por ejemplo, existen células solares 3D (Flicker y Ready, 2008), cuya estructura puede absorber luz recibida desde ángulos muy distintos, de manera que son eficaces incluso cuando no reciben directamente la luz del sol. Además, su tamaño es muy reducido. Prototipo de célula solar 3D. Fuente: Georgia Tech Research Institute Página 327 de 423

328 Sociales Genera empleo local Eficiencia cercanía por Puede producirse de forma local, disminuyendo las pérdidas por transporte Principales desventajas de usar esta tecnología Impacto estético y medioambiental Inversiones iniciales elevadas Eficacia variable y aún moderada Impacto visual Para grandes producciones se requieren grandes superficies. Este problema puede solucionarse integrando las placas en edificios, urbanos, etc., y mejorando la eficacia de la tecnología. El coste inicial es la principal desventaja de instalar un sistema de energía solar, en gran parte por el elevado coste de los materiales semiconductores usados. El coste inicial es especialmente elevado si el sistema no está conectado a red, pues entonces es necesario un subsistema de acumulación de la energía compuesto por baterías, cuyo coste es el mayor de toda de la instalación. En el caso de urbanos existe casi siempre la posibilidad de conexión a la red. Los paneles solares requieren grandes superficies de instalación para conseguir un buen nivel de eficacia. Este problema podría evitarse con el uso de células solares 3D, mencionadas anteriormente. La eficacia del sistema depende también de la posición del sol, aunque este problema puede solventarse con la instalación de componentes móviles. Es una fuente de energía difusa, ya que la luz del sol es una energía de baja densidad energética. Los paneles solares requieren todavía mucha I+D para maximizar la energía captada pues las eficacias más altas no sobrepasan todavía el 35% en paneles comerciales (paneles de arseniuro de galio en disposición tándem), si bien existen paneles en fase de experimentación que alcanzan el 42% (Weiss, 2006). Otras La producción de energía solar es influenciada por la presencia de nubes o de polución en el aire. Algunas ciudades tienen elevados niveles de polución. La energía solar es útil solamente de día. Sin embargo, pueden usarse cargadores de baterías solares que pueden reducir los efectos de esta desventaja. Además, como se ha expuesto anteriormente, ya existen células solares que evitan ese problema aprovechando la radiación infrarroja. En entornos urbanos, la localización de los paneles solares puede afectar a su rendimiento, debido a posibles obstrucciones de los edificios circundantes. La tecnología no está todavía madura, aunque ha Página 328 de 423

329 avanzado mucho en la última década. Algunos ejemplos de urbanos en los que puede usarse esta tecnología Referencias de interés La energía solar puede alimentar a cualquier objeto urbano que requiera de energía para funcionar. Por ejemplo, puede usarse en alumbrado público (farolas), semáforos, parquímetros, marquesinas que ofrezcan información en tiempo real del tráfico urbano, información meteorológica, etc., centros de carga de dispositivos móviles en parques urbanos, etc. Además, las células fotovoltaicas pueden integrarse en las envolventes de edificios para dotarlos de pieles inteligentes generadoras de energía. Chen, C., Dou, L., Zhu, R., Chung, C., Song, T., Zheng, Y.B., Hawks, S., Li, G., Weiss, P.S., and Yang Y. (2012). Visibly Transparent Polymer Solar Cells Produced by Solution Processing. ACS Nano, 6(8): Flicker, J. and Ready, J. (2008). Simulations of absorbance efficiency and power production of three dimensional tower arrays for use in photovoltaics. Journal of Applied Physics, 103(11): Martínez Hernández, D. Control digital para convertidor multinivel alimentado con energía solar. (2006). Tesis Maestría. Ciencias con Especialidad en Ingeniería Electrónica. Departamento de Computación, Electrónica, Física e Innovación, Escuela de Ingeniería y Ciencias, Universidad de las Américas Puebla Yamaura, J., Muraoka, Y., Yamauchi, T., and Hiroi, L.Z. (2003). Ultraviolet light selective photodiode based on an organic inorganic heterostructure. Applied Physics Letters 83(11): Weiss, P. (2006). Quantum-dot leap: Tapping tiny crystals' inexplicable light-harvesting talent. Science News 169(22): Proyectos relacionados: (proyecto Africa-EU Renewable Energy Cooperation Program) (proyecto SUNROOF de Google) (proyecto BioStirling-4ska: reducción de costes y mejora de la eficiencia de los sistemas parabólicos de disco) (proyecto europeo SOLARIS: busca coordinar todas las capacidades y esfuerzos en I+D en el ámbito de la energía solar térmica) (proyecto Hibridación Solar-Biomasa) (proyecto europeo FOSTEr in MED: Fostering Solar Technology in the Mediterranean Area) (proyecto europeo LIFE Factory Microgrid: busca fomentar las microredes para la generación energética en la industria) (proyecto europeo SUNlight-to-LIQUID: Integrated solar-thermochemical synthesis of liquid hydrocarbon fuels, para producir queroseno a partir de energía solar, agua y CO 2 ) (proyecto europeo Eco-Solar, para mejorar la eficiencia en la cadena de valor fotovoltaico) (proyecto europeo LIFE ZAESS: Página 329 de 423

330 Demonstration of a low cost and environmentally friendly Zinc Air Energy. Storage System for renewable energy integration., para la creación de un nuevo sistema de almacenamiento de energía basada en zinc y aire) (Proyecto Desendolla t, para promover la eficiencia y el ahorro energético en los centros de enseñanza públicos, ganador del Premio Europeo de la Energía 2015) Referencias web: html Disadvantages&id= Página 330 de 423

331 Ejemplo 1 Fuente: Compañía: Bigbelly Descripción: Bigbelly es una solución empresarial para la gestión de residuos mediante un sistema inteligente y conectado. Estos modernos contenedores están hechos de polietileno de baja densidad, tienen una placa solar y son totalmente autónomos. Los equipos compactan la basura y poseen mayor capacidad que las papeleras comunes. En tan sólo dos horas de sol pueden compactar desechos de más de una semana. Además, tienen un sistema completo que avisa cuando los contenedores están llenos, y un sistema de gestión integral de residuos urbanos. Los urbanos Bigbelly usan también tecnología solar. La empresa fabricante ha establecido alianzas en ciudades como Nueva York para brindar servicios de Internet inalámbrico como parte de los esfuerzos por promover ciudades más inteligentes y amigables con el medioambiente. Nombre producto: Bigbelly Smart Waste & Recycling System Diseñado por: Bigbelly Año: 2015 Página 331 de 423

332 Ejemplo 2 Fuente: Compañía: Gobierno de Victoria (Australia) Descripción: La misión de estos toldos solares, además de proteger del sol, es la de educar a niños de primaria sobre la captación de la energía proveniente del sol. Estos toldos tienen paneles fotovoltaicos en su parte superior y amplias manivelas en su base para poder rotarlos y así lograr una mejor orientación en relación al sol. Estos urbanos disponen de pantallas LED para ver cuánta energía se está generando y si es necesario cambiarlos de orientación. Es una iniciativa del gobierno de Victoria, que muestra la integración de la captación de la energía solar dentro de un función pragmática (proveer de sombra y energía al mismo tiempo). Nombre producto: VEIL Solar Shade Diseñado por: Buro North Año: 2008 Página 332 de 423

333 Ejemplo 3 Cajeros y cabinas solares Farolas solares Parada de autobús solar Marquesinas solares Fuente: Descripción: Nombre producto: Diseñado por: Año: El concepto de esta familia de urbanos llamada MoSESS (Movement sensors energy saving system) radica en obtener productos de ahorro energético para espacios urbanos abiertos. Debido a sus paneles de 7,3 m 2 y al sistema de ahorro energético por sensores de movimiento, estos son capaces de proveer de energía durante toda la noche. Todos los que forman parte de este paisaje están interconectados entre sí por medio de conexiones bajo tierra, y también a la red eléctrica para compartir energía si ésta sobrara. Las paradas de autobús, con sus extensos techos, son el sitio idóneo para colocar los paneles fotovoltaicos, y como éstos no consumen mucha energía pueden ayudar a otros elementos de esta familia solar y cederles energía para su funcionamiento. Solar Powered Street Green Technology Concept with Movement Sensors Nikola Knezevic Desconocido Página 333 de 423

334 Ejemplo 4 Fuente: Descripción: Las cabinas de teléfono en desuso de Londres toman nuevas formas de uso mediante paneles solares en su parte superior con el fin de proveer de puntos de acceso gratuito para cargar teléfonos móviles. Debido al uso de la telefonía móvil, las cabinas de teléfono han caído en un forzado olvido y esta manera de aprovecharlas les da una segunda vida mediante una capa de pintura verde para reflejar la energía limpia de la que se nutren, y un panel solar de 86 cm situado en su tejado. Dentro de ellas puede encontrarse una gran variedad de estaciones de carga para diferentes modelos de teléfono y una pantalla que muestra anuncios comerciales. Este proyecto proviene de dos estudiantes de geografía preocupados por la forma de reutilizar espacios urbanos en desuso. Las cabinas solares pueden cargar hasta 100 móviles al día: ofrecen una carga rápida de un 20% en menos de 10 minutos. Nombre producto: Solar box Diseñado por: Harold Craston y Kirsty Kenny Año: 2014 Página 334 de 423

335 Ejemplo 5 Fuente: Compañía: MIT Achitects and Engineers Descripción: Esta marquesina presentada en la ciudad de Florencia dispondrá de pantallas táctiles eink (de tinta electrónica) que permitirán disponer de información en tiempo real sobre las rutas y las líneas de autobuses, mapas interactivos, niveles de polución atmosférica, y el uso de dispositivos móviles como interfaz con las marquesinas en cuestión. Toda la energía procederá de paneles solares instalados para tal fin. Más ejemplos de este tipo de marquesinas solares pueden verse en: Nombre producto: EyeStop interactive, solar-powered bus stop Diseñado por: Florence Matteo Renzi/MIT s SENSEable City Lab Año: 2009 Página 335 de 423

336 Ejemplo 6 Fuente: Compañía: Giulio Barbieri S.p.A. Descripción: Giulio Barbieri S.p.A. propone una estructura tecnológicamente avanzada para ser instalada en paradas de autobús. Proporciona los siguientes servicios: a) punto de carga para teléfonos móviles, tabletas, etc.; b) punto de acceso WiFi a Internet; c) iluminación nocturna con fuentes LED; d) para enfriar el aire durante los períodos calurosos. Es una estructura de aluminio con células fotovoltaicas y paneles de vidrio que tienen las siguientes propiedades: Es sencilla y rápida de instalar. La estructura de soporte está hecha de aluminio. Está certificada, garantizada y no necesita mantenimiento. Es idónea para campañas de anuncios, porque la estructura de soporte está diseñada para la instalación de carteles. No necesita conexión a la red eléctrica. Es autónoma en cuanto a energía. Nombre product: Solar Bus Shelter Diseñado por: Giulio Barbieri S.p.A. Año: 2012 Página 336 de 423

337 Ejemplo 7 Fuente: Compañía Geotectura, Technion Descripción: Como se ha explicado antes, las principales desventajas de la energía solar radican en sus altas inversiones iniciales y sus necesidades de grandes superficies. El proyecto Sunhope trata de evitar esos factores construyendo redes de paneles fotovoltaicos de bajo coste diseñadas en vertical, en lugar de en horizontal. El diseño es idóneo para muchas aplicaciones fuera de redes eléctricas, y pueden usarse en desiertos, islas aisladas y zonas muy boscosas. Además, los balones pueden cambiarse de lugar e instalarse muy rápidamente. Los inventores han construido algunos prototipos y han realizado investigaciones que demuestran que su coste es de $ por balón, en comparación con los $ que costarían unos paneles solares que produjeran la misma cantidad de energía. Por el momento, los balones pueden aguantar sin mantenimiento aproximadamente un año. Nombre producto: Solar Balloons Diseñado por: Joseph Cory y Pini Gurfil Año: 2008 Página 337 de 423

338 Ejemplo 8 Fuente: Compañía: SHIFTBoston Descripción: Boston Treepods es una intervención urbana que contiene un sistema que es capaz de eliminar CO2 del aire y de lanzar oxígeno mediante un proceso de eliminación del CO2 mediante un proceso de filtración. Además de limpiar el aire, estos urbanos generarán energía con paneles solares. Están hechos de plástico enteramente reciclable, procedente de botellas. Encajan en cualquier entorno urbano y de noche iluminan con múltiples colores. Nombre producto: Boston treepods Diseñado por: Mario Caceres y Christian Canonico Año: 2011 Ejemplo 9 Fuente: Compañía: Strawberry Energy Página 338 de 423

339 Descripción: Este objeto urbano es un parasol que genera energía solar, proporciona conexión WiFi y carga gratuita de dispositivos móviles, y que monitoriza mediante sensores su entorno (temperatura, humedad, calidad del aire, presión del aire, nivel de ruido). Nombre producto: Strawberry Tree Diseñado por: Strawberry Energy Año: 2015 Ejemplo 10 Fuente: Compañía: Onyx Solar Descripción: Esta empresa tiene diferentes soluciones de pavimento fotovoltaico transitable. Es una superficie vítrea especialmente diseñada para que no se produzca deslizamiento. Una de las soluciones es retroiluminada, y aporta al pavimento un innovador e impactante aspecto, que se añaden a sus excelentes prestaciones como pavimento y a su capacidad de generar electricidad. Nombre producto: Walkable PV floor Diseñado por: Onyx Solar Año: 2013 Página 339 de 423

340 Ejemplo 11 Fuente: Compañía: Descripción: Año: Proyecto europeo ETFE-MFM El proyecto europeo ETFE-MFM (Development and demonstration of flexible multifunctional ETFE module for architectural façade lighting) plantea el reto de integrar células fotovoltaicas en las placas de ETFE (un copolímero plástico conocido como etileno-tetrafluoroetileno, que comercializa desde hace tiempo la firma alemana Taiyo Europe como alternativa al vidrio) para que se carguen de día con la luz del sol, de forma que utilicen la energía acumulada por la noche para alimentar el sistema de lámparas LED integradas en el propio panel. El nuevo material arquitectónico desarrollado para el proyecto permite transformar la envolvente de un edificio en una piel inteligente capaz de aportar el aislamiento necesario al cerramiento exterior y, a su vez, capaz de acumular energía solar durante el día para iluminar el edificio de forma autónoma y autosuficiente. Página 340 de 423

341 Ejemplo 12 Fuente: Descripción: SolaRoad fue el primer carril bici dotado de paneles solares del mundo. Se instaló en noviembre de 2014 y está situado en la ciudad holandesa de Krommenie. Anualmente produce hasta 70 kwh por cada metro cuadrado y año, lo suficiente para abastecer tres casas. Para construir la SolaRoad se sustituyó el asfalto por un pavimento que integra paneles fotovoltaicos, y además se incluyeron prestaciones adicionales: luces LED para iluminar el sendero en días de niebla y un sistema para calentar la vía y evitar la formación de placas de hielo en invierno. Actualmente se trabaja en mejorar las capacidades de los materiales con que se fabrican estos carriles (los paneles solares están encastrados entre vidrio, silicona y cemento), aunque ya se ha demostrado que pueden soportar el peso de vehículos de 12 toneladas sin sufrir daños. El siguiente reto es abaratar los costes de fabricación e instalación, con lo que se espera conseguir que este tipo de carriles, gracias a la energía que generan, terminen siendo más económicas que las convencionales. La energía producida podrá emplearse para iluminar las ciudades y las vías, o para alimentar vehículos eléctricos. Nombre producto: SolaRoad Año: 2014 Página 341 de 423

342 Tecnología 9: robótica TECNOLOGÍA ROBÓTICA Definición de la tecnología La robótica es la rama de la ingeniería mecánica, ingeniería eléctrica, ingeniería electrónica e informática que se centra en el diseño y desarrollo de robots. No hay consenso total sobre las propiedades que debe tener un robot. Existen algunas acciones que permiten a muchos autores definir a una máquina como robot o no. Una de las propiedades más importantes es que debe haber sido creado artificialmente. Si es una entidad biológica, no puede ser considerada un robot. Otras propiedades son que los robots deben ser programables, ser capaces de detectar su entorno e interactuar independientemente. Deben también tener un propósito (por ejemplo, la limpieza de calles y aceras). La mayoría de aplicaciones de los robots son en el ámbito industrial. Sin embargo, el tipo de robots que mayor aplicación tienen en el ámbito de la Smart Cities son los robots de servicios. Un robot de servicio es un dispositivo móvil programable, que desarrolla servicios de manera total o parcialmente automática. Debe entenderse por servicios aquellas tareas relacionadas con la realización de servicios a las personas o a los equipos, no las que se dirigen directamente a la industria de fabricación de bienes (Barrientos, 2002). Según Baturone (2005), un robot se compone de una serie de subsistemas: sistema mecánico (elementos orgánicos, sistemas articulados y vehículos), sistema de actuadores (permiten interactuar con el mundo físico), sistema de sensores (capturan información del mundo físico) y sistema de control (gobierna las relaciones del resto de subsistemas). Lo anterior se representa en la siguiente figura. Fuente: Baturone (2005) En definitiva, los robots son sistemas que combinan elementos mecánicos, electrónicos y TIC, que les permiten realizar una gran variedad de tareas, incluso las más complejas o laboriosas. Tradicionalmente, los robots se han empleado en entornos industriales (Pérez-Turiel et al., 2002) para las siguientes funciones: - Manutención de productos. - Soldadura: arco, gas, láser. - Aplicación de producto: pintura, plástico, pegamento, etc. Página 342 de 423

343 - Carga y descarga de máquinas. - Mecanización: corte, fresado, taladrado, etc. - Procesos especiales: corte por láser, corte por chorro de agua, etc. - Ensamblado de productos: insertar, montar, pegar, etc. - Paletización - Medición e inspección. En un entorno de servicios, sus principales funciones son las siguientes (Barrientos, 2002): - Ofrecer servicio al ser humano (personal, protección, entretenimiento, etc.) - Dar servicio a equipos (mantenimiento, reparación, limpieza, etc.) - Otras funciones autónomas (vigilancia, transporte, adquisición de datos, inspección, etc.) Propiedades especiales Cada tipo y modelo de robot tiene unas características y propiedades específicas para cumplir con la función para la que ha sido diseñado. Una característica común es la durabilidad, que depende sobre todo del tipo de alimentación energética. A continuación se listan algunas propiedades comunes en robots (Barrientos, 2002): - Precisión de movimiento y posicionamiento. - Capacidad de levantar y mover cargas pesadas. - Ausencia de fatiga en tareas pesadas y repetitivas. - Puede trabajar en condiciones ambientales adversas. Funciones Tipología Interacción con los ciudadanos Productivas/Servicios (recogida de basuras, limpieza del suelo, reparación de daños, guiado de turistas, vigilancia, etc.) A continuación se ofrece una clasificación de las diferentes tipologías de robots: Robots móviles Un robot móvil se define como un sistema electromecánico capaz de desplazarse de forma autónoma de un punto a otro en un determinado espacio de trabajo: nave industrial, laboratorio, hogar, corredor, etc. (Silva et al., 2012). Los robots móviles, de acuerdo con el tipo de locomoción que emplean para desplazarse, se clasifican en tres categorías: de ruedas (rolling robots), de patas (walking robots) y de tipo oruga. - Robots de ruedas Los robots movidos por ruedas son el tipo de robots más desarrollados, pues presentan una serie de ventajas frente el resto (Silva et al., 2012): 1) Más eficientes en energía, debido a que generalmente se desplazan en superficies lisas y firmes. 2) Requieren menor número de partes y menos complejas, haciendo más fácil su construcción. 3) El control de las ruedas es menos complejo. 4) Los problemas de balance no presentan gran dificultad, ya que el robot siempre está en contacto con una superficie. Para este tipo de robots, existen otro tipo de sub-clasificaciones según las consideraciones cinemáticas que se derivan de la configuración de las ruedas utilizadas (Ortizoga et al., 2010). Página 343 de 423

344 Subclasificación de los robots movidos por ruedas. Fuente: Silva et al. (2012) - Robots andantes Se trata de un tipo de robots que se desplazan mediante la actuación de patas. Tienen la ventaja de permitir la locomoción en terrenos difíciles evitando obstáculos y con omnidireccionalidad, aunque por el contrario presentan las desventajas ya mencionadas para los robots de ruedas (Correa, 2005). - Robots oruga Son vehículos tipo oruga en los que tanto la tracción como el direccionamiento se consiguen mediante bandas de tracción o pistas de deslizamiento. Esto tiene desventajas como una reducción de velocidad en comparación con el uso de ruedas y un gasto mayor de energía, ya que en la rotación existe mucho rozamiento entre el suelo y las pistas de deslizamiento. Una posible solución a este problema consiste en buscar que el polígono de sustentación sea lo más pequeño posible, procurando no perder estabilidad (Correa, 2005). Robots estacionarios En este tipo de robots su posición de referencia es fija, y son algunas de sus partes o componentes los que se desplazan sobre el espacio para ejecutar una tarea, y volver a su posición de inicio cuando han terminado. Se trata del tipo de robots más empleado en ap0licaciones industriales en una línea de producción. Existen diferentes subclasificaciones (IFR): Página 344 de 423

345 Subclasificación de los robots autónomos. Fuente: IFR (International Federation of Robotics) Robots autónomos Los robots autónomos son máquinas inteligentes capaces de realizar tareas en su entorno, sin un control explícito de los humanos. Estos robots tienen que ser capaces de desenvolverse en entornos completamente desconocidos. Para ello deben coordinar todos sus sensores de forma que puedan orientarse, moverse (si tienen capacidad para ello) y poder interactuar con su entorno para realizar la tarea que tienen asignada (IIIA-CSIC). En este tipo de robots se ejecutan programas que les ofrecen la oportunidad de decidir qué acción realizar dependiendo de lo que haya a su alrededor. A veces estos robots aprenden nuevos comportamientos. Comienzan con una corta rutina y adaptan esa rutina para realizar más eficazmente la tarea que desarrollan. La rutina más Página 345 de 423

346 eficaz se repetirá en el futuro. Por ejemplo, los robots autónomos pueden aprender a caminar o a evitar los obstáculos que encuentren en su camino. Robots de control remoto Son robots que necesitan un operador (persona) para su funcionamiento. Las tareas de percepción del entorno, planificación y manipulación compleja son realizadas por humanos. El operador actúa en tiempo real, y los sensores suministran al operador información del entorno para que pueda tomar decisiones (Baturone, 2005). Robots BEAM Los BEAM Robots (Biology, Electronics, Aesthetics, Mechanics Robots) son pequeños autómatas constituidos por redes neuronales artificiales completamente analógicas (Nv Nets). Por tanto, no tienen microcontroladores y no pueden ser programados. Además el concepto de robot Beam busca que sea autónomo respecto de la energía necesaria para su funcionamiento, utilizando energía radiante (Serrano y Díaz, 2010). Robots virtuales Se trata de programas informáticos que ejecutan tareas de forma secuencial y programada como un robot. En este campo destacan los ChatBots, que son programas informáticos que interactúan con los usuarios que utilizan los lenguajes naturales (Shawar y Atwell, 2007). Principales ventajas de usar esta tecnología Principales desventajas de usar esta tecnología Las principales ventajas de la utilización de robots en un entorno industrial han sido de sobra analizadas en el mundo académico e industrial. Un robot es rápido, preciso, no se cansa y se coordina a la perfección con el resto de robots y máquinas que intervienen en el proceso. Sus actuales prestaciones le permiten con facilidad, posicionarse con precisión sub-milimétrica, localizar las piezas con las que tiene que trabajar, comunicarse con otro equipos, ser programado mediante eficaces herramientas informáticas, etc. (Barrientos, 2002). En un entorno de servicios, como es el caso de las Smart Cities, las ventajas de la utilización de robots no se derivan del aumento de la eficiencia de un proceso o del ahorro de costes, sino de aquellas facetas en las cuales una persona no puede alcanzar las capacidades de un robot: fuerza, precisión, capacidad de movimiento, u horas de funcionamiento. Existen otras ventajas adicionales: Interacción humana robot sencilla y eficaz, que puede lograrse con diferentes tecnologías, como pantallas táctiles, por ejemplo. Productividad. En una ciudad, algunos robots podrían ser guías para turistas, otros podrían ayudar a los ancianos y otros recoger la basura. La productividad es especialmente relevante en el caso de la limpieza de calles y aceras. Ésta es una de las prioridades de los ayuntamientos, pues mantiene la salubridad y da un aspecto limpio a los entornos urbanos. Ahorro y seguridad laboral. A largo plazo los robots ahorrarán dinero a los ayuntamientos y reducirán los accidentes laborales. Pese a las ventajas identificadas, los robots actuales tiene aún limitaciones en su movilidad, en la capacidad de interactuar con el ser humano, en adaptarse a situaciones distintas de las previstas y en modificar el tipo de actividad a la que se dedica por sí solo (Barrientos, 2002). Página 346 de 423

347 En el ámbito de las Smart Cities, existen otros inconvenientes adicionales: Coste. La inversión inicial en robots es significativa, especialmente en períodos de crisis económica. El coste de la automatización de un servicio debería calcularse teniendo en cuenta el presupuesto de la ciudad o municipio. Además, las necesidades de mantenimiento pueden ser elevadas. Retorno de la inversión. Incorporar robots urbanos no garantiza resultados. Sin planificación, las ciudades pueden tener problemas graves para no sobrepasar sus presupuestos. Experiencia. Los ciudadanos necesitan formación para interactuar con los robots. Esto normalmente exige tiempo y dinero. Seguridad. Los robots pueden proteger a los ciudadanos de accidentes (por ejemplo, accidentes de tráfico), pero su presencia también puede creer otros problemas de seguridad. Estos nuevos peligros deben considerarse desde el principio de cualquier proyecto de robotización urbana. Algunos ejemplos de urbanos en los que puede usarse esta tecnología La robótica puede usarse en muchos urbanos. Por ejemplo, paradas de autobús y de metro, parasoles, pérgoles, esculturas, lámparas y soportes para bicicletas. Si un objeto urbano incluye la parte robótica en sí mismo, el propio objeto urbano es un robot. Algunos robots de interés para entornos urbanos son los siguientes: - Robots de extinción de incendios. - Vehículos inteligentes. Fuente: SPARK Fuente: INRIA - Robots de recogida de basuras. - Robots de limpieza. Fuente: SPARK Página 347 de 423

348 Fuente: SPARK - Robots para el desplazamiento de paquetes y pesados. Fuente: SPARK Referencias de interés Barrientos, A. (2002). Nuevas aplicaciones de la robótica. Robots de servicio. Avances en robótica y visión por computador. Ediciones Castilla-La Mancha Baturone, A. O. (2005). Robótica: manipuladores y robots móviles. Marcombo Correa, A. C. (2005). Sistemas robóticos teleoperados. Ciencia e Ingeniería Neogranadina, (15), 5-8 Serrano, M.M., & Díaz, A. (2010). Inteligencia Artificial ecológica para una nueva generación de robots. Factótum, 7, Shawar, B. A., & Atwell, E. (2007). Chatbots: are they really useful? In LDV Forum (Vol. 22, No. 1, pp ) Silva Ortigoza, R., Marcelino-Aranda, M., Silva Ortigoza, G., Hernández Guzmán, V. M., & Molina-Vilchis, M. A., Saldaña-González G., Herrera- Lozada, J.C., & Olguín-Carbajal, M. (2012). Wheeled mobile robots: a review. Latin America Transactions, IEEE (Revista IEEE America Latina), 10(6), Silva Ortigoza, R., García Sánchez, R., Barrientos Sotelo, R., Molina Vilchis, M. A., Hernández Guzmán, V. M., & Silva Ortigoza, G. (2010). Una panorámica de los robots móviles. Télématique, 6(3), 1-14 Pérez-Turiel, J., Fraile-Marinero, J., & Peran-Gonzalez, J. (2002). Aplicaciones de la robótica: últimas tendencias y nuevas perspectivas. DYNA, 77(3), Experiencias y proyectos relacionados: (proyecto europeo URUS, que ha desarrollado los robots Tibi y Dabo para ayudar a los viandantes en los centros urbanos) (proyecto piloto de robots urbanos para la inspección de la red de drenaje urbano y alcantarillado en Barcelona) Página 348 de 423

349 (proyecto europeo ECHORD++: European Clearing House for Open Robotics Development Plus Plus) (proyecto europeo SARBOT: busca introducir robots humanoides en tareas de búsqueda y rescate en entornos urbanos degradados) (proyecto europeo RoboCity2013-III: Robótica aplicada a la mejora de la calidad de vida de los ciudadanos. Fase III) (proyecto europeo RoboHealth-A: Development of assistive and rehabilitation robots for the improvement of patients' well-being) (proyecto europeo MOnarCH: Multi-Robot Cognitive System Operating in Hospitals) (proyecto privado Farmbot: robot cultivador para jardines urbanos. Farmbot puede cultivar en un jardín toda la comida que una persona necesita en un año) (proyecto europeo ARCADIA: busca proporcionar asistencia cognitiva robótica a personas con necesidades especiales) Referencias web: IFR. International Federation of Robotics. IIIA-CSIC Smart%20Cities.pdf ndex_en.cfm?p=419&item=all&artid=&caller=successstories n Página 349 de 423

350 Ejemplo 1 Fuente: Compañía: Robomow Descripción: Se trata de un producto con un funcionamiento similar al producto Roomba de irobot, solamente que este robot en vez de absorber el polvo corta césped de manera autónoma. Dispone de sensores de distancia para detectar y modificar su trayectoria. Nombre producto: Romobow Diseñado por: Romobow Año: Desconocido (consultado en 2016) Página 350 de 423

351 Ejemplo 2 Fuentes: Proyecto: URUS Project - Ubiquitous Networking Robotics in Urban Settings - 6FP ICT STREP (Project number: IST ) Descripción: Las ciudades europeas se están conviertiendo en sitios difíciles para vivir, debio al ruido, la polución y la seguridad. Además, la edad media de los ciudadanos europeos está creciendo, y en un corto período de tiempo habrá una importante comunidad de gente anciana. Los ayuntamientos están empezando a ser conscientes de este problema y están estudiando soluciones (por ejemplo, reduciendo las áreas de circulación de vehículos. Las áreas sin coches implican una revoluación en la planificación de conjuntos urbanos; por ejemplo, imponiendo nuevos medios para el transporte de bienes, obligando a establecer medidas de seguridad, etc. En este proyecto se analizó y se probó la idea de incorporar una red de robots (en concreto, robots, sensores inteligentes, dispositivos y comunicaciones) para mejorar la calidad de vida en áreas urbanas. El proyecto europeo URUS se centró en el diseño de una red de robots que de manera cooperativa interactúan con seres humanos para tareas de ayuda, transporte de bienes y y vigilancia en áreas urbanas. Específicamente, su objetivo fue diseñar y desarrollar una arquitectura de red cognitiva de robots que integrara robots urbanos cooperativos, sensores inteligentes, dispositivos inteligentes y comunicaciones. Entre las tecnologías específicas que se desarrollaron en el proyecto destacan las siguientes: construcción de mapas de cooperación; negociación de tareas; interacción humana-robot; estrategias de Página 351 de 423

352 comunicación inalámbrica entre usuarios (teléfonos móviles), el ambiente (cámaras) y los robots. El objetivo general del proyecto fue el desarrollo de nuevas formas de cooperación entre robots en red y seres humanos y/o el entorno en áreas urbanas, a fin de conseguir tareas que de otras maneras serían muy complejas, largas o demasiado costosas. Por ejemplo, la cooperación entre robots y vídeocamaras puede solucionar los problemas de vigilancia en zonas urbanas, o la cooperación entre robots y dispositivos de comunicación inalámbrica puede ayudar a la gente de varias maneras. El enfoque del proyecto se centró en áreas urbanas para peatones, un tema de especial relevancia para Europa, donde existe un creciente interés en reducir el número de vehículos en las calles y mejorar la calidad de vida. Los robots en red son un nuevo concepto que integran robótica, sensores, comunicaciones y dispositivos móviles de un modo cooperativo, lo que significa no solamente una interconexión física entre elementos, sino también, por ejemplo, el desarrollo de nuevos métodos inteligente de cooperación para propósitos orientados a tareas, nuevos lenguajes de comunicación entre los diferentes elementos, y nuevos métodos de movilidad usando la ubicuidad de los sensores y los robots. Año: Ejemplo 3 Fuentes: Compañía: Nombre producto: Descripción: Ju Hyun Lee NEWS (New Electric Wheelchairs) Los usuarios de sillas de ruedas necesitan sillas funcionales y fáciles de usar. A menudo, las mejores sillas están más allá del alcance financiero de muchas familias, por lo que muchos usuarios deben conformarse con sillas de ruedas no motorizadas. El diseñador Ju Hyun Lee propone una sencilla alternative a las caras sillas de rueda eéctricas: un dispositivo adaptable que proporciona energía a las sillas de rueda convencionales. El dispositivo NEWS (New Electric Wheelchairs) se fija sobre las ruedas de una silla de ruedas no motorizada, con una barra de control que se apoya sobre el regazo del usuario. Proporciona energía a la Página 352 de 423

353 silla, haciendo más sencillo que el usuario pueda moverse sin ayuda y evitando los movimientos repetitivos de empujar manualmente la silla. Este dispositivo debería ser menos costoso que la compra de una nueva silla de ruedas motorizada, pero debería proporcionar al usuario la capacidad de dirigirse adonde quiera. Una vez fijada a las ruedas de la silla, NEWS puede empujarse hacia el suelo para permitir que el usuario salga de la silla fácilmente. El dispositivo puede comportarse como un robot dirigido mediante un mando por el usuario, o bien remotamente. Aunque NEWS es todavía un concepto, esta idea podría en el futuro aumentar la movilidad en entornos domésticos, públicos (hospitals) y urbanos sin el elevado coste de las sillas de ruedas motorizadas. Diseñado por: Ju Hyun Lee Año: 2010 Ejemplo 4 Fuente: Compañía: Care-O-bot Descripción: Se trata de una gama de robots asistenciales, que pueden desplazarse, ofrecer información, así como aguantar y desplazar. Estos robots disponen de diferentes sensores para monitorizar el espacio y la interacción con el usuario (distancia, reconocimiento de sonido, etc.). Nombre producto: Care-O-bot-4 Diseñado por: Care-O-bot-4 Año: Desconocido (consultado en 2016) Página 353 de 423

354 Ejemplo 5 Fuente: Compañía: Nombre producto: Descripción: Diseñado por: Robotic Parking Systems Inc. Año: Robotic Parking Systems Inc. Robotic Parking Los proyectos de desarrollo urbano incluyen zonas verdes y zonas comunes en las cuales la gente puede interaccionar y que son disfrutables, seguras, deseables y saludables para turistas, residentes y negocios. Sin embargo, para atraer gente a esas áreas urbanas significa atraer y aparcar sus vehículos. Numerosos estudios de investigación (por organismos como MIT, Transportation Alternatives y otros) concluyen que del 30% al 50% de los atascos en los centros de las ciudades se genera por conductores que buscan espacios de aparcamiento. Generalmente, la falta de aparcamientos subterráneos se debe a los grandes espacios que necesitan los aparcamientos tradicionales de rampas. A veces, las grandes extensiones de terreno necesarias para el aparcamiento hace que el proyecto no sea viable. Robotic Parking Systems es una solución para estos problemas. Ese sistema flexible y modular puede instalarse sobre el suelo, debajo de él, dentro de un edificio, y también debajo de él por encima. La fachada de este Sistema es completamente flexible y puede diseñarse para mezclarse con los edificios vecinos con un aspecto contemporáneo, histórico, tradicional, etc. Se puede utilizar cualquier tipo de material (hormigón, madera, ladrillo, piedra, aluminio, etc. Página 354 de 423

355 Ejemplo 6 Fuente: Compañía: Descripción: Nombre producto: Diseñado por: Año: Pradalier, C., Hermosillo, J., Koike, C., Braillon, C., Bessière, P., & Laugier, C. (2005). The cycab: a car-like robot navigating autonomously and safely among pedestrians. Robotics and Autonomous Systems, 50(1), Marouf, M., Pollard, E., & Nashashibi, F. (2015). Automatic parking and platooning for electric vehicles redistribution in a car-sharing application. IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering, 10(1), 9. INRIA Se trata de un robot con forma de vehículo que se desplaza de forma autónoma e inteligente por la ciudad. Dispone de una serie de cámaras y sensores de distancia para detectar obstáculos y parar la marcha para no afectar a peatones u otros vehículos. CyCab INRIA Página 355 de 423

356 Tecnología 10: sensórica TECNOLOGÍA SENSÓRICA Definición de la tecnología Un sensor es un dispositivo que responde a un estímulo físico y produce una señal electrónica que informa de dicho estímulo (Khosrow-Pour, 2008). Los sensores pueden proporcionar información sobre una gran variedad de condiciones ambientales, incluyendo movimiento, vibración, choques y temperatura. Estos dispositivos transforman una determinada variable física (también llamada variable de instrumentación) y la transforman en una señal eléctrica, que puede ser interpretada por el receptor de dicha señal (microcontrolador, PC, etc.), transformando de nuevo esa señal eléctrica en la magnitud física que se está registrando (ºC si se trata de temperatura, por ejemplo). La estructura básica de un sensor se muestra en la siguiente figura. Esquema general de un sensor. Fuente: elaboración propia AIDIMME. Un sensor puede medir simultáneamente más de una variable del entorno si dispone de varios transductores diferentes. En general ((Balcells y Romeral, 1997) y (De Silva, 2015)), las características deseables de un sensor son las siguientes: Tamaño reducido. Campo de medida amplio (campo de medida: rango de valores de la magnitud de entrada comprendido entre el máximo y el mínimo detectables por un sensor, con una tolerancia de error considerada aceptable). Buena resolución (resolución: diferencia mínima entre dos valores próximos que el sensor puede distinguir). Flexibilidad alta (flexibilidad: capacidad de adaptarse a nuevas circunstancias o condiciones) Elevada sensibilidad (sensibilidad: variación de la salida producida por una variación de entrada). Estabilidad alta (estabilidad: desviación de la señal de salida del sector cuando varían parámetros exteriores diferentes al que se desea registrar). Buena precisión o trazabilidad (precisión: capacidad de obtener la misma salida cuando se realizan varias lecturas de la misma entrada y en las mismas condiciones. Página 356 de 423

357 Exactitud elevada (exactitud: diferencia entre la salida real y el valor teórico de dicha salida (valor verdadero)). Rápida velocidad de respuesta (velocidad de respuesta: Calibración sencilla Autonomía energética y Bajo consumo energético. Respuesta lineal. A menudo hay que llegar a un compromiso entre todas esas características o entre grupos de ellas. Otras características que se han vuelto deseables en la última década, en especial en el caso de Smart Cities, son la capacidad de que los sensores dispongan de cierto nivel de razonamiento distribuido y la capacidad de que puedan desencadenar respuestas automáticas si se cumplen ciertas condiciones, por ejemplo mediante actuadores. Una red de sensores es una red que consiste en diferentes nodos o sensores que pueden comunicarse entre sí. Si la red consta de elementos con componentes inalámbricos, se llama también red inalámbrica de sensores. Tanto los sensores como las redes inalámbricas de sensores son dos componentes esenciales de todas las arquitecturas de Smart Cities. Propiedades especiales Cada tipo y modelo de sensor tiene unas características y propiedades específicas para cumplir con la función para la que ha sido diseñado. Básicamente están compuestos de materiales que modifican su conductividad o generan una señal eléctrica cuando existen cambios en una determinada magnitud física. Funciones Interacción con los ciudadanos Proporcionar información Funciones específicas (medida de temperatura, medida de humedad, detección de contaminantes, medida de la cantidad de polen, encendido/apagado de iluminación urbana, etc.) Tipología Los sensores más relevantes para el proyecto son los siguientes: Sensores de temperatura y humedad ambiente. Los sensores de temperatura más habituales suelen ser de tres tipos (Balcells y Romeral, 1997): - Termistores. Se basan en un material semiconductor que cambia su resistencia en función de la temperatura. La resistencia que ofrecen no es lineal a la temperatura, por lo que su calibración es compleja. - RTD (Resistive Temperature Detector o detectores resistivos de temperatura). Son sensores de tipo analógico basados en el cambio de la resistencia eléctrica de algunos metales o semiconductores con la temperatura. - Termopares. Estos sensores de tipo analógico están compuestos por dos metales cuyo principio de funcionamiento es el efecto termoeléctrico o efecto Seebeck, que consiste en la aparición de una tensión eléctrica entre dos piezas de diferentes metales unidas por un extremo, cuando éste se calienta (unión caliente) y se mantienen los otros dos extremos a una misma temperatura inferior (unión fría). La fuerza electromotriz generada depende de la diferencia de temperatura entre la unión fría y la unión caliente. Un material termoeléctrico permite transformar directamente el calor Página 357 de 423

358 en electricidad, o bien generar frío cuando se le aplica una corriente eléctrica. El termopar genera una tensión que está en función de la temperatura que se aplica al sensor. Midiendo con un voltímetro la tensión generada, se conoce la temperatura. Los termopares tienen un amplio rango de medida, son económicos y están muy extendidos en la industria. El principal inconveniente estriba en su precisión, que es pequeña en comparación con los sensores de temperatura RTD o los termistores. Cuando se trata de sensores integrados de temperatura y humedad, se componen básicamente de un componente capacitivo, y un termistor. Habitualmente, integran un chip básico que transforma la señal analógica en digital, para que pueda ser interpretada por un microcontrolador mediante una entrada digital (Adfaruit). Los dispositivos de lectura de temperatura y humedad más económicos (por debajo de 10 ), suelen basarse en los sensores DTH11 y DTH22. Los principales fabricantes de sensores ofrecen montajes con estos dos sensores (Adafruit Industries, Sparkfun, DFRobot, Seed Studio). La fiabilidad del dato de temperatura es muy elevada, pero la de la humedad relativa (según la experiencia propia de AIDIMME, en diferentes proyectos) es difícil de ajustar con la misma precisión. Existen otros modelos de sensores que incorporan una electrónica más compleja para estabilizar, filtrar, amplificar, etc. la señal, y que tienen un coste más elevado. El rango de funcionamiento y la precisión de cada sensor varían en función del modelo. Su coste oscila entre los 15-45, según el modelo. Algunos modelos se conectan a una entrada analógica y otros a una entrada digital de un microcontrolador, aunque para todos ellos, lo habitual es que el fabricante del sensor haya desarrollado una biblioteca de software que puede ser utilizada en la programación del microcontrolador para convertir la señal eléctrica del sensor en unidades del sistema internacional (ºC y %hr). Imágenes de sensores de temperatura y humedad. Fuente: Adafruit.com y DFRobot.com Página 358 de 423

359 Sensor CADIX (patente europea EP ) para monitorizar la biodegradación de la madera, que incorpora sensores de temperatura y humedad. Fuente: AIDIMME Sensores de temperatura y humedad en la catedral de Palencia, instalados en el marco del proyecto europeo SHBuildings. Fuente: AIDIMME Sensores que miden temperatura en. Se trata de sensores de temperatura que han sido desarrollados para medir la temperatura en, superficies, o elementos, por ejemplo una tierra de cultivo, un líquido, o una superficie rígida. Imágenes de sensores de temperatura en. Fuente: Adafruit.com y Sparkfun.com En el caso de los sensores para medir temperatura en tierra o líquidos, se ha trabajado en un encapsulado del sensor, que permita su inserción en el medio a medir. En el caso de sensores para medir temperatura de, utilizan tecnología de infrarrojos para medir su temperatura sin tocarlos. Sensores de luminosidad. Se trata de un tipo de sensores que miden el nivel de iluminación en una estancia o espacio abierto. Existen diferentes tipos de sensores de luz: - LDR. Una fotorresistencia es un componente electrónico (semiconductor) cuya resistencia disminuye con el aumento de Página 359 de 423

360 intensidad de luz que incide sobre ella. Imagen de sensor LDR. Fuente: Sparkfun.com - Fototransistores y fotodiodos. Se trata de componentes que producen una intensidad de corriente variable con el nivel de luz que incide sobre ellos. Imágenes de fotodiodo y fototransistor. Fuente: Adafruit.com y Wikipedia.com - Fotocélulas. Se trata de un dispositivo que integra diferentes componentes electrónicos que permite transformar la energía lumínica en energía eléctrica mediante el efecto fotoeléctrico. Se trata de un dispositivo más complejo que los anteriores. Los sensores más económicos (menos de 3 ) se basan en la utilización de resistencias LDR, y en algunos componentes que permiten estabilizar la señal. Se trata de sensores que se conectan a una entrada analógica, y cuya señal ha de ser traducida a unidades del sistema internacional (luxes) por el desarrollador del dispositivo de lectura, así como la calibración. Imagen de sensor de luz basado en LDR. Fuente: Seedstudio.com Los sensores de precio algo más elevado (3-15 ), se basan en la utilización de fotodiodos, y varios componentes electrónicos, para filtrar, estabilizar, amplificar la señal. Suelen conectarse a una entrada digital, y algunos de ellos, lo hacen a las entradas que microcontrolador tiene habilitadas para el bus de comunicación I2C. La mayoría de fabricantes de este tipo de sensores ha desarrollado bibliotecas de software, que al ser utilizadas en la programación del microcontrolador, permiten obtener la información en unidades del sistema internacional (luxes). Página 360 de 423

361 Imágenes de sensores de luz integrados. Fuente: DFRobot.com y Adafruit.com. Sensores de sonido. Lo sensores de sonido se basan en el uso de micrófonos, que básicamente es un componente que transforma ondas sonoras en energía eléctrica. El micrófono se suele integrar junto con otros componentes electrónicos que permiten que se ajuste a la frecuencia del sonido que se quiere recoger, realizan un filtrado previo del ruido de la señal y amplifican la señal para ajustarse al rango de tensiones con los que trabaja un microcontrolador. Imágenes de sensores de sonido. Fuente: Adafruit.com, Sparkfun.com y DFRobot.com Suelen ir conectados a una señal analógica, y en función de la frecuencia de muestreo que permita alcanzar el microcontrolador, permite recoger (de manera más o menos fiel) la onda del sonido en forma de señal eléctrica. El proceso para transformar esa onda eléctrica (variable) de sonido en unidades del sistema internacional (db de presión acústica) lo debe de realizar el desarrollador del dispositivo de medida. Imágenes de ejemplos de ondas de sonido. Fuente: elaboración propia AIDIMME. Página 361 de 423

362 Sensores de contaminación ambiental. Se trata de sensores que detectan la presencia de un determinado gas en el aire. Existen sensores diseñados para la detección de metano, CO2, CO, alcohol y partículas. Suelen llevar integrado un circuito electrónico que permite realizar ciclos de tensión baja (donde se toma la lectura del sensor) y tensión alta (para quemar las micropartículas del gas adheridas al sensor). Suelen demandar una cantidad de potencia mucho más elevada que otro tipo de sensores, por lo que debe garantizarse un suministro de energía adecuado al microcontrolador que lo gobierne. Imágenes de sensores de gas. Fuente:DFRobot.com Sensor para detectar las emisiones de CO2 de las termitas dentro de la madera (patente española ES ). Arriba: vista lateral; debajo: vista frontal. Fuente: AIDIMME Sensores de presencia (movimiento). Existen varios tipos de sensores que pueden ser utilizados para detectar movimiento: - Sensores PIR, que son elementos que detectan cambios en la radiación infrarroja que reciben y que disparan una alarma al percibirlo. Los PIR más frecuentes son sensores de movimiento, y Página 362 de 423

363 para ello están divididos en dos mitades de forma que detecten el cambio de radiación IR que reciben uno y otro lado, disparando la alarma cuando perciben ese cambio (prometec, n.d) - Sensores de distancia IR. Se trata de sensores que miden la distancia a un objeto, mediante el envío de un haz de luz, y el cálculo del ángulo de rebote. - Sensores de distancia por ultrasonidos. Estos sensores miden la distancia a un objeto mediante el envío de una onda ultrasónico y el cálculo del tiempo que tarda en rebotar. Imágenes de sensores de presencia. Fuente:DFRobot.com Sensores de presión. Al aplicar presión sobre estos sensores se modifica la resistencia que ofrecen al paso de la corriente. Se trata de sensores que se conectan a una entrada analógica, y para los que no existen bibliotecas de programación para convertir el resultado en unidades del sistema internacional. El desarrollador del dispositivo debe de realizar la conversión. Su valor máximo se alcanza en un rango de 2-5 kg. Para medir y registrar presiones más altas se utilizan células de carga. Una célula de carga es un transductor utilizado para convertir una fuerza en una señal eléctrica. Esta conversión empieza a partir de un dispositivo mecánico, es decir, la fuerza que se desea medir, deforma la galga extensiométrica. Mediante medidores de deformación (galgas) se obtiene una señal eléctrica con la cual puede obtenerse el valor de la fuerza (5 Hz). Imágenes de sensores de presión y células de carga. Fuente: Sparkfun.com Sensores de vibración. Los sensores de vibración se suelen componer de acelerómetros capaces de medir la aceleración lineal de un objeto. Con esa magnitud puede medirse la inclinación de un objeto, su ángulo respecto a un plano, vibraciones, impactos, golpes o la caída libre de un objeto. Existen también sensores que incorporan giróscopo que mide la aceleración angular. Suelen utilizarse en aeromodelismo (drones) para retroalimentar el sistema de regulación de la potencia de los motores del aparato. Los modelos más simples consisten en sensores que se conectan a una entrada analógica. Los más complejos son digitales y se conectan por Página 363 de 423

364 puerto I2C o SPI, y suelen ir acompañados de una librería desarrollada por el fabricante. Imágenes de sensores de acelerómetro, unidad inercial y vibración. Fuente: Adafruit.com Sensores de velocidad del viento Un anemómetro es un dispositivo que mide la velocidad del viento. La mayoría de modelos, requieren una tensión de alimentación superior a 5 V. Imágenes de anemómetros. Fuente: Adafruit.com y DFRobot.com Estación meteorológica con anemómetro instalada en la catedral de Palencia, en el marco del proyecto europeo SHBuildings. Fuente: AIDIMME Biosensores Un biosensor es un dispositivo analítico para la detección de un analito que combina un componente biológico con un detector físico-químico. En un entorno urbano, los biosensores permiten: La detección remota de bacterias peligrosas en el aire y el suelo. Determinar niveles de sustancias tóxicas en el aire y el suelo (por ejemplo, plomo o NOx) Principales ventajas de usar esta tecnología De modo general todos los sensores expuestos presentan dos alicientes para su utilización: Existe una gran variedad de modelos a coste muy accesible, con bibliotecas de programación desarrolladas específicamente para obtener el dato directamente en unidades del sistema internacional Página 364 de 423

365 (excepto en el caso del sonido y la presión). Son de tamaño reducido (exceptuando el caso de los sensores de viento). Se detallan a continuación algunas ventajas derivadas del uso de cada tipo de sensor: Sensores de temperatura y humedad ambiente. Sensores que miden temperatura de. En el caso de los termistores: Sensibilidad: los termistores detecten cambios muy pequeños en la temperatura. Precisión: los termistores permiten tanto una precisión absoluta elevada como una alta capacidad de intercambio. Coste: en relación con el alto rendimiento que ofrecen, los termistores son muy baratos. Robustez: debido a su fabricación, los termistores son muy robustos. Flexibilidad: los termistores pueden configurarse en una amplia variedad de formas físicas, incluyendo paquetes muy pequeños. Sellado hermético: la encapsulación en vidrio proporciona un empaquetado hermético, lo que elimina posibles fallos por humedad en el sensor. Montaje en superficie: los termistores están disponibles en un amplio rango de tamaños y resistencias. En el caso de los sensores de humedad ambiente: Precisión Repetibilidad de la medida Estabilidad a largo plazo Capacidad de recuperarse después de sufrir condensaciones Capacidad de intercambio Resistencia a contaminantes químicos y físicos Reducido tamaño Empaquetado sólido Bajo precio Sensores de luminosidad. Programación sencilla Permiten ahorrar energía si se incorporan a sistemas de iluminación urbana inteligente. Sensores de sonido. Programación sencilla. Utilizan circuitos electrónicos estándar y fácilmente disponibles en el mercado. Sensores de contaminación ambiente. Permiten monitorizar en tiempo real los niveles de los contaminantes, sin tener que recoger muestras, llevarlas a un laboratorio y analizarlas allí. Sensores de presencia (movimiento). Programación sencilla Precisión alta Página 365 de 423

366 Sensores de presión. Programación sencilla Son robustos y muy compactos. Acelerómetros. Precisión elevada Robustez Pequeño tamaño Anemómetros Robustez Precisión elevada Principales desventajas de usar esta tecnología Sensores de temperatura y humedad ambiente. Sensores de temperatura de Fiabilidad baja del dato de humedad en una gran cantidad de modelos. Dificultad de calibración en un rango de temperatura y humedad amplio (se requieren cámaras climáticas). Pobre estabilidad a largo plazo en el caso de los sensores capacitivos: debido a las dimensiones de estos sensores (10-20 mm 2 ) y al envejecimiento de la capa de polímero que los recubre, estos sensores muestran grados variables de sensibilidad a las mismas influencias externes. Por tanto, la deriva anual (el cambio anual de la tolerancia de error del sensor) es un criterio importante de calidad. El envejecimiento de los electrodos de capas metálicas puede también producir errores en la señal de humedad. En el caso de los termopares, su precisión es reducida en comparación con los sensores de temperatura RTD o los termistores. En el caso de los termistores, existe un fenómeno de autocalentamiento, pues el flujo de corriente a través de la resistencia causa una disipación de calor en el termistor. Sensores de luminosidad. Obstrucción del sensor. Si uno de estos sensores tiene enfrente (por ejemplo, ramas de árboles), puede detectar incorrectamente los niveles de luminosidad. Suciedad en el sensor. Los sensores instalados en el exterior son propensos a ensuciarse. Cuando un sensor está muy sucio, el efecto es una reducción significativa de la luminosidad medida. Sensores de sonido. Necesitan el montaje de circuitos adicionales de amplificación y filtrado de la señal (o de filtrado matemático en su defecto), para correlacionar las mediciones con la unidad de medida internacional (db). Sensores de contaminación ambiente. Elevado consumo de energía, debido a los ciclos de alta y baja tensión. Pueden requerir de una fuente de alimentación independiente de la del controlador. Dificultad de calibración en un rango amplio de gas (dificultad Página 366 de 423

367 para simular diferentes condiciones de contaminación) Sensores de presencia (movimiento). Obstrucción del sensor. Si un sensor de movimiento está bloqueado, no puede detector movimientos dentro de su rango de medida. En ocasiones, la obstrucción puede deberse a telarañas o a la presencia de vegetación enfrente del sensor. Suciedad en el sensor. Los sensores instalados en el exterior son propensos a ensuciarse. Cuando un sensor está muy sucio, el efecto es el mismo que cuando está bloqueado. Falsos movimientos. En el exterior, la rama de un árbol movida por el viento puede causar una falsa detección. Una solución a este problema es eliminar los movimientos naturales del rango de detección del sensor. Corta duración de la batería. En estos sensores, la duración de la batería varía mucho, dependiendo del tipo de batería y de la cantidad de movimientos que ocurran dentro del rango de medida del sensor. Cuanto más se active uno de estos sensores, menos dura su batería. Por ello, las baterías deben probarse frecuentemente. Los sensores PIR pueden dar lecturas de presencia erróneas cuando detectan aire caliente en movimiento. Este problema suele darse cuando hay corrientes cálidas de aire en invierno. Sensores de presión. Si se requiere precisión en la medida, deben calibrarse cada cierto tiempo. Acelerómetros. En aplicaciones en las cuales se quiera caracterizar un impacto o aceleración, se precisa un filtrado matemático de la señal para eliminar su ruido. Anemómetros Para que las medidas sean significativas, deben posicionarse en sitios elevados y sin obstáculos alrededor. Algunos ejemplos de aplicaciones de sensores en Smart Cities Algunos ejemplos de En general, en un entorno de Smart Cities, los sensores de temperatura, de sonido, de contaminación ambiental y los acelerómetros (para detector el tráfico de vehículos pesados) pueden usarse para sugerir las rutas más saludables a través de la ciudad, calculando el tiempo de recorrido para peatones, y para estudiar la relación entre enfermedades y el entorno urbano. Los sensores de presión pueden usarse para detectar en tiempo real inundaciones, y así prevenir daños y víctimas. Los sensores de luminosidad pueden usarse para sugerir a los peatones rutas seguras y eficaces para pasear de noche, o para reducir el tiempo de espera de los conductores delante de semáforos en rojo durante las horas punta de tráfico. Así se consigue mejorar la seguridad de los peatones y reducir la polución causada por los atascos. Las medidas del microclima en diferentes áreas de una misma ciudad permiten que los residentes tengan información del clima actualizada y con una resolución manzana a manzana. Debido al pequeño tamaño de los sensores, pueden usarse en muchos urbanos. Por ejemplo, en paradas de autobús, parasoles, Página 367 de 423

368 urbanos en los que puede usarse esta tecnología esculturas, farolas, soportes para bicicletas y recubrimientos/fachadas/exoesqueletos de edificios. Los sensores de luminosidad pueden usarse en farolas, paradas de autobús, parasoles, etc. Generalmente, las Smart Cities incluyen sistemas de iluminación urbana inteligente (también conocida como iluminación urbana adaptativa), término que se refiere a una iluminación urbana que se adapta al movimiento de los peatones, ciclistas y vehículos, apagándose y encendiéndose cuando resulte conveniente. Por ejemplo, la ciudad de Oslo ha reducido un 30% su consumo energético en iluminación urbana mediante un sistema inteligente de iluminación que controla y monitoriza remotamente la iluminación de las calles ( Los sensores de humedad y temperatura pueden usarse en farolas, maceteros, etc. Los sensores de presión pueden usarse en mobiliario urbano (asientos, bancos, bancadas) y en parques infantiles. En general, cualquier proyecto de ciudad u objeto inteligente necesita emplear sensores. Con ellos, los pueden percibir su entorno. Sin esta percepción es difícil dotarles de inteligencia. Referencias de interés Akyildiz I., Su W., Sankarasubramaniam Y., and Cayirci E. A survey on sensor networks. IEEE Communications Magazine, 40(8): , 2002 Balcells, J. y Romeral, J.L. Autómatas programables. Editorial MARCOMBO Baronti P., Pillai P., Chook V.W.C., Chessa S., Gotta A., and Fun Hu Y. Wireless sensor networks: A survey on the state of the art and the and ZigBee standards. Computer Communications, 30(7): , 2007 Culler D., Estrin D., and Srivastava M. Overview of sensor networks. IEEE Computer Magazine, 37(8), 41 49:2004 Denardin, G.W., Barriquello, C.H., Campos A., and Pinto R.A. Control Network for Modern Street Lighting Systems. IEEE symposium on Industrial Electronics (ISIE), pp De Silva, C.W. Sensors and Actuators: Engineering System Instrumentation (2nd Edition). CRC Press Faludi R. Building Wireless Sensor Networks. O'Reilly Media Inc Farahani S. ZigBee Wireless Networks and Transceivers. Elsevier Science/Newnes Friedman L. SimpliciTI: Simple Modular RF Network Specification. Texas Instruments Specification Hac A. Wireless Sensor Network Designs. John Wiley & Sons Ltd Khosrow-Pour M. Dictionary of Information Science and Technology (2nd Edition). IGI Global Rajaravivarma V., Yang Y., and Yang T. An Overview of Wireless Sensor Network and Applications. In Proceedings of 35th Southeastern Symposium on System Theory, Morgantown, WV (USA), , 2003 Rajput K.Y., Khatav G., Pujari M., and Yadav P. Intelligent Street Lighting System Using Gsm. International Journal of Engineering Science Invention, 2 (3):60-69, 2013 Texas Instruments. Introduction to SimpliciTI. Low-power RF protocol from Texas Instruments. Texas Instruments Presentation Yue, W., Changhong S., Xianghong Z., and Wei Y. Design of new intelligent street light control system, 8th IEEE International Conferences on Control and Automation (ICCA), pp Página 368 de 423

369 Proyectos relacionados: (proyecto E-Street Initiative, para el control remoto de la iluminación en la ciudad de Oslo) (proyectos Smart-City en las ciudades Málaga, Barcelona, Madrid, Santander, etc. Estos proyectos incorporan gran cantidad de sensores.) (proyecto de Estacionamiento Inteligente en Castellón, con un sistema de sensorización, paneles informativos y una gestión adecuada de los datos) (proyecto de monitorización del tráfico en Figueras. Este proyecto necesitó un sistema de sensores muy específico) (proyecto Semáforo Inteligente, dotado de sensores) (proyecto Irbid Play: juguetes inteligentes dotados de sensores) Referencias web: Medirtemperatura.com. Adafruit. Adafruit industries. Prometec. 5Hrtz. oceanographic-instrument-systems-sensors-and-measurements spring-2004/readings/lec2_irish.pdf _Carlos_Garc%C3%ADa_Arano.pdf Referencias de fabricantes de sensores: Página 369 de 423

370 Ejemplo 1 Fuente: 17-philips-producto-lumimotion.pdf Compañía: Philips Descripción: LumiMotion es una solución que reduce la contaminación lumínica proporcionando luz según demanda. Dado que las luminarias se encienden solamente cuando es necesario, los ayuntamientos pueden maximizar el ahorro de energía y reducir las emisiones de CO2 sin comprometer la seguridad en las calles. Además, gracias a la regulación inteligente, LumiMotion también recupera el cielo estrellado, reduce la contaminación lumínica y preservar la oscuridad para los vecinos, animales nocturnos y aves migratorias. LumiMotion utiliza sensores ópticos y comunicación inalámbrica para detectar el movimiento y encender las luces cuando es necesario. Cuando las calles están vacías los niveles de iluminación se reducen hasta un valor establecido. Por ejemplo, en Móstoles este nivel se situaba en el 20%, un valor aceptado por los vecinos que permitió un ahorro de energía de hasta el 80%. Pero en el momento en que el sensor detecta a un peatón o un ciclista, el nivel aumenta hasta el 100% Nombre producto: LumiMotion Diseñado por: Philips Año: Desconocido (consultado en 2016) Sensores: Luminosos y de movimiento Página 370 de 423

371 Ejemplo 2 Fuente: Compañía: Pablo Serret de Ena Descripción: La propuesta es una intervención en el espacio público en el que la plaza de Las Letras se convierte en un escenario para una "orquesta de patinadores". Con la utilización de diferentes sensores ubicados en la superficie de la plaza y su mobiliario urbano, se transforman estos elementos en una interfaz que activará composiciones sonoras con la actividad de los patinadores que habitualmente utilizan la plaza. Interaccionando con la instalación pueden generarse múltiples y variables composiciones, que dan lugar a piezas sonoras creadas al utilizar el monopatín como instrumento. Nombre producto: Sonic Skate Plaza Diseñado por: Pablo Serret de Ena Año: 2013 Sensores: De movimiento y de presión Ejemplo 3 Fuente: Compañía: Descripción: Hybrid Play Un conjunto de sensores (acelerómetros) que acoplado a los columpios tradicionales permite registrar sus movimientos y trasladarlos a un Página 371 de 423

372 videojuego (mediante el uso de una tableta o un teléfono inteligente) en una combinación entre controles y pantalla única. Nombre producto: Hybrid Play Diseñado por: Hybrid Play Año: 2013 Sensores: Acelerómetros Ejemplo 4 Fuente: Compañía: Escuela Rel Descripción: Se trata de un huerto inteligente que puede controlarse por ordenador, lo que permite medir la luz, la temperatura y el grado de humedad de la tierra donde están las plantas y conectar el riego desde otra localización en función de los valores de las variables anteriores. Diseñado por: Escuela Rel Año: 2014 Sensores: Temperatura, humedad y luminosidad Página 372 de 423

373 Ejemplo 5 Fuente: Companía: Descripción: Mostafa Bonakdar (Teherán, Irán) Hydroleaf es un dispensador de agua y un refugio para días lluviosos o calurosos. Transforma el agua de lluvia en agua potable mediante un proceso de filtración. La energía necesaria para la filtración y para hacer el agua fría o caliente procede de células solares incorporadas en el refugio. Puede almacenar hasta 60 litros de agua en su tanque. La cantidad de agua en su interior puede verse a través de las partes de cristal vertical situadas en el tanque de almacenamiento. El objeto puede usarse también como farola durante la noche. Mostafa Bonakdar Hidroleaf Diseñado por: Nombre producto: Año: 2013 Sensores: Humedad, temperatura y luminosidad Página 373 de 423

374 Ejemplo 6 Fuente: Compañía: Psychic Factory Descripción: Este objeto urbano es un nuevo concepto de producto diseñado por el estudio coreano de diseño y desarrollo Psychic Factory. Droplet traffic light (semáforo de la gotita) imagina un futuro en el cual no se malgasta el tiempo que se pasa esperando delante de los semáforos en rojo. El objeto urbano se ha modelado al estilo de los semáforos. Después de ponerse en rojo, su pantalla LED muestra titulares de noticias e Información útil como el tiempo o la hora. Antes de ponerse verde, la pantalla cambia, y el objeto vuelve a funcionar como un semáforo normal. Nombre producto: Droplet traffic light Diseñado por: Psychic Factory Año: 2010 Sensores: Humedad y temperatura Página 374 de 423

375 Ejemplo 7 Fuentes: Proyecto: Descripción: Things-Will-Actually-Do/ Array of Things (AoT) AoT es un proyecto de sensorización urbana: una red de nodos de sensores modulares e interactivos que se instalarán en la ciudad de Chicago para recoger en tiempo real datos sobre el entorno, la infraestructura y la actividad de la ciudad. Estos datos se usarán para investigación y para uso público. El Página 375 de 423

376 Año: 2015-? Sensores: proyecto medirá factores que impactan en la habitabilidad y salubridad de la ciudad, como el clima, la calidad del aire y la contaminación. Inicialmente, los sensores medirán temperatura, presión barométrica, luminosidad, vibración, CO, NO2, SO2, O3, intensidad del sonido ambiente, tráfico de peatones y de vehículos, y la temperatura de la superficie de las calles. Más adelante se emplearán más sensores para medir factores urbanos de interés como precipitaciones, viento y contaminantes. Por el momento se han instalado 50 nodos, y se espera que a finales de 2016 el número haya aumentado a 200, y a 500 a finales de Humedad y temperatura ambientales, temperatura de, presión, luminosidad, contaminación ambiental (incluyendo polen), sonido, movimiento, acelerómetros y anemómetros, Página 376 de 423

377 5. Revisión de la normativa aplicable a Smart Cities y urbanos Este apartado corresponde a los resultados de la tarea 2.2 del PT Normativa aplicable al desarrollo y colocación de elementos prefabricados en el espacio urbano En el presente proyecto se persigue el desarrollo de un objeto urbano cuyo marco legal, dependiendo del tipo de objeto, dependerá de que se trate de un elemento de urbanización o bien de un objeto reconocido como mobiliario urbano. En cualquier caso, la normativa aplicable al objeto será, por un lado, la que propiamente se le debe exigir a un producto por los materiales de los que está compuesto y el uso que del mismo se hace (por ejemplo, una papelera) y, por otro, la normativa desarrollada de forma particular por la entidad local en la que se encuentra ubicado dicho objeto (habitualmente ordenanza municipal, un ejemplo interesante puede encontrarse en ). Volviendo a las dos figuras de objeto urbano anteriormente comentadas, la Ley 3/1996, de 24 de septiembre, sobre accesibilidad y supresión de barreras arquitectónicas urbanísticas y de la comunicación, define concretamente en su Artículo 5 ( lo siguiente: - Elemento de la urbanización. Cualquier componente de las obras de urbanización, entendiéndose por tales las referentes a pavimentación, abastecimiento y distribución de agua, saneamiento, alcantarillado, distribución de energía eléctrica, alumbrado público, abastecimiento y distribución de agua, jardinería y todas aquellas otras que materializan las prescripciones del planeamiento urbanístico. - Mobiliario urbano. El conjunto de existentes en las vías y en los espacios libres públicos, superpuestos o adosados a los elementos de urbanización o edificación de manera que su modificación o tras lado no genere alteraciones sustanciales de aquéllas, tales como semáforos, postes de señalización y similares, cabinas telefónicas, fuentes públicas, papeleras, parasoles, marquesinas, contenedores de residuos, quioscos, bancos y cualesquiera otros de naturaleza urbana. Además de esta definición, la Ley 3/1996, en sus diferentes artículos desarrolla una serie de obligaciones a cumplir para evitar problemas de accesibilidad o la creación de barreras arquitectónicas en diferentes tipologías de intervenciones urbanas, como son itinerarios peatonales (artículo 6), pavimentaciones (artículo 7), mobiliario urbano (artículo 8), protección y señalización (artículo 9). También Página 377 de 423

378 define como debe contemplarse la accesibilidad a edificios públicos y privados, transporte público y privado, reservas de plazas de aparcamiento, etc. Será ya posteriormente en el año 2003 cuando se introduce el concepto de accesibilidad universal a través de la Ley 51/2003, y posteriormente el Real Decreto 505/2007, de 20 de abril, por el que se aprobaron las condiciones básicas de accesibilidad y no discriminación de las personas con discapacidad para el acceso y utilización de los espacios públicos urbanizados y edificaciones. En el año 2010 se aprobó el Documento Técnico que desarrolla las Condiciones Básicas de Accesibilidad y no Discriminación para el Acceso y la Utilización de los Espacios Públicos Urbanizados (Orden VIV/561/2010, ). Página 378 de 423

379 5.2. Normativa nacional recientemente desarrollada para las Smart Cities Serie de Normas UNE Redes de servicios públicos (Octubre 2015) Según el Departamento de Asuntos Económicos y Sociales de Naciones Unidas, para el año 2050, se espera un incremento de la población urbana en torno al 87%, alcanzándose los millones de habitantes frente a los millones de habitantes estimados para la población rural. En este contexto, resulta ineludible para las ciudades adoptar modelos de gestión más eficientes con los que se pueda garantizar la demanda de los ciudadanos y la entrega de un servicio de calidad, asegurando la sostenibilidad de los recursos. La aplicación de las tecnologías de la información (automatización, telecontrol, telemetría, redes de sensores, etc.) en la actividad de las empresas suministradoras de los servicios públicos, y especialmente la explotación inteligente de la información que estos sistemas proporcionan, ofrece nuevas formas de eficiencia en la gestión y entrega de servicios al ciudadano. Es lo que se conoce como Ciudad Inteligente o Smart City. En la serie de Normas UNE se recogen tablas de indicadores aplicables a las redes de los servicios públicos de energía (electricidad y gas), agua, transporte, residuos y telecomunicaciones. En este sentido, se espera que sea útil a los gobiernos locales, a los operadores de estas redes, a los encargados de la planificación urbana, a los fabricantes de estas redes, a los investigadores y desarrolladores, y a los ciudadanos. Utilizando un modelo de funciones aplicables a una ciudad, como el que se muestra en la figura 1 se observa la importancia de las redes de los servicios públicos en el desarrollo de una ciudad. Página 379 de 423

380 Figura 1. Modelo de funciones aplicables a una ciudad Fuente: Norma UNE :2015 La serie de Normas UNE , bajo el título general Ciudades Inteligentes. Infraestructuras. Redes de los Servicios Públicos, consta de las partes siguientes: UNE Parte 1: Redes de aguas. UNE Parte 2: Redes de residuos. UNE Parte 3: Redes de transporte. UNE Parte 4: Redes de telecomunicación. UNE Parte 5-1: Redes de energía. Electricidad. UNE Parte 5-2: Redes de energía. Gas. La serie de Normas UNE tiene por objeto definir métricas aplicables a las redes de los servicios públicos: agua, residuos, energía (electricidad y gas), telecomunicaciones y transporte, para facilitar los mejores servicios a los ciudadanos, a la vez que procurar la máxima eficiencia y una fácil integración en el entorno. Todo ello en el marco de las ciudades inteligentes y sostenibles. En particular, la parte 1 de la serie de Normas UNE define las métricas aplicables a las redes del servicio público de aguas, limpias y sucias, de una ciudad. Las métricas recogidas en este documento se entienden en el contexto de las ciudades inteligentes, por lo que su aplicación se restringe a este ámbito. Ello quiere decir que tanto la consecución y mejora de los valores de referencia que se fijen, como el aprovisionamiento de la información necesaria para el cálculo de las métricas, han de estar soportados por un entorno tecnológicamente avanzado en el que se realice y promueva un uso intensivo de las tecnologías de la información y las comunicaciones. Dada la extensiva aplicación de las mencionadas tecnologías en la construcción y explotación de estas redes y el avance de éstas, será necesaria la revisión de estas métricas a lo largo del tiempo. Así, la base de indicadores se establece para el entorno de 2015, con una recogida de datos anual y un escenario de posible revisión en Página 380 de 423

381 Serie de Normas UNE (Octubre 2016) Las redes de telecomunicación son uno de los elementos vertebradores de las Ciudades Inteligentes, en cuanto que permiten la interconexión de todos los elementos que las componen y proveer de mejores servicios a sus ciudadanos, mediante el uso de tecnologías de la información aplicadas a los servicios de gestión municipal. Todo ello contribuye a una mayor prosperidad y calidad de vida de los ciudadanos. Además, la demanda de estas redes, en tanto que escalables e integrables, continuará en expansión en las décadas venideras, impulsadas por grandes factores de cambio, como son el crecimiento de la población y el grado de urbanización. En este sentido, es necesario que los gestores de las ciudades dispongan de redes de telecomunicaciones que faciliten servicios avanzados a los ciudadanos, por lo que es conveniente definir y normalizar estas redes de telecomunicación, de uso propio por el Ayuntamiento, que conecta centros de comunicaciones y de proceso de datos, edificios, instalaciones, espacios exteriores, etc. En la planificación y construcción de redes municipales de telecomunicaciones que contribuyan al desarrollo sostenible, están disponibles una amplia variedad de tecnologías, capacidades, características técnicas de funcionamiento, de explotación, etc. Por ello, en esta norma se definen las redes municipales multiservicio, los sistemas asociados y las redes de acceso y transporte. La serie de normas UNE respondería a la normalización de una red de telecomunicaciones municipal multiservicio, con un núcleo de red IP y unos sistemas que alojan servicios y aplicaciones de telecontrol, seguridad, comunicaciones, gestión del transporte y tráfico, gestión de redes del servicio público de agua y residuos, etc.; soportados por unas redes de acceso y transporte mediante comunicaciones por fibra para comunicar edificios, por redes inalámbricas MAN (Metropolitan Area Network) y WLAN (Wireless Local Area Network) de banda ancha para: comunicar medianas y pequeñas instalaciones, por Redes Móviles para las flotas de la policía municipal, servicios de mantenimiento, etc., por Redes de Sensores que soportan determinadas aplicaciones de control y actuación, etc. La serie de normas, bajo el título general Ciudades Inteligentes. Infraestructuras. Sistemas de Telecomunicación, consta al menos de las partes siguientes: Parte 1: Red Municipal Multiservicio. Parte 2: Centros de Proceso de Datos, CPD. Parte 3: Sistema de Comunicaciones Unificadas, SCU. Parte 4: Sistema de Información Ciudadana, SIC. Página 381 de 423

382 Parte 5: Sistema de Telecontrol, STC. Parte 6: Sistema de Seguridad y Emergencia, SSE. Parte 7: Sistema de Transporte Inteligente, STI. Parte 8: Sistema de Gestión de Tráfico, SGT. Parte 9: Sistema de Abastecimiento y Saneamiento de Agua, SAS. Parte 10: Sistema de gestión de Residuos, SGR. Acompañan a esta serie de normas la serie de Informes UNE IN, sobre las redes de acceso y transporte que son soporte de una red municipal multiservicio NORMA UNE :2015. Sistemas integrales de gestión de la Ciudad Inteligente La normalización de los Sistemas Integrales de Gestión de una Ciudad Inteligente, es decir, de una Plataforma o sistema operativo de ciudad que permita facilitar los servicios a los ciudadanos, a la vez que procurar la máxima eficiencia y una fácil integración en el entorno, es un ejercicio que afectará y ayudará a Ayuntamientos y Operadores de los Servicios Públicos de las ciudades y comunidades. Con el rápido desarrollo de soluciones diversas en el ámbito de las Smart Cities, ha surgido la necesidad de normalización de las capacidades de una plataforma integral de la ciudad que aporte, entre otros beneficios, garantizar un desarrollo escalable, replicable y funcional, que también facilite la diversificación y un mayor abanico de elementos entre los que elegir a la hora de desarrollar proyectos en edificios, distritos o ciudades inteligentes. Es fundamental que los servicios de la Ciudad Inteligente estén soportados por una Plataforma que asegure el correcto funcionamiento de estos, además de su eficiencia, rendimiento, seguridad y escalabilidad. Los objetivos principales de una Plataforma Integral de Ciudad Inteligente son: a) Recoger la información de la Ciudad, ciudadanos y empresas, cumpliendo los requisitos de privacidad que fueran pertinentes. b) Distribuir la información, para que pueda ser procesada por los responsables de los diferentes servicios. c) Analizar la información según los criterios definidos. d) Tomar decisiones devolviendo la información refinada a los sistemas encargados de ejecutar las distintas acciones. e) Exponer datos y capacidades a desarrolladores para facilitar la creación de un ecosistema de aplicaciones sobre la plataforma, que cree un valor adicional para el ciudadano. Esta norma se centra en aquellos requisitos de los mecanismos de intercambio de información y operación transversal de la ciudad que permitan: Página 382 de 423

383 El conocimiento en tiempo real de la realidad de la Ciudad. La coordinación y puesta a disposición de la información disponible por parte de los gestores de los servicios de mantenimiento de la ciudad. La gestión dinámica de las actividades de acuerdo a datos reales, recursos disponibles y niveles objetivos de calidad de los servicios. La gestión de la calidad de los servicios a través del seguimiento de indicadores, con una visión global y transversal. La eficiencia y sostenibilidad: debe permitir ajustar los recursos aplicados a las necesidades precisas de cada área, asegurando el cumplimiento de los niveles de calidad objetivos. El establecimiento de los canales de interacción con el gobierno de la Ciudad y con los Ciudadanos a través de subsistemas específicos que establezcan flujos bidireccionales de información. Esta norma establece la definición, requisitos, interfaces y medidas que ayuden a construir e impulsar el despliegue en España de las ciudades inteligentes y la reutilización de las aplicaciones desarrolladas. Para ello se establecen los requisitos de interoperabilidad de una Plataforma de Ciudad Inteligente a diferentes niveles. En el bloque 1 de esta norma se expone una visión funcional de la Plataforma Integral de Ciudad Inteligente. En el bloque 2 se expone la visión tecnológica y se establecen los requisitos técnicos, los procesos de ciudad y las capas de la plataforma integral. En el bloque 3 se establecen los requisitos que deben incluir las métricas de la plataforma. Cuando haya un escenario de mayor madurez se identificará las métricas y los protocolos de pruebas de las plataformas para validar la portabilidad de las aplicaciones y la integración de la información de campo. En el anexo A, informativo, se ofrecen ejemplos de parámetros de interoperabilidad semántica. En el enlace Arquitecturas-Plataformas.pdf pueden encontrarse ejemplos de algunas arquitecturas de plataformas adoptadas por algunas ciudades españolas. Dada la continua evolución, estandarización, fracaso y crecimiento de las tecnologías de la información relacionadas con la construcción y explotación de estas plataformas, será necesaria la revisión de esta propuesta a lo largo del tiempo para adaptarla a las tecnologías disponibles y adecuadas en cada momento. Página 383 de 423

384 Serie UNE IN. Redes de acceso y transporte (octubre 2015) Una red municipal multiservicio permite a las ciudades disponer de servicios de telecomunicación que facilitan la gestión de determinados servicios a los ciudadanos, como los de agua, residuos, seguridad, transporte, tráfico, comunicaciones, información y telecontrol. La implantación de estas redes multiservicio es objeto de la serie de Normas UNE A su vez, una red municipal multiservicio se apoya en redes de acceso y transporte, generalmente normalizadas, utilizadas específicamente para dar soporte a los servicios anteriores, por lo que es conveniente describirlas en la manera de informes técnicos asociados a la norma. Así, esta serie de Informes UNE IN responde a la descripción y aplicación de estas redes de acceso y transporte. La serie de Informes UNE IN, bajo el título general Guía para las infraestructuras de Ciudades Inteligentes. Redes de acceso y transporte, está previsto que conste de las partes siguientes: Parte 1: Parte 1: Redes de Fibra Óptica. Parte 2: Redes inalámbricas de área amplia, WMAN. Parte 3: Redes inalámbricas de área local, WLAN. Parte 4: Redes de Sensores, WSN. Parte 5: Redes Móviles de Seguridad y Emergencia, SSE. Parte 6: Radioenlaces. Parte 7: Cableado estructurado. Parte 8: Redes Móviles Públicas. Parte 9: Comunicaciones mediante cable eléctrico, PLC. Parte 10: Telecontrol. Parte 11: Aspectos de Privacidad. Parte 12: Aspectos de Seguridad NORMA UNE :2015. Ciudades Inteligentes: Datos abiertos u open data (Enero 2015) Los datos abiertos y la reutilización de la información del sector público (RISP) constituyen dos aspectos esenciales en el camino hacia las Ciudades Inteligentes y el Gobierno Abierto. Por una parte, la apertura de datos aplicada a los datos del sector público reconoce y es consecuencia del derecho de los ciudadanos, las empresas y la sociedad en general a acceder a la información de titularidad pública. Por añadidura, posibilita el establecimiento de mecanismos de transparencia, así como de espacios para la participación y la colaboración de los ciudadanos, favoreciendo un sistema democrático más eficiente. Por otra parte, la reutilización de la información producida por el sector público, potencia la oferta de nuevos productos y servicios digitales, dinamizando la actividad económica y empresarial, y generando en última instancia, un valor para el ciudadano. Página 384 de 423

385 Es por estas razones por las que ambos conceptos se vienen legislando nacional e internacionalmente desde hace tiempo. En concreto, y en el marco del ordenamiento jurídico español, la Ley 37/2007, de 16 de noviembre, sobre reutilización de la información del sector público, la Ley 19/2013 de 9 de diciembre, de transparencia, acceso a la información pública y buen gobierno, así como los marcos legislativos autonómicos y ordenanzas municipales, se fundamentan en el derecho básico del libre acceso a la información del sector público. Ante los reconocidos beneficios y el requerimiento legislativo, las Administraciones y organismos del sector público precisan de guías que establezcan criterios, conceptos y métricas, todo ello en pro de la simplificación reglamentaria. Esta norma, consensuada entre todas las partes interesadas e involucradas, se constituye como una herramienta contrastada de apoyo a las Administraciones y organismos del sector público. En ella se incluyen especificaciones técnicas basadas en los resultados de la experiencia y del desarrollo tecnológico. Esta norma facilitará la sistematización de los proyectos de datos abiertos y mejorará su gestión. Fundamentalmente se pretende que sea una referencia en manos de las Administraciones y organismos del sector público que ayude a definir, documentar e implantar proyectos de datos abiertos. Esta norma permitirá evaluar el grado de madurez de su proyecto de datos abiertos, facilitando la puesta en marcha y la mejora continua y está orientada para que se tengan en consideración todos aquellos aspectos que inciden y propician la sostenibilidad, calidad, eficiencia y eficacia del proyecto. Y hará posible que los ciudadanos tengan una imagen clara y cuantificada de la apertura de los datos que gestionan las Administraciones y organismos del sector público que gobiernan su ciudad. Esta norma establece la forma de evaluar la publicación de Datos Abiertos u Open Data de una Ciudad. Se determina en forma de métricas y un indicador que permiten medir el grado de madurez de la apertura de datos elaborados o custodiados por el sector público de forma que se facilite su reutilización, en el ámbito de las Ciudades Inteligentes. Esta norma es de aplicación al organismo del sector público responsable de la gestión de una ciudad. Además, se establece una lista de conjuntos de datos que se consideran prioritarios en las iniciativas de datos abiertos, acompañados de una serie de vocabularios recomendados para ser utilizados en su publicación NORMA UNE :2015. Gestión de activos de la ciudad. Especificaciones (Mayo 2015) Página 385 de 423

386 El propósito de esta norma nacional es facilitar a las ciudades establecer los sistemas y procesos necesarios para mejorar su gestión de activos. La implementación de esta norma nacional está destinada a mejorar los activos de la ciudad, así como a optimizar los costes de adquisición y mantenimiento, a través de una gestión sistemática. Esta Norma nacional es aplicable a todas las entidades locales, independientemente de su tamaño, complejidad y condiciones geográficas, culturales o sociales. Su implementación exitosa depende del compromiso de todos los niveles y funciones del Ayuntamiento especialmente del Gobierno Local. Esta norma nacional especifica los requisitos de un sistema de gestión de activos de la ciudad (SGAC) a partir del cual la ciudad puede desarrollar e implementar una política de gestión de activos y establecer objetivos, metas y planes de acción, teniendo en cuenta los requisitos legales y la información relevante de los activos. Un SGAC permite a la ciudad alcanzar los compromisos derivados de su política, tomar decisiones, según sea necesario, para mejorar su gestión y demostrar la conformidad del sistema, con los requisitos de esta norma nacional. Esta norma nacional se aplica a las actividades bajo el control del Ayuntamiento, incluyendo la complejidad del sistema, el grado de documentación y los recursos. Esta norma nacional se basa en el ciclo de mejora continua Planificar Hacer Verificar Actuar (PHVA) e incorpora la gestión de activos a las prácticas habituales del Ayuntamiento, tal y como se ilustra en la figura 2. Figura 2. Modelo de sistema de gestión de activos de la ciudad según la Norma UNE Fuente: Texto de la norma UNE :2015 Página 386 de 423

387 NORMA UNE-ISO Indicadores para los servicios urbanos y la calidad de vida (mayo 2015) Las ciudades necesitan indicadores para medir su desempeño. Los indicadores existentes a menudo no están normalizados, les falta coherencia o no son comparables a lo largo del tiempo o entre diferentes ciudades. Como parte de una nueva serie de normas internacionales que se están desarrollando para dar un enfoque holístico e integrado al desarrollo sostenible y a la resiliencia, este conjunto de indicadores normalizados proporciona un enfoque uniforme respecto a lo que se mide y a cómo se tiene que llevar a cabo dicha medición. Como listado, no facilita un juicio de valor ni un umbral o un valor numérico objetivo para los indicadores. La conformidad con esta norma no confiere un estatus a ese respecto. Una ciudad que se ajusta a esta norma respecto a la medida de los indicadores para los servicios de la ciudad y la calidad de vida solo puede declarar la conformidad a tal efecto. Estos indicadores se pueden usar para seguir y monitorizar los avances en el desempeño de la ciudad. Con el fin de alcanzar un desarrollo sostenible, se debe tener en cuenta todo el sistema de la ciudad en conjunto. La planificación de necesidades futuras debe tener en cuenta el uso actual y la eficacia de recursos con el fin de planificar mejor el futuro. Los indicadores y los métodos de test asociados en esta norma internacional se han desarrollado con el fin de ayudar a las ciudades a: a) medir la gestión del desempeño de los servicios de la ciudad y la calidad de vida en el plano temporal; b) b) aprender entre ellas permitiendo comparar una amplia gama de mediciones del desempeño; y c) compartir las mejores prácticas. NOTA Hay que reconocer que las ciudades pueden no tener una influencia o un control directo sobre factores que rigen algunos de estos indicadores, pero la elaboración de informes es importante para realizar comparaciones significativas y facilita una indicación general de la prestación del servicio y la calidad de vida en una ciudad. Los indicadores de esta norma internacional se han seleccionado para facilitar la elaboración de informes y para que ésta sea lo más económica posible, por lo que reflejan una plataforma inicial para los informes. Se están elaborando más indicadores que apoyen el desarrollo sostenible y la resiliencia en las ciudades en el Comité ISO/TC 268. Página 387 de 423

388 Los indicadores se estructuran en torno a diferentes temas. Como reconocimiento de las diferencias en los recursos y capacidades de las ciudades de todo el mundo, el conjunto global de indicadores para el desempeño urbano se ha dividido en indicadores principales (que deben seguir quienes implementen esta norma internacional) e indicadores de apoyo (que deberían seguir quienes implementen esta norma internacional). Tanto los indicadores principales como los de apoyo se enumeran en la tabla A.1 del anexo A. Asimismo, los indicadores de perfil, que facilitan estadísticas básicas e información preliminar para ayudar a las ciudades a determinar qué ciudades son de interés para las comparaciones, se incluyen en la tabla B.1 del anexo B, como referencia. En esta norma internacional se usan las siguientes formas verbales: debe indica un requisito; "debería indica una recomendación; puede indica un permiso, una posibilidad o una capacidad. Esta norma internacional define y establece metodologías para un conjunto de indicadores que guíen y midan el desempeño de los servicios urbanos y la calidad de vida. Sigue los principios expuestos y se puede utilizar en conjunto con la Norma ISO 37101, Desarrollo sostenible en las ciudades. Sistemas de gestión. Principios generales y requisitos, una vez publicada, y con otros marcos estratégicos NORMA UNE Sistema de gestión de los destinos turísticos inteligentes. Requisitos El turismo es una industria muy competitiva y en permanente evolución. En este contexto cambiante, la innovación junto con la sostenibilidad, la accesibilidad universal y el uso de las tecnologías se convierten en aliados indispensables para la mejora de la competitividad de los destinos turísticos. Por el lado de la demanda, la tecnología ha cambiado la forma de planificar y reservar los viajes, pero también la forma de disfrutarlos y compartirlos. El turista actual es exigente, autosuficiente, busca la mejor relación calidad-precio, espera recibir un servicio personalizado y está conectado de forma permanente. Desea que el territorio donde está el destino sea accesible, que esté gestionado de forma integral y que ofrezca una oferta turística coherente, variada y de calidad para todas las personas, tanto residentes como turistas durante todo el ciclo del viaje (antes, durante y después). Por el otro, el de la oferta, las herramientas de promoción de las empresas y del destino, así como la propia definición y prestación de los servicios deben evolucionar también, imponiéndose una renovación integral en los destinos que no repita o modifique viejos patrones, sino que cree un nuevo modelo. El objetivo final es que el destino sea sostenible a largo plazo económica, socio-culturalmente y medioambientalmente y para ello el sector empresarial privado, la administración pública estatal y local, entes y Página 388 de 423

389 agentes locales, centros tecnológicos y universidades entre otros, deben coordinarse, colaborar y participar para lograr este objetivo. El Destino Turístico Inteligente (en adelante, DTI) es la herramienta para crear sinergias, trabajar en equipo y consensuar entre todos los agentes del destino públicos y privados, a nivel municipal, de la comunidad autónoma y del estado que tipo de destino se quiere ser. Ya no se trata solamente de ofrecer lo que el turista necesita de forma aislada, sino de anticiparse a sus aspiraciones y evolucionar hacia un enfoque holístico del destino. Un destino que debe integrar sistemas verticales, aportar transversalidad en el análisis de la información y colocar al turista en el centro de la acción, siendo no sólo el beneficiario sino también contribuyendo él mismo a muchos servicios con datos e información. Y es que la percepción que recibe el turista del destino es global, formada por una multitud de microexperiencias procedentes de su interacción con diferentes proveedores que ofrecen servicios y que el turista desconoce si son públicos o privados. Ese nuevo marco de actuación debe partir del propio destino, entendido como un territorio que permita, de forma colaborativa, participativa y en coordinación con los agentes del destino, la toma de decisiones consensuadas, a largo plazo, incorporando sobre el territorio los ejes de la innovación, la accesibilidad universal, la tecnología y la sostenibilidad en todas las áreas de competencia con relación con el turismo. La conversión en un Destino Turístico Inteligente conduce a la estimulación y el incremento de la competitividad a través de la capacidad innovadora, que repercute en una mejora de la percepción del destino, generando además márgenes superiores de la calidad de vida de los residentes. La Asociación Española de Normalización y Certificación -AENOR- es un claro referente en normativa de aplicación en el ámbito turístico español, ya que dispone de más de 40 de normas UNE (Una Norma Española) en subsectores como el alojamiento (incluyendo hoteles, alojamiento rural, campings, etc.), la restauración, el buceo recreativo, los balnearios, las oficinas de información turística, el golf o las estaciones de esquí, entre otros. Probablemente España sea el país con mayor número de normas turísticas del mundo, convirtiéndose en modelo para otros esquemas nacionales. Como evolución natural de esa estrategia nacional sectorial y con el objetivo de continuar siendo referente internacional, surge el concepto global de Destinos Turísticos inteligentes. La Secretaría de Estado de Turismo ha impulsado firmemente la definición de un marco homogéneo, que permita tecnificar los destinos turísticos bajo el concepto de Destinos Inteligentes de forma alineada a las tendencias de creación de Ciudades Inteligentes, tal y como aparece recogido en el Plan Página 389 de 423

390 Nacional Integral de Turismo (PNIT). Esta tarea fue encomendada a la Sociedad Estatal para la Gestión de la Innovación y las Tecnologías Turísticas (SEGITTUR) que ha promovido, en el seno del CTN 178 Ciudades Inteligentes, la creación del Subcomité 5 como un foro de debate y consenso en torno a los Destinos Turísticos Inteligentes. Este documento resultante servirá como base para mejorar la calidad, la sostenibilidad y la accesibilidad universal en la gestión de los destinos a través de la incorporación eficiente de la innovación y la tecnología en la prestación de servicios y dotará a los destinos españoles de mayor competitividad, a la vez que mejorará su posicionamiento en el mapa turístico nacional e internacional. Los destinos turísticos están compuestos de múltiples actores y proveedores que interactúan entre ellos además de con el turista. Es deseable un consenso en torno al objetivo común de lograr un Destino Turístico Inteligente. Se trata de un proceso planificado a corto y largo plazo que beneficia al destino, pero también a los propios actores que participan de él y que comparten responsabilidades y objetivos coincidentes. Así mismo, dada la transversalidad del turismo, el modelo afecta necesariamente a la gestión de otros sectores como el sector energético, de las comunicaciones, el sanitario, el transporte, el comercio, la seguridad, el sector alimentario, la construcción, la hostelería y la restauración, el ocio o el deporte, entre otros. La decisión de convertirse en DTI supone el establecimiento de una estrategia de revalorización del destino que permita aumentar su competitividad, mediante un mejor aprovechamiento de sus atractivos naturales y culturales, la creación de otros recursos innovadores, la mejora en la eficiencia de los servicios que finalmente impulse el desarrollo sostenible y facilite la interacción del visitante con el destino. Para ello, será necesario contar con un Ente Gestor del Destino Turístico Inteligente, que asuma el liderazgo y la planificación estratégica y que asegure el cumplimiento de los objetivos establecidos a través de diferentes acciones. Previamente, los destinos turísticos deben conocer su propia realidad mediante la realización de un diagnóstico de situación con el fin de planificar su estrategia en base a un Plan Director. Esta norma específica los requisitos de un sistema de gestión de los Destinos Turísticos Inteligentes a partir del cual el Ente Gestor con competencias puede desarrollar e implementar una política de gestión para el destino turístico y establecer objetivos, metas y planes de acción, teniendo en cuenta los cuatro ejes fundamentales sobre los que se asienta un DTI: innovación, tecnología, accesibilidad universal y sostenibilidad. El sistema de gestión permite al Destino Turístico Inteligente alcanzar los compromisos derivados de su política, tomar decisiones, según sea necesario, para mejorar su gestión y demostrar la conformidad del sistema, en base a los requisitos de esta norma. Asimismo, persigue aumentar la competitividad del sector turístico al tiempo que incrementa la calidad de la experiencia del turista, a lo largo del ciclo de vida de su interacción con el destino, tal y como se detalla a continuación: Página 390 de 423

391 Asimismo, este sistema de gestión es aplicable a todo destino turístico, independientemente de su tipología (vacacional, de compras, enogastronómico, de negocios, de naturaleza, cultural, de mayores, etc.) puesto que es un sistema flexible que permite a cada destino personalizar sus objetivos y definir sus propias acciones para lograrlos. Entre los beneficios esperados de la implementación de esta norma en un destino turístico, destacan los siguientes: Mayor competitividad y mejora del posicionamiento turístico del destino. Mejora de la experiencia del turista antes, durante y después del viaje. Incremento de la calidad de vida de los turistas y también de los residentes. Creación de sinergias positivas en el destino en base a una estrategia común. Eficiencia en la gestión mediante la incorporación de la innovación como factor clave, así como de herramientas tecnológicas. Mejora de la accesibilidad universal de un DTI, que posibilite la participación de las personas con necesidades especiales en las actividades turísticas con la misma libertad y el mismo disfrute que cualquier otro viajero. Mejora de la sostenibilidad del DTI en sus tres vertientes: ambiental, social y económica. Mejora de la conectividad de personas, empresas, servicios y destinos. Página 391 de 423

392 5.3. Normativa de aplicación a urbanos en cuanto a resistencia, durabilidad y seguridad Asientos y mesas UNE-EN 1728:2013 Mobiliario. Asientos. Métodos de ensayo para la determinación de la resistencia y de la durabilidad. Esta norma define normas de ensayo para determinar la resistencia y durabilidad de todo tipo de asientos con independencia del uso, los materiales, el diseño la construcción y el proceso de fabricación. Algunos de los ensayos que define son los de carga estática del asiento, carga estática del respaldo, fatiga del asiento, fatiga del respaldo, impacto sobre asiento, impacto sobre respaldo, caída, etc. Para cada ensayo define, según la rigurosidad del uso (jardín privado, sitios públicos, etc.) las cargas y el número de ciclos de fatiga aplicables. Por último, define unos criterios de aceptación de cada ensayo. Esta norma no se aplica a tronas ni a sillas montadas en mesas, ya que éstas disponen se sus propia normativa. Imagen 1. Ensayo de carga estática del respaldo según la norma UNE-EN 1728:2013 Imagen 2. Ensayo de caída según la norma UNE-EN 1728:2013 Imagen 3. Ejemplo de objeto urbano inteligente al que sería de aplicación la norma UNE-EN 1728:2013 Imagen 4. Ejemplo de objeto urbano inteligente al que sería de aplicación la norma UNE-EN 1728:2013 Página 392 de 423

393 Imagen 5. Ejemplo de objeto urbano cerámico al que sería de aplicación la norma UNE-EN 1728:2013 Imagen 6. Ejemplo de objeto urbano inteligente al que sería de aplicación la norma UNE-EN 1728:2013 Página 393 de 423

394 UNE-EN 12727:2001 Mobiliario. Asientos alineados. Métodos de ensayo y requisitos para la resistencia y la durabilidad. Esta norma define los métodos de ensayo para determinar la resistencia y durabilidad de todo tipo de asientos alineados, tanto bancos como asientos individuales (por ejemplo, asientos para auditorios, asientos para espacios deportivos al aire libre, asientos de paradas de autobús, asientos de paradas de metro, etc.), que estén permanentemente unidos al suelo o a muros, con independencia del uso, los materiales, el diseño la construcción y el proceso de fabricación. En esta norma se incorporan también recomendaciones sobre la distancia entre filas de asientos, su inclinación, la diferencia de altura entre filas, número de asientos por fila, etc. Algunos de los ensayos que describe esta norma son los de carga estática en el asiento, en el respaldo, en zonas horizontales y verticales, impacto en el asiento, durabilidad del asiento y el respaldo (fatiga), etc. Para cada ensayo se definen, según la clasificación donde se encuentre el asiento, el número de ciclos y la carga o cargas de aplicación. Imagen 7. Realización del ensayo de carga estática sobre asiento para asientos alineados según la norma UNE-EN 12727:2001 Imagen 8. Ensayo de durabilidad del asiento y respaldo para el cumplimiento de la norma UNE-EN 12727:2001 Imagen 9. Ejemplo de objeto urbano inteligente al que sería de aplicación la norma UNE-EN 1728:2013 Imagen 10. Ejemplo de objeto público al que sería de aplicación la norma UNE-EN 1728:2013 Página 394 de 423

395 Imagen 12. Ejemplo de objeto público al que sería de aplicación la norma UNE-EN 1728:2013 Imagen 11. Ejemplo de objeto urbano inteligente al que sería de aplicación la norma UNE-EN 1728:2013 UNE-EN 581:2016 Asientos y mesas para uso doméstico, público y camping. En esta norma, que consta de 3 partes, se especifican los requisitos generales de seguridad (UNE-EN 581 parte 1:2015) y los métodos de ensayo para determinar la resistencia y durabilidad (UNE-EN 581 partes 2 y 3:2016) de asientos y mesas de exterior. Esta norma es aplicable a asientos y mesas de uso doméstico, público y de camping, con independencia de los materiales, el diseño, la construcción y el proceso de fabricación. Además, especifica el tamaño y forma de las muestras a las que hay que realizar el ensayo, así como todo lo que debe incluir el informe de los ensayos. Algunos de los ensayos que describe esta norma son los de carga estática sobre asiento y respaldo, fatiga en el respaldo, fatiga en juntas de respaldo y asiento, fatiga en reposabrazos y patas, etc. Para cada ensayo se definen, según la clasificación donde se encuentre el asiento, el número de ciclos y la carga o cargas que hay que aplicar. Esta norma no se aplica a tapicerías, cubiertas/revestimientos o mobiliario de fijación permanente. Imagen 13. Determinación de los puntos de carga según la norma UNE EN 581:2016. Página 395 de 423

396 Imagen 14. Ensayo de carga estática y de fatiga en asiento y respaldo según la norma UNE EN 581:2016. Imagen 15. Ejemplo de objeto urbano al que sería de aplicación de la norma UNE EN Imagen 16. Ejemplo de objeto urbano inteligente (proporciona conectividad WiFi y permite recargar dispositivos electrónicos móviles) al que sería de aplicación la norma UNE EN Imagen 17. Ejemplo de objeto urbano de cerámica al que sería de aplicación de la norma UNE EN Página 396 de 423

397 Imagen 18. Ejemplo de objeto urbano (mesa y banco emergente o pop-up) al que sería de aplicación la norma UNE EN Página 397 de 423

398 UNE-EN 15372:2008 Mobiliario. Resistencia, durabilidad y seguridad. Requisitos para mesas de uso no doméstico. Esta norma remite a la UNE-EN 1730:2013 en cuanto a métodos de ensayo para determinar la resistencia y durabilidad de todo tipo de mesas de uso no doméstico, incluyendo aquellas que incorporen vidrio, con independencia del uso, los materiales, el diseño la construcción y el proceso de fabricación. Algunos de los ensayos descritos en la norma UNE-EN 1730:2013 son el de estabilidad bajo carga vertical, carga estática vertical, fatiga horizontal, impacto vertical para mesas con y sin cristal en su fabricación, etc. La norma UNE-EN 15372:2008 establece los requisitos que deben cumplir las mesas de uso no doméstico. No aplica a mesas de oficina ni de centros educativos. Esta norma no incluye requisitos de durabilidad de ruedas ni de mecanismos de regulación de altura, tampoco incluye requisitos de seguridad eléctrica ni de resistencia al envejecimiento y a la degradación. Imagen 19. Máquina empleada para la realización de los ensayos según la norma UNE EN 15372:2008 Imagen 20. Ensayo de fatiga horizontal según la norma UNE EN 15372:2008 Imagen 21. Ejemplo de objeto urbano al que es aplicable la norma UNE EN 15372:2008 Imagen 22. Ejemplo de objeto urbano al que es aplicable la norma UNE EN 15372:2008 Página 398 de 423

399 Imagen 23. Ejemplo de objeto urbano al que es aplicable la norma UNE EN 15372:2008 Imagen 24. Ejemplo de objeto urbano inteligente (mesa que permite recargar los dispositivos electrónicos por contacto) al que es aplicable la norma UNE EN 15372:2008 Página 399 de 423

400 UNE-EN 14703:2007 Mobiliario. Uniones para los asientos de uso no doméstico ensamblados formando una hilera. Requisitos de resistencia y métodos de ensayo. Esta norma explica los métodos de ensayo necesarios para determinar la resistencia de las uniones de asientos de uso no doméstico, que puedan ensamblarse formando una hilera. Esta norma no especifica requisitos de resistencia ni durabilidad para asientos individuales, ya que ese tipo de silla viene especificado en al norma UNE-EN 15373:2007. Esta norma incluye ensayos de movimiento de fila, de impacto horizontal, etc. Imagen 25. Ensayo de impacto según la norma UNE EN 14703:2007 Imagen 26. Ensayo de carga estática mantenida según la norma UNE EN 14703:2007 Imagen 27. Ejemplo de objeto público al que es aplicable la norma UNE EN 16139:2013 Imagen 28. Ejemplo de objeto urbano al que es aplicable la norma UNE EN 16139:2013 Página 400 de 423

401 UNE-EN Asientos de espectadores. Esta norma tiene por objeto normalizar el diseño arquitectónico y los requisitos de utilización de instalaciones para espectadores, permanentes o temporales, para instalaciones deportivas, tanto en interior como en exterior. Todo esto persigue asegurar la seguridad, el confort y la visibilidad de los espectadores. Los lugares de reunión de interior permanentes como teatros, cines, teatros de la ópera, salas de lectura, etc., están excluidos de esta norma. Esta norma se divide en 7 apartados diferentes, de los cuales solo 6 son de aplicación sobre mobiliario: Imagen 29. Diseño de asientos para personas con movilidad reducida según la norma UNE EN Imagen 30. Ejemplo de objeto público al que es aplicable la norma UNE EN Imagen 31. Ejemplo de objeto público al que es aplicable la norma UNE EN a) UNE-EN :2012. Instalaciones para espectadores Parte 1: Características generales para espacios de visión de espectadores. Esta norma recoge los requisitos de diseño y gestión de las instalaciones para espectadores en locales de ocio permanentes o temporales, incluyendo los estadios deportivos, las salas deportivas y las instalaciones de interior y exterior, con el propósito de posibilitar su funcionamiento. Página 401 de 423

402 Esta norma no es aplicable a otros locales permanentes como teatros, cines, teatros de ópera, auditorios, salas de lectura y lugares similares donde se congregan personas. En esta norma vienen recogidos los requisitos mínimos que deben satisfacer los elementos así como recomendaciones sobre su uso. Imagen 32. Asientos de cine según la norma la norma UNE EN Imagen 33. Ejemplo de diseño de butacas para cumplir con la norma UNE EN b) UNE-EN :2006 Instalaciones para espectadores Parte 3: Elementos de separación. Esta norma establece los criterios generales de proyecto relativos a la colocación y las características de los elementos para barreras de separación para acontecimientos ocasionales o permanentes incluyendo estadios deportivos, pabellones deportivos, locales al aire libre o cerrados, cuyo objetivo es que sean funcionales. Esta norma no considera las instalaciones para otros acontecimientos permanentes, tales como teatros, cines, teatros de ópera, salones de conferencias y similares. Los elementos de separación y barreras incluidas en esta norma son barreras perimetrales exteriores, barreras para la zona de actividad, elementos de separación, barreras de seguridad, entradas, tornos, etc. Página 402 de 423

403 Imagen 34. Ejemplo de barrera a la que sería aplicable la norma UNE EN Imagen 35. Ejemplo de torno de entrada/salida al que sería aplicable la norma UNE EN c) UNE-EN :2008. Instalaciones para espectadores Parte 4: Asientos Características de producto En esta norma se especifican las características mecánicas, físicas y químicas de productos de los asientos fijos que se utilizan en encuentros deportivos (en el interior y al aire libre) en los espacios de visión de los espectadores (S. V. A. spectator viewing area). También establece criterios para fijar esos asientos a la estructura. Estas características y criterios se determinan con el fin de garantizar una resistencia adecuada a las tensiones estáticas y dinámicas y a los agentes atmosféricos. Esta norma especifica los requisitos de confort, funcionalidad y seguridad para prevenir accidentes graves tanto en el uso normal como en los usos incorrectos que son razonablemente previsibles. Esta norma no contempla requisitos de comportamiento o resistencia al fuego. Imagen 36. Diseño de butacas según la norma UNE EN Imagen 37. Ejemplo de butacas a las que sería aplicable la norma UNE EN Página 403 de 423

404 d) UNE-EN :2008. Instalaciones para espectadores Parte 5: Gradas telescópicas Esta norma se ha redactado con el fin de establecer las características de productos de gradas telescópicas destinadas a espectáculos temporales o permanentes incluyendo estadios deportivos, pabellones deportivos, y las instalaciones al aire libre o en interior. No contempla las instalaciones para ferias ni parques de atracciones. Imagen 38. Diseño de raíles para grada telescópica según la norma UNE EN Imagen 39. Ejemplo de grada telescópica a la que sería aplicable la norma UNE EN e) UNE-EN :2013. Instalaciones para espectadores Parte 6: Gradas desmontables (temporales) Esta norma especifica las características de productos para gradas desmontables (temporales) destinadas a espectáculos temporales o permanentes incluyendo los estadios deportivos, salas deportivas y las instalaciones de interior y exterior. No contempla las instalaciones para ferias ni parques de atracciones. Tampoco es aplicable a las gradas de tipo móvil en las que la última fila de plazas para espectadores es inferior a 1m de altura desde el suelo. Imagen 40. Diseño de gradas desmontables según la norma UNE EN Imagen 41. Ejemplo de grada desmontable a la que sería aplicable la norma UNE EN Página 404 de 423

405 f) UNE-EN :2014. Instalaciones para espectadores Parte 7: Elementos e itinerarios de entrada y salida Esta norma especifica las características de seguridad y diseño de los elementos de paso de entrada y salida que se utilizan en instalaciones para espectadores, ya sea aisladamente o en combinación, para proporcionar un itinerario. Imagen 42. Diseño de un recinto según la norma UNE EN Imagen 43. Ejemplo de salida en una instalación deportiva, a la que sería aplicable la norma UNE EN Página 405 de 423

406 Parques infantiles UNE-EN 1176:2009. Equipamiento de las áreas de juego Este documento está compuesto por un conjunto de normas que regulan las áreas de juego infantiles. No se trata de requisitos legales, si no, más bien una guía de buenas prácticas. También tiene ciertas limitaciones, ya que su mero cumplimiento no asegura un lugar de juego seguro ni asegura la protección legal frente a accidentes. En este conjunto de normas se especifican el mínimo espacio libre alrededor de equipos y zonas, requerimientos generales de seguridad, consejos sobre el uso de cuerdas y cadenas, consejos sobre atropamientos, consejos para el diseño y colocación de los elementos (columpios, toboganes, tirolinas, carruseles, etc.), etc. Imagen 44. Ejemplo para el cálculo del espacio mínimo alrededor de un equipamiento según al norma UNE EN Imagen 45. Ejemplo para la protección frente a caídas según al norma UNE EN 1176 Imagen 46. Ejemplo de objeto interactivo de área de juego al que es aplicable la norma UNE EN 1176 Imagen 47. Ejemplo de objeto inteligente de área de juego al que es aplicable la norma UNE EN Este equipo dispone de diferentes juegos y elementos que pueden ser manipulados, luces, elementos táctiles, etc. Página 406 de 423

407 a) UNE-EN :2009. Equipamiento de las áreas de juego y superficies. Parte 1: Requisitos generales de seguridad y métodos de ensayo. En esta norma se especifican los requisitos generales de seguridad para equipamientos y superficies del área de juego público para todos los niños. En general, debe asegurarse un suficiente espacio libre entre equipos y áreas. Excluye los parques de aventuras. En este parte de la norma se especifican el mínimo espacio libre alrededor de equipos y zonas, requerimientos generales de seguridad, consejos sobre el uso de cuerdas y cadenas y consejos sobre atrapamientos Imagen 48. Ejemplo de riesgos en un objeto al que sería aplicable la norma UNE EN :2009 Imagen 49. Ejemplo de objeto público inteligente al que es aplicable la norma UNE EN En este equipo se elige una secuencia y debe pulsarse el botón iluminado lo más rápidamente posible Página 407 de 423

408 b) UNE-EN :2009. Equipamiento de las áreas de juego y superficies. Parte 2: Requisitos de seguridad y métodos de ensayo adicionales específicos para columpios. Esta norma especifica los requisitos de seguridad adicional para columpios permanentemente. Se definen 4 tipos de identificadores de columpios (altura del columpio, suspensión del columpio, distancia al suelo y altura de asiento), 4 tipos de columpio (columpio tradicional, columpio con movilidad restringida, columpio con un único punto de apoyo y columpio de contacto o hexagonal), los requisitos que deben cumplir, las dimensiones, las características de los asientos, etc. Imagen 50. Ejemplo de objeto urbano inteligente al que es aplicable la norma UNE EN1176-2:2009. Estos columpios están incorporados en una parada de autobús con iluminación nocturna con sensores en la base del columpio. Imagen 51. Ejemplo de objeto urbano inteligente, con sensores de presencia, al que es aplicable la norma UNE EN1176-2:2009 Página 408 de 423

409 c) UNE-EN :2009. Equipamiento de las áreas de juego y superficies. Parte 3: Requisitos de seguridad y métodos de ensayo adicionales específicos para toboganes. Esta norma describe los requisitos de seguridad adicional para toboganes de uso infantil, instalados permanentemente. No aplica a toboganes acuáticos, a las pistas de patinaje sobre ruedas o a las instalaciones donde se utilice equipamiento auxiliar para deslizamiento, tales como esterillas o trineos. Imagen 52. Ejemplo de objeto público al que es aplicable la norma UNE EN :2009 Imagen 53. Ejemplo de objeto urbano inteligente al que es aplicable la norma UNE EN :2009. La superficie del tobogán responde a la presión del cuerpo del niño y emite sonidos. Página 409 de 423

410 d) UNE-EN :2009. Equipamiento de las áreas de juego y superficies. Parte 4: Requisitos de seguridad y métodos de ensayo adicionales específicos para tirolinas. En esta norma se especifican los requisitos de seguridad adicional para tirolinas. Entre estos requisitos se encuentran requisitos de seguridad, como pueden ser el sistema de parada al final del cable o el ángulo del cable, los requisitos en cuanto a las dimensiones del sistema de suspensión, el espacio libe, el área de impacto y el diseño del cable. Imagen 54. Indicaciones para la correcta colocación de una tirolina Imagen 55. Ejemplo de objeto público en un parque urbano al que es aplicable la norma UNE EN :2009 Página 410 de 423

411 e) UNE-EN :2009. Equipamiento de las áreas de juego y superficies. Parte 5: Requisitos de seguridad y métodos de ensayo adicionales específicos para carruseles. Esta norma especifica los requisitos de seguridad adicional para carruseles de diámetro superior a 500 mm destinados a instalaciones permanentes para uso infantil. Sirve para cualquier elemento que gire alrededor de un eje vertical o con cierta inclinación. Se diferencian 5 tipos de elementos giratorios en parques. También se especifican los requisitos de seguridad, como la altura máxima de caída o la velocidad máxima. Los requisitos de diseño son específicos para cada tipo de elemento giratorio. Por ultimo se especifican el espacio libre y los requisitos superficiales. No aplica a carruseles propulsados a motor o tiovivos de feria ni los elementos giratorios con menos de 500 mm de diámetro. Imagen 56. Ejemplo de objeto público al que es aplicable la norma UNE EN :2009 Imagen 57. Ejemplo de objeto público en parque urbano al que es aplicable la norma UNE EN :2009. Página 411 de 423

412 f) UNE-EN :2009. Equipamiento de las áreas de juego y superficies. Parte 6: Requisitos de seguridad y métodos de ensayo adicionales específicos para balancines. Esta norma contiene los requisitos de seguridad adicional para equipos de balanceo y oscilantes previstos para instalaciones permanentes para el uso infantil. Imagen 58. Ejemplo de balancín al que es aplicable la norma UNE EN :2009 Imagen 59. Diseño de balancín para parque público urbano al que es aplicable la norma UNE EN :2009. Página 412 de 423

413 g) UNE-EN :2009. Equipamiento de las áreas de juego y superficies. Parte 7: Guía para la instalación, inspección, mantenimiento y utilización. Esta norma da unas recomendaciones relativas a la instalación, inspección, mantenimiento y utilización de los equipos de las áreas de juego, incluyendo los elementos complementarios, por ejemplo puertas, cuerdas, cadenas, vallas y superficies. Imagen 60. Objeto público interactivo al que es aplicable la norma UNE EN :2009. Este juego interactivo con luces y sonidos trata de defender tu posición pulsando el botón correspondiente más rápido que el resto de participantes. Imagen 61. Inspección en un parque infantil según la norma UNE EN :2009. Página 413 de 423

414 h) UNE-EN :2009. Equipamiento de las áreas de juego y superficies. Parte 10: Requisitos de seguridad y métodos de ensayo adicionales específicos para equipos de juego en recintos totalmente cerrados. Requisitos de seguridad adicionales para los equipos de juego en recintos totalmente cerrados para su instalación fuera y dentro de edificios, para niños de 14 años, que cubran aspectos particulares de estas estructuras como por ejemplo vías de escape, escalada, redes de contención, etc. Imagen 62. Ejemplo de objeto público al que es aplicable la norma UNE EN :2009. Imagen 63. Ejemplo de objeto público al que es aplicable la norma UNE EN :2009. Página 414 de 423

415 UNE-EN 1177:1998. Revestimientos de las superficies de las áreas de juego absorbedores de impactos. Esta norma especifica el método para determinar las propiedades de amortiguación del impacto de las superficies de las áreas de juego. Esta norma se considera el mejor modelo existente para predecir los resultados de una herida en la cabeza debida a una caída. Proporciona la altura de caída crítica (HIC) para cada superficie lo que se interpreta como la máxima altura aceptable de caída con el propósito de reducir las posibilidades de que se produzcan lesiones. Los ensayos se realizan sobre tres probetas de diferente tamaño (50, 75 y 100 mm) haciendo dos ensayos de impacto diferentes, PI y PII. Imagen 64. Instrumento empleado para medir la altura crítica de caída (izquierda) y realización del ensayo (derecha) según la norma UNE EN 1177:1998 Imagen 65. Ejemplo de suelos luminosos a los que es necesaria la aplicación de la norma UNE EN 1177:1998 Página 415 de 423

416 Imagen 66. Ejemplo de suelo inteligente al que le aplicaría la norma UNE EN 1177:1998 en caso de que se usase para áreas de juego UNE :2001. Planificación y gestión de las áreas y parques de juego al aire libre. Esta norma incide en el diseño y planificación de las áreas de juego, definiendo todos los entornos posibles, tales como patios interiores, zonas interbloques y comunes de vivienda, superficies al aire libre tanto públicas como privadas, áreas recreativas y deportivas, así como plazas, parques o calles, susceptible de poseer un equipamiento apto para el juego. Imagen 67. Cálculo de los espacios para un parque infantil según la norma UNE :2001 Imagen 68. Cálculo de los espacios para un parque infantil según la norma UNE :2001 Página 416 de 423

417 Imagen 69. Diseño de un parque infantil cuya distribución cumple la norma UNE :2001 Imagen 70. Diseño de otro parque infantil cuya distribución cumple la norma UNE :2001 UNE :2004 IN. Señalización de las áreas de juego. Esta norma enumera los requisitos mínimos que debe cumplir la señalización de las áreas de juego infantil, incluyendo indicaciones para el correcto uso de los equipos y de las instalaciones en general. Imagen 71. Diseño de una señal según la norma UNE :2004 IN Página 417 de 423

418 Imagen 72. Señalización de un parque infantil al que es aplicable la norma UNE :2004 Imagen 73. Señalización de un parque infantil al que es aplicable la norma UNE :2004 UNE-EN 14960:2014. Equipos hinchables. Esta norma especifica los requisitos de seguridad para los equipos de juegos hinchables que protegerán, al niño de menos de 14 años, de los peligros que no sea capaz de prever. Se especifican los requisitos para el registro, ensayo, instalación y supervisión de dichos equipos. Se identifican los posibles riesgos existentes en este tipo de instalaciones, los deberes que deben cumplir los fabricantes, las consideraciones a tener en cuenta a la hora de diseñar tanto los equipos como los anclajes, los accesos, etc. No aplica a equipos de juego y ocio hinchables para el agua, juguetes domésticos hinchables, a estructuras sustentadas por aire, ni a los equipos hinchables de salvamento. Imagen 75. Diseño de las fijaciones según la norma UNE-EN 14960:2014 Imagen 74. Indicaciones para el diseño de equipos hinchables según la norma UNE-EN 14960:2014 Página 418 de 423

419 Imagen 76. Ejemplo de objeto público al que es aplicable la norma UNE-EN 14960:2014 Imagen 77. Ejemplo de objeto público en área urbana al que es aplicable la norma UNE-EN 14960:2014 Página 419 de 423

420 Otros Manual de aparcamiento de bicicletas. IDEA. Ministerio de Industria, Turismo y Comercio Este manual se creó con el fin de regular los aparcamientos de bicicletas, como parte de una política integral de la bicicleta. Esta normativa es de obligatoria aplicación tanto para edificios públicos como privados. Aquí se definen diferentes tipos de edificaciones, como pueden ser área residencial, escuelas, oficinas, industrias, etc. Y para cada tipo de edificación se establece un número de plazas de aparcamiento de bicicletas que se deben construir. También se definen los materiales adecuados, siendo los derivados del acero los más comunes (acero zincado, acero galvanizado o acero inoxidable), las dimensiones que debe tener, los diferentes sistemas de fijación válidos, la señalización, etc. En un apartado se definen las consideraciones de seguridad a tener en cuenta, como la vigilancia social, la vigilancia planificada, los mecanismos de control, medidas para disminuir el robo de bicicletas, etc. Finalmente se describen ejemplos de diferentes aparcamientos de bicicletas que cumplen con la normativa. Imagen 78. Imagen que muestra la manera correcta de atar la bicicleta a un sistema de U-invertida según el Manual de aparcamiento de bicicletas. Página 420 de 423

421 Imagen 79. Correcta ubicación del aparcamiento con relación al destino según el Manual de aparcamiento de bicicletas. Imagen 80. Objeto urbano que forma parte de un sistema inteligente de aparcamiento de bicicletas (Biceberg) Página 421 de 423

422 Imagen 81. Objeto urbano que forma parte de un sistema inteligente de aparcamiento de bicicletas (Bigloo) Página 422 de 423