Download Casa Alemana

Energía
La “Casa Alemana”
La Innovación Energética – made in Germany
www.efficiency-from-germany.info
www.renewables-made-in-germany.com
Elaboración
Ministerio Federal de Economía y Tecnología (BMWi)
Ministerio Federal de Transportes, Obras Públicas y
Urbanismo (BMVBS)
Texto
Hegger Hegger Schleiff, HHS Planer + Architekten AG, Kassel
Ministerio Federal de Economía y Tecnología (BMWi), Berlín
Ministerio Federal de Transportes, Obras Públicas y
Urbanismo (BMVBS), Berlín
Oficina Federal de Construcción y Ordenación
Territorial (BBR), Bonn
Traducción
Alexander Albrecht
Diseño y Producción
PRpetuum GmbH, Munich
Imagen
Leon Schmidt (portada)
Editado por
Ministerio Federal de Economía y Tecnología (BMWi)
Ministerio Federal de Transportes,
Obras Públicas y Urbanismo (BMVBS)
Relaciones Públicas
D-10115 Berlín
www.bmwi.de
www.bmvbs.de
Fecha
Marzo de 2010
El Ministerio Federal de Economía y Tecnología
ha recibido el certificado “audit berufundfamilie®”
por su política de personal respetuosa con las
familias. Este certificado lo otorga la institución
“berufundfamilie gGmbH”, una iniciativa de la
fundación “Gemeinnützige Hertie-Stiftung”.
1
Prefacio
Objetivo
La “Casa Alemana” es un pabellón de exposiciones
móvil de las iniciativas de exportación de energías
renovables y eficiencia energética de la República
Federal de Alemania bajo la dirección del Ministerio
Federal de Economía y Tecnología (BMWi).
Podrá encontrar más informaciones acerca de
ambas iniciativas de exportación en Internet, bajo
www.efficiency-from-germany.info y bajo
www.renewables-made-in-germany.com.
Ruta de la gira por Latinoamérica
Por medio de la “Casa Alemana”, estas iniciativas
buscan proporcionar conocimientos a un amplio
público latinoamericano acerca de las posibilidades
existentes en materia del funcionamiento de la energía basada en fuentes renovables para edificios.
Asimismo quieren demostrar de qué forma, la combinación inteligente de soluciones constructivas y técnicas permite el uso eficiente de energía, y de qué
manera esto contribuye a un ahorro energético en
edificios.
El recorrido de la “Casa Alemana” comenzará en
abril de 2010, y continuará durante 16 meses en 13 países latinoamericanos, comenzando en la ciudad de
São Paulo (Brasil). En todos estos lugares, la exposición transmitirá el conocimiento técnico de la industria alemana en materia de técnicas de construcción
del futuro, así como las posibilidades innovadoras
que existen en el área energética. Se demostrarán las
diversas posibilidades que ya hoy se tienen a disposición, de diseñar y construir edificios con eficiencia
energética, y de una forma sostenible, también en
Latinoamérica.
La República Federal de Alemania es famosa en
todo el mundo por el alto estándar de sus sistemas y productos técnicos e industriales. Los conceptos de “Hecho
Fuente: HHS Planer + Architekten AG
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Casa ganadora del “Solar Decathlon 2007”
Fuente: Leon Schmidt
Casa ganadora del “Solar Decathlon 2009”
Fuente: Thomas Ott, www.o2t.de
en Alemania” y “Tecnología Alemana” representan una
gran fuerza innovadora así como una calidad fiable.
También en áreas como energías renovables, tecnologías de eficiencia energética así como del asesoramiento
en temas energéticos, Alemania es el país líder en el
mercado internacional y puntero en materia de innovaciones a nivel global.
nistro energético proveniente de energía solar que
desarrollaron en 2007 y 2009, bajo la dirección del
Profesor Manfred Hegger.
La creación de la “Casa Alemana”
La “Casa Alemana” se orienta en las contribuciones
científicas de la Universidad Técnica de la ciudad alemana de Darmstadt con ocasión del concurso internacional “Solar Decathlon” convocado por la Agencia
Estadounidense de Energía “U.S. Department of
Energy (DOE)”. En aquel concurso estudiantil, que se
realiza a nivel mundial bajo iniciativa del DOE, los
estudiantes de la Universidad Técnica de Darmstadt,
conquistaron el primer puesto por las casas de sumi-
Para responder a las exigencias máximas de un
objeto de exposición altamente cualitativo, la “Casa
Alemana” ha sido desarrollada en base a aquellos
modelos, pero naturalmente también se ha tenido en
cuenta el hecho de que iba a tener que ser transpor­
tada, montada y desmontada varias veces durante su
recorrido por Latinoamérica.
Al mismo tiempo, la “Casa Alemana” pretende
establecer una relación especial con las condiciones
de construcción y vivienda en Latinoamérica. Las
soluciones energéticas para edificios, por ejemplo,
incorporan a la energía solar, ya que esta fuente energética se tiene a disposición de forma abundante en
Latinoamérica.
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I.
Arquitectura y Técnica
1:
A Elemento
Contenedor-habitáculo
A
C
B
B Elemento 2:
Contenedor de la técnica
C Elemento 3:
“Techo flotante” como
elemento de enlace
entre A y B A
D
D Espacio de información y
reunión
B
Corte transversal del pabellón de exposición
Fuente: HHS Planer + Architekten AG
Proyección horizontal del pabellón de exposición
Fuente: HHS Planer + Architekten AG
La “Casa Alemana” comprueba que la estética y el confort de vivienda son perfectamente compatibles con la
eficiencia energética y el uso de energías renovables.
Los edificios y los sistemas técnicos conforman un conjunto sistémico innovador. La arquitectura sofisticada,
y la técnica que no perjudica el medioambiente, se
orientan en las necesidades del día a día de la vivienda,
así como en la demanda energética que de ahí resulta.
Los visitantes pueden experimentar de manera
muy directa lo que significa arquitectura y técnica sostenible en la construcción, en los materiales y en los sistemas técnicos. Así tienen la oportunidad práctica de
observar de cerca y de palpar los componentes, comprendiendo así el trasfondo del empleo de la técnica y
los materiales, incluso de aquellos elementos que normalmente quedan escondidos debajo de la superficie
de la arquitectura.
La estructura de la casa
La “Casa Alemana” se compone de tres elementos: de
un contenedor-habitáculo “A”, de un contenedor para
la técnica “B”, y – sobre ambos – del “techo flotante”
que se extiende por encima del espacio de reunión.
El contenedor-habitáculo “A” se ha diseñado como
una celda cerrada. Su capa de cobertura correctamente
aislada en el sentido térmico, ha sido diseñada según el
estándar de “casa pasiva”, y de esta forma, no precisa de
una alimentación externa de energía exterior en numerosas zonas climáticas y durante casi todas las temporadas del año. Los sistemas montados demuestran, de
forma ejemplar, cuáles pueden ser las soluciones activas
y pasivas que sirven para la construcción de una vivienda.
El otro contenedor que se encuentra abierto hacia
el espacio de reunión, es el contenedor para la técnica
“B”. Con ayuda de varios modelos, en este contenedor
se exponen diferentes estrategias de la construcción
energéticamente eficiente: estructuras de paredes
masivas, y sin embargo livianas, con excelentes características de aislamiento térmico, y con paredes de
generación y acumulación de calor. Es precisamente la
calidad energética de la capa exterior del edificio, la
que juega un papel esencial en este contexto.
La corriente de energía solar se genera por medio
de los módulos fotovoltaicos que se encuentran en las
superficies del techo y en las paredes, así como con
ayuda de las laminillas de protección antisolar. La
corriente de energía solar, cuya generación es prácticamente “gratuita”, se emplea en el suministro de la
corriente eléctrica, y para la “Casa Alemana” representa
un pequeño equipo de tipo “insular”, o sea exclusivo e
independiente. Esta solución se presta de manera especial para sitios que quedan bastante apartados. Todo el
sistema técnico que se necesita para este equipo insular
es tan compacto que cabe por completo en un armario
en la pared. El depósito de la corriente lo conforma un
acumulador. Además, también es posible un acoplamiento a la red. La fácil técnica de climatización se ha
hecho visible para el visitante. En una pantalla se visualizan los beneficios energéticos que generan los sistemas
fotovoltáicos que se encuentran integrados en el edificio.
Entre los dos contenedores se encuentra el espacio
de información y reunión, que está al abrigo de la
intemperie, y al cual se puede acceder desde los dos
lados. Este lugar ofrece espacio para diferentes eventos. En las vitrinas se encuentran muestras de exposición. El techo de protección (de unos 10 x 10 m) se
extiende por encima de esta superficie que se ve flanqueada por los dos contenedores “A” y “B”.
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II.
El concepto energético del edificio
Pabellón de exposición “Casa Alemana”
Fuente: Leon Schmidt
El concepto energético que ha sido desarrollado para
el edificio, garantiza que sólo se pierda la menor cantidad posible de energía a través de la capa exterior
de la Casa, y que la demanda energética minimizada
se pueda satisfacer por medio de la técnica que se
encuentra instalada en el edificio. Gracias a la combinación de técnica pasiva (Low-Tech) y activa (HighTech), la “Casa Alemana” demuestra de manera ejemplar cuán alto puede ser el potencial de la eficiencia
energética de edificios.
Técnica activa y pasiva
Fotovoltaica
La fotovoltaica hoy en día ya forma parte del suministro energético de numerosos edificios – una técnica
inofensiva para el Medio Ambiente y a la vez muy eficiente. Para el equipo insular de la “Casa Alemana” se
emplean diferentes sistemas fotovoltaicos que se
encuentran integrados en el edificio. La energía
generada de esta forma beneficia al pabellón, ya sea
de una manera directa, o a través de la estación de un
acumulador que se alimenta de esta energía y que
ofrece una reserva de corriente eléctrica para muchas
horas.
Laminillas fotovoltaicas
El sistema de laminillas fotovoltaicas, que fue desarrollado específicamente para la casa “SolarDecathlon 2007”, está provisto de unas laminillas de
madera que van montadas en dirección hacia el sol y
que llevan unas tiras fotovoltaicas. Estas laminillas,
además de servir para la generación de energía,
representan una protección antisolar: regulan la luz
del día y garantizan la privacidad del habitante. Su
contribución en la generación de la energía se sitúa
en alrededor del 25 %.
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i
“Casa Alemana” – Vista exterior y módulos fotovoltaicos
Fuente: Hochtief ViCon GmbH
Espacio de reunión entre los contenedores A y B
Fuente: Hochtief ViCon GmbH
Techo fotovoltaico
En el techo se encuentran unos módulos novedosos de
tipo “CIS”. Están alojados dentro del cristal, así se protegen contra las influencias medioambientales. Por
medio de un comportamiento optimizado de temperatura y de luz de baja intensidad estos módulos alcanzan
unos altos valores de generación energética.
cies de las paredes, del suelo y del techo, en montaje
de dos capas escalonadas. También la puerta de
entrada y la trampilla de ventilación llevan los paneles de aislamiento al vacío.
¿Qué significa “CIS”?
La abreviación CIS es una palabra artificial que abrevia un
compuesto químico, y se compone de las letras iniciales de los
elementos que contiene. Se trata del Diseleniuro de cobre en
indio: C – Cu (cobre) I – (indio), S – (selenio). CIS tiene la fórmula química CulnSe2, y por su estructura cristalina pertenece a
la familia de las calcopiritas.
Fachada fotovoltaica
La fachada que viene montada y se expone en la “Casa
Alemana” se compone de ocho módulos de igual tamaño cada uno. Se trata de una combinación de paneles
solares y un sistema de aislamiento de fachada.
Representa un ejemplo modelo de las soluciones que
pueden aplicarse tanto en los saneamientos de edificios, como también en las construcciones nuevas.
Termoaislamiento al vacío por medio de paneles
aislantes
Las placas de aislamiento evacuadas disponen de una
conductividad térmica 8 a 10 veces menor que la de
sistemas convencionales de aislamiento, o sea que
ofrecen la misma calidad de aislamiento, pero sólo
precisan de un grosor del material correspondientemente menor. En la capa exterior del contenedor
cerrado, este material viene montado en las superfi-
Elementos de ventanas y de ventilación
Los elementos de ventana fijos y de la altura del cuarto
se componen de marcos de madera de roble aislada
en su núcleo y llevan cristales triples. De esta forma
consiguen unos valores termoaislantes excelentes y,
sin embargo, son altamente transparentes. La ventilación se realiza a través de una trampilla de ventilación
aislada que se ubica junto a la ventana.
Ventilación mecánica
En el núcleo del contenedor “A” se encuentra el equipo
compacto de climatización, aislado tanto térmica-como
acústicamente. Este equipo se ve completado por un
aparato exterior de bomba calorífica de inverter-split,
que funciona como unidad de compresor controlada
por inversor. Un intercambiador optimiza la transferencia segura de calor y frío, incluso frente a temperaturas muy altas o muy bajas. La aspiración del aire se
realiza a través de un filtro de aire regenerable.
¿Qué significa tecnología de “inverter”?
La tecnología de inversor disminuye automáticamente el régimen de revoluciones del compresor para, por un lado, ahorrar
energía, y por el otro mantener mínimas las fluctuaciones de
la temperatura ambiental. De esta forma, la refrigeración o la
calefacción son constantemente adaptadas a las condiciones
correspondientes. El valor deseado se alcanza más pronto, y una
vez alcanzado se mantiene estable. Esto aumenta la eficiencia
energética y el confort de la temperatura de ambiente.
i
6
“Casa Alemana” – Vista exterior del contenedor-habitáculo A
Fuente: Hochtief ViCon GmbH
En función de la demanda, el aire refrigerado o calentado entra al cuarto a nivel del suelo. El aire de salida
se aspira de forma centralizada, y se evacua por el
techo. Del control de este proceso se ocupan sensores
de temperatura ambiental y un sistema automático de
control y mando.
Técnica de iluminación
La iluminación interior atenuable permite diferentes
escenarios de iluminación, y con ayuda de la técnica
de diodos luminiscentes (LED), es extremadamente
eficiente energéticamente. El sistema fotovoltaico
instalado satisface la demanda de corriente eléctrica
de la iluminación.
Aparatos domésticos
Los aparatos domésticos de bajo consumo energético, como la nevera y la máquina de café, permiten
atender a los visitantes. La cocina minimalista tipo
mini-despensa prueba su aptitud de utilidad en un
espacio sumamente reducido y con un consumo
energético mínimo, que también se puede cubrir
con energía solar.
Datos técnicos
Superficie bruta básica del techo:
aprox. 82 m2
Superficie bruta básica del piso superior:
aprox. 38 m2
Superficie de exposición:
aprox. 60 m2
Superficie neta básica del contenedor “A”:
aprox. 11 m2
Superficie neta básica del contenedor “B”:
aprox. 10 m2
Volumen bruto de los dos contenedores:
42 m3
Calefacción/Refrigeración/Ventilación: con ayuda de
un equipo compacto de climatización en combinación con una bomba calorífica de inverter-split
Elementos fotovoltaicos
en el techo:
aprox. 9 m2
potencia 1,05 kWp
Elementos fotovoltaicos
en la pared:
aprox. 6 m2
potencia 0,50 kWp
Laminillas
fotovoltaicas:
aprox. 10 m2
potencia 0,34 kWp
Potencia total:
aprox. 1,89 kWp
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Ventilación
Ventilación transversal natural: (trampilla de
ventilación)
Ventilación mecánica: equipo compacto de
climatización en combinación con una bomba
calorífica de inversor-split
Materiales utilizados
Materiales regenerativos (madera, roble)
Todos los materiales son reciclables
Concepto energético
“Casa Alemana” – Vitrina de exposición con módulo fotovoltaico
Fuente: Hochtief ViCon GmbH
“Casa Alemana” – Vitrina de exposición con muestra de
aislamiento de edificio
Fuente: Hochtief ViCon GmbH
“Casa Alemana” – Vista interior del contenedor-habitáculo A
Fuente: Hochtief ViCon GmbH
Minimizar la demanda energética
Conservar el calor por medio de una estructura
de construcción compacta y una capa exterior
altamente aislada
Refrigeración: evitar el sobrecalentamiento con
ayuda de protección termoaislante
Ventilación natural por medio de ventilación
transversal
Utilización de la iluminación natural
Ahorro de energía por medio del empleo de aparatos domésticos y técnica doméstica eficiente
Optimizar el suministro de energía
Calor: utilizar la energía del medio ambiente de
manera eficiente, beneficios pasivos provenientes de la energía solar
Refrigeración: refrigerar el calor de forma eficiente con ayuda del equipo compacto de climatización
Ventilación mecánica eficiente
Generación de luz a través de diodos luminiscentes (LED) eficientes (igual rendimiento de luz con
un consumo menor de corriente eléctrica)
Generación activa de energía por medio de sistemas fotovoltaicos de techo, de pared, y de
laminillas
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Muestra de
pared 1
Sistema combinado de termoaislamiento
Revoque interior
Piedra de construcción de pared de hormigón
con celdillas de 17,5 cm
Aislamiento de poliestireno de 100 mm
Revoque exterior con aditivo termoaislante
Muestra de
pared 2
Pared del contenedor
Material de plancha de yeso encartonado,
emplastecido, lijado y barnizado
Construcción de fondo – enlatado de 60/40 mm
Paneles de aislamiento al vacío de 2 capas con
enlatado de purenita de 2 x 30 mm
“Casa Alemana” – Muestras de paredes en corte transversal
Fuente: Hochtief ViCon GmbH
Chapa acanalada de 2 mm de acero tipo
“Cortain”
Muestra de
pared 3
Concepto didáctico:
experimentar – aprender – palpar
La “Casa Alemana” ha sido diseñada como un pabellón de exposición en cuyo centro de atención está la
experiencia práctica de la arquitectura y la técnica.
A través de la arquitectura experimentable se pretende mostrar y explicar la técnica y sus aplicaciones
para generar una mejor comprensión por parte del
visitante. La segunda parte de la exposición es la del
aprendizaje. Se enseña tanto la técnica aplicada y
montada, los materiales y los métodos de construcción, como también los trasfondos del proyecto. De
esta manera, los visitantes, ya sean expertos o personas sin conocimientos específicos, obtienen una
visión general de la construcción energéticamente
eficiente en la Alemania de hoy, algo que – si se adapta a las condiciones locales – también es aplicable en
Latinoamérica. La tercera parte de la exposición se
dedica a la experiencia palpable. Se exponen tecnologías que por motivos técnicos, funcionales y de
espacio no son integrables en la capa exterior de la
casa. Por estos motivos, se exponen muestras adicionales de diferentes paredes.
“Solar Decathlon 2007”
Yeso encartonado, emplastecido, lijado y
barnizado
Puntales de madera
Tablero de virutas orientadas (OSB) de 20 mm
Cortavapor
Placa de fachada de eternita
Contraventana de laminillas
Muestra de
pared 4
Materiales ecológicos sostenibles
Revoque interior de arcilla
Plancha de madera de 3 capas de 16 mm
Espacio de cabrios con fibra de celulosa –
aislamiento de 140 mm de plancha de madera
de 3 capas de 16 mm
Revoque exterior de arcilla
Además, en las vitrinas se ofrecen muestras de exposición de menor tamaño.
La experiencia háptica debe acercar la tecnología al
visitante, y al mismo tiempo hacer que ésta quede
desmitificada.
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“Casa Alemana” – Vista exterior
Fuente: Hochtief ViCon GmbH
Casas ganadoras del “Solar Decathlon” de 2009 y 2007
Fuente: Hochtief ViCon GmbH
Esta publicación se edita en el marco del trabajo de relaciones públicas del Ministerio Federal de Economía y
Tecnología de Alemania. Se distribuye de forma gratuita, y no está prevista para la venta. No se permite que se
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