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Llegan las fachadas inteligentes que ayudan a ahorrar energía

Científicos alemanes unen ciencia y diseño para desarrollar soluciones, como una “membrana” que protege más o menos del sol, según el clima


Mantener los edificios a una buena temperatura durante cada una de las estaciones del año supone un gasto enorme de energía. Científicos y diseñadores del Instituto Fraunhofer de Alemania están trabajando para tratar de reducir ese coste. Su primer avance es una especie de “membrana” con memoria de forma, que da más o menos sombra según la luz del sol que haya en el exterior. Por Marta Lorenzo.




La fachada inteligente tiene integrados actuadores con memoria de forma y no requiere de una fuente externa de energía para funcionar. Imagen: © Bára Finnsdóttir | Weißensee School of Art Berlin. Fuente:   Instituto Fraunhofer.
La fachada inteligente tiene integrados actuadores con memoria de forma y no requiere de una fuente externa de energía para funcionar. Imagen: © Bára Finnsdóttir | Weißensee School of Art Berlin. Fuente: Instituto Fraunhofer.
Calefacción, refrigeración, ventilación… Mantener los edificios a una buena temperatura durante cada una de las estaciones del año supone un gasto enorme de energía. En Alemania, por ejemplo, se calcula que casi el 40% de todo el consumo energético.
 
Por eso, investigadores del Instituto Fraunhofer de Máquinas-Herramienta y Tecnología de Conformación (IWU) de Dresde se ha unido con el departamento de diseño textil de la Escuela de Arte Weissensee de Berlín para desarrollar componentes para fachada que respondan de forma autónoma a la luz solar y a su energía térmica.
 
El objetivo es reunir tecnología y diseño innovadores, explican los directores del proyecto. Para ello, están trabajando juntos diseñadores y científicos. Entre ambos desarrollan conceptos pioneros para protecciones y cerramientos inteligentes.
 
Un ejemplo de lo que ya se ha ideado es una matriz de tela, con 72 componentes con forma de flores. Cada uno de estos módulos textiles tiene integrados actuadores con memoria de forma: delgados cables de una aleación de níquel y titanio, de 80 milímetros de largo, que recuerdan su forma original cuando son expuestos al calor, informa el IWU en un comunicado.
 
De este modo, si sobre una fachada transparente inciden los rayos solares y la calientan, los cables de níquel-titanio se activan y se contraen sin hacer ruido, para abrir los componentes textiles. La superficie de la fachada queda así cubierta, evitando que la luz del sol vuelva a penetrar en el interior del edificio. Tan pronto como el sol desaparece, sin embargo, los 72 componentes se cierran otra vez, y la fachada se vuelve de nuevo transparente.
 
Una membrana controlable
 
Este efecto es posible gracias a la estructura de este material de cubierta, similar a una celosía movible o a una membrana que responde a las condiciones climáticas a lo largo del día y durante las distintas estaciones del año, proporcionando la cantidad ideal de sombra y de luz, en función de la cantidad de sol que haya en el exterior.
 
Esta “sombrilla inteligente” ha sido diseñada para grandes extensiones de vidrio, y se puede colocar tanto en una capa exterior del cristal como en el espacio intermedio de dos o más capas de vidrio, si las fachadas tienen varias.
 
La innovadora estructura es fácil de adaptar y presenta una gama de opciones de diseño, lo que permite elegir el patrón, la forma y el color de sus componentes individuales: círculos, triángulos o celdas de panal son algunas de esas opciones.
 
También se puede controlar el nivel de exposición al sol a lo largo de las diversas secciones de la fachada. La membrana incluso cabe en zonas curvas de cristal, por tanto, es independiente de la forma del edificio. Desde hoy y hasta el 17 de abril, el invento será presentado en la feria Hannover Messe 2015 .

Siguiente fase
 
En una siguiente fase de este proyecto del IWU, los investigadores pretenden colaborar con socios industriales en el desarrollo de una serie de prototipos para edificios privados o de oficinas, con la intención de poner a prueba sus conceptos a largo plazo.
 
Una de sus prioridades es lograr elementos de tela lo suficientemente estables como para soportar cualquier clima. Otra es tener versiones listas para su lanzamiento al mercado a mediados de 2017, tanto para nuevas construcciones como para su adaptación en edificios ya existentes.
 
Además del elemento textil mencionado, los científicos están ideando fórmulas para almacenar la energía solar térmica durante el día para luego liberarla cuando sea necesario para calentar el interior, por ejemplo de noche. Otra idea es cubrir los componentes de tela ya desarrollados con células solares orgánicas y maleables, capaces de generar electricidad que se pueda utilizar dentro de los edificios.
 
Fachadas inteligentes en España
 
En nuestro país también se está intentando hacer más “inteligentes” a los edificios, con el fin de ahorrar energía y promover la sostenibilidad.

Por un lado, se ha demostrado que el uso de cubiertas verdes en edificios son eficientes para mantenerlos frescos en verano, y se ha diseñado un modelo que describe con gran precisión el comportamiento térmico de las mismas. Esto se ha hecho con un estudio de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) realizado en colaboración con la Università Politecnica delle Marche (en Italia).

Por otra parte, un arquitecto español llamado Luis Corbella, ha creado un recubrimiento para fachadas capaz de captar la energía solar y que sirve para producir electricidad y agua caliente sanitaria sin contaminar. 

Su proyecto se denomina Skinergy y está basado en la fotosíntesis de las plantas. El recubrimiento puede colocarse en cualquier fachada –también en edificios antiguos-, a unos 15 centímetros de esta, generando así una cámara de climatización (aislamiento térmico).

Otra iniciativa es el proyecto de fachada inteligente de grupo privado de Investigación, Desarrollo e Innovación (I+D+i) español Tecnalia para captar el calor del sol con un colector para almacenarlo y distribuirlo por la vivienda cuando se precise. 

Lunes, 13 de Abril 2015
Marta Lorenzo
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