En la Escuela Politécnica Federal de Zúrich se está desarrollando una prototipo de casa inteligente y sostenible, que tendrá un techo de hormigón que absorbe la energía solar y la transforma en electricidad.
Flexibles, ligeras y eco-sostenibles. Así es como serán las casas del futuro, o al menos esta debería ser la dirección a seguir. Este es el motivo de la investigación que se está llevando a cabo en la ETH de Zúrich, el instituto universitario de tecnología más prestigioso de Suiza y uno de los centros de investigación más importantes del mundo. Es aquí donde desde hace varios años estudian materiales y sistemas constructivos para desarrollar edificios desde una perspectiva de menor impacto ambiental y mayor eficiencia energética. El hogar del futuro, que está siendo desarrollado por el Instituto Federal Suizo de Tecnología, se llama HiLo y será testado el próximo año en los laboratorios NEST de Dübendorf. La última pieza del prototipo es un techo de hormigón que absorbe la energía solar y la transforma en electricidad.
Cubierta de hormigón multicapa que absorbe la energía solar.
El prototipo de cubierta de hormigón es una estructura ultrafina, autoportante y curvada. ¿Cómo puede un tejado de hormigón generar energía? Gracias a una doble capa: la primera alberga un sistema de aislamiento y unidades de calefacción y refrigeración, mientras que la segunda, la externa, ha sido instalada con células fotovoltaicas de capa fina.
El resultado debería ser un hogar que produzca mucha más energía de la que consume. Sin embargo, hablar de sostenibilidad en los edificios no se trata sólo de desarrollar soluciones que utilicen energías renovables para la producción de energía, sino también de sistemas flexibles y ligeros, para que podamos reducir todos los costes, incluidos los costes de transporte, ligados a la obra.
El prototipo de techo de hormigón que absorbe la energía solar, construido en seis meses en el laboratorio robótico ETH y ya desmantelado para dar cabida a futuros experimentos, tenía una altura de 7,5 m y una superficie total de 160 metros cuadrados. El hormigón tiene un espesor medio de 5 cm, que se reduce a 3 cm en los bordes del techo, mientras que en las superficies de soporte alcanza los 12 cm.
Cemento que absorve energía solar.
Para conseguir esta forma particular habría sido necesario, según la práctica habitual, utilizar una estructura de madera o una madera fresca y espumada que no es reutilizable, mientras que los investigadores optaron por instalar una red de cables de acero que se extendía sobre una estructura de estantería reutilizable. Esta red de cables se utiliza para soportar un tejido de polímero que también funciona como sujeción para el hormigón.
Reducción de la cantidad de material de construcción.
Este nuevo método ha permitido ahorrar mucho dinero en materiales de construcción y obtener una solución mucho más flexible que se puede adaptar a diferentes tipos de diseño. Y no sólo eso: dejando la zona bajo el tejado completamente libre, también tiene la posibilidad de realizar trabajos en el interior de las habitaciones.
La red fue diseñada para tomar la forma deseada bajo peso de hormigón, gracias a un método de cálculo desarrollado por el equipo del Profesor Investigador de Bloques en colaboración con expertos en Fabricación Digital del Centro Nacional Suizo de Competencia (NCCR). Los algoritmos aseguran que las fuerzas se distribuyan correctamente entre los cables de acero individuales y que la cubierta pueda tener el diseño que se desee. La red eléctrica pesa sólo 500 kg y el tejido 300 kg, para un total de sólo 800 kg de material.
No sólo la teoría…
Se ha demostrado que es posible construir una estructura de hormigón delgada y compleja con un encofrado ligero y flexible -explicó Block- que evita el derroche innecesario de material. Habiendo trabajado con socios de la industria, estamos seguros de que nuestro método funcionará para lograr lo que será nuestro prototipo de vivienda sostenible.
Aquí está la presentación en vídeo del prototipo de techo de hormigón ultraligero que absorbe la energía solar:
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