En la Escuela Politécnica Federal de Zúrich (ETH de Zúrich) (Suiza) se está desarrollando una prototipo de casa inteligente y sostenible, que tendrá un techo de concreto 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 se 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 se pondrá a prueba el próximo año en los laboratorios NEST de Dübendorf. La última pieza del prototipo es un techo de concreto que absorbe la energía solar y la transforma en electricidad.
El prototipo de cubierta de concreto es una estructura ultrafina, autoportante y curvada. Pero, ¿cómo puede un tejado de concreto 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 energía renovable 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 concreto 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 metros y una superficie total de 160 metros cuadrados. El concreto tiene un espesor medio de 5cm, que se reduce a 3cm en los bordes del techo, mientras que en las superficies de soporte alcanza los 12cm.
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 concreto.
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; ya que la zona bajo el tejado queda completamente libre para realizar trabajos en el interior de las habitaciones.
La red fue diseñada para tomar la forma deseada bajo el peso de concreto, 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.
Se ha demostrado que es posible construir una estructura de concreto delgada y compleja con un encofrado ligero y flexible, que evita el derroche innecesario de material. Habiendo trabajado con socios de la industria, ellos están seguros de que su método funcionará para lograr lo que será su prototipo de vivienda sostenible.
Este texto apareció originalmente en EcoInventos, puedes encontrar el original aquí.
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