¿Qué estrategias proyectuales o nuevas tecnologías pueden integrarse en el diseño arquitectónico sin poner en riesgo al medioambiente? Durante los últimos años, las energías renovables están pisando cada vez más fuerte a nivel mundial y la energía solar fotovoltaica es una de las tantas que presentan un crecimiento exponencial.
Al hablar de energía solar fotovoltaica se hace referencia al hecho de convertir la radiación solar en electricidad a partir de dispositivos denominados células fotovoltaicas. Si bien existen sistemas que se conectan a la red y que son capaces de reducir las emisiones de CO2 a la atmósfera, también existen otros que funcionan de manera aislada donde, por lo general, se requiere de un sistema de acumulación para producir más energía de la consumida y almacenar el excedente, ya que los paneles solo producen energía durante las horas de sol cuando el consumo se necesita todo el día. Según las condiciones climáticas y el consumo de electricidad, se calcula la cantidad de energía a acumular mientras que la cantidad de paneles solares necesarios se obtiene al contemplar la demanda energética en los meses más desfavorables, las condiciones técnicas óptimas de orientación e inclinación y también el sitio geográfico de que se trate.
Alrededor del mundo, arquitectos y arquitectas se encuentran ante el reto de integrar de la mejor manera posible este tipo de sistemas desde el inicio del diseño de sus edificaciones teniendo en cuenta diversas variables como la orientación e inclinación de los módulos, el control de la temperatura de trabajo de las células y su correcta ventilación, la limpieza de las superficies de los módulos evitando grandes pérdidas y también el sombreado.
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Su aplicación sobre las cubiertas suele ser más frecuente al no alterar la imagen de los edificios siendo desde el punto de vista de la eficiencia, fáciles de mantener libres de sombras, de orientar al mejor ángulo solar y también de ventilar. En las cubiertas ciegas, se pueden integrar como un revestimiento superpuesto o un elemento constructivo dentro del sistema de recubrimiento mientras que, en las cubiertas inclinadas, se prefiere evitar la superposición y emplear diseños integrados como tejas fotovoltaicas.
Contemplando las exigencias técnicas que imponen las normativas y los requerimientos para su instalación, desde el punto de vista constructivo, deben cumplirse determinados requisitos como considerar la estructura soporte de los módulos, sus conexiones, su resistencia frente a las cargas o la accesibilidad para su mantenimiento. Quedando a criterio del diseño de los profesionales de la arquitectura, también hay otros parámetros que intervienen en la implementación de los paneles solares que involucran desde el color y la imagen de las células hasta el tamaño de los módulos. A continuación, presentamos una serie de casas ubicadas dentro del territorio latinoamericano que contemplan el empleo de paneles solares desde el diseño del proyecto, buscando aportar calidad y confort a la arquitectura construida.
Argentina
Casa La Escocesa / DUB Arquitectura
- Ubicación: 25 de Mayo, Buenos Aires, Argentina
- Año: 2022
"A pesar de estar en una zona de mucho calor, La Escocesa no utiliza energía de red y requiere de muy poca climatización a lo largo del año. Esto se debe a que se emplearon varias estrategias de diseño bioambiental para su desarrollo. Algunos ejemplos son los siguientes: todos los ambientes tienen ventilación natural cruzada, protección solar constante, e iluminación natural y se minimizan las superficies vidriadas en las orientaciones sur y oeste. En baños y pasillo se diseñaron lucarnas cenitales para lograr un consumo de luz artificial mínimo. Así también, la casa está aislada por mantos de lana de oveja, ajustando el espesor de la misma según la orientación."
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Estancia Morro Chico / RDR arquitectos
- Ubicación: Patagonia Argentina
- Año: 2019
"Un capítulo importante de las mejoras fue la introducción de sistemas de producción de energías limpias y renovables. Esto se realizó a través de la instalación de paneles solares y molinos de viento, como así también por medio de una caldera a leña proveniente del raleo de los bosques de ñires del lugar. Esta caldera funciona con apoyo de gas envasado y ha reemplazado la utilización histórica del carbón proveniente de los yacimientos cercanos de Río Turbio.
El ordenamiento del conjunto retoma y reelabora el modelo de aldea compacta característico de los cascos de estancia de la región en el que las construcciones utilitarias y de vivienda se agrupan para mitigar el rigor del clima y crear lugares acogedores en el desierto patagónico."
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Chile
Vivienda 3C2C / Citic
- Ubicación: Lago Rupanco, Región de los Lagos, Chile
- Año: 2021
"La construcción de la casa no solo trae a sus habitantes al lugar sino que también la preocupación de la familia por el medio ambiente; la vivienda es capaz de producir 5600 KW de energía eléctrica con paneles fotovoltaicos ubicados en la cubierta del tercer volumen; reutiliza el 100% de las aguas para riego a través de una planta de tratamiento; y ha contribuido a regenerar el entorno con bosque nativo plantado posteriormente a la construcción; se consideraron además materiales orgánicos como estructura de madera para reducir a mínimos el uso de hormigones, se aíslo con lana de oveja y tiene iluminación de bajo consumo. Por último, se la proveyó de una huerta integrada al jardín con frutos para las distintas estaciones."
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Casas Lago Colico / Benjamin Goñi Arquitectos + Claro + Westendarp Arquitectos
- Ubicación: Cunco, Chile
- Año: 2018
"Las casas consideran en el diseño paneles solares para la generación de electricidad, debido a que están en un lugar al que no llega el trazado de la red eléctrica, por lo que los ángulos de la techumbre consideran la inclinación para facilitar la acumulación de energía."
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Costa Rica
Casa Nonosi / Inverse Project
- Ubicación: San Antonio, Costa Rica
- Año: 2018
"Afortunadamente en Costa Rica, el 90% de la producción de electricidad se produce a partir de fuentes renovables como la energía hidroeléctrica, geotérmica y eólica. A pesar de esto, los diseñadores se esforzaron por reducir significativamente el consumo de energía. Se instaló iluminación LED para el 100% de la casa. El agua caliente es proporcionada por paneles solares. Además, al diseñar con ventilación cruzada el aire acondicionado no era necesario y, por lo tanto, no se incorporó al proyecto. La reutilización de una gran parte de la estructura existente ayudó a reducir las emisiones de CO2 en la construcción. Y por último, la cubierta metálica que se retiró del edificio original se reutilizó como cubierta metálica para las losas de techo de hormigón."
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México
Casa Ocoxal / A-001 Taller de Arquitectura
- Ubicación: Valle de Bravo, México
- Año: 2020
"Parte de la composición característica del terreno es una cañada en la que se encuentra el río que alimenta un molino hidráulico desde el cual se crea energía eléctrica que abastece en un 70% a la casa, una red de distribución, un canal de riego y aprovechamiento de aguas, humedales, zonas de plantación, árboles frutales y huertos de cosecha. La planta de recolección de agua pluvial, misma que es filtrada y destinada a abastecer el sistema hidrosanitario, la alberca y el riego de las áreas verdes. El agua que no es utilizada es regresada al río, generando un 0% de desaprovechamiento.
Se implementaron tecnologías pasivas de control bioclimático con la intención de aprovechar los recursos naturales del entorno y regular los distintos factores que afectan la habitabilidad y el confort, como la humedad y la temperatura. 20 paneles solares ubicados en la azotea son los encargados de mantener la temperatura cálida en los baños y la alberca."
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Casas inteligentes Zacatepetl Residencial / Pabellón de arquitectura
- Ubicación: Ciudad de México, México
- Año: 2019
"Se instalaron paneles solares orientados totalmente hacia el sur con una exposición completa durante todo el año. Así mismo, se instalaron calentadores solares en cada una de las viviendas para poder contribuir al ahorro de gas para calentar el agua utilizada en los baños y cocinas.
Todo este sistema de ahorro y optimización de recursos es controlado y monitoreado en tiempo real por un innovador sistema de domótica que se desarrolló específicamente para este proyecto en colaboración con un grupo de Ingenieros especializados en ingeniería mecatrónica y sistemas.
Este sistema está directamente conectado a toda la casa, y por un lado permite el chequeo del estado y gasto de los recursos en tiempo real y por otro, sirve para poder controlar automáticamente todos los sistemas de persianas, iluminación y seguridad. Planteando una completa practicidad y comodidad a la vivienda mientras se concientiza al usuario acerca del gasto energético y la importancia del ahorro de recursos. Ahorrando en conjunto con todas las implementaciones activas y las pasivas hasta un 65% de los recursos."
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Brasil
waterlilliHaus / SysHaus
- Ubicación: Joanópolis, Brasil
- Año: 2019
"Tanto lilliHaus como waterlilliHaus pueden estar en la red (on-grid) o fuera de la red (off- grid). Cuando no está conectado a la red, como en el caso de esta, los paneles solares generan energía que se acumula en un sistema de batería y se usa cuando es necesario a 12 o 110 voltios.
Todas las aguas negras y grises pasan a través de una estación de tratamiento aeróbico y biológico a través de un sistema de biodigestores trifásicos para finalmente regresar al medio ambiente en condiciones de pureza física, química y bacteriológica.
Para el suministro de agua potable, se puede tratar el agua sobre la cual se coloca la casa. Cuando se encuentra en un lugar sin recursos hídricos naturales, puede obtener agua a través de un catalizador de agua extraído del aire.
Una evaluación de las condiciones del lugar donde se implantará la casa es importante para definir la mejor opción."
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Casa Avaré / Sergio Sampaio Arquitetura + Planejamento
- Ubicación: Avaré, Brasil
- Año: 2018
"La modularización del diseño a través de elementos de composición, el uso predominante de componentes de matriz renovables (madera), estructuras livianas y partes segmentadas fácilmente transportables ha optimizado el tiempo de construcción y ha reducido drásticamente el consumo de agua, la generación de basura y los desperdicios de materiales. Además, la planificación del proyecto y la adopción de procesos innovadores promovieron la calificación técnica de la mano de obra local y los proveedores durante el monitoreo del edificio.
Las propiedades de aislamiento térmico de la madera, mucha ventilación y luz natural, fachadas ventiladas, techo de jardín sobre mantas termoplásticas y paneles solares para calentar el agua aseguran la comodidad ambiental y reducen los costos de energía por el uso de la luz artificial y el aire acondicionado. Una casa más eco-sustentable."
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* Los textos son descripciones enviadas por los propios autores de los proyectos.
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