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Investigación: Proyectos innovadores en el sector de cerramientos

trónica de la Universidad de Minho, junto al Fraunhofer Institute de la Universidad de Aalborg (Dinamarca), han aportado el I+D necesario para la puesta en marcha de Climawin que, a nivel privado, ha sido impulsado por Solearth Architecture (Irlanda); Rauh Fensterbau (Ale- mania) y Horn Vinduer (Dinamarca).

Climawin es un sistema de ventilación “con recupera- ción de calor pasiva”, lo que, como hemos mencio- nado anteriormente, puede generar ahorros energéti- cos de casi el 25% en edifi cios antiguos. Y esto sucede así porque, tal y como explica Brian O’Brien, “en los climas fríos, Climawin está diseñado para aumentar el confort, precalentando el aire en las fachadas Norte, Este y Oeste, y mediante la captación solar en las fachadas orientadas al Sur. Para climas más cálidos, tiene una función de autorrefrigeración que permite la entrada de luz natural al tiempo que reduce el calor solar no deseado”.

La nueva tecnología consigue de este modo optimizar tanto el aislamiento térmico como la captación de la energía solar y el control de la luz natural, motivos que invitan a los responsables del consorcio a espe- rar “que la ventana mejore signifi cativamente la efi - ciencia energética y el confort térmico, tanto en edifi - cios residenciales como comerciales, que actual- mente no cuentan con sistemas de ventilación efi - cientes”. Climawin “precalienta el aire de ventilación entrante gracias a la energía proveniente de células radoras de energía, son los pacientes a los que mejor

encajaría el tratamiento Climawin. Por este motivo, la tecnología desarrollada por el consorcio europeo se postula como una clara alternativa de negocio para el segmento de la rehabilitación, que con la instalación de Climawin en edifi cios poco efi cientes podrá lograr reducciones del consumo de energía muy signifi cati- vas y acortar considerablemente los plazos de amorti- zación de los proyectos de mejora.

Desde la Comisión Europea, organismo que ha fi nan- ciado con 1,4 millones de euros el proyecto Climawin, explican que las nuevas ventanas de alto rendimiento tratarán de solucionar el problema de las pérdidas de energía en la edifi cación, especialmente en las cons- trucciones más antiguas. “En invierno, las ventanas y la ventilación son una importante fuente de pérdida de calor”, subrayan desde Bruselas, para añadir un nuevo dato que hace que Climawin se convierta en una opción aún más atractiva para el segmento de la rehabilitación. Y es que esta tecnología “también tiene una función de autoenfriamiento apropiada para los climas cálidos”, lo que “permite reducir el uso del caro aire acondicionado”. Estas ventanas son, pues, “adecuadas para todo tipo de climas”. En el desarrollo de Climawin han participado pymes ale- manas, danesas e irlandesas, aunque países del Sur de Europa, como Portugal, han tenido un papel decisivo en el consorcio. En este sentido, el Departamento de Elec-

Climawin es un sistema de ventilación “con recuperación de calor pasiva”, lo que puede generar ahorros energéticos de casi el 25% en edifi cios antiguos.

solares y se regula de forma automática desde los sensores de las habitaciones”, explica O’Brien, quien detalla algunas de las ventajas competitivas que la nueva ventana de alto rendimiento tiene frente a otras opciones disponibles actualmente en el mercado. Entre ellas, el portavoz del consorcio europeo destaca “el elevado aislamiento térmico, aperturas regulables para la entrada controlada de aire, marco con doble capa de acristalamiento, fi ltros de aire, un sistema electrónico integrado y comunicación inalámbrica entre los sensores de las habitaciones y las ventanas (de forma que la instalación pueda adaptarse sin modifi car el cableado)”.

Desde Climawin explican que sus ventanas de alto rendimiento “estarán disponibles en toda Europa a fi nales de 2014 en madera, aglomerado, aluminio y una versión de aluminio revestido (aluclad)” a través de los fabricantes implicados en la iniciativa. En cual- quier caso, las previsiones del consorcio son tan opti- mistas que prevén la venta de licencias comerciales a productores locales en el seno de la Unión Europea para que estas compañías pueden “integrar la tecnolo- gía Climawin en su propia producción”. Las perspecti- vas no son menos halagüeñas para los mercados de fuera de Europa, pues el consorcio prevé “importantes ventas en los Estados Unidos, Canadá y Rusia”. Las buenas previsiones en lo que a la comercialización de las nuevas ventanas se refi ere han impulsado a Michael Jennings, portavoz del Comisionado Europeo de Investigación, Innovación y Ciencia de Máire Geoghegan-

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Quinn, a subrayar que “Climawin muestra que las bajas emisiones de carbono también pueden representar una gran oportunidad de negocio para las pymes, que son la columna vertebral de nuestra economía”. Para Jennings, el benefi cio no será solo para los productores, sino tam- bién para “los consumidores y las empresas mediante la reducción de las facturas de energía”.

F2TE3, aislamiento y diseño

En el ámbito del I+D en cuanto a efi ciencia en la edifi - cación, España sigue de cerca los pasos de la Unión Europea. Un ejemplo es el sistema de cerramiento ligero superaislante desarrollado por el arquitecto Luis Alonso Pastor, profesor de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM), el F2TE3, premiado por el Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) como uno de los proyectos “Innovadores menores de 35 de España”. Dicha mención reconoce los diez proyectos más pun- teros en ciencia y tecnología de nuestro país elabora- dos por jóvenes menores de 35 años y, en el caso concreto de Pastor, valora que se trate de un proyecto de cerramiento ligero superaislante basado en mate- riales y sistemas utilizados en otras industrias pero adaptados a la construcción que, a su vez, permite libertad a la hora de diseñar los edifi cios.

Tal y como explica Pastor, este proyecto parte del “ecodiseño, la calibración y la validación del sistema de fachada F2TE3 (Free Form Transparent Energy Effi ciency Envelope)”, es decir, es un tipo de cerra- miento que se basa en la combinación de un mate- rial compuesto por sílice del que se ha extraído el aire a través de los poros de dicho material creando una red de cámaras de vacío que multiplican la capacidad de aislamiento.

Tanto es así que, a pesar de los 3,5 cm de espesor que requeriría la fachada con este novedoso sistema, su capacidad de aislamiento es un 6% superior al de un cerramiento convencional de 35 cm de grosor. Además, cuenta con un 89% de transparencia, lo que permitirá que se transmita la luz y que los edifi - cios puedan diseñarse de forma más libre.

MUCHO MARGEN DE MEJORA

Varios de los ponentes que participaron en la jornada “Retos y desafíos de la nueva edifi cación”, organizada el pasado 7 de abril en Madrid por CIC Arquitectura y Sos- tenibilidad en colaboración con el Coam, coincidieron en señalar que los edifi cios son “verdaderos devoradores de energía”. Y esta afi rmación es tanto más cierta en el caso español, pues nuestro parque reúne unas características que hacen que su factura energética se dispare desmesuradamente.

Y es que el 44% de los más de 17 millones de viviendas que hay en nuestro país fueron construidas antes de 1979, mientras que otro 49% se levantó entre ese año y 2005, según el Estudio sobre Consumo Energético del Sector Residencial en Espa- ña elaborado por el Instituto para el Ahorro y la Diversifi cación de la Energía (Idae). Las necesidades energéticas del sector residencial en España representan el 17% del consumo fi nal total y el 25% de la demanda de energía eléctrica. Y, según el Idae, esta situación está lejos de invertirse, pues este segmento de actividad es uno de los que ha registrado “mayor crecimiento en los últimos años, tanto en su consu- mo como en su intensidad energética asociada”.

La calefacción es uno de los elementos que más peso tiene en el consumo fi nal de una vivienda. En este sentido, el estudio del Idae revela que “el consumo medio de un hogar español es de 10.521 kWh”, el 47% de los cuales se corresponden a los sistemas para mantener el confort térmico en el hogar, porcentaje que podría verse reducido signifi cativamente si en nuestros edifi cios se aplicaran algunas de las solu- ciones mencionadas en el presente reportaje.

El arquitecto Luis Alonso Pastor, profesor de la UPM, es el creador del sistema F2TE3, premiado por el MIT.

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Para hacerlo posible, Pastor decidió contar para su proyecto con aerogel puesto que, según el arquitecto, se trata del “material de aislamiento térmico transpa- rente más efi caz que existe en la actualidad”. Tras analizar los sistemas de cerramiento que hay en el mercado y los prototipos de laboratorio, Pastor llegó a la conclusión de que ninguno de ellos cumplía con las exigencias actuales pero que algunos de sus ele- mentos podrían ser utilizados para generar un sis- tema que sí las cumpliera. Así, el arquitecto se deci- dió por los paneles Vaccum insulation con cámara de vacío, el aerogel monolítico anteriormente mencio- nado y el poliéster reforzado, todo ello formando una cápsula. “La conjunción de estos tres elementos de diseño: cámara de vacío, aislamiento de aerogel monolítico y el de polimetil metacrilato reforzado con nanofi bras, ha permitido defi nir un nuevo sistema de cerramiento que ofrece un alto ahorro energético y que además permite el diseño mediante formas libres arquitectónicas”, explica Pastor, quien desarrolló dicho sistema durante la realización de su tesis doc- toral del departamento de Construcción y Tecnología Arquitectónicas de la UPM, califi cada con Sobresa- liente Cum Laude.

Esta búsqueda incansable de nuevos materiales por parte de Pastor parte del hecho de que, según el arquitecto, “casi el 90% de los materiales que se uti- lizan en nuestra arquitectura ya se utilizaban hace 2.000 años”, como por ejemplo, el hormigón, la madera, el ladrillo o el vidrio, y que a su juicio segui- mos construyendo como lo hacían lo romanos. “Todo esto me llevó a investigar y tratar de imple- mentar en mis proyectos los nuevos materiales y sis- temas de que disponen otras industrias, así como a utilizarlos como herramientas para solucionar pro- blemas que llevan décadas sin tener una solución acorde a nuestra época”, explica Pastor.

La fachada F2TE3 ya ha sido patentada en la Ofi cina Española de Patentes y Marcas (OEPM) y, según confi rma el propio Pastor, actualmente se encuentra en plena negociación con varias empresas para comenzar las etapas de preindustrialización, fabri- cación e industrialización del proyecto. En este sen- tido, y tal y como explica el arquitecto, su intención es dirigir su producto a las “muros de cortina”, puer- tas y ventanas; un mercado muy competitivo al que no tiene miedo puesto que asegura que el coste de su sistema es menor que el de la competencia; entre un 1,4% y un 3,7% más barato, a pesar de que ofrece unas prestaciones mayores: “Entre un 80% y un 91% más de aislamiento y unos ahorros económicos para el usuario fi nal de entre un 42% y un 77%”. Además, la vida útil de este sistema es cinco veces mayor que el de otros sistemas de aisla- miento, “elimina la rotura frágil de los dobles acris- talamientos y su ecodiseño permite reducir la huella

de carbono de sus primeras fases de fabricación”. Por otro lado, y según explica el creador de F2TE3, dicho sistema ofrece una transmitancia de entre un 46,4% y un 25,38% menos que otros sistemas simi- lares, “lo que redunda en más efi ciencia energé- tica”; mientras que “la unión machihembrada de las juntas del sistema reduce los puentes térmicos”. Pastor está completamente convencido de la com- petitividad de su sistema puesto que cumple con todas las exigencias de las nuevas corrientes arqui- tectónicas. “En la actualidad, las vanguardias arqui- tectónicas demandan un sistema constructivo para fachadas y cerramientos que sea ligero, de forma libre y de superfi cie continua y de alta efi ciencia energética, pero que a su vez permita el paso de la luz natural y su retroiluminación”, explica Pastor, quien considera que la sociedad está cada vez más concienciada con la efi ciencia en la edifi cación. Uno de los principales obstáculos que reconoce Pastor a la hora de desarrollar su novedoso sistema es la fi nanciación puesto que, según el arquitecto, en nuestro país no existe inversión “si no se ve el producto terminado”; todo ello sin contar con los recortes en el ámbito de la investigación debido a la crisis. “Con los recortes brutales que se están reali- zando en el campo de la investigación en nuestro país, los que buscamos innovar a nivel tecnológico nos encontramos asfi xiados. Innovar y emprender a día de hoy es misión casi imposible en España”, lamenta el arquitecto, quien reconoce encontrarse en plena búsqueda de socios capitalistas puesto que sin recursos “no vamos a poder avanzar a una velocidad adecuada”.

TENDENCIAS. Las vanguardias arquitectónicas