En el campo de la investigación concerniente a la arquitectura modular ligera y energéticamente eficiente, se construye el Bubble Zero como un prototipo que han llevado a cabo un grupo de investigadores del departamento de arquitectura del ETH de Zúrich, la School of Computer Engineering, Nanyang Technological University, de Singapur y la School of Design and Environment, National University of Singapore, y cuyo desarrollo queda recogido en el artículo "BubbleZERO—Design, Construction and Operation of a Transportable Research Laboratory for Low Exergy Building System Evaluation in the Tropics".
El desarrollo de este modelo, y más aún su documentación en un artículo indexado, supone un caso excepcional de construcción modular y eficiencia energética combinados. Fuera de este caso, claramente referenciado, se podrían señalar las casas solares de los concursos del Solar Decathlon.
El equipo que ha llevado a cabo el Bubble Zero (a partir de un contenedor de transporte marítimo de mercancías enviado desde Suiza) lo ha tomado como un modelo experimental, diseñado en el ETH en Zúrich, para un clima tropical como el de Singapur.
En este modelo se han puesto en marcha sistemas de baja exergía, y su correspondiente tecnología adaptada e integrada a los sistemas y soluciones constructivas concebidos con visión de conjunto y con las consideraciones espaciales y estéticas necesarias para completar un buen diseño a nivel arquitectónico. Para esto se han utilizado dos contenedores para transporte de mercancía en barco de unos 20 pies (14,88 m² / 32,6 m³ aprox.) cada uno.
Los sistemas de baja exergía puestos en funcionamiento en este modelo utilizan conceptos basados en la segunda ley de la termodinámica que definen el término exergía como una extensión del concepto de energía, que representa los cambios en la entropía.
El objetivo era diseñar un espacio para evaluar el desempeño de estos sistemas integrados a la construcción y usando un enfoque de diseño integrado. El modelo contiene paneles de refrigeración radiantes y suministro de aire descentralizados, además de un sistema de autosombreado mediante burbujas inflables en la piel exterior; también se ha utilizado un acristalamiento de baja emisividad experimental e iluminación tipo LED.
Siendo la escala del Bubble Zero pequeña con relación a un edificio de oficinas convencional, se ha intentado recrear las condiciones propias (por ejemplo, las cargas de enfriamiento sensible) de un edificio de mayor escala.
Este efecto se consigue al implementar la piel externa como una protección al soleamiento y al sobrecalentamiento, produciendo ese aspecto "burbuja" del laboratorio.
Sobre las chapas de acero de los contenedores se colocan 5 cm de espuma aislante rígida XPS, una capa interior de material (poliéster blanco cubierto de PVC), una cámara de aire presurizada que hace que se expanda la burbuja, otra capa exterior de material (con un 75 % de reflectancia) y una red de cables. Los sistemas de ventilación y de climatización para la creación de la zona de confort interior son los principales escenarios de ahorro del prototipo, junto con una red hidrónica de circulación de agua compuesta por colectores, redes de circulación y las propias unidades de ventilación descentralizadas y máquinas enfriadoras.
En un clima tropical como el de Singapur, los temas de la deshumidificación y la ventilación son fundamentales. Con los sistemas Low Ex se han conseguido temperaturas interiores dentro del rango de confort (22,7°/23,7°).
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