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NaturInfoZentrum – Tierra apisonada y almacén de hielo

arcilla apisonada

NaturInfoZentrum – Tierra apisonada y almacén de hielo

Hoy os traemos un nuevo texto, seleccionado y traducido por Inhar Agirrezabal, miembro del equipo de asesorías en bioconstrucción reconocidas por el IEB.

El NaturInfoZentrum tiene un diseño energético innovador. La fachada alterna entre el acristalamiento de suelo a techo, las paredes de madera aislada y las paredes de tierra apisonada autoportante. Los colectores de tubo, la bomba de calor y un tanque de almacenamiento de hielo suministran la calefacción por suelo radiante.

En el Hungerberg de Ludwigsburg, un paisaje cultural con una cantera renaturalizada, biotopos y un hábitat rico en especies de animales y plantas en peligro de extinción, se ha puesto en marcha desde finales de 2013 un proyecto ecológico y energético emblemático, el NaturInfoZentrum (NIZ). Se creó en cooperación entre la ciudad de Ludwigsburg, la Universidad de Ciencias Aplicadas de Stuttgart (HfT) y la Asociación de Apicultores de Ludwigsburg 1, por lo que también se llama Casa Melliferra, la casa de la abeja.

El edificio, incrustado en el paisaje, combina la construcción en tierra apisonada y un diseño energético innovador. Dado que no se utiliza continuamente como sala de la asociación de los apicultores y espacio para la educación sostenible, no tiene que cumplir las normas de aislamiento térmico de la EnEV[1].

La calefacción debe ser controlable de forma flexible. Para encontrar un concepto de calefacción óptimo, se compararon diferentes variantes: un sistema de calefacción eléctrica individual, una caldera de condensación de gas y la tecnología de almacenamiento de hielo con almacenamiento de agua subterránea, bomba de calor, calefacción de suelo y colectores solares de tubos de aire.

La agencia de energía de Ludwigsburg, LEA, realizó un cálculo de eficiencia económica y examinó el impacto ambiental de estas variantes. Al final, se decidió a favor de la tecnología de almacenamiento de hielo, aunque los costos de inversión de esta tecnología son los más altos en comparación con las otras variantes. Sin embargo, esta inversión fue subvencionada al 50%, entre otros por el Ministerio de Medio Ambiente, Clima y Energía del Land de Baden-Württemberg.

Almacenamiento de hielo

Un depósito de almacenamiento de hielo es un tanque de almacenamiento de calor de baja temperatura que funciona junto con una bomba de calor y utiliza el calor de la cristalización del hielo. Los depósitos de hielo sólo suelen ser económicos cuando también se producen cargas de refrigeración, por ejemplo, cuando un sistema de calefacción por suelo radiante existente puede utilizarse para la refrigeración de espacios en verano.

Innovadora tecnología de almacenamiento de hielo

Los cálculos de la LEA muestran que la tecnología de almacenamiento de hielo tiene la energía de funcionamiento y los costes operativos más bajos. Basándose en una vida útil de 15 años, los costos totales de un sistema de calefacción eléctrica son más altos después de sólo 7,5 años, aunque es el más barato de comprar. Después de 11 años, los costos totales de la calefacción eléctrica son también más altos que los de la variante con la caldera de condensación de gas, aunque los largos trazados de las canalizaciones habrían hecho que la conexión de gas fuera aún más cara.

Con 1.312 kg/a, las emisiones de CO2 de la tecnología de almacenamiento de hielo elegida son inferiores a 2.199 kg/a para la caldera de condensación de gas y significativamente inferiores a 4.986 kg/a para la variante con calefacción eléctrica.

La iluminación con LEDs también es de última generación. Sólo el agua caliente de la cocina produce usando electricidad. La bomba de calor dentro del edificio calienta el NaturInfoZentrum con agua caliente de la cubierta o extrae el calor del agua del depósito de hielo. Los tubos de PE de los colectores de tubo del techo son atravesados por el agua y rodeados por el aire exterior. Por lo tanto, absorben la energía de los rayos solares directos, así como el calor del aire, incluso cuando no hay sol.

NaturInfoZentrum
(1) El NaturInfoZentrum en Ludwigsburg calienta y enfría con colectores solares de tubos de aire, bomba de calor y almacén subterráneo de hielo | Foto: Susanne Schreiner, Ciudad de Ludwigsburg
(2) La pared de arcilla de 30 metros de largo almacena el calor del sol y se emplea a veces una pared interior y a veces una pared exterior.
(3) En un proyecto de investigación, se miden las temperaturas de la superficie y las tasas de transferencia de calor | Imagen: Achim Pilz
(4) Boceto del plano para la construcción del muro: Albert Stoecker

Muro de tierra apisonada

El HfT también diseñó la hermosa arquitectura con detalles ecológicos bien diseñados. Siguiendo la idea del diseño, las paredes exteriores alternan entre sólido y vidrio y entre aislado y no aislado: el vestíbulo después de la entrada está acompañado por un gran acristalamiento hacia el sur. Al norte están los baños y un cuarto adyacente, cada uno con una pared exterior hecha de una construcción de postes de madera con aislamiento.

El gran salón de actos se abre al norte y al este por medio de fachadas de vidrio; al sur hay un muro de tierra apisonada de 60 cm de espesor – sin aislamiento, como su base de hormigón, con capas compactadas de trass[2] que evitan la erosión. El material para la tapia es cercano. El loess[3] viene directamente de la zona verde de Hungerberg y la arcilla fue extraída durante la construcción del cercano biotopo Neckar Zugwiesen.

Durante los trabajos de construcción conjunta, se dedicaron un total de 10.000 horas de trabajo de miembros de la asociación de apicultores, estudiantes del HfT de Stuttgart y voluntarios de la Agenda Local de Ludwigsburg.

La investigación sobre la energía

Todos los elementos de vidrio van de suelo a techo y equipados con triple acristalamiento. El techo está hecho madera contrachapada, el suelo está provisto de una capa de asfalto fundido. Gracias a un sistema de control inteligente, el NaturInfoZentrum puede enfriarse en verano a través del circuito de suelo radiante y el calor extraído puede introducirse en el almacén de hielo.

También se instalaron tres sensores para el flujo de calor y las temperaturas de la superficie en el interior. Sus datos son evaluados por el HfT junto con los datos medidos por la ingeniería de servicios de construcción para investigar el comportamiento dinámico de la pared de tierra apisonada. La monitorización del edificio proporciona nuevos hallazgos para que el EnEV pueda ser razonablemente re-escrito algún día.

Datos de construcción del NaturInfoZentrum

Casa Melliferra en Ludwigsburg, 2013

ClienteCiudad de Ludwigsburg, Asociación de Apicultores Ludwigsburg 1 e.V.
Concepto de energíaAgencia de Energía de Ludwigsburg LEA, Universidad de Ciencias Aplicadas de Stuttgart
Oficina técnicaZeeh, Schreyer and Partner, Ludwigsburg
Sistema de control de calefacciónEnisyst GmbH, Pliezenhausen
Superficie del edificio182,76 m2
DISEÑO ENERGÉTICO
Valores U [W/m2K]Muros de arcilla 1.5 / Muros de madera 0.26 / Ventanas 1.1 / Techo 0.19 / Losa de suelo 0.19
Demanda anual de calefacciónaprox. 8.200 kWh
Carga de calefacción del edificio9.500 W
Calefacción de superficie115 m2
Colectores solares térmicos16 m2
Agua salada WPViessmann Vitocal 300
Almacenamiento de hielo10 m3

Autor: Achim Pilz (a.pilz@baubiologie.de), periodista freelance, curador, jurado y consultor, Asesoría IBN, editor jefe de Baubiologie Magazin.

(Permiso de traducción recibido)


[1] Comentario del equipo IEB.

[2] Puzolana natural.

[3] Depósito sedimentario limoso de origen eólico.