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Resumen: La participación de la Universidad Politécnica de Madrid en el segundo concurso internacional Solar Decathlon ha supuesto un reto, tanto a nivel teórico como práctico. Fue celebrado en Washington en septiembre y octubre de 2005, y el objetivo era el desarrollo, diseño y construcción de un prototipo de vivienda unifamiliar alimentada por energía solar. El proyecto de la UPM presentado al concurso, llamado Magic Box, ha conseguido poner en marcha una experiencia interdisciplinar muy enriquecedora, con la participación de instituciones universitarias del campo de la arquitectura, la ingeniería y la innovación tecnológica: el Instituto de Energía Solar (IES) de la Escuela Técnica Superior de Ingenieros de Telecomunicaciones, la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de Madrid (ETSAM) y el Centro de Domótica Integral (CEDINT).
El evento, que reunió a 18 equipos representantes de universidades americanas y europeas, consiste básicamente en el diseño y construcción de una vivienda unifamiliar alimentada exclusivamente por energía solar, que responda a las necesidades de un hogar del siglo XXI y permita demostrar el uso práctico de las energíaserenovables en la vida cotidiana.
La denominación «decathlon» responde a las características del concurso, formado por diez pruebas en las que los participantes, denominados decathletas --estudiantes de las universidades participantes--, deben demostrar a profesionales de los ámbitos de la arquitectura, la ingeniería, a los medios de comunicación y al público en general, en la fase final de demostración de los prototipos (que se celebra en el National Mall de Washington), la viabilidad de realizar tareas cotidianas. Las diez pruebas que conforman el concurso están basadas en tres principios básicos que sustentan el espíritu de la competición:
El Cuadro 1 resume el contenido de las pruebas, que son básicamente de dos tipos:
El equipo ganador es el que más puntos consiga en el conjunto de las diez pruebas.
| Prueba | Nombre-Descripción | Máxima puntuación |
| 1 | Arquitectura. En qué medida la vivienda satisface las necesidades humanas de confort, demuestra una buena organización de espacios y es visualmente atractiva. | 200 |
| 2 | Atractivo. Grado de aceptación de la vivienda desde la perspectiva de la demanda social (mercado). | 100 |
| 3 | Desarrollo del Proyecto. Nivel de calidad de los documentos relativos al diseño, construcción y coste de la vivienda, así como el modelado energético de su comportamiento. | 100 |
| 4 | Comunicaciones. Elaboración de contenidos para explicar las particularidades de la vivienda (principios de diseño, tecnologías empleadas) y presentación del equipo a los visitantes (organizadores, profesionales de distintos sectores, colegios, medios de comunicación, usuarios de internet). | 100 |
| 5 | Confort. En qué medida la vivienda proporciona niveles adecuados de temperatura, humedad relativa y calidad del aire. | 100 |
| 6 | Equipamiento. Funcionamiento diario de electrodomésticos empleados habitualmente (lavadora, lavavajillas, microondas, nevera, televisión, video, ordenador...) | 100 |
| 7 | Agua caliente. Suministro diario de determinada cantidad de agua caliente sanitaria. | 100 |
| 8 | Iluminación. En qué medida la vivienda proporciona niveles adecuados de iluminación natural y artificial, utilizando tecnologías eficientes. | 100 |
| 9 | Balance energético. En qué medida la energía solar es capaz de suministrar la electricidad requerida para satisfacer las necesidades de la vivienda. | 100 |
| 10 | Movilidad. Una vez satisfechas las necesidades diarias de electricidad, suministro de electricidad sobrante para alimentar un coche eléctrico con el que realizar determinados recorridos. | 100 |
El calendario definitivo que rigió la fase final del concurso SD se muestra a continuación. Como puede observarse, los equipos dispusieron de una semana para la construcción y puesta en marcha de sus prototipos. Las viviendas fueron objeto de las pruebas anteriormente mencionadas durante siete días (más tres jornadas de puertas abiertas, de apertura final al público) y se desmontaron en otros tres días. El calendario definitivo fue:
Las universidades participantes fueron:
En este sentido, el objetivo que inspira de la propuesta española de vivienda solar autosuficiente participante en el concurso Solar Decathlon, bautizada como Magic Box, es el de la calidad de vida. Así, se ha prestado especial importancia a aspectos tales como la calidad del aire, el confort térmico, la humedad y la adecuada distribución de temperaturas en el interior. De gran relevancia igualmente, dadas las características del concurso --limitación de la fuente de energía utilizable a la solar captada por la vivienda--, es la minimización de las necesidades energéticas mediante la aplicación de principios de diseño bioclimáticos procedentes de la arquitectura vernácula española, optimizados gracias a la integración de tecnologías actuales disponibles para el acondicionamiento y la producción de electricidad y agua caliente sanitaria (sistemas de energía solar fotovoltaica y térmica). El uso de las tecnologías de la información y las comunicaciones para el mantenimiento de las variables de confort y la gestión energética de los consumos constituye un tercer elemento innovador que contribuye al objetivo planteado.
Conviene mencionar en este punto que el equipo coordinador del proyecto ha compartido desde sus inicios el deseo de que la participación de la UPM en el concurso Solar Decathlon trascienda los aspectos meramente derivados de las pruebas a superar, y constituya una experiencia lo más enriquecedora posible para el conjunto de nuestra universidad y de la sociedad en general. Así, el equipo participante en el concurso SD ha constituido un claro ejemplo de trabajo multidisciplinar, con el que se ha potenciado la sinergia derivada de unir el conocimiento y la experiencia de escuelas, institutos y centros de investigación, con la ilusión y el trabajo de sus estudiantes. El resultado, presentado en diversas jornadas, foros y ferias, y difundido por numerosos medios de comunicación ha supuesto un excelente ejemplo de lo que la colaboración universidad-empresa puede lograr, dada la excelencia científica y tecnológica existente en España en las disciplinas involucradas.
En este sentido, se han definido grupos de trabajo especializados en las tres grandes áreas que definen la propuesta Magic Box:
Las funciones de coordinación que desempeñan los centros participantes de la UPM son las siguientes:
Cabe destacar la participación de las Escuelas Técnicas Superiores de Ingenieros de Telecomunicación e Ingenieros Agrónomos, centros que han proporcionado soporte logístico (cesión de espacios e infraestructuras) a las oficinas del proyecto, así como para la construcción de los prototipos en Madrid antes de su traslado a los Estados Unidos, que ha tenido lugar en las instalaciones de la ETSI Agrónomos. La ETSI de Telecomunicación, por su parte, ha proporcionado un importante apoyo en tareas de comunicación.
Este primer prototipo está siendo objeto de investigaciones en el contexto del Proyecto de Investigación Heliodomo: nuevo concepto de vivienda autosuficiente, perteneciente al Plan Nacional de Investigación Científica, Desarrollo e Innovación Tecnológica (2004-2007) del Ministerio de Educación y Ciencia.
Las Láminas 2 a 7 muestran diversas imágenes de la participación de la UPM en el concurso. En lo referente a la puesta en marcha de la vivienda en España una vez finalizado el concurso, se ha enviado el prototipo 2 a China para la participación en el evento Future House Expo (en Pekín). En cambio, es el primer prototipo el que se ha trasladado a un nuevo emplazamiento para la realización de las actividades de investigación contempladas en el proyecto Heliodomo: nuevo concepto de vivienda autosuficiente. El traslado y construcción desde su emplazamiento inicial (ETSI Agrónomos) hasta el lugar definitivo (ETSI de Telecomunicación) se ha realizado entre los meses de diciembre de 2005 y julio de 2006.
| Team | Overall Points | Overall Standings |
| Colorado | 853.716 | 1 |
| Cornell | 826.039 | 2 |
| Cal Poly | 809130 | 3 |
| Virginia Tech | 784.501 | 4 |
| NYIT | 745.614 | 5 |
| Texas | 721.235 | 6 |
| Missouri Rolla | 718.059 | 7 |
| Maryland | 708.592 | 8 |
| Madrid | 704.844 | 9 |
| Pittsburgh | 653.575 | 10 |
| Puerto Rico | 626.605 | 111 |
| Crowder(MD) | 625.423 | 12 |
| Florida Intl | 608.009 | 13 |
| Canada | 586.383 | 14 |
| Washington State | 575.215 | 15 |
| RISD | 571.492 | 16 |
| Michigan | 545.568 | 17 |
| U Mass Dartmounth | 326.755 | 18 |
The final results are in after two years of preparation and a week of competition, the University of Colorado won the 2005 Solar Decathlon. Below are the scores and standings.
| Contests | Milles/Currents Points | Currents Standing |
| Architecture | 154.000 | 7 |
| Dwelling | 75.000 | 9 |
| Documentation | 89.040 | 2 |
| Communication | 69.650 | 15 |
| Comfort Zone | 55.845 | 11 |
| Appliances | 64.517 | 6 |
| Hot Water | 72.583 | 4 |
| Lighting | 87.912 | 3 |
| Energy Balance | 0,000 | 6 |
| Getting Around | 36.297 | 7 |
There are the final scores for the 2005 Solar Decathlon. The results were announced on Friday, Oct, 14, 2005, at 2 p.m.
La valoración que para el equipo de la UPM merecen los resultados obtenidos es positiva, si bien las condiciones en las que se desarrolló el concurso no fueron, lamentablemente, las ideales para una exhibición solar. En ningún momento, durante la semana de exhibición, exposición al público y desarrollo de las pruebas, salió el sol. Más bien abundaron la lluvia y el mal tiempo.
Todo esto que, evidentemente, afectó a todos los concursantes, perjudicó la brillantez del evento en general. No obstante, algunas de las propuestas fueron más perjudicadas que otras. Así, aquellas que realizaban grandes aportaciones de desarrollo, creación y aprovechamiento energético estuvieron más perjudicadas, al no poder demostrar sus innovaciones. Aquellas otras propuestas más convencionales, que no tenían nada que demostrar, no tuvieron tantos perjuicios. De igual modo, las propuestas de peor nivel tecnológico aprovecharon mejor las condiciones del mal tiempo, frente a las propuestas con innovaciones tecnológicas que integraban sistemas de alto aprovechamiento energético.
Nosotros optamos, como se ha comentado, por hacer funcionar la casa en casi todos los aspectos. Por tanto nuestro balance fue negativo, llegando a casi vaciar las baterías al final del concurso.
En ese sentido, la propuesta de la UPM fue de las más castigadas por el mal tiempo --el transporte produjo daños importantes en algunas secciones de la casa que, no obstante, se lograron reparar--, a pesar de lo cual el equipo optó por hacer funcionar la casa en casi todos los aspectos (en detrimento del Balance Energético, pero con el objeto de mostrar las innovaciones incorporadas). El resultado es, creemos, ciertamente brillante, como muestran la segunda posición en la prueba de Documentación [Documentation]: los planos y especificaciones elaborados fueron los mejor valorados; la tercera en Iluminación [Lighting]; y la cuarta en la prueba de Agua Caliente [Hot Water]: el diseño del sistema fue el segundo mejor valorado por parte de los jurados.
Por otra parte, siempre se tuvo la intención de que las piezas resultantes tuvieran la proporción y las medidas adecuadas para su transporte en contenedores estándar, del tipo de los empleados habitualmente en el transporte marítimo. Sin embargo, la experiencia ganada con la participación en el SIMA 2005 --en particular con el transporte, montaje y desmontaje-- reveló la dificultad de realizar el montaje en el tiempo objetivo. Por ello, y aunque las piezas eran todas de tamaño adecuado para su transporte en contenedor, se decidió dejar premontados algunos de los sectores, concretamente el salón-caja desplazable, el cuarto de baño, la cubierta (dividida en tres grandes segmentos) y los cuatro muros principales.
La necesidad anterior, combinada con la compleja logística del traslado del prototipo desde Madrid a Estados Unidos, y una vez allí, hasta el National Mall de Washington (lugar perteneciente a la Red de Parques Nacionales), planteó enormes dificultades a la hora de encontrar una empresa con capacidad y recursos, tanto en España como en Estados Unidos, y conocimientos adecuados para abordar semejante reto.
Seguidamente se describen las actividades logísticas asociadas a la participación de la UPM en el concurso SD: transporte de los materiales a EEUU, tareas de montaje y desmontaje en el National Mall, traslado de materiales a Baltimore (importación a España) y viaje del equipo.
Se realizó el transporte de las tres secciones de las que consta la cubierta, así como de los módulos formados por el salón-caja desplegable y el cuarto de baño (total cinco piezas, con un volumen de 286,626 m3). Los materiales salieron de Madrid el 5 de agosto de 2005, y fueron embarcados en el puerto de Valencia, de donde salieron rumbo a Baltimore el 8 de agosto, llegando a su destino el 14 de septiembre.
Se realizó el transporte de la mayor parte de materiales y equipos del prototipo (incluyendo estructuras para exteriores), en un total de cinco contenedores de 40 pies (tres High Cube y dos Open Top, total 255 referencias). Los contenedores se llenaron en el almacén de Madrid, y fueron embarcados en el puerto de Valencia, de donde salieron rumbo a Baltimore el 30 de agosto, llegando a su destino el 12 de septiembre.
Se realizó el transporte de los cuatro muros, premontados --recubrimientos interiores y exteriores incluidos-- y debidamente protegidos mediante estructuras diseñadas específicamente para tal fin. Debido a las dificultades para encontrar transporte marítimo que admitiera la carga y que asegurase la llegada dentro de los plazos requeridos, fue necesario realizar el transporte en avión. Los muros salieron de Madrid el 5 de septiembre, y llegaron a Baltimore el día 9.
Se realizó el envío de herramientas, equipos de protección personal, material de oficina y algunos equipos que estuvieron probándose hasta el mes de septiembre, pertenecientes a la instalación solar fotovoltaica. La mercancía salió el 19 de septiembre de Madrid.
Se realizó el envío de vidrios, así como algunos equipos que fueron robados del emplazamiento donde se encontraba el prototipo durante el mes de agosto, y que hubo que reponer convenientemente. La mercancía salió el 22 de septiembre de Madrid.
Se realizó el envío de material de oficina y publicidad sobre el proyecto para ser entregada durante el concurso. La mercancía salió el 27 de septiembre de Madrid.
Los envíos anteriores requirieron de la preparación de los materiales y su traslado a los almacenes para su agrupación y en ocasiones paletizado.
Además de los materiales de embalaje empleados, habitualmente, hubo que fabricar otros a medida --caso del embalaje de los cuatro muros premontados--, así como materiales para el refuerzo especial de ciertas piezas, estructuras de exteriores y equipos.
Por otra parte, las mercancías se recibieron en los EEUU (trámites aduaneros) y se trasladaron a los almacenes contratados, situados en Baltimore.
En este apartado se contemplan actividades de transporte de materiales de construcción, alquiler de maquinaria y medios de apoyo, etc, necesarias para la construcción del prototipo Magic Box en Washington. Se trató de una de las tareas más complejas, para la que se requirió el uso de ocho transportes oversize (cuatro camiones y cuatro góndolas), nueve camiones abiertos, dos tráiler y ocho servicios de pequeño transporte (camionetas), además del alquiler de cuatro torres de iluminación, dos generadores eléctricos, maquinaria y medios de apoyo para la construcción (grúas, toros y andamios).
Una vez finalizado el concurso y los días posteriores de exhibición, se procedió al desmontaje de la vivienda y al traslado de los materiales al almacén de Baltimore, para su preparación con vistas a los envíos posteriores (a China en su mayor parte, así como el retorno a España de algunos materiales y equipos).
Para estos trabajos fue necesario el uso de seis transportes oversize (tres camiones y tres góndolas), cinco camiones abiertos, cuatro tráiler, dos servicios de transporte menor y un camión para transporte de vidrios, así como el alquiler de torres de iluminación, generadores eléctricos, maquinaria y medios de apoyo para el desmontaje.
Diversos materiales retornaron a España tras el concurso: material de oficina, herramientas, equipos de protección personal, y equipos de medida. Estos materiales viajaron por transporte marítimo en un contenedor de 40 pies.
El equipo viajó a Washington en dos fechas distintas:
El regreso a España se produjo, entre los días 21 y 26 de octubre (algunos estudiantes aprovecharon para quedarse unos días en EEUU, una vez finalizados los trabajos de desmontaje).
Así, a lo largo de más de dos años de trabajo, las más de 50 personas que de un modo u otro han participado en el proyecto (profesores, alumnos y personal de apoyo) y han contribuido a que esta experiencia, pionera en nuestra universidad, haya tenido importantes repercusiones en distintos ámbitos:
Además de los resultados anteriores, un efecto inmediato del proyecto Solar Decathlon UPM 2005 ha sido la creación de una línea de colaboración multidisciplinar en la UPM en torno a la arquitectura sostenible, las energías renovables (solar térmica y fotovoltaica) y la domótica, que ya ha dado sus primeros resultados, a través de las siguientes iniciativas:
Otro efecto del proyecto, no tan inmediato y por tanto de difícil valoración en estos momentos, es la demostración ante las administraciones e instituciones públicas (Ministerios de Educación y Medio Ambiente, Ayuntamiento de Madrid y Empresa Municipal de la Vivienda, Instituto Español de Comercio Exterior e Instituto para la Diversificación y el Ahorro de Energía entre otros) del potencial de la UPM para afrontar retos complejos pero de gran actualidad como son la edificación sostenible y el uso de las nuevas tecnologías.
En total, han sido 69 empresas y 8 instituciones públicas las que han dado su apoyo a esta iniciativa, bien mediante aportaciones económicas directas, bien mediante la donación de materiales, equipos y servicios. En este sentido, cabe destacar el acto de firma del Libro de Honor, celebrado en el Paraninfo de la UPM en abril de 2005, en el que se reunió a un gran número de empresas e instituciones patrocinadoras.
En lo que respecta a los patrocinios privados más importantes, tres han sido las categorías definidas, en función de la aportación recibida:
El resto de instituciones y empresas patrocinadoras son las siguientes: Acceda, Alcalágres, Aldis Trading, Ayuso, BJC, Belimo, BSH, Colectividades Ramiro, Cosentino, Dorma, El Corte Inglés, Enersys, Enterasys. EOI, Erco, Espa, Kotas, Fundación Rafael Escolá, Formica, Gamma Solutions, Geónica, Grupo Planner, IAU+S, Idom, Ingeniería sin Fronteras, Integral, Isoflex, J. Abad Codelco, La Ermita de Pozuelo, MAYAB, Método Nuzzi, Moniflex, Motorota, Montura, Nueva Terrain, Optimer Systems, Outokumpu Cooper Tubes, Peisa, Phillips, Pirelli Cables y Sistemas, Polynum, Radiotrans, Radisa, Renovador, Schneider, Siemens, Sika, Sistemas Midi, SMA Technologie, Tafibra, Tafisa, Technaplast, TED, Terreal, Thema, Trox, TVLink Europe, Up Running, US Airways, Velux y Viessmann.
La UPM desea agradecer de un modo especial la colaboración del Ministerio de Educación y Ciencia en la financiación de las actividades de transporte de la vivienda y equipo de personas, que ha hecho posible la participación de la UPM en el concurso Solar Decathlon.
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