GRATIS, MENSUAL AÑO 2, NÚMERO 22 OCT - NOV 2013 COLOMBIA, ISSN 2027-694X static.panoramio.com
Tecnología Renovable y Sostenible www.kelcolombia.com www.revistafutura.com
Museo Solar
Robots al viento Pág. 19
Fusión moderno y antiguo
Pág. 22
Altura Limpia Pág. 15
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Libro "Triunfar o morir en el intento"
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FUTURA - TECNOLOGÍA RENOVABLE Y SOSTENIBLE - OCT-NOV 2013
EDITORIAL
Editorial El mundo esta cada vez más consciente de que necesita ser más sostenible pero a la vez es cada vez más difícil serlo, pues cada vez requerimos más recursos de manera más ágil. Consumimos sin pensarlo mucho y no diseñamos ni vivimos de forma que podamos sostener nuestro estilo de vida a el largo plazo, tristemente para muchos gobiernos, personas y empresas, la sostenibilidad no es sincera, no es más que una moda pasajera.
nos he denominado la generación “StupidSmart” pues tenemos todo para cambiar nuestro mundo excepto el valor de hacer lo que se debe hacer más allá de solo lo que se ve bien. Sobre esto escribí en el concurso de blogs de ciudades sostenible de Masdar al cual puede acceder en este link.
Estamos tan ocupados lidiando con nuestra vida diaria tratando de ser exitosos que nos cegamos a ver la realidad en la cual nos estamos enfrascando. Por eso me decidí a publicar mi libro “Triunfar Somos inteligentes pero actua- o morir en el intento” el cual publimos de forma “estúpida” por ello qué bajo el seudónimo Rick Powell
y puedes comprarlo en Amazon. Si le gustaría una copia autografiada, escribanos a info@kelcolombia.com tenemos envíos a toda Colombia e internacionales. Es hora de dejar de quejarse y hacer su parte, cada uno puede hacerlo. Escribanos y cuéntenos sobre sus proyectos en energías renovables y las estrategias que esta implementado. Si tiene una investigación o invento en estos temas también puede contactarnos y con gusto publicaremos su contenido.
Ing. Diego F. Parra Editor “Futura” y Gerente “KEL Group” info@kelcolombia.com Twitter @Futuraeditor
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COLOMBIA, ISSN 2027-694X AÑO 2, NÚMERO 22
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Rick Powell
Cada año en Noviembre la cumbre y premios de la WTN (world Technology Network) seleccionan mediante votación de los miembros de las red, a los inventos, prototipos o conceptos que tienen la mayor posibilidad de generar mayor impacto en el largo plazo, al menos de acuerdo a la opinión de la WTN. En el 2013 se organizaron en 20 categorías, siendo “energía” una de las más interesantes. El ganador en el área corporativa fue Tesla Motors, no obstante uno de los finalistas Rawlemon Solar Architecture, presentó un modelo que a generado gran interés por parte de la comunidad.
sol se dividen en tres categorías, directos, difusos y reflejados, siendo la primera categoría la principal fuente de energía utilizada para los sistemas de generación eléctrica. La radiación solar difusa es la que disminuye su intensidad al pasar a través de las nubes y demás, mientras la reflejada es la que las edificaciones y demás materiales redireccionan al tocar su superficie.
La mayoría de captadores de luz solar capaces de generar electricidad a partir de esta fuente renovable, tienen una limitación importante, necesitan SOL DIRECTO. Sí se trata de un sistema de energía solar térmica típicamente no aprovecha un porcentaje significativo de la energia solar Como todos saben, al penetrar difusa. Los paneles solares fotola atmósfera terrestre los rayos del voltaicos disponibles comercial-
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Información, publicidad y ventas: info@kelcolombia.com Diego F. Parra (editor): ing.diegoparra@yahoo.es Silvia J. Parra (autor): silviaj_parra@hotmail.com Rick Powell (autor): kel.rickpowell@yahoo.es Orlando P. Bernal(chief editor): orlandoparra1954@hotmail.com Bucaramanga, Colombia
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Estas limitaciones están dadas en parte por los materiales que realizan el efecto fotovoltaico en el cual los fotones contenidos en la radiación solar generan flujo eléctrico al entrar en contacto con una unión Positivo-Negativo.
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Otro aspecto importante para estas limitaciones es la geometría, la cual determina que porcentaje de luz rebota en la superficie, o se direcciona en uno u otro sentido. Dado que la mayoría de paneles solares son planos, el desarrollo de sistemas de concentración se han enfocado en ubicarse sobre la superficie actuando como una lupa para ganar mayor energía. Nadie se había aventurado a pensar en un concentrador solar completamente esférico y menos aún que fuese transparente, como lo
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mente casi siempre son planos, aprovechando solo un pequeño porcentaje de la radiación solar difusa y por lo tanto desperdiciando energía potencial.
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plantea el arquitecto alemán radicado en España, André B. Rawlemon. La esfera TRANSPARENTE de Rawlemon es realmente un lente óptico tridimensional que enfoca la radiación que recibe desde TODOS los ángulos hacia un material capaz de aprovechar la energía. Este lente aprovecha un espectro amplio de la radiación solar, bien sea directa o difusa, apuntándola en un solo sentido, aumentando hasta un 70% la eficiencia de captación de energia solar comparado con un sistema de seguimiento de sobre eje. En consecuencia con un 75% menos de area de celdas solares se puede generar la misma electricidad, con la ventaja adicional de poder incorporarse fácilmente a cualquier estructura construida y sistemas existentes,
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Este novedoso sistema esta en etapa experimental, y de momento se trata de un prototipo, no obstante, dado que continua ganando premios e interes, es muy probable que pronto hayan modelos comerciales de mayor escala disponibles.
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cantidades de energía también se genera una gigantesca huella ambiental por las emisiones producidas a lo largo del invierno.
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Todo esto tienen soluciones tecnológicas, pero estas son costosas y por lo tanto incrementan el precio de la energía al punto que los hogares mas pobres pueden llegar a tener problemas para pagar el servicio, entrando en un circulo donde se requiere más energía limpia, pero a la vez debe ser más económica, aspectos que frecuentemente no van de la mano.
Todos los sistemas subterráneos de trenes utilizan una gran infraestructura, la cual desperdicia calor en muchos momentos, no obstante, Londres, la ciudad donde todo comenzó, nuevamente se lanza a liderar el desarrollo de un sistema revolucionario para aprovechar el calor producido por “el tubo” como se le conoce tradicionalmente al sistema subterráneo de trenes de la ciudad. Así como lo hicieron en 1963 cuando rewww.kelcolombia.com
volucionaron el mundo con este medio de transporte, ahora pretenden revolucionar la industria con una iniciativa energética para su invento inicial, la cual proveerá calor para los hogares londinenses teniendo como fuente la energía térmica que actualmente se desperdicia en el “underground”.
lujo, en todos los países con estaciones se vuelve frecuentemente un caso de vida o muerte, pues la población mayor más vulnerable puede fácilmente sucumbir frente a temperaturas tal elidas. Por lo tanto todos los hogares deberían tener un sistema de calefacción, los cuales generan un enorme requerimiento energético En época de invierno donde las para operar, no importa si funciotemperaturas caen bajo cero, la nan a partir de gas, electricidad calefacción se vuelve mas que un o leña, al consumir esas enormes OBRA PROTEGIDA POR DERECHOS DE AUTOR
Por su parte, el acuerdo para llevar a cabo este proyecto es una alianza histórica entre el concejo de Islington quienes a la vez aportaron 2.7 millones de libras esterlinas, el alcalde mayor de Londres Boris Johnson y UK Networks and Transportation for London. La Union Europea aportó el millón de libras esterlinas faltante para completar el presupuesto del proyecto.
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Por su parte el esquema se ejecutará a través de la innovadora red de calor de Bunhill Heat and Power del concejo de Islington, la cual actualmente ya provee calefacción ambientalmente amigable a 700 hogares en Islington.
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Con este convenio, dicha red de captación de calor se expandirá para captar el calor proveniente de los ductos de ventilación del subterráneo y también del calor actualmente desechado de la subestimación eléctrica operada por UK Power Networks. Al mismo tiempo se expandirá el alcance de usuarios, agregando al menos 500 hogares adicionales para beneficiarse de este sistema de calefacción limpio a un costo cada vez menor, pues no requiere quema de combustibles para su generación.
que actualmente lo estén desperdiciando y que puedan permitir ampliar la red para incrementar la presencia de este medio verde de mejoras para la comunidad.
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Este proyecto es parte de un proyecto más grande llamado CELSIUS, el cual es cofinanciado por la Unión Europea. CELSIUS es una alianza de cinco ciudades, las cuales buscan demostrar como se puede mejorar la eficiencia y el desempeño de sistemas de calefacción, enfocándose en las oportunidades que presentan los desperdicios de calor generados de Este es un sistema que podría diversas fuentes en las ciudades. llamarse de reciclaje de calor, La alcaldía de Londres tiene pues lo que hace es tomar el calor que actualmente se esta des- como meta la reducción de emiperdiciando, y dirigirlo a través siones de dióxido de carbono en de ductos a lugares donde se ne- un 60% y la producción del 25% cesita. Este proyecto ahorrara al de la energía de fuentes locales, menos 500 toneladas de emisio- ambas metas para 2025, por lo nes de CO2 equivalente por año. tanto se encuentran trabajando para desarrollar e incentivar reEste no es un modelo comple- des descentralizadas de transtamente nuevo, de hecho a sido misión calor como parte de su probado y operado a partir de di- nuevo esquema de desarrollo. ferentes fuentes de calor, lo verLondres, quien fue en alguna daderamente innovador es preciépoca la ciudad más contaminada samente las fuentes de las cuales se esta tomando la energía que se del mundo, se ha colocado la camirequiere. La alcaldía de Londres seta verde y no planea quitársela. se encuentra a la búsqueda de otras fuentes adicionales de calor
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Energía Térmica Ing. Diego F. Parra P. - ing.diegoparra@yahoo.es
de aprovechar un ciclo Rankine de calor para mover un fluido de bajo punto de ebullición y posteriormente activar una turbina de baja presión para generar electricidad. La mayoría de prototipos exitosos de son de ciclo cerrado es decir que el fundo que se usa en el proceso no se desperdicia, solamente gana y pierde energía según se requiera.
También existen sistemas de ciclo abierto, los cuales utilizan el agua de mar como fluido de trabajo. Los dispositivos OTEC pueden generar diferentes subproductos, como agua enfriada después de haber entregado su energía en el Las tecnologías denominadas proceso, también pueden generar OTEC (ocean thermal energy con- agua fresca destilada entre otros. version) o de conversión de enerEsta idea de generar electrigía térmica del océano como se denominan los equipos capaces www.kelcolombia.com
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A medida que descendemos en el mar, con cada metro de profundidad adicional, los rayos del sol penetran cada vez menos y por lo tanto la temperatura es cada vez mas baja. Este diferencial térmico crea la posibilidad de generar trabajo y energía a partir de él. No bastante para obtener diferenciales de temperaturas significativos, se deben tener grandes diferencias de profundidades, lo cual implica normalmente mayor infraestructura y por ende inversiones mas grandes, lo cual ha tenido este método de aprovechamiento de energía un poco marginado.
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del mar para China
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cidad con el diferencial térmico de las profundidades marinas, tiene mas de una década de trabajo, de hecho el concepto se ha enriquecido comúnmente para funcionar de manera híbrida con energia eolica offshore y solar en islas artificiales flotantes capaces
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de ubicarse en aguas profundas. cerca de la costa sureste de China. los rodea, especialmente si estas tecnologías continúan creciendo La planta eléctrica tendrá una en tamaño y por ende en litros Sin embargo la escala real de ejecución se queda corta con res- potencia instalada de 10MW y sera de estos productos utilizados. pecto a la visión y potencial de esta sostenida por pilares flotantes. Esta Esta será la primera planta de tecnología. Ahora Lockheed Mar- energía es suficiente para abastetin, más conocido por sus grandes cer el resort de tierra firme de pro- OTEC construida por Lockhecontratos militares se ha aliado con piedad de Reignwood Group, el ed Martin, pues el proyecto que Reignwood Group para construir cual se espera neutro en energia, es se tenia para construir una en la planta más grande del mundo decir que sea capaz de generar por Hawai finalmente no se llevo a con etnología de OTEC en el mar, si mismo el 100% de sus necesida- cabo. Igualmente los costos de des energéticas (net-zero energy). inversión en esta tecnología son significativos, no obstante, los beA diferencia de casi todas las neficios y las características del demás fuentes de energia reno- sitio donde se planea usar hace vable, la OTEC puede producir de esta la mejor opción en térmielectricidad 24 horas al día de nos tecnológicos y económicos. manera constante todos los días del año, al menos en áreas con Dicha empresa planea continuar climas cálidos o tropicales, don- desarrollando esta tecnología y de las mareas sean relativamen- producir plantas de ente tipo con te estables y no dañen los siste- potencias que oscilen entre 10MWmas de generación fácilmente. 100MW. La compañía calcula que la planta de mayor capacidad poOtro de los temas delicados, es dría generar electricidad equivael tipo de fluidos de bajo punto lente a la producida con el uso de de ebullición utilizados, común- 1,3 millones de barriles de petrómente amoniaco u otros liquidos leo al año, ahorrando cerca de merefrigerantes, los cuales se carac- dio millón de toneladas de emisioterizan por ser altamente conta- nes de CO2 equivalente cada año. minantes. Estos no estarán en contacto directo con el medio amLos trabajos de construcción esbiente ni con el agua de mar, sin tán planeados para comienzos del embargo en caso de presentarse 2014, solo el tiempo dirá si esta una fuga o daño pueden causar tecnología llegó para quedarse. perjuicios al medio ambiente que
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Altura Limpia Las empresas y personas más poderosas del mundo han tenido una fijación por hacer sus edificaciones cada vez mas grandes y ostentosas, no obstante en un mundo que se ha dado cuenta que no puede seguir haciendo las cosas como antes, ahora no basta con ser el más lujoso, también hay que ser el edificio sostenible más ambientalmente amigable.
nente edificación de mas de 530 mt de altura, complementado con un pabellón de exhibición de artes con mas de 2.000 puestos, una mezquita y una planta central de generación energética, todo en un nuevo gran icono para la ciudad, no solo por sus enormes dimensiones y belleza arquitectónica, sino por las importantes estrategias de sostenibilidad que implementará.
La compañía SOM (Skidmore, Owings & Merrill LLP) a finales del 2013 entregó los diseños para construir las oficinas centrales de la empresa estatal de energia, petróleo y gas de Singapur Pertamina, una espectacular torre de 99 pisos. Dicha empresa, planea construir en Jakarta, Indonesia, una impo-
Este nuevo faro será mas del doble de alto que la edificación de mayor altura existente en la ciudad actualmente y creará un nuevo estándar para edificaciones sostenibles. Estará listo en 2020, fecha en la cual sus 20.000 empleados podrán disfrutar de este dinámi-
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rio de diseño es la energía. Las estrategias de sostenibilidad operan desde el núcleo de la edificación y permean horizontalmente todas las áreas del campus.
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La forma de la fachada ha sido curvada de manera precisa para aprovechar la cercanía a la linea del ecuador, logrando beneficiarse de las sombras exteriores para disminuir la ganancia de calor en el interior del edificio a lo largo del año, lo cual beneficia la calidad del ambiente de trabajo, al mismo tiempo reduce la cantidad de energía necesaria para compensar esa ganancia de calor con aires acondicionados. No obstante el sol se utiliza estratégicamente, para aprovecha la luz exterior de maneja ejemplar reduciendo la necesidad de luz artificial al interior del complejo.
co campus integral y sostenible. operar el campus durante el día. niveles que permiten operar turbinas eólicas que transforman Los espacios serán interconecLa terraza del edificio principal el viento en energía eléctrica. tados en tierra por caminos y pa- tiene la forma de una corona, la sillos los cuales estarán cubiertos cual a sido especialmente diseñaEl diseño holístico de la torre por una “cinta” de paneles solares da para funcionar como un túnel Pertamina, la transforma en la los cuales generarán gran par- de viento acelerando este recurso primer torre superalta del munte de la energía necesaria para renovable disponible en el area a do, en la cual el principal critewww.kelcolombia.com
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El complejo le apunta a lograr una edificación neutra en descargas y energía, lo cual quiere decir que toda la energía se producirá en el sitio, de la cual el 25% será apartar de fuentes renovables. Por su parte la planeación de métodos de reducción de uso y aprovechamiento de agua hacen que se reduzca drásticamente el impacto y requerimientos de recurso hídrico. En el año 2020 se espera
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que el edificio genere 26% menos emisiones que sus predecesores. El edificio se encuentra en el epicentro del barrio Rasuna en Jakarta, se espera que este campus beneficie notablemente la ciudad y se convierta en una ciudad dentro de una ciudad, sirviendo como modelo de eficiencia, colaboración, sostenibilidad y diseño de espacios colaborativos. En esta área, se busca fusionar de manera sutil, áreas de vivienda, trabajo y diversión, lo cual adicionalmente genera beneficios al medio ambiente y la salud de las personas pues, al estar todo en distancias reducidas, la necesidad de medios motorizados de transporte se disminuye y se incentivan métodos saludables de transporte como bicicletas y caminar entre otros.
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El proyecto tendrá un área total de casi 500 mil metros cuadrados y requerirá varios años de construcción pero el esfuerzo y trabajo valdrá el esfuerzo.
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Robots al Viento
El temor o una pequeña perdida de orientación a estas alturas puede llevar a un accidente. Se han diseñado ascensores y otros tipos de sistemas mas seguros para el ascenso y descenso como se puede corroborar en ediciones anteriores de FUTURA, no obswww.kelcolombia.com
tante el elemento humano seguía siempre presente, pues quien haría el trabajo entonces, ¿un robot?. Esa es precisamente la solución encontrada por la empresa de Wisconsin Helical Robotics, la cual durante el año 2013 lanzó al mercado su modelo HR-MP20, no se trata solo de un prototipo de laboratorio, sino de un verdadero producto disponible en el mercado. Se trata de un robot que puede ser controlado inalámbricamente a medida que escala de manera vertical u horizontal en el eje de la turbina o a lo largo de las aspas.
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El tamaño de las turbinas eólicas modernas fácilmente superan las decenas y ahora centenas de metros de altura, esto sumado a las cada vez más diversas y ventosas locaciones de estas moles renovables, el mantenimiento de las turbinas y equipos menores no es para los débiles de corazón.
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Su ligero peso de tan solo 42lb y su alta velocidad de hasta 232.5 pies por minuto, el equivalente a 4,3km/h lo convierten en un robot soñado para el trabajo y mantenimiento en alturas, no solo para el
segmento de energía eólica, sino para diversas situaciones donde la vida de un humano estaría en riesgo o el acceso es demasiado costoso o complejo, incluyendo equipos ópticos y telescopios grandes, antenas, edificaciones y muchas otras.
El“mágico” proceso de escalada vertical de la máquina, esta soportado por cinco magnetos de neodimio, los cuales garantizan que el robot permanezca avanzando casi sin importar el ángulo en que lo haga. La cámara frontal también controlada de manera inalám-
brica por un humano en tierra, lo cual permite al operario inspeccionar en tiempo real y recibir la información por radio frecuencias. El robot es capaz de cargar hasta el 50% de su peso, es decir 20lb de sensores o equipo adicional y aún
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así mantener una velocidad de hasta 44 pies/minuto es decir 800 mts/hora. Sus dimensiones físicas de 23,9 x 25,5 pulgadas hacen del HR-MP20 una máquina portable con batería suficiente para ejecutar las inspecciones necesarias.
Los avances en electrónica y mecatrónica entre otros, a hecho que la era de los robots por fin este acá, no limitados a aplicaciones militares. Otras empresas como la Japonesa “Future Robotics” ya han lanzado modelos exitosos para otro tipo de aplicaciones. La empresa mencionada anteriormente creo el “Rosemary’ un prototipo de 132 libras con capacidad de dar respuesta a emergencias en zonas de desastres nucleares sin necesidad de utilizar ningún tipo de recubrimiento o protección adicional. De hecho en pocos meses entrará en funcionamiento en la central nuclear de Fukushima.
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Esta es claramente un solución de primer mundo donde USD 20.000 puede realizar el trabajo de un hombre.
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Museo Solar Fusión moderno y antiguo
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La ciudad de Graz, Austria, es poseedora de uno de los museos de arte más modernos e icónicos, el Kunsthaus Graz Art Museum. Diseñado por Sir Peter Cook y Colin Fournier se han puesto como reto integrar la mas alta tecnología con la tradición creando un edificio en forma de burbuja con implementaciónes de tecnologías y estrategias de sostenibilidad tanto para la edificación como para las mismas piezas de arte.
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A pesar de su gran impacto visual y sus más de 2.500 metros cuadrados de área (27,000 pies cuadrados), su impacto ambiental es notablemente bajo. El techo esta construido de forma organica para albergar una tecnología de capitación solar tipo BIPV( Building integrated photovoltaics) constituida por 1.288 paneles solares acrílicos semitransparentes, los cuales, mediante el efecto fotovoltaico generan en el sitio gran parte de le electricidad usada por el edificio.
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Los diseñadores utilizan el término “BIX Façade” o fachada BIX para describir la forma característica del edificio formada por cientos de paneles. Esta palabra se cons-
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Este año el edificio biomórfico conmemora sus 10 años de funcionamiento desde su apertura en el 2003 y es hogar de obras de arte, fotografía, películas, diseño y nuevos medios entre otros. El museo fue creado como parte de las celebraciones de “Capital Europea de Cultura” y sus características únicas lo llevaron rápidamente a convertirse en un edificio representativo de la ciudad.
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El sistema BIX cuenta con una matriz de 930 tubos de luces fluorescentes convencionales en forma de aro, integrados con 900 metros cuadrados de fachada Plexiglas en el lado este del Kunsthaus. El sistema computarizado permite interactuar frecuencia e intensidad de la luz hasta 18 cuadros por segundo, lo cual hace posible proyectar imágenes, películas y animación. No obstante dado el gigante tamaño de la estructura y bajo numero de pixeles monocromáticos solo 930(0,2% de la cantidad encontrada en un TV moderno), la resolución final es bastante baja.
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tituye al fusionar “Big”(grande) con “Pixels”(pixeles), dando pie a una interpretación aún más original sobre el diseño, el cual estuvo a cargo de la firma “realities:united”. La tecnología BIX solo se incluyó cuando se encontraban bastante avanzados en el proyecto y a pesar de su complejidad técnica, resultaría ser una forma increíble para comunicar el interior de la edificación con el exterior de la misma.
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Sin embargo se opto por esta
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solución por tratarse de tecnologías maduras y por la facilidad para integrar el sistema a la estructura y no sobre la estructura. De esta forma, la piel del edificio no solamente capta la energía del sol para generar electricidad, sino que también funciona como capa aislante del interior disminuyendo el impacto de los cambios de estaciones y clima externo sobre el interior del edificio. Igualmente cuanta con iluminación controlada por computadora, lo cual le permite utilizar toda la fachada como una gran pantalla para eventos especiales. Este ultimo es uno de los grandes beneficios del sistema BIX.
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Las modernas claraboyas del techo llevan luz natural al interior de la edificación y al mismo tiempo facilitan la circulación de aire en el interior lo cual impacta positiva-
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mente en los requerimientos energéticos del edificio. El interior del edificio cuenta con áreas amplias y sobrias que facilitan su uso como museo y galería, con toques modernos y hermosos, incorporando mezcla de cristal, aluminio y concreto junto con otros materiales y decoración buscando siempre fusionar dos mundos.
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El Kunsthaus es una muestra de como se pueden integrar el modernismo en una ciudad tradicional con las tecnologías mas modernas y gran sostenibilidad.
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