Perspectivas de cubiertas fotovoltaicas y arquitectura en contextos urbanos patrimoniales
Authors: Zalamea-León Esteban Felipe , Mena-Campos Juan David , Moscoso-Cordero Maria Soledad , Barragán-Escandón Edgar Antonio , Méndez-Santos Pablo 
Published: January 2019

Objetivo: Estimar el potencial de autogeneración eléctrica fotovoltaica conjuntamente con las implicancias arquitectónicas en contexto patrimonial, en análisis conjunto. Someter a discusión el impacto asociado frente a alcanzar la democratización energética, analizando la aplicación de tecnología típica fotovoltaica con placas de sílice, más eficiente, madura y económica frente a nuevos productos “arquitectónicos” desarrollados para mimetización, menos eficientes, costosos, y que implican eliminar el recubrimiento original auténtico. 

Metodología: Desde levantamientos geométricos tridimensionales de techumbres, se estima el potencial solar existente respecto a demandas con herramienta BIM. Se prevén márgenes de autogeneración a partir de modelo validado localmente para cálculo de rendimiento fotovoltaico. Con fotomontajes se visualiza el impacto relativo tanto de placas de sílice como de tejas fotovoltaicas desde distintos perspectivas urbanas. 

Conclusiones: Las placas de sílice cristalino colocados superpuestos en tejados alcanzaría a suplir en exceso la demanda eléctrica, entre cuatro y veinte veces en los casos estudiados. Las tejas fotovoltaicas alcanzarían a cubrir una demanda inferior a la estimada con placas de sílice, aunque también con excedentes sustanciales, entre dos y nueve veces. Desde la perspectiva arquitectónica, se ha demostrado que en perspectiva y a escala urbana, las placas solares no serían perceptibles cuando las edificaciones poseen más de dos plantas, pero, en edificaciones de una planta o desde perspectivas distantes y aéreas el impacto sí es significativo. Desde la perspectiva de calle y por escala urbana, las tejas fotovoltaicas a pesar de haberse creado para mimetización se observa afectación de imagen en edificaciones de una planta. 

Originalidad: La originalidad de este trabajo radica, adicionalmente a estimar el potencial solar urbano, ampliamente analizado en la literatura, el contraponer esta situación a aspectos de conservación y de autenticidad, respeto a aspectos perceptibles. Estos aspectos no se han analizado conjuntamente hasta donde se pudo revisar en la literatura.

Objectiu: Estimar el potencial d’autogeneració elèctrica fotovoltaica conjuntament amb les implicacions arquitectòniques en context patrimonial, en anàlisi conjunt. Sotmetre a discussió l’impacte associat front a aconseguir la democratització energètica, analitzant l’aplicació de tecnologia típica fotovoltaica amb plaques de sílice, més eficient, madura i econòmica enfront de nous productes “arquitectònics” desenvolupats per mimetització, menys eficients, costosos, i que impliquen eliminar el recobriment original autèntic.

Metodologia: Des aixecaments geomètrics tridimensionals de sostres, s’estima el potencial solar existent respecte a demandes amb eina BIM. Es preveuen marges d’autogeneració a partir de model validat localment per a càlcul de rendiment fotovoltaic. Amb fotomuntatges es visualitza l’impacte relatiu tant de plaques de sílice com de teules fotovoltaiques des de diferents perspectives urbanes.

Conclusions: Les plaques de sílice cristal·lí col·locats superposats en teulades arribaria a suplir en excés la demanda elèctrica, entre quatre i vint vegades en els casos estudiats. Les teules fotovoltaiques aconseguirien a cobrir una demanda inferior a l’estimada amb plaques de sílice, tot i que també amb excedents substancials, entre dos i nou vegades. Des de la perspectiva arquitectònica, s’ha demostrat que en perspectiva i a escala urbana, les plaques solars no serien perceptibles quan les edificacions posseeixen més de dues plantes, però, en edificacions d’una planta o des de perspectives distants i aèries l’impacte sí que és significatiu. Des de la perspectiva de carrer i per escala urbana, les teules fotovoltaiques tot i haver-se creat per mimetització s’observa afectació d’imatge en edificacions d’una planta.

Originalitat: L’originalitat d’aquest treball rau, addicionalment a estimar el potencial solar urbà, àmpliament analitzat en la literatura, el contraposar aquesta situació a aspectes de conservació i d’autenticitat, respecte a aspectes perceptibles. Aquests aspectes no s’han analitzat conjuntament fins on es va poder revisar en la literatura.

Objective: To estimate electric self-sufficiency through added or integrated photovoltaics (PV) on roofs jointly with heritage and architectural implications analysis. Discussing the impact associated with achieving energy democratization, observing consequences of typical PV technology with crystalline solar cells products, more efficient, mature and economical, compared to new "architectural" PV products developed for mimicry, less efficient, costly, and involving to remove the authentic original coating tiles.

Methodology: Through three-dimensional BIM roof diagrams, the overall solar potential is estimated, and this with respect to own demands. Self-generation margins are projected with locally validated PV production models. Then, through photomontages the relative impact of cristalline PV solar products as well PV tiles, observing the relative impact from different urban perspectives.

Conclusions: PV crystalline solar panels superimposed on roofs could reach electrical surpluses, between four and twenty times. PV roof tiles also would cover a very high demand with substantial surpluses, between two and nine times. From an architectural perspective, it has been shown from urban perspectives, crystalline solar panels are not being noticeable when buildings have more than two floors, but in one floor buildings or from distant and aerial perspectives the impact is significant. From street point of view and urban scale, PV roof tiles, despite having been created for mimicry, also have an effect on one floor buildings, especially in near sight view.

Originality: The originality of this work lies besides estimating the urban solar potential widely analysed in the literature, to counterpose conservation and authenticity aspects, against renewable energy integration consequences. These aspects have not been analysed jointly in the literature so far we know.