Proceso de diseño y construcción de un huerto vertical en el IES Salvador Victoria de Monreal del Campo (Teruel)

1. HUERTO VERTICAL

2. JUSTIFICACIÓN:
Nos acecha un problema enorme, hacia 2050, la población mundial
habrá aumentado en 2000 o 3000 millones de habitantes, lo que
probablemente doblará la demanda de alimentos, según diversos
estudios.
Cada vez hay mas cultivos destinados a la producción de
biocombustibles, lo que impone nuevas exigencias de la explotaciones
agrícolas, por lo que seguirá siendo necesario duplicar la producción
de alimentos para poder satisfacer la demanda mundial.
Todo esto conlleva un aumento de la superficie para cultivar, si
deforestamos, cultivamos tierras marginales y promovemos labradíos
industriales en suelos frágiles, la agricultura se convertirá en la mayor
amenaza para el medio ambiente: destrucción de hábitats, agotamiento
de agua dulce y contaminación de ríos y mares.
Para asegurar la salud de planeta a largo plazo resulta imprescindible
reducir drásticamente los impactos adversos de la agricultura.

3. ANTEPROYECTO:
situación a resolver
Como no es conveniente aumentar la superficie cultivable del
planeta, tenemos que diseñar y construir una alternativa
sostenible en la que los consumidores sean los propios
productores.
Además la mayoría de la humanidad vivirá en las ciudades,
por lo que en sus lugares de residencia no dispondrán de
superficies de cultivo tradicional.

4. ANTEPROYECTO:
búsqueda de información
Este diseño propone construir
edificios en forma de escalera
para cultivar.
-Ventajas: se consigue mucha
superficie para cultivar.
- Inconvenientes: el edificio no
tiene otras funcionalidades por
lo que resulta costoso.
Enlace

5. ANTEPROYECTO:
búsqueda de información
En este edificio cilíndrico la
superficie cultivable se sitúa en la
fachada con forma de espiral. Se
observa una estructura metálica en
la periferia para sujetar las plantas.
-Ventajas: se obtiene una gran
superficie cultivable y la reja evita
posibles desprendimientos.
-Inconvenientes: el edificio no
tiene otras utilidades.
Enlace

6. ANTEPROYECTO:
búsqueda de información
El Museo de Quai Branly de
París utiliza su fachada como
jardín
-Ventajas: mejora la estética
del edificio y ayuda a regular
su temperatura.
- Inconvenientes: problemas
de humedad, difícil
Enlace mantenimiento e imposibilidad
de cultivos hortofrutícolas.

7. ANTEPROYECTO:
búsqueda de información
Estas imágenes corresponden a huertos verticales en terraza.
-Ventajas: fácil acceso, posibilidad de cultivar plantas con raíces más
profundas.
-Inconvenientes: poca superficie cultivable y ocupa un espacio necesario
para otros usos (tender, descansar, jugar…)

8. ANTEPROYECTO:
conclusiones
Tras el análisis de los edificios anteriores, hemos establecido las
condiciones que debe de cumplir nuestro huerto:
- Anchura pequeña para que ocupe el mínimo espacio.
- Cultivo en bandejas horizontales.
- Asequible, económico y fácil de construir.
- Accesible y práctico.
- Gasto mínimo de energía.

9. PROYECTO:
Las soluciones que proponemos para desarrollar lo anterior son:
- Colocación en fachada Sur por medio de una estructura móvil con 3 ó
4 niveles de bandejas de cultivo horizontales
- Acceso desde ventana para no ocupar el espacio en la terraza y
conseguir realizar un mantenimiento manual
- Control automático de temperatura y humedad, a través de circuitos
electrónicos que informan por medio del correo electrónico de la
necesidad de riego y de extender el toldo protector.

10. PROYECTO:
En la fase de diseño, se prepararon los
planos de los circuitos y de la estructura

11. CONSTRUCCIÓN:
 El proceso de construcción se ha diversificado en tres líneas de
trabajo que se han completado de forma simultánea:
 Creación de la estructura
 Montaje de los circuitos electrónicos
 Desarrollo del programa informático de control
 Una vez completadas se realizó el montaje final en la fachada del
edificio

12. CONSTRUCCIÓN:
estructura
 Se fabricó la estructura con
perfiles de acero unidos
mediante soldadura de arco.

13. CONSTRUCCIÓN:
estructura
 Para perfeccionar
las uniones se
utilizó la
esmeriladora.

14. CONSTRUCCIÓN:
estructura
guías
La estructura se desplaza mediante
dos guías colocadas en la parte
Se pintó la estructura con minio de inferior y superior de dicha
plomo para evitar la oxidación y estructura, y ancladas a la pared.
después con pintura de color para
mejorar el acabado.

15. CONSTRUCCIÓN:
estructura
 Para proteger el huerto en invierno se fabricó un
invernadero, consistente en:
 Laterales de protección
 Toldo extensible

16. CONSTRUCCIÓN:
estructura
 Se colocaron chapas de
policarbonato celular en
los laterales para
producir efecto
invernadero en invierno
y proteger del viento a
las plantas.

17. CONSTRUCCIÓN:
estructura
Se fabricó un toldo con tela, a la que se
le abrieron unos pequeños vanos, para
permitir el paso de la radiación solar.
Finalmente se recubrió con plástico para
producir efecto invernadero.

18. CONSTRUCCIÓN:
estructura
 Antes de terminar el proyecto
comprobamos que las
lechugas languidecen cuando
están expuestas al excesivo
Sol del mediodía, por lo que
realizamos una modificación al
proyecto: es necesario un
alero para que produzca
sombra en verano, cuando los
rayos del Sol son más
perpendiculares.
En invierno el alero no impedirá la entrada de radiación porque
los rayos son más oblicuos.

19. CONSTRUCCIÓN:
estructura
Se calculan
las medidas
del alero para
obtener la
sombra, por
trigonometría.

20. CONSTRUCCIÓN:
circuitos electrónicos
 CIRCUITO DETECTOR DE HUMEDAD
El sensor de humedad está
formado por dos conductores
de cobre separados y metidos
en la tierra.
Cuando la tierra está húmeda la
resistencia entre los dos hilos
es pequeña , los transistores
están en corte y el relé
desactivado.
Cuando la tierra está seca la resistencia del sensor de humedad es grande, los
transistores están en saturación y el relé se activa. Sus contactos cambian, uno
enciende el led de aviso y el otro envía la señal (1 lógico) al ordenador, a través del
puerto serie RS 232.

21. CONSTRUCCIÓN:
circuitos electrónicos
 CIRCUITO DETECTOR DE TEMPERATURA
El sensor de temperatura está
formado por una resistencia
NTC, de coeficiente negativo.
Cuando la temperatura es
superior a 4 o 5ºC , la
resistencia de la NTC es
pequeña, los transistores están
en corte y el relé desactivado.
Cuando la temperatura baja y hay riesgo de heladas, la resistencia de la NTC es
grande, los transistores pasan a saturación y el relé se activa. Sus contactos
cambian, uno enciende el led de aviso y el otro envía la señal (1 lógico) al
ordenador, a través del puerto serie RS 232

22. CONSTRUCCIÓN:
circuitos electrónicos
 Para elegir convenientemente
el potenciómetro del circuito
electrónico de humedad se
llevó a cabo una comprobación
de resistencia de la tierra seca
y húmeda.
R tierra seca: 3 MΩ
R tierra húmeda: 1,5 KΩ
Se eligió un potenciómetro de
500KΩ.

23. CONSTRUCCIÓN:
circuitos electrónicos
 En una placa perforada se colocaron los componentes
electrónicos, de los circuitos detectores de humedad y de
temperatura y se unieron con soldadura blanda.

24. CONSTRUCCIÓN:
circuitos electrónicos
 Los circuitos estarán
alimentados por una
pila de 9v a través de
un interruptor.
 El interruptor se abrirá
cuando se haya bajado
el toldo del invernadero
o se acabe de
regar, para que no se
gaste la pila.

25. CONSTRUCCIÓN:
circuitos electrónicos
 Los circuitos electrónicos, a través
de los contactos de los
relés, avisarán cuando las plantas
necesiten riego y cuando las
temperaturas sean muy
bajas, mediante unos leds
colocados en la misma caja del
circuito. Además, a través del
puerto serie RS 232, llegará la
señal a la aplicación informática
que enviará un e-mail al
dueño, para que riegue los cultivos
o para que baje el toldo del
invernadero.

26. CONSTRUCCIÓN:
programa informático
 En el programa VisualBasic se ha
creado una aplicación para
detectar la falta de humedad en
las plantas y el control de baja
temperatura.
 Encontramos la información
necesaria en el siguiente enlace:
Control del puerto RS232 sin
microprocesador

27. CONSTRUCCIÓN:
programa informático
Puerto serie
RS232
conectado a
las salidas
de los relés
de los
circuitos
electrónicos
Sensor de Sensor de
humedad humedad
en tierra en tierra
húmeda seca
Led apagado Led encendido

28. CONSTRUCCIÓN:
programa informático
Se realizan pruebas por separado para comprobar que funciona
correctamente la entrada de datos al ordenador desde el sensor de humedad
y el envío del correo electrónico. *
Enlace al documento con el programa completo
Se unen los dos programas y se comprueba el funcionamiento.
* Como el trabajo se ha realizado en los meses de Mayo y Junio no se ha
podido probar el circuito detector de bajas temperaturas.

29. CONSTRUCCIÓN:
programa informático
La tierra está húmeda y no es necesario el riego.
El programa no envía mensaje alguno

30. CONSTRUCCIÓN:
programa informático
La tierra está seca y es necesario el riego.
El programa envía un e-mail al usuario :

31. CONSTRUCCIÓN:
programa informático
Sensores
en la
maceta
que
detectan si
es
necesario
o no el
riego

32. RESULTADOS
Vistas desde el exterior

33. RESULTADOS
Vistas desde el interior

34. RESULTADOS:
funcionamiento
Por medio de un asa se arrastra la estructura hasta que
sean accesibles las plantas

35. RESULTADOS:
funcionamiento
Una vez en la ventana, se puede
acceder a los diferentes
elementos para
regar, recoger, plantar, limpiar o
cualquier tarea que sea
necesaria efectuar en el
huerto, sin peligro de caídas.

36. RESULTADOS:
funcionamiento
El circuito
encargado del
control de la
temperatura
avisa al dueño,
a través del led
o del correo
electrónico para
que baje el
toldo.

37. CONCLUSIONES
 Este proyecto es una maqueta de dimensiones reales y hemos
comprobado que se puede hacer sin demasiada inversión
económica, ni requerimientos técnicos en lo referente a la
estructura.
 Da respuesta a todos los planteamientos iniciales:
aprovechamiento de la fachada, fácil accesibilidad, mínimo
consumo energético, elemento práctico y productivo, etc.
 Si este mismo proyecto lo extrapoláramos a un edificio entero en
vez de solo una ventana habría una gran cantidad de terreno para
cultivar y poder aprovechar toda la fachada.

38. El equipo posa ante
el trabajo acabado