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. Introducción a la eficiencia energética en la construcción sostenible

Aislar con materiales ecológicos: análisis de su efectividad y su impacto en la sostenibilidad ambiental.  La sociedad debe tomar conciencia de la necesidad de dar soluciones arquitectónicas y urbanísticas sostenibles para garantizar un futuro sostenible del planeta Tierra. Ello implica un cambio o adaptación en el comportamiento social en el que nos desenvolvemos a todos los niveles: viviendas (uso y mantenimiento de electrodomésticos, gasto energético, mantenimiento, material de construcción…); planes de ordenación urbanística y territorial; edificios y establecimientos; y de la producción industrial y otras actividades económicas. El eje de cualquier actuación u obra de ingeniería (tanto civil como de edificación) debe ser el de la sostenibilidad. Con estos trabajos se quiere profundizar en algunos conceptos básicos relacionados con este mundo sostenible que dicta una forma de vida equilibrada con el entorno presente y del futuro. En esta línea, esta quinta edición abordará conceptos básicos dentro del campo de la sostenibilidad: se verá qué es la eficiencia energética en la edificación y cómo se logra optimizando los conceptos energéticos de los materiales utilizados.

La elección de materiales aislantes para un edificio es una fase especialmente delicada y significativa por varios motivos: a. Suponen una parte importante del coste total de la obra, por lo que su elección influye en el precio y dificulta una modificación de los mismos. b. Los materiales aislantes tienen, por lo general, un impacto medioambiental significativo debido al consumo energético correspondiente a las fases de fabricación, transporte e instalación. El uso de estos efectos es ya generalizado y sus ventajas cuantificables, por lo que se presentan en las especificaciones técnicas del proyecto. Aunque mucho menores, también hay ahorros energéticos asociados al uso y mantenimiento del material aislante, en particular cuando este es renovable.

. Métodos de evaluación de la eficacia de los materiales ecológicos en la aislación

A la hora de evaluar la eficacia aislante de los materiales ecológicos en comparación con los materiales convencionales, se ha optado por utilizar diferentes índices numéricos. El factor R es un índice numérico que representa adecuadamente la capacidad de aislación de un determinado producto, y que permite comparar sistemas, con lo que se emplea para reflejar la influencia que un producto tiene en la demanda energética de un edificio. Igualmente, puede ser calculado a partir de las propiedades termofísicas del material, que se determina en base a valores normalizados. También se utiliza para la comparación CAI; este índice permite comparar productos teniendo en cuenta el coste del aislante y la demanda energética. Así, a mayor índice, menor coste y menor contaminación relativa.

Así, para evaluar la eficacia aislante se han utilizado los siguientes índices numéricos: – Factor de resistencia térmica R: resistencia que opone un material al flujo energético. – Factor de absorción acústica: fonoabsortión Sabine: es el índice que cuantifica la cantidad de sonido absorbido por el material. – Resistencia al paso de vapor, factor sd: factor que relaciona la resistencia al paso de vapor de un material con el espesor de un material. – Coeficiente de resistencia eléctrica R: resistencia que opone el material al paso de la corriente. – Resistencia acústica al paso del sonido por los elementos constructivos de las edificaciones in-situ: resistencia acústica traslacional R’.

. Impacto ambiental y sostenibilidad en la construcción con materiales ecológicos

La construcción con materiales poco contaminantes frente a los convencionales es sinónimo de ahorro del impacto ambiental. Por ejemplo, la caña de azúcar es altamente renovable y, por ello, su captación genera dióxido de carbono del medio en cantidades equivalentes a las disipadas en la producción y transformación de los productos utilizados como encofrados en cerramientos. Este es un claro ejemplo de la huella ecológica de un material, que corresponde con el área de territorio que requiere mantener un flujo de recursos determinado, asimilar los residuos y para la subsistencia humana. Sin embargo, el análisis del pasado también muestra cómo un producto aparentemente ecológico hoy puede dejar de serlo mañana si cambian los modos de producción, explotación o cuidado de los recursos, la presión demográfica, etc. Aun así, el impacto en la sostenibilidad de estas técnicas constructivas no es tan positivo como pudiera parecer por las muchas razones que a continuación se añaden, que en el fondo no son sino los diferentes costes ocultos debidos al complejo entorno en el que se produce cada decisión proyectual o constructiva, a partir del cual se han desarrollado los métodos, complementarios entre sí, para valorar esta sostenibilidad asociada en un principio a la producción y transformación de los materiales. Además, se ha comprobado que los elementos poco contaminantes suelen suponer un aumento del precio que pocas veces se compensan con los ahorros previstos en energía, agua, mantenimiento, etc., prestándose más a la utilización de falsas ecoetiquetas, lo que indica una perjudicial tendencia marcada por la lógica del mercado carente de motivos suficientes para la elección sostenible de los materiales.

. Estudios de caso y ejemplos prácticos

Palabras clave: aislamiento acústico, aislamiento térmico, materiales ecológicos, edificio de viviendas, rehabilitación. A lo largo del texto se han comparado y analizado distintos aislamientos ecológicos valorando los impactos de estos para la sostenibilidad del entorno. Las soluciones que han permitido los materiales ecológicos se han diseñado para dos edificios de viviendas diferentes, con envolventes diferentes también, uno para rehabilitación en un barrio y otro de obra nueva en un municipio cercano.

Mientras se hacía la recolección de datos para la posterior ejecución y puesta en obra de los materiales dentro de los edificios, se recopiló información técnica a través de fichas de los materiales, precios, impactos que estos iban a generar. Se informaba a los distintos fabricantes que se presentaba este proyecto y que eran unos alumnos titulados en Arquitectura Técnica, estudiantes del Grado en Arquitectura Técnica o Proyectos e Instalación del edificio. Arquitectura Técnica, así como de distintas universidades, y se evaluaron los datos aportados realizando predimensiones ya que los precios finales no se conocieron hasta mucho después de realizar la memoria. Prestando un poco de atención al contexto, es patente que hablamos de soluciones para dos edificios de viviendas con unos requisitos acústicos y térmicos que van marcados reglamentariamente. Durante alguna visita a los distintos edificios hemos constatado el singular volumen de información que se ha generado, sobre todo en la apertura del forjado de cubierta ya que el aislante utilizado es de los proyectados in situ, con un alto peso en los impactos teniendo en cuenta los valores obtenidos para la extractividad inicial.

. Conclusiones y recomendaciones para la implementación de materiales ecológicos en la construcción

Este estudio ha evaluado la efectividad del comportamiento térmico de los materiales que se proponen y comparado con materiales convencionales de similares familias. Posteriormente, se han analizado sus ventajas desde el punto de vista de la sostenibilidad, aprovechando el marco normativo actual para opinar sobre el impacto en el consumo energético, emisiones de CO2 y sostenibilidad del material en fase previa a su definición en normas y datos en el marco de los edificios.

Las conclusiones obtenidas nos permiten dar una serie de recomendaciones sobre el uso de los materiales ecológicos, en función del país donde vaya a realizarse la construcción. Debido a las variaciones normativas de los diferentes países, se considera oportuna esta recomendación. En aquellos países en que la calefacción sea una parte importante del consumo energético de los edificios, el análisis obtenido determina que los materiales que permiten una mayor atenuación del flujo de calor confirman las propiedades de aislamiento obtenidas por las diferentes referencias utilizadas en esta investigación. Es el caso del bio-concreto, el bio-panel y la fibra de celulosa, los cuales estudian la posibilidad de responder a cuestiones planteadas anteriormente, como si el contenido de aire aceleraría la disipación del flujo de calor o si el impacto medioambiental, en términos de consumos energéticos y de emisiones de CO2, entre otros, justifica la cantidad de energía que el material podrá ahorrar en situación práctica bajo un uso eficiente del edificio. Sin embargo, deberá cotejarse a nivel positivo o negativo el almacenamiento energético de estos materiales que también reflejan los análisis obtenidos.

. Área

s de investigación futura en la sostenibilidad de la construcción

Aislar con materiales ecológicos: análisis de su efectividad y su impacto en la sostenibilidad ambiental.

El análisis de ciclo de vida de las construcciones ha evolucionado en el sentido de aumentar la presencia de alternativas y sistemas constructivos que contemplen, también, la durabilidad de sus materiales, dejando de lado, casi por completo, la sostenibilidad de los sistemas constructivos actuales aprovechando elementos existentes. Por ello, una de las áreas de investigación futura es la búsqueda de sistemas actuales que permitan utilizar elementos existentes imprimados sin necesidad de realizar nuevas piezas a medida, eliminando los desperdicios generados con estos sistemas actuales y sus consecuencias. Dentro de este campo de investigación, debemos identificar la situación inicial en la que nos encontramos, para así poder compararla con la contribución que el uso de preventivos aportará a la construcción final. Otras posibilidades de investigación futura que abren puertas a grandes oportunidades de negocio son las de evaluación de energía que utilizan diferentes recursos materiales; es decir, evaluar las construcciones con elementos tanto naturales como reciclables que, siguiendo de nuevo los principios de la bioconstrucción, mejoren notablemente en protección térmica y aporten posibles beneficios adicionales, no solo técnicos y económicos, sino también estéticos, territoriales, patrimoniales, saludables o relacionados con otros aspectos de la sostenibilidad. Este campo, todavía en desarrollo, puede incluso abrir posibilidades sin precedentes, originalizando hasta el módulo de montaje de una construcción mínima frente a los actuales sistemas constructivos. Por último, como otra área de investigación futura en el ámbito de la sostenibilidad de los morteros, debemos remarcar la búsqueda de elementos que posibiliten alargar la vida útil de las construcciones a base de protegerse de forma constante frente a los deterioros naturales existentes, efectuando analíticas tales como el control de fisuras, el estudio de alternativas impermeabilizantes o cualquier evaluación y posterior propuesta para ayudar a la durabilidad de los sistemas constructivo