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Olas de calor, sequías, inundaciones, tormentas… Los fenómenos extremos debidos al cambio climático están afectando también a los edificios. Entre otras consecuencias, provocan la degradación de los materiales, aumentan el riesgo de colapsos y alteran el clima interior.

Pero el sector de la construcción también deja una profunda huella en el medio ambiente. Según datos de la Comisión Europea, los edificios son responsables del 40 % del consumo de energía y del 36 % de las emisiones de CO₂ en la UE. ¿Cómo podemos reducir sus impactos y hacerlos más resistentes a las condiciones extremas?

Sostenibilidad de la construcción

El sector de la construcción produce impactos ambientales durante todo el ciclo de vida de los edificios. En la etapa inicial es importante tener en cuenta la extracción de materias primas y la fabricación de los materiales de construcción. También se debe considerar el transporte hasta el lugar de la obra y las actividades para su ejecución.

En la etapa de operación se consumen materias primas y energía, tanto en la construcción como en el mantenimiento. Por último, en el fin de su vida útil, la demolición del edificio y la disposición final de los elementos constructivos consumen energía. Durante todas estas fases se generan residuos que aumentan el impacto medioambiental.

Lea sobre cambio climático por científicos de primera línea.

Es preciso desarrollar estrategias de mejora desde una perspectiva global del edificio, con enfoque de la cuna a la tumba. Esta estrategia permiteseleccionar materiales más sostenibles con el medio ambiente o reciclados y diseñar edificios que requieran menor gasto energético. De este modo se podrían disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero.

Asimismo, la rehabilitación de edificios supone entre un 4 y un 46 % de ahorro energético comparándolo con la demolición y nueva construcción, según un estudio realizado en 2011 por Preservation Green Lab.

Alrededor del 35 % de los edificios en la UE tienen más de 50 años y casi el 75 % son energéticamente ineficientes. Solo entre el 0,4 y el 1,2 % (según el país) se renueva cada año. Una mayor renovación podría reducir el consumo total de energía de la UE en un 5-6 % y, con ello, disminuir las emisiones de CO₂ en torno al 5 %.

Edificios más resistentes

Las olas de calor, las tormentas y las inundaciones pueden afectar a la estructura de los edificios. Además, las temperaturas extremas alteran el bienestar de las personas en el interior de las viviendas.

El clima extremo puede generar degradación de los materiales, incluso riesgo de colapso, y afectar a la integridad estructural de la construcción y generar daños por hundimiento. Este deterioro reduce la vida útil de los edificios, por lo que es necesario evaluar su resistencia ante los riesgos climáticos.

Consciente del impacto medioambiental del sector de la construcción, la UE está trabajando para abordar este problema desde varias perspectivas políticas. Se está promoviendo la adaptación al cambio climático en los estándares de construcción y se han establecido diferentes directivas para aumentar la eficiencia y el rendimiento energético.

Además, la UE ofrece apoyo financiero para actualizar el conocimiento sobre cómo aumentar la resistencia de los edificios. Esta acción se lleva a cabo a través de varias iniciativas de investigación. Por ejemplo, el programa New European Bauhaus para ideas y soluciones innovadoras. También el proyecto “BeWare: Desarrollo de cursos profesionales sobre construcción resiliente y sostenible frente a eventos climáticos extremos”, financiado por la Unión Europea.

El objetivo de esta última iniciativa es desarrollar cursos sobre construcción resistente y sostenible. Está coordinada por la Universidade de Lisboa (Portugal) y cuenta con la participación de la Universidad Internacional de La Rioja (UNIR), junto a la Universidad Técnica de Aquisgrán (Alemania) y el Instituto para la Investigación en Medioambiente, Ingenieria Civil y Energía (República de Macedonia del Norte). También cuenta con el apoyo de Creative Thinking Development (Grecia).

La UNIR aporta al proyecto su amplia experiencia en el uso de herramientas digitales y lidera la elaboración de las directrices y recomendaciones de políticas, con el apoyo del Instituto de Investigación, Innovación y Tecnología Educativas (UNIR iTED) y la Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología (ESIT).

Reciclaje y reutilización de residuos

Los residuos de construcción y demolición son el flujo de residuos más grande de la UE. El ciudadano europeo medio genera en torno a 160 toneladas de residuos de construcción y demolición en toda su vida, cantidad que va aumentando con el tiempo.

Pero ¿qué hacemos con tantos residuos? Su reciclaje y reutilización adecuadas puede proporcionar importantes beneficios para la industria de la construcción desde el punto de vista de la sostenibilidad y la calidad de vida.

Estudios recientes han demostrado el beneficio de la adición de residuos a los materiales de construcción, ya que contribuyen a la mejora de sus propiedades mecánicas y térmicas. Pueden emplearse, por ejemplo, las cenizas del proceso de combustión de biomasa y residuos de pulpa de papel, entre otros.

Reutilizar los residuos de construcción suele ser tarea difícil. Algunos productos, como las espumas plásticas, se descomponen naturalmente de forma muy lenta. Durante su descomposición pueden liberar sustancias tóxicas de sus materias primas o de sus aglutinantes y adhesivos.

Una alternativa son las materias primas naturales para el aislamiento térmico de los edificios. Son orgánicas y contienen grandes cantidades de CO₂ capturado, por lo que contribuyen a reducir la concentración de este gas en la atmósfera. Algunos ejemplos son el corcho, la madera, los fardos de paja, el algodón, la celulosa y la fibra de coco.

Emplear residuos como materias primas en el sector de la construcción permitiría reducir su disposición final en vertederos, fomentar la economía circular y disminuir sus impactos ambientales.

Fuente: Profesora Titular en el Área Organización Industrial y Electrónica de la ESIT – Escuela Superior de Ingeniería y Tecnología, UNIR - Universidad Internacional de La Rioja, Pedro Muñoz Velasco,Profesor Titular en el Área Organización Industrial y Electrónica, UNIR - Universidad Internacional de La Rioja

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La eficiencia energética implica la reducción del consumo de energía sin disminuir el confort ni la calidad de vida, protegiendo el medio ambiente y asegurando el abastecimiento de las generaciones futuras. Esto supone satisfacer las necesidades del presente sin comprometer las futuras.

Por otro lado, la contaminación acústica es un problema medioambiental muy presente en la sociedad moderna debido, entre otras cosas, al desarrollo de actividades industriales y al transporte. Para la Organización Mundial de la Salud, el ruido es uno de los factores que provoca más enfermedades y ha de ser considerado un problema de salud.

Todos estos aspectos se deben tener en cuenta en el proceso de diseño y funcionamiento de los edificios. Para protegerlos en lo posible de las agresiones debidas al ruido y como primer paso para lograr su eficiencia energética, es clave dotarlos de un buen aislamiento acústico y térmico.

Fibras naturales usadas como aislantes

Un material poroso entre dos tabiques mejora el aislamiento acústico y térmico. Los materiales sintéticos porosos, tales como la lana de roca o lana de vidrio, son soluciones habituales.

Una alternativa prometedora y ecológica pueden ser los materiales porosos no tejidos elaborados a partir de fibras naturales o recicladas. Estas fibras no son perjudiciales para la salud y están disponibles en grandes cantidades, muchas veces como productos de desecho de otros ciclos de producción.

En algunos países, el uso de las fibras naturales como el fique o el coco representa un gran interés económico para el sector agrícola. Al fomentar el uso de las fibras naturales se favorece el crecimiento de la demanda y, por tanto, el aumento de los ingresos de los productores y de los países que producen estas fibras. Además, la sociedad está cada vez más concienciada de la necesidad de reutilizar los residuos y de usar aquello que la naturaleza proporciona evitando el consumo creciente de materias primas escasas.

Una segunda vida para los residuos textiles

Otro ejemplo de estos materiales naturales porosos es el fabricado a partir de las fibras que se obtienen del deshilachado de las prendas recicladas de algodón, que sirve para dar salida a los residuos textiles que acaban en los vertederos. Algunas compañías y organizaciones utilizan está técnica del deshilachado de textiles para convertir las fibras obtenidas en productos como mantas y trapos para la industria de la automoción.

De arriba a abajo, materiales aislantes hechos de fique, coco y fibra de algodón. Author provided

En un reciente estudio, un grupo de investigadores hemos utilizado material formado por fibras de algodón obtenidas por el deshilachado de vaqueros reciclados utilizando un molino de cuchillas.

Las fibras se entrelazan para producir un tejido utilizando la técnica del punzonado. En la máquina punzonadora, las fibras pasan por un tablero de agujas provistas de unos salientes que se mueven subiendo y bajando a altas velocidades, entrelazándolas. Se consigue así una red de fibras unidas de manera mecánica sin utilizar ningún tipo de ligante.

Características aislantes

Las prestaciones del material resultante varían en función de su densidad. Para una densidad de 80 kg/m³ y un espesor de 2,5 cm, el material presenta una conductividad térmica de 0,038 W/mK. Esta cifra es inferior a 0,05 W/mK, valor por debajo del cual un material se clasifica como aislante térmico, y es comparable a los materiales tradicionales.

Para describir el comportamiento acústico del material se usa el coeficiente de absorción acústica, cuyo valor oscila entre 0 y 1. Para cada frecuencia, un valor próximo a cero indica que el material refleja casi toda la energía sonora incidente y un valor próximo a uno, que en el material se disipa la mayor parte de la energía sonora incidente. Entonces se dice que el material es absorbente. La estructura porosa del material fabricado favorece este comportamiento absorbente.

El índice NRC (de Noise Reduction Coefficient) calculado como la media aritmética de los valores del coeficiente de absorción para las bandas de frecuencia comprendidas entre 250 y 2.000 Hz es 0,51 para el material basado en las fibras textiles. Una cifra comparable al 0,53 que resulta para una lana mineral.

También es posible comprobar la mejora del aislamiento acústico que supondría utilizar el material diseñado fijándonos en los cambios en el índice global de reducción acústica a ruido aéreo. Esta variable representa la diferencia entre el aislamiento del elemento estructural básico con la capa adicional del material y sin esa capa. De nuevo, la mejora que introduce el material diseñado con fibras textiles es comparable a la que se obtiene con una lana mineral.

Menos emisiones

Si comparamos el proceso de fabricación del producto a partir de los desechos textiles con el de otros aislantes usados en construcción, las emisiones de CO₂ que se generan están por debajo.

No obstante, hay que analizar de forma objetiva y científica el impacto ambiental originado por un proceso o producto incluyendo todas sus etapas: adquisición de materias primas, fabricación del producto, distribución y transporte, uso y mantenimiento y gestión de residuos. En muchas ocasiones, las emisiones generadas durante la gestión de los residuos textiles dependen de cómo se realice y son menores en aquellos procesos que necesitan menos transporte.

La situación idónea sería disponer juntos el centro que proporciona los residuos textiles y el que genera el material, es decir, para hacer productos sostenibles la producción y el consumo deberían ser locales y evitar el transporte a larga distancia.

Los residuos urbanos preocupan cada vez más debido a su aumento exponencial en los últimos años. La normativa establece que a partir de 2025 será obligatoria la recogida selectiva de residuos textiles, lo que facilitará el desarrollo de soluciones de este tipo. Desde 2030, no podrá tirarse al vertedero ningún residuo que se pueda reutilizar o reciclar. El panorama que se abre ante nosotros es impresionante y la investigación sobre nuevos materiales es una opción clave para contribuir al cumplimiento de estos objetivos.

Publicado en  el 17 de noviembre de 2021. Enlace al original: https://bit.ly/3FyvEh