El estudio desarrolla el análisis del impacto ambiental de diversas soluciones constructivas de muro de fachada convencional, comparando sus resultados, en las que varía el material y el espesor de aislamiento.

Su objetivo principal es establecer principios de diseño para la óptima utilización del aislamiento en los muros de fachada de obra de fábrica, de forma que se consigan mejoras ambientales sobre las soluciones habituales.

La sección del muro de fachada elegida es la que hemos convenido llamar muro de fachada convencional. Es una solución de fachada de baja calidad constructiva pero, aún así, sigue empleándose comúnmente.

La que hemos definido para nuestro estudio está formada por una pared exterior y un tabique interior, ambos de obra de fábrica de ladrillo, entre los que se interpone una cámara de aire y un material de aislamiento. (Véase figura 1.)

Los materiales de aislamiento son lana de roca, el poliestireno expandido y el poliuretano, variando su espesor de 1 a 10 cm.

Figura 1

Pared exterior de ladrillo Cámara de aire y aislamiento de espesores variables Tabique interior de ladrillo

Introducción

El análisis, en su desarrollo, recorre los tres aspectos que consideramos más importantes:

1. los consumos de energía necesarios para la fabricación del material de aislamiento y del funcionamiento del edificio a largo plazo;
2. los efectos ambientales en general;
3. la posibilidad de condensación en la sección del muro.

Para el análisis de cada solución constructiva se ha calculado:

1. el valor de K (véase Anexo 1) y, en función de éste, se ha determinado el consumo de energía (gasóleo) necesaria para la calefacción de un edificio situado en Barcelona.
2. el consumo de energía precisa para la producción del material de aislamiento.

Los resultados del análisis nos permitirán establecer criterios de:

1. optimización del material de aislamiento, en función de la reducción del consumo de energía global;
2. elección del material de aislamiento en función de su impacto ambiental;
3. mejora de la durabilidad, mediante reducción de las posibilidades de condensación.

El consumo de energía

Los materiales de aislamiento consumen energía en su proceso de fabricación. Los plásticos, además, utilizan como materia prima el petróleo, que potencialmente también es energía. No obstante, la baja conductividad térmica de esos materiales, permite disminuir el consumo de energía del edificio a lo largo de su vida.

En el estudio comparado de los consumos de energía en la producción del material de aislamiento y en el de funcionamiento del edificio en un plazo de tiempo estimado de 50 años, podemos observar claramente que:

1. El incremento en el consumo de energía necesario para la producción del aislamiento es muy pequeño si lo comparamos con el ahorro de energía en el uso del edificio (véase Tabla 1 y 2);
2. el consumo de energía para la producción de lana de roca es inferior al de los otros materiales plásticos de aislamiento. (Véase Tabla 1.)

Otros efectos ambientales

Los materiales de aislamiento plásticos tienen un impacto ambiental, en su conjunto, mayor que la lana de roca.

El poliuretano sobre todo, tiene efectos perjudiciales sobre la atmósfera y el calentamiento global del planeta. Destaca por encima de los demás, su efecto sobre la reducción del ozono debido a los materiales utilizados para su impulsión y espumado.

El poliestireno es el que consume más energía. Esta circunstancia conlleva casi siempre efectos de contaminación atmosférica: acidificación y smog. Otros efectos destacables son la cantidad de metales pesados que se originan y su elevada eutrofia.

La lana de roca es un material de origen mineral. Así es normal que produzca más sólidos sobrantes en su proceso de fabricación que los demás. Otro efecto ambiental conocido - por otra parte bien controlado - es el peligroso potencial de carcinoma de los que tienen contacto directo con los materiales fibrosos minerales. (véase Anexo 2)

La posibilidad de condensación.

Decíamos al principio de este capítulo, que la solución constructiva del muro de fachada convencional tiene una calidad constructiva baja. Esta característica se manifiesta con suficiente claridad al analizar las posibilidades de condensación en su interior. Para los espesores habituales, la condensación puede manifestarse sobre todo en el espesor de la pared exterior, aunque también afecta al aislamiento.

El aislamiento y la pared, cuando están húmedos, son menos eficaces térmicamente. El agua condensada en su interior aumenta la conductividad térmica de esos materiales y aíslan menos. En consecuencia, se alcanzará un confort térmico semejante al que proporciona el muro seco, si se consume más energía.

Además, la condensación intersticial en el muro es causa de la disminución de su durabilidad, porque el agua es origen de procesos físicos y químicos que reducen la durabilidad de la pared y del aislamiento.

El peligro de condensación desaparece si se dispone una cámara de aire ventilada situada entre el aislamiento y la pared exterior. También, aunque menos efectiva, es la solución de disponer un grueso espesor de un material de aislamiento poco permeable al paso del vapor, por ejemplo 10 cm. de poliestireno extruido (véase figura 1 - Anexo 1).

El consumo de energía derivada del petróleo, en sí mismo, tiene un impacto ambiental importante, porque se consume un recurso no renovable. Pero además, es origen de otros efectos ambientales bien conocidos: acidificación, efecto invernadero, contaminación atmosférica, etc.

Estas circunstancias deben llevarnos a mejorar los diseños de los cerramientos constructivos, de manera que faciliten el ahorro de la energía consumida en el funcionamiento del edificio. En nuestro estudio hemos podido constatar la eficiencia energética del incremento de espesor del aislamiento. Si se aumentan esos espesores en los cerramientos, se obtienen consumos de energía muy inferiores. Y por lo tanto se reduce el impacto ambiental del edifico a lo largo de su vida.

Cuando el material de aislamiento no es de origen plástico, es decir no consume petróleo como materia prima -que es energía potencial- el impacto ambiental aún es menor. De modo que es recomendable substituir esos materiales de aislamiento por otros, que no tengan origen plástico. Aún mejor si proceden de materias renovables o recicladas: corcho, escorias, celulosa reciclada de papel o cartón, etc.

Tabla 1. Consumos comparados de energía

1. Coeficiente de transmisión térmica de la solución constructiva (figura 1)
2. Energía consumida en calefacción por m2 durante la vida útil del edificio (unidades en MJ)
3. Energía de fabricación de un m2 de aislamiento (unidades en MJ)

Lana de roca de densidad 15 Kg/m3

Poliestireno expandido de densidad 15 Kg/m3

Poliuretano de densidad 35 Kg/m3

Tabla 2