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MATERIALES ECOLOGICOS PARA LACONSTRUCCION

El objetivo de este estudio es dar a conocer la necesidad de utilizar materiales

sustentables y más respetuosos con el medio ambiente. Pero principalmentees dar a conocer los distintos tipos de materiales y sus beneficios queocasionan utilizarlos tanto a la naturaleza como a la economía de laspersonas.

La importancia de la responsabilidad de las personas con respecto al entornoes muy elevada.

Como individuos y entes sociales nos incumbe el gran compromiso de protegerel ambiente, ya que de él dependen nuestra calidad de vida y la de nuestrossucesores, así como el desarrollo del país.

El deterioro del ambiente exige que asumamos responsabilidades y

emprendamos acciones antagónicas a la contaminación ambiental

OBJETIVO DE LA INVESTIGACION:

1. Efectos de seguir utilizando materiales de construcción convencionales.2. Ciclo de vida de los materiales de construcción.3. Análisis de los materiales de construcción mas empleados.4. Dar a conocer los distintos tipos de materiales eco-amigables y sus

beneficios.5. Recomendar una lista de materiales ecológicos adecuados para la

construcción.

6. Dar a conocer los diferentes factores para la construcción de una casaverde.

INTRODUCCION

Parte 1. La Base Teórica Necesaria.

Un material de construcción es una materia prima o con másfrecuencia un producto manufacturado, empleado en la construcciónde edificios u obras de ingeniería civil.

Desde sus comienzos, el ser humano ha modificado su entorno para adaptarloa sus necesidades. Para ello ha hecho uso de todo tipo de materiales naturalesque, con el paso del tiempo y el desarrollo de la tecnología, se han idotrasformando en distintos productos mediante procesos de manufactura decreciente sofisticación.

Los materiales naturales sin procesar (arcilla, arena, mármol) se suelendenominar materias primas, mientras que los productos elaborados a partir deellas (ladrillo, vidrio, baldosa) se denominan materiales de construcción.

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Los materiales de construcción se emplean en grandes cantidades, por lo quedeben provenir de materias primas abundantes y baratas. Además que sumanufactura consuma poca energía y no sea tan elaborada.

Un material de construcción ecológico o sustentable, es aquel que

produce menos toxinas, tanto con su fabricación y con el uso, ademáspueden ser materiales de construcción recuperados o reciclados. Queno afecte al medio ambiente en su fabricación e instalación.Es un producto que ha sido diseñado para hacer el menor daño posible almedio ambiente.  Tienen un menor efecto sobre la salud humana en comparación con losconvencionales que tienen el mismo propósito.

Parte 2. La historia de la construcción, historia de laadaptación al entorno.

Si algo nos enseña la historia de la construcción es que el ser humano siempreha tenido muy en cuenta el entorno en el que se asentaba.Mientras que en los países del norte se buscaba la radiación solar, la luz y elcalor, abriendo grandes ventanales al sur, en zonas más cálidas los huecos sehacen más pequeños para protegernos del sol.

A través de la observación, los constructores primitivos descubrieron demanera natural las leyes más simples de la estabilidad de las estructuras y laresistencia de materiales. Haciendo uso de su ingenio comenzaron a construir,además de sus viviendas, fortificaciones, barreras, puentes, diques y canales.

Parte 3. El Gran Reto.Hasta el siglo pasado la construcción de edificios y casas se hacíaexclusivamente con la finalidad de albergar familias y oficinas, si se cumplíaeste objetivo con la satisfacción de unas necesidades básicas era suficiente.

Este siglo ha propuesto un reto diferente a la arquitectura tradicional y lasensibilización colectiva con respecto al medio ambiente y el ahorro energéticole exigen que vaya más allá y plantee unos diseños más adecuados al clima dellugar y una construcción que se valga de materiales más ecológicos, tantoen su sostenibilidad como en el respeto al medio ambiente en susprocesos de fabricación. A esto se le llama Construcción Sostenible.

Normalmente al oír CALENTAMIENTO GLOBAL aislamos el términoconstrucción sostenible y únicamente nos enfocamos con el ahorro de energíaeléctrica. Esto es un gran problema si queremos ayudar y cuidar el medioambiente se tiene que abarcar todos los factores posibles y el uso demateriales ecológicos en la construcción es muy importante. Veamos elsiguiente dato:

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En la Unión Europea, la construcción de edificios consume el 40% de losmateriales, genera el 40% de los residuos y consume el 40% de la energíaprimaria. Estos datos nos hablan de un sector profundamente impactantesobre el medio económico, ecológico y social, en definitiva un sectorINSOSTENIBLE.

OBJETIVO No. 1, EL PROBLEMA:Efectos de seguir utilizando materiales de construcciónconvencionales.

Los edificios actuales están construidos con algunos materiales que en poco oen nada respetan el medio ambiente, y que incluso pueden resultarperjudiciales para la salud de las personas que los habitan.

Durante todo su ciclo de vida, los materiales de construcción pueden liberarsustancias químicas tóxicas, amenazando la salud de quienes habitan lasconstrucciones y de la comunidad en los lugares donde se fabrican losmateriales y se disponen.

Algunos de los elementos nocivos que se utilizan son bastante comunes, porejemplo el cemento y el PVC, este último altamente tóxico, en especial suproceso de fabricación y combustión, así como también distintos tipos demetales pesados, entre los que se encuentra el cromo, el zinc de las pinturas ylos barnices que se derivan del petróleo, pues esto emanan elementos volátilestóxicos entre los que se encuentra el xileno, cetonas, tolueno, entre otros.

Asimismo, este tipo de materiales requieren de un alto consumo decombustibles fósiles para su producción, que además de ser cada vez másescasos y costosos, aumentan la contaminación porque en su combustiónemiten grandes volúmenes de gases nocivos.

El uso descontrolado de aire acondicionado, el gasto energético sin medidas,materiales alérgicos, y la gran acumulación de desechos que se puedenproducir, son algunos factores que ayudan a que el medio ambiente sedeteriore y se perjudique el bienestar humano.

El impacto que sobre el medio ambiente y la salud humana producenlos materiales de construcción puede centrarse en cinco aspectos:

1. El consumo de recursos naturales:El consumo a gran escala de determinados materiales puede llevar a suagotamiento.Así, el Empleo de materiales procedentes de recursos renovables yabundantes será una opción de interés.

2. El consumo de energía:

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Si una importante fracción de la energía primaria se consume en el sector de laconstrucción y si su empleo ocasiona el tristemente famoso calentamientoglobal, a partir de las emisiones de CO2, así como el riesgo de agotamiento dedeterminados recursos, emplear materiales de bajo consumo energético entodo su ciclo de vida será uno de los mejores indicadores de sostenibilidad.

Si analizamos el consumo de energía para la fabricación de estos materiales,comprobaremos que los materiales pétreos (arena, grava, piedra, tierra) y lamadera presentan el comportamiento energético más idóneo, mientras que losplásticos y los metales, en especial el aluminio, el más negativo.

Los metales y los plásticos consumen gran cantidad de energía en su procesode fabricación, aunque los primeros presentan unas óptimas característicasresistentes y los segundos unas propiedades aislantes de interés.

3. Las emisiones que generan:Uno de los grandes problemas ambientales que supuso la explosión de laconciencia ecológica fue el adelgazamiento de la capa de ozono debido a,

entre otros motivos, la emisión de los denominados clorofluorocarbonos (CFC).

Los aislantes más empleados en construcción presentaban un agenteespumante que le daba sus características como espuma o panel. Aunque hoyen día los espumantes no utilizan CFC, asistimos a la aparición de multitud deproductos de aislamiento ecológicos que nos permiten descartar esasopciones.

Los PVC, abanderados de la industria del cloro, y debido a sus contaminantesemisiones de dioxinas y furanos, son materiales que poco a poco van siendoprohibidos en cada vez más usos, por ejemplo en el suministro de agua para elconsumo humano.

4. El impacto sobre los ecosistemas:El empleo de materiales cuyos recursos no procedan de ecosistemas sensiblessería otro aspecto a tener en cuenta a la hora de su selección.

Las maderas tropicales sin ninguna garantía en la gestión de su procedencia, labauxita procedente de las selvas tropicales para la fabricación del aluminio, lasgraveras en áreas protegidas de interés para la extracción de áridos.

5. Su comportamiento como residuo:

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Los materiales al finalizar su vida útil pueden ocasionar importantes problemasambientales. Su destino, ya sea la reutilización directa, el reciclaje, ladeposición en vertedero o la incineración, hará que su impacto sea mayor omenor.

Los materialesmetálicos parachatarra, la tejacerámica vieja, lasvigas de madera dedeterminada secciónpueden ser pequeñas  joyas en el derribopara un uso posterior.

LA SOLUCIÓN:Frente a este tipo demateriales, existen alternativas que pueden parecer más caras, pero que a la

larga resultan más rentables porque tienen múltiples ventajas entre las que seencuentran:

• El ahorro de energía.

• Viviendas de calidad mayor.

• Respeto al medio ambiente.

• La Renovabilidad.

• Construcciones saludables.

• Edificaciones más duraderas

Este tipo de materiales son, por un lado, aquellos que la naturaleza

proporciona y que se han venido utilizando desde hace miles de años, como lamadera, el barro, el corcho o el mármol. A este tipo de materialestradicionales se le han añadido una serie de materiales nuevos concebidospara su utilización ecológica.

Otro tipo de materiales ecológicos son elaborados a partir de escombros y deresiduos sólidos industriales, que sustituyen el consumo creciente de materiasprimas escasas o ubicadas en sitios distantes, reduciendo el incremento de

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costos y resultando además más económicos que los materiales comunes deconstrucción.

Un punto importante en el diseño y la construcción de un edificio saludable esla utilización de materiales saludables, incluyendo aquellos materiales libres dePVC o formaldehido y sin o con la menor cantidad posible de compuestos

orgánicos volátiles (COVs).

El poli cloruró de vinilo o PVC: es un polímero termoplástico. La exposiciónal cloruro de vinilo ocurre principalmente en el ambiente de trabajo. Respirarniveles altos de cloruro de vinilo por cortos períodos de tiempo puede causarmareo, somnolencia y pérdida del conocimiento. A niveles extremadamentealtos, el cloruro de vinilo puede causar la muerte.

Respirar cloruro de vinilo por largos períodos de tiempo puede producir dañopermanente al hígado, reacciones del sistema inmunitario, daño a los nervios ycáncer del hígado.

Formaldehido: El formaldehido o metanal es un compuesto químico, esaltamente volátil y muy inflamable. Una fuente importante de formaldehido ennuestras casas suelen ser los aglomerados de madera que liberan lentamenteciertas cantidades de este gas.

Los compuestos orgánicos volátiles: son sustancias químicas quecontienen carbono, convierten fácilmente en vapores o gases. Junto con elcarbono, contienen elementos como hidrogeno, oxígeno,flúor, cloro, bromo, azufre o nitrógeno. Los COV son liberados por la quemade combustibles, como gasolina, madera, carbón o gas natural. También son

liberados por disolventes, pinturas y otros productos empleados y almacenadosen la casa y el lugar de trabajo.

Los materiales saludables son aquellos que son fáciles y seguros parareutilizar, reciclables o biodegradables.

OBJETIVO No. 2, FACES CICLO DE VIDA DE LOSMATERIALES DE CONSTRUCCIÓN.

Cuando analicemos el comportamiento de los materiales debemos tener en cuenta elCiclo de Vida, las diferentes fases que lo configuran:

• En la fase de extracción de los materiales habrá que considerar latransformación del medio.

• En la fase de producción (plásticos y metales), las emisiones que segeneran y el consumo de energía.

• En la fase de transporte, el consumo de energía que será más elevadosi provienen de lugares más lejanos.

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• En la puesta en obra, los riesgos sobre la salud humana y la generaciónde sobrantes.

• En la deconstrucción, las emisiones contaminantes y la transformacióndel medio.

OBJETIVO No. 3, Análisis de los materiales deconstrucción mas empleados.

• Los materiales pétreosLos materiales pétreos presentan un impacto pequeño. Esta situación requiereuna aclaración: efectivamente lo es, por kilogramo de material empleado; elproblema se plantea cuando analizamos el uso masivo que se hace de ellos.

El principal impacto estriba en su fase de extracción, es decir la alteración quese produce en el terreno, la modificación de ecosistemas y del paisaje.La extracción y, por su peso, el transporte requieren un consumo de energíaelevado; por eso siempre se aconseja el empleo de materiales locales.

La mayor ventaja de los materiales pétreos es su elevada durabilidad, una delas máximas de los materiales sostenibles. Este tipo de materiales, y debido asu uso masivo, son los principales responsables del colapso de vertederos. Enla actualidad, y dada la legislación referente a los Residuos de Construcción yDemolición, emergen iniciativas

El cemento, además de ser altamente consumidor de energía, puede ocasionarpeligros para la salud humana. Por ello, se deberán mantener medidas deprevención en su manipulación para controlar tanto la inhalación de polvocomo las irritaciones y quemaduras que se producen por el contacto con lapiel, priorizando para la manipulación la utilización de los componentes libresde cromo VII.

Otro de los materiales pétreos, considerado universal, sería el hormigón(cemento y áridos gruesos y finos). Su uso masivo en cimentación y estructuraaconseja su optimización. Es decir, un conocimiento exhaustivo de lacapacidad resistente del terreno nos permitirá dimensionar las cimentacionesde forma que evitemos un exceso en el empleo de material.

Aunque el hormigón es un material de considerable impacto, su

elevado calor específico lo hace muy útil para emplear estrategiaspasivas de aprovechamiento de la radiación solar, la llamada inerciatérmica.

• Los metalesLos metales, fundamentalmente el acero y el aluminio, representan la dualidadexistente en casi todos los materiales de construcción con una serie debeneficios y otra de perjuicios.

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El principal impacto de los materiales metálicos se produce en la fase detransformación y en los tratamientos de acabado y protección. Materiales querequieren un elevado consumo energético, además de producir la emisión desustancias nocivas a la atmósfera.

Asimismo, se trata de uno de los materiales más valorizables existentes enobra. La chatarra se convierte en un pequeño tesoro en cualquier derribo. Aesto podemos añadir sus muy interesantes prestaciones mecánicas que nospermiten soportar las mismas cargas con una menor cantidad de material.

Los materiales metálicos requieren tratamientos de protección a basede pinturas férricas o galvanizados altamente impactantes. En laactualidad existen múltiples sistemas que incorporan productosnaturales.

• Las maderasComo decíamos con anterioridad, la madera es uno de los materiales quepueden considerarse más sostenibles siempre que cumplan dos premisas.

Por un lado debemos tener garantías de que la gestión del espacio forestal dedonde procede es sostenible; para eso se ha creado una certificación quegarantiza el origen sostenible de esa madera (el sello FSC).

Por otro, los tratamientos de preservación de la madera frente a la humedad,insectos y hongos suelen ser tóxicos para el medio ambiente y la saludhumana. En la actualidad existen varias casas que comercializanimprimaciones y tratamientos cuyos compuestos son resinas vegetales; su

rendimiento es inferior a los primeros al ser tratamientos a poro abierto querequieren un mayor mantenimiento.

Al finalizar su vida útil, la madera puede ser recuperada o reciclada para lafabricación de tableros aglomerados o bien para su valorización energéticacomo biomasa.

La gran parte de la madera semi manufacturada que se emplea ennuestro país procede de los países nórdicos, bálticos ynorteamericanos, con el consiguiente consumo de energía para sutransporte. Para minimizarlo, el uso de maderas locales es una opciónrecomendable.

• Los materiales aislantesComo señalábamos con anterioridad, los aislantes más empleados enconstrucción serían las espumas en forma de proyectado o en forma de panel.El uso de agentes espumantes causantes del adelgazamiento de la capa deozono y del efecto invernadero ha hecho que los CFC se vieran sustituidos porotros productos como el HCFC y el HFC que, aunque evitan daños a la capa deozono, son responsables del calentamiento global.

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Existen en el mercado otras opciones tales como las fibras minerales (fibra devidrio o de roca), el vidrio celular y, sin duda las más interesantes desde elpunto de vista ambiental, las procedentes de fuentes renovables (corcho,cáñamo, celulosa, etc.).

• Los plásticosLos plásticos son materiales que procedentes del petróleo presentan uncomportamiento similar a los metales, elevado consumo energético y altascontaminaciones en su proceso de fabricación.A estos problemas deberíamos añadir los riesgos sobre el medio ambiente encaso de accidentes de petroleros, así como la inestabilidad geopolítica queprovoca su control.

Por el contrario, el plástico como material de construcción presentainteresantes propiedades, tales como su alta resistencia, su estabilidad y suligereza, así como las posibilidades de empleo como aislamiento.

Algunos materiales tradicionales empleados para las instalaciones(cobre y plomo) están siendo sustituidos por los plásticos (polietilenosy polibutilenos) por su mejor comportamiento ambiental y susmagníficas prestaciones.

• Las pinturasLas pinturas presentan una composición muy variada, pigmentos, resinas,disolventes, etc., muchos de ellos derivados del petróleo. Paralelo a ello, ydebido a tratarse de un material comúnmente empleado, se han desarrolladomultitud de productos que sustituyen los originales hidrocarburos por

componentes naturales, las llamadas pinturas ecológicas y naturales.

En 1994, la Asociación Española para la Normalización y Certificación(AENOR) elaboró la primera norma, la UNE 48-300-94, que recogía losrequisitos que un material de construcción debía cumplir para recibirel certificado de producto ecológico.

El principal impacto provocado por las pinturas se origina con los sobrantes delproceso de puesta en obra, ya que son vertidos en lugares no adecuados con elriesgo de emanaciones contaminantes.Entre las pinturas convencionales están las que utilizan como disolvente elagua; son las denominadas pinturas plásticas o de base acuosa.

LAS ETIQUETAS ECOLÓGICAS, MOTIVOS DE ELECCIÓN

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Las ecoetiquetas son sellos otorgados por un organismo oficial que nosgarantizan que el material posee un bajo impacto ambiental y, por lo tanto, esmás respetuoso que otros que hacen la misma función.

 Tenemos varias tipologías de etiquetas:• Las nacionales: AENOR-Medio Ambiente (España), Ángel Azul (Alemania).• Las autonómicas: Distintiu de Garantía de Qualitat Ambiental

(Catalunya).• La europea: «European Union Eco-label» (Unión Europea).• Las sectoriales: Certificación Forestal, FSC (Forest Stewardship Council).

Etiquetas que colocan los fabricantes a sus productos para resaltar algunapropiedad, tales como libre de cloro, posibilidad de reciclado.

OBJETIVO No. 4, TIPOS DE MATERIALES ECO-AMIGABLES Y SUS BENEFICIOS.

El deterioro del medio ambiente, y particularmente los cambios en el clima,

obliga al conjunto de la sociedad y a todos los sectores productivos yeconómicos que lo provocan a una reorientación profunda de las pautas deproducción y consumo.

El sector de la construcción contribuye de manera importante a ese deterioroen sus distintas fases (extracción y fabricación de materiales, diseño de laedificación y de sus instalaciones que influye decisivamente en el rendimientoenergético de la misma, gestión de la obra y de sus residuos…) y necesita darun giro notable hacia la adopción de decisiones encaminadas hacia lasostenibilidad.

El análisis de las variables anteriores en todo el ciclo de vida del material nospuede determinar una serie de pautas a seguir para seleccionar losmateriales más sostenibles.

Son los materiales que:• Procedan de fuentes renovables y abundantes.• No contaminen.• Consumen poca energía en su ciclo de vida.• Sean duraderos.

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• Puedan estandarizarse.• Sean fácilmente valorizables.• Procedan de producción justa.•  Tengan valor cultural en su entorno.•  Tengan bajo coste económico.

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OBJETIVO NO. 5, RECOMENDAR UNA LISTA DEMATERIALES ECOLÓGICOS ADECUADOS PARA LA

CONSTRUCCIÓN.

 Tras analizar los principales materiales de construcción, ahora nos queda poneren práctica lo aprendido. Para ello os facilitamos un análisis comparativo de lasprincipales unidades de obra desde la perspectiva de la sostenibilidad, así como un directorio de los materiales que podemos encontrar en el mercado.

1. CIMENTACIÓN Y ESTRUCTURAPara las cimentaciones el material universal es el hormigón, el empleo dehormigones supone un considerable impacto ambiental.Si comparásemos los dos tipos de hormigones que podemos empleartendríamos el hormigón en masa o el armado. El hormigón armado, al incluirun nuevo material como son las varillas de acero, produce un mayor impacto.

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Lógicamente, las necesidades resistentes del material nos obligan en lamayoría de los casos a utilizar hormigón armado.

Desde hace algunos años en diferentes países europeos se vienen utilizandoáridos reciclados en la elaboración de hormigones, ya sea en masa o armados,y en diferentes proporciones.

1. Áridos reciclados.Para la fabricación de hormigones Tecnología del Reciclado (TEC-REC)

Existen otras técnicas muy minoritarias, tales como la estabilización de sueloscon cal.El mercado ofrece aditivos, fabricados con fibras de polipropileno, que mejoranla resistencia del hormigón, lo cual permitiría reducir el empleo de las barrasde acero del armado.

2. Polipropileno Split, Multifilamento.Otras mejoras ambientales incorporadas por el mercado serían aditivos

aceleradores del fraguado o desencofrantes que no contienen residuos tóxicos.

3. Para las estructuras los más óptimos serían los materiales pétreos. Las mejores soluciones presentan claras limitaciones, formando parte de laconstrucción tradicional; el tapial, el adobe, la mampostería.

4. El adobe es un ladrillo de barro.Sin cocer secado al sol. Presenta múltiples ventajas ambientales, su carácterlocal y su mínimo consumo de energía y contaminación, sus propiedadesaislantes.

Otra opción magnífica sería el empleo, como muro estructural, de bloquescerámicos y bloques fabricados con otros materiales naturales que incorporanun interesante comportamiento aislante.

5. Bloques Aislantes:

• Cannabric. Fibras vegetales de cáñamo, cal y minerales.• Termoarcilla. Arcilla aligerada mediante bolas de porexpán o papel

Consorcio Termoarcilla.• Climablock. Viruta de madera con cal y cemento Climablock.• Arliblock. Arcilla expandida.• Cemento Optiroc. Para vigas, jácenas o pilares la madera constituye el

sistema más idóneo.• Forjados de vigueta de madera. con rasillón, bovedilla o tarima Biollar.

Para la nivelación de forjados en rehabilitación interesa emplear materiales queaportan ligereza y aislamiento térmico y acústico.

1. Hormipan ecológico.Bolitas de poliestireno expandido y áridos reciclados Brafim Mecplast

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2. CUBIERTA

La cubierta formada por múltiples capas; impermeabilización, aislamiento yrecubrimiento exterior, ha sufrido modificaciones que incorporan mejoras en sucomportamiento ambiental. Así, tendremos las cubiertas multifuncionales, las

ajardinadas o ecológicas.