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Fecha: martes 4 de mayo de 2010
Hora:
9:00 a.m. (hora colombiana)
Duración: 2 horas + sesión de preguntas y respuestas
Idioma: español
EFICIENCIA ENERGÉTICA DE LOS EDIFICIOS
SOSTENIBILIDAD DEL CEMENTO-HORMIGÓN
Conferencia FICEM – OFICEMEN - IECA
MANUEL BURÓN MAESTRO
INSTITUTO ESPAÑOL DEL CEMENTO Y SUS APLICACIONES
(IECA)
EN MOMENTOS DE CRISIS
LA INDUSTRIA DEBE PROPICIAR
• Nuevos empleos de su producto, mayor mercado
• Poner en valor todas las prestaciones del producto
• Innovar, satisfaciendo nuevos requisitos con nuevas
prestaciones
• Facilitar, apoyando la normalización y reglamentación, nuevos
usos de su producto y el empleo de nuevos productos
• Utilizar la normalización y reglamentación existente como punto
de partida para calibrar soluciones y productos innovadores que
aporten prestaciones adicionales o diferentes a las actuales
• Desarrollar productos con niveles de garantía, para el usuario,
superior a los normalizados o reglamentarios
• Hacer que (el producto + el modo de empleo del mismo)
incremente la sostenibilidad de la construcción
• I + D + i ( Investigación + desarrollo + innovación)
EN ESPAÑA
EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN (CTE)
contiene requisitos para obtener una edificación con:
• MAYOR CALIDAD
• MAYOR SOSTENIBILIDAD
• MAYOR FACILIDAD PARA INNOVAR que la
correspondiente a la edificación tradicional
Aquí destacamos los requisitos siguientes:
-
REDUCCIÓN DE LA DEMANDA ENERGÉTICA
AISLAMIENTO ACÚSTICO
SEGURIDAD FRENTE AL FUEGO
RESITENCIA
EL CTE INVITA A CONSIDERAR EL CONJUNTO
[ material + el modo de construir con él ]
COMO UN CONJUNTO A VALORAR
GLOBALMENTE
Desde el punto de vista del Hormigón, invita a
considerar un “nuevo” material que AÚNA:
• CAPACIDAD ESTRUCTURAL
• CAPACIDAD DE REDUCIR LA DEMANDA
ENERGÉTICA (combinando elevada inercia
térmica y un modo de construir sin puentes
térmicos)
. CAPACIDAD DE AISLAMIENTO ACÚSTICO
. SEGURIDAD FRENTE AL FUEGO
. DURABILIDAD (elevada vida útil o de servicio)
. PRESTACIONES PASIVAS (Propias del material y
del modo habitual de construir con él.
Sin mantenimiento ni conservación específicos.
Sin costes, posteriores a los de construcción
inicial, significativos.)
. ECONOMÍA Y COMPETITIVIDAD
PRESTACIONES QUE HACEN POSIBLE AUMENTAR LA
SOTENIBILIDAD DE LOS EDIFICIOS CONSTRUIDOS CON HORMIGÓN,
EN COMPARACIÓN CON LA CONSTRUCCIÓN TRADICIONAL
EL CÓDIGO TÉCNICO DE LA EDIFICACIÓN PROPICIA LA
PUESTA EN VALOR DE TODAS LAS PRESTACIONES DEL
HORMIGÓN
EL HORMIGÓN ES UN MATERIAL ARQUITECTÓNICO,
CAPAZ DE EXPRESAR LA BELLEZA CONCEBIDA POR EL
ARQUITECTO
EXIGENCIAS (REQUISITOS) DEL CTE Y
SOLUCIONES (PRESTACIONES) EMPLEANDO
HORMIGÓN
EL HORMIGÓN CONVENCIONAL OFRECE
NUEVAS POSIBILIDADES AL DISEÑO
ARQUITECTÓNICO:
RESISTENCIA + DURABILIDAD + INERCIA
TÉRMICA + AISLAMIENTO ACÚSTICO +
SEGURIDAD FRENTE AL FUEGO
=
CARACTERÍSTICAS DE UN “NUEVO”
HORMIGÓN PARA UNA CONSTRUCCIÓN MÁS
SOSTENIBLE QUE LA TRADICIONAL
“NUEVOS” HORMIGONES
ALTERNATIVAS DE DISEÑO:

SEPARACIÓN ENTRE VIVIENDAS Y
FACHADAS CON AISLAMIENTO ACÚSTICO Y
ELEVADA INERCIA TÉRMICA: PANTALLAS
(espesor ≥ 12 cm.) DE HORMIGÓN
ESTRUCTURAL

EN FACHADAS LA PANTALLA (espesor = 20
cm) DE HORMIGÓN ESTRUCTURAL SE
DISPONE HACIA EL INTERIOR DEL EDIFICIO

HORMIGÓN ARQUITECTÓNICO (TEXTURA Y
COLORIDO), O CUALQUIER OTRO ACABADO
ARQUITECTÓNICO, EN FACHADAS
EDIFICACIÓN
CON
HORMIGÓN
MATERIAL Y TECNOLOGÍA DE CONSTRUCCIÓN
BIEN CONOCIDA
HORMIGÓN: aislamiento acústico + inercia
térmica + eficiencia energética +
compartimentación y resistencia al fuego +
estructura + fachada
Hormigón hacia el
interior + aislamiento
térmico + acabado
de fachada
EDIFICIO CONFORTABLE
Y EFICIENTE
PARA EL USUARIO Y PARA LA SOCIEDAD
AHORRO EN EL CONSUMO DE ENERGÍA Y EN EL
MANTENIMIENTO
AISLAMIENTO ACÚSTICO
EMPLEO GLOBAL DE LAS PRESTACIONES DEL
HORMIGÓN. EJEMPLO
 AISLAMIENTO ACÚSTICO E INERCIA TÉRMICA:
. SEPARACIÓN ENTRE VIVIENDAS CON PANTALLA
(12 cm.) DE HORMIGÓN ESTRUCTURAL
. FACHADAS CON PANTALLA (20 cm.) DE
HORMIGÓN ESTRUCTURAL HACIA EL INTERIOR
DEL EDIFICIO
 HORMIGÓN ARQUITECTÓNICO (TEXTURA Y
COLORIDO), O CUALQUIER OTRO ACABADO
ARQUITECTÓNICO, EN FACHADAS
 COMPARTIMENTACIÓN FRENTE EL FUEGO
SEPARANDO CADA VIVIENDA
 RESISTENCIA. SEGURIDAD FRENTE AL FUEGO Y
DURABILIDAD.
EJEMPLO
EDIFICIO: BLOQUE DE VIVIENDAS (de 100 m2)
Tres plantas en manzana cerrada
Planta baja exenta
SOLUCIÓN (M-1): CONSTRUCCIÓN TRADICIONAL
SOLUCIÓN (M-2): CON PANTALLAS DE
HORMIGÓN ESTRUCTURAL COMO ESTRUCTURA
RESISTENTE, AISLAMIENTO ACÚSTICO Y
ELEMENTOS QUE APORTAN ELEVADA INERCIA
TÉRMICA, COMPARTIMENTACIÓN Y SEGURIDAD
FRENTE AL FUEGO, Y DURABILIDAD (VIDA ÚTIL
O DE SERVICIO = 50 - 100 AÑOS)
CALCULO ESTRUCTURAL
SOLUCIÓN TRADICIONAL (M-1):
. PÓRTICOS CONVENCIONALES (Pilares y vigas) y
FORJADO UNIDIRECCIONAL (Vigueta y Bovedilla)
. CIMENTACIÓN SUPERFICIAL (Zapatas aisladas)
SOLUCIÓN CON PANTALLAS DE HORMIGÓN (M-2):
. PANTALLAS ESTRUCTURALES (Un único pilar por
vivienda) Y LOSA DE FORJADO (Sin vigas)
. CIMENTACIÓN SUPERFICIAL (Zapatas corridas y aisladas)
. BUENA CONFIGURACIÓN FRENTE A LA ACCIÓN SÍSMICA
EN AMBAS SOLUCIONES:
. RESISTENCIA AL FUEGO R-E-I = 120 minutos
. MATERIALES Y RECUBRIMIENTOS PARA VIDA ÚTIL = 50
años (100 años en clase general de exposición I [interior de
edificios sin condensación])
LM
LHS
CNV
AT
TEY
LADRILLO VISTO MACIZO
LADRILLO HUECO SENCILLO
CÁMARA DE AIRE NO VENTILADA
AISLANTE TÉRMICO
TENDIDO Y ENLUCIDO DE YESO
PH
AT
RE
TEY
MURO DE HORMIGÓN ARMADO
AISLANTE TÉRMICO
REVOCO DE MORTERO A EFECTOS
DE CÁLCULO. REPRESENTA CUALQUIER
ACABADO ARQUITECTÓNICO
TENDIDO Y ENLUCIDO DE YESO
CÁLCULO TÉRMICO
En Europa el 42% de consumo de energía y el 35% de las
emisiones de gases de efecto invernadero son debidas a
los edificios
El Programa de la Naciones Unidas para el Medio
Ambiente estima que el consumo de energía de los
edificios puede reducirse entre un 30% y un 50% sin
incrementar significativamente los costes de inversión
En una vida de servicio de 60 años las emisiones de CO2
de un edificio se producen en:
. 87% - 90% en la fase de vida útil o de servicio al usuario
que lo habita
. 8% - 10% en la producción de los materiales a emplear en
la construcción del edificio
. 2% - 3% durante la construcción del edificio
CÁLCULO TÉRMICO
EN AMBAS SOLUCIONES, (M-1) Y (M-2):
. LA SUPERFICIE DE HUECOS EN FACHADA
REPRESENTA EL 30% DE LA SUPERFICIE DE LA MISMA.
. EL COEFICIENTE DE TRANSMITANCIA DE LA FACHADA
ES EL MISMO Y CUMPLE LOS REQUISITOS DEL CTE,
PARA CADA UNA DE LAS ZONAS CLIMÁTICAS
ESTUDIADAS
. EL ESTUDIO SE HA REALIZADO EN TODAS LAS ZONAS
CLIMÁTICAS DE ESPAÑA Y EN TODAS LAS
ORIENTACIONES POSIBLES DEL EDIFICIO
. EL ESPESOR DE AISLAMIENTO TÉRMICO DISPUESTO
ES EL MÍNIMO NECESARIO PARA CUMPLIR EL
REQUISITO DEL CTE EN CADA UNA DE LAS ZONAS
CLIMÁTICAS.
. LOS PUENTES TÉRMICOS CONSIDERADOS SON LOS
CORRESPONDIENTES, EN CADA SOLUCIÓN, AL MODO
HABITUAL DE CONSTRUIRLA
CÁLCULO TÉRMICO
RESULTADOS
DEMANDA ENERGÉTICA ANUAL EN (Kw.h/m2)
ENERGÍA DE CLIMATIZACIÓN (Calefacción más
Refrigeración)
Se observa que la reducción en la demanda energética
anual que se produce en la solución (M-2) con pantallas
de Hormigón , en relación con la solución tradicional (M1), se debe a la ausencia de puentes térmicos, que
corresponde a la forma habitual de construir con
hormigón, y a la inercia térmica que ofrece el espesor de
hormigón de las pantallas dispuesto hacia el interior del
edificio
RESULTADOS ECONÓMICOS
IGUALANDO EL ACABADO
ARQUITECTÓNICO DE LA FACHADA, EN
AMBAS SOLUCIONES
VALORANDO LA DIFERENCIA DE
CONSUMO DE ENERGÍA DE
CLIMATIZACIÓN (Calefacción más
Refrigeración), ENTRE AMBAS
SOLUCIONES
SOLUCIÓN (M-2) CON CONTORNO DE HORMIGÓN
INCREMENTO DEL COSTE (Ejecución Material) DE CONTRUCCIÓN:
11% sobre la Solución Tradicional (M-1)
DISMINUCIÓN DEL CONSUMO DE ENERGÍA DE CLIMATIZACIÓN
(calefacción + refrigeración):
16 % (valor medio en España) sobre la Solución tradicional (M-1)
EL VALOR MEDIO, EN ESPAÑA, DE LA DISMINUCIÓN DEL GASTO EN
ENERGÍA DE CLIMATIZACIÓN COMPENSA EL INCREMENTO DE
COSTE DE CONSTRUCCIÓN DE LA SOLUCIÓN CON CONTORNO DE
HORMIGÓN EN:
14 AÑOS
DURANTE LA VIDA ÚTIL DE LA VIVIENDA (50 Años) EL VALOR DEL
AHORRO DE ENERGÍA ES 4 VECES SUPERIOR AL INCREMENTO DEL
COSTE DE CONSTRUCCIÓN, EN RELACIÓN CON LA SOLUCIÓN
TRADICIONAL, LO QUE PRODUCE UN AHORRO NETO DE 3 VECES
DICHO INCREMENTO
BALANCE DE ( INCREMENTO DE COSTE DE
CONSTRUCCIÓN menos AHORRO DE ENERGÍA DE
CLIMATIZACIÓN) a lo largo de la Vida Útil (50 años)
Incremento de coste de construcción = 100
150
100
50
0
-50 0
-100
-150
-200
-250
-300
-350
20
40
60
INCREMENTO
COSTE
SOSTENIBILIDAD
Se configura como una herramienta
moderna para la toma de decisiones,
mediante la aplicación de una evaluación
“multicriterio” (global)
Considera aspectos:
- Energéticos y medioambientales
- Sociales
- Económicos
Preserva los recursos naturales no
renovables
Análisis de ciclo de vida del hormigón
Ciclo de vida de un producto de hormigón (Cembureau, 1995)
*
Nota: (*) El reciclaje se refiere,
mayoritariamente, a recuperación
como árido de un nuevo
hormigón.
Vida útil de la estructura
SOSTENIBILIDAD
Es un concepto que se aplica de modo
comparativo
“más sostenible que”
“menos sostenible que”
Se aplica en el tiempo
“análisis del ciclo de vida”
Se debe aplicar al producto que la sociedad
usa. No, a la materia prima, aisladamente,
utilizada para el producto
CONSECUENCIAS
No hablar de Sostenibilidad del Cemento sin hablar
de Sostenibilidad del Hormigón
Cemento: Materia prima
Consumos + Deterioros
Hormigón: Producto
Ahorros + Correcciones
(recuperación, reciclaje)
SOSTENIBILIDAD DEL CEMENTO-HORMIGÓN
INCREMENTAR LA SOSTENIBILIDAD
• Es un objetivo de la Sociedad
• Se cuantifica sobre los bienes que la Sociedad
emplea para desarrollarse y que consumen
recursos no renovables (p.e: un edificio)
• Se determina mediante la valoración de
parámetros sociales, económicos, energéticos y
medioambientales
• La valoración se calcula a lo largo de toda la Vida
Útil del bien estudiado (p.e.: desde la extracción
de las materias primas de los materiales de
construcción hasta la demolición del edificio)
EL CEMENTO ES UN MATERIAL DE CONSTRUCCIÓN QUE FORMA PARTE DE LOS
BIENES CONSTRUIDOS
EL HORMIGÓN ES UN PRODUCTO QUE FORMA PARTE DE LOS BIENES
CONSTRUIDOS Y LOS DOTA DE CARACTERÍSTICAS APRECIABLES DURANTE EL
USO DE LOS MISMOS
CAPACIDAD DE CADA AGENTE
Sostenibilidad de la construcción
Materiales y Productos
Construcción
Uso
Demolición y Reciclaje
SOLUCIÓN (M-2) CON CONTORNO DE HORMIGÓN
MÁS SOSTENIBLE QUE LA SOLUCIÓN TRADICIONAL
RESULTADOS PARCIALES:
BALANCE DE EMISIONES DE CO2 DEL HORMIGÓN
(Emisiones de CO2 para la PRODUCCIÓN Y
CONSTRUCCIÓN del HORMIGÓN DE LA FACHADA Y
PARTICIONES ENTRE VIVIENDAS menos las
correspondientes al AHORRO DE ENERGÍA DE
CLIMATIZACIÓN) a lo largo de la Vida Útil (50 años)
Emisiones de CO2 (Producción más construcción) =
215 Kg CO2/m3 Hormigón
Ahorro de emisiones Energía = 662 Kg CO2/m3 Hormigón
COMPENSACIÓN DE LAS EMISIONES DE CO2 INICIALES
(Producción y Construcción del Hormigón de la fachada y
particiones entre viviendas) = 16 años
BALANCE DE EMISIONES DE CO2 DEL HORMIGÓN
(Emisiones de CO2 para la PRODUCCIÓN Y CONSTRUCCIÓN
del HORMIGÓN DE LA FACHADA Y PARTICIONES ENTRE
VIVIENDAS menos las correspondientes al AHORRO DE
ENERGÍA DE CLIMATIZACIÓN) a lo largo de la Vida Útil (50
años)
Emisiones de CO2 (Producción más Construcción) = 100
150
100
50
0
-50 0
-100
-150
-200
-250
-300
-350
20
40
60
80
INCREMENTO
EMISIONES
CO2
SOSTENIBILIDAD DEL HORMIGÓN
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA:

MAYOR SOSTENIBILIDAD A MENOR VALOR DE
“k”
Σ Consumos e impacto ambiental
k = ----------------------------------------------Vida Útil
SOSTENIBILIDAD DEL HORMIGÓN
Σ Consumos e impacto ambiental

CONSUMOS = GASTOS - AHORROS

IMPACTO = DETERIORO - CORRECCIÓN
Vida Útil = Vida de Servicio

VIDA ÚTIL NOMINAL = VALOR DE PROYECTO
(Inferior al valor real)
SOSTENIBILIDAD DEL HORMIGÓN
Σ Consumos e impacto ambiental:

A CORTO PLAZO durante:
1.
LA OBTENCIÓN DE MATERIAS PRIMAS
2.
LA PRODUCCIÓN DE LOS MATERIALES
3.
LA EJECUCIÓN = CONSTRUCCIÓN

1.
2.
3.
4.
A LARGO PLAZO durante:
LA VIDA DE SERVICIO = CONSUMOS DEL
USUARIO
LA CONSERVACIÓN Y EL MANTENIMIENTO
LA DECONSTRUCCIÓN = DEMOLICIÓN
EL RECICLADO
SOSTENIBILIDAD DEL HORMIGÓN
EN LOS PRODUCTOS FINALES DE LA CONSTRUCCIÓN
(en general)
Σ Consumos e impacto ambiental:
A CORTO PLAZO << A LARGO PLAZO
 REDUCIR Σ Consumos e impacto ambiental A LARGO
PLAZO AUMENTA LA SOSTENIBILIDAD
SOSTENIBILIDAD DEL HORMIGÓN
CARACTERÍSTICAS QUE AUMENTAN LA SOSTENIBILIDAD:

INERCIA TÉRMICA (reduce la demanda energética y el consumo
energético durante la vida de servicio)

DURABILIDAD (aumenta la vida útil)

RESISTENCIA ÚLTIMA AL FUEGO (aumenta la seguridad de
personas y de patrimonios, privados y públicos. No daña al
medio ambiente, no es combustible, no emite gases tóxicos)
SOSTENIBILIDAD DEL HORMIGÓN
CARACTERÍSTICAS QUE AUMENTAN LA SOSTENIBILIDAD:

AISLAMIENTO ACÚSTICO (produce ahorros de otros
materiales)

GASTOS DE CONSERVACIÓN Y MANTENIMIENTO
IRRELEVANTES (reduce el consumo durante la vida útil)

RECICLABILIDAD 100% (produce ahorros)

CAPTACIÓN DEL CO2 ATMOSFÉRICO COMPATIBLE CON LA
DURABILIDAD
LOS EDIFICIOS CON CONTORNO DE HORMIGÓN
OFRECEN MAYOR EFICIENCIA ENERGÉTICA Y SON MAS
SOSTENIBLES QUE LOS CONSTRUIDOS CON LA
SOLUCIÓN TRADICIONAL
EL EMPLEO DE HORMIGÓN Y EL APROVECHAMIENTO
GLOBAL DE SUS PRESTACIONES PERMITE AUMENTAR
LA SOSTENIBILIDAD DE LA CONSTUCCIÓN
LO QUE SE DEBE CONFIRMAR CON LA VALORACIÓN DEL
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA COMPLETO
Fecha: martes 4 de mayo de 2010
Hora:
9:00 a.m. (hora colombiana)
Duración: 2 horas + sesión de preguntas y respuestas
Idioma: español