Alternativas sostenibles para los aislantes térmicos y acústicos en la construcción
Modificar las pautas actuales de diseño y funcionamiento de los edificios para lograr que sean más eficientes energéticamente y más sostenibles es uno de los grandes retos a los que se enfrenta el sector de la construcción en la actualidad. Si los edificios se diseñan y usan adecuadamente se pueden lograr ahorros significativos de energía. Y en este sentido, los materiales de aislamiento térmico y acústico (sobre todo los primeros) tienen un papel importante y pueden ser un primer paso a la hora de lograr una mejor eficiencia energética.
Fotografías de las muestras fabricadas. De arriba abajo: de fibras de fique, de fibras de coco y de fibras de algodón reciclado de tejido denim. / UPM
En este contexto, investigadores del Grupo de Investigación de Acústica Arquitectónica de la Escuela Técnica Superior de Arquitectura de la Universidad Politécnica de Madrid (UPM) en España han evaluado el potencial de las fibras vegetales como alternativa para aislar térmica y acústicamente los edificios y sus resultados han sido prometedores.
Las fibras de fique, de coco y de algodón reciclado a partir del tejido vaquero fueron los materiales empleados por los investigadores de la ETSAM para este trabajo, en el que también ha participado la Universidad Pontifica Bolivariana de Medellín (Colombia).
“El objetivo es diseñar materiales con un alto rendimiento acústico y térmico que sean baratos, biodegradables y reciclables”, explica María Ángeles Navacerrada, investigadora de la ETSAM y una de las autoras de este estudio. “Fabricamos muestras no tejidas, es decir sin que sea necesario convertir las fibras en hilo. El resultado son láminas de fibras flexibles y porosas sin trama”, añade.
Una vez obtenidas, las nuevas fibras se sometieron a varias pruebas para testar sus propiedades térmicas y acústicas para valorar su potencial para usarse en la construcción, teniendo en cuenta los parámetros de exigencia del Código Técnico de la Edificación (CTE) español en sus Documentos Básicos de Ahorro de Energía (DB-HE) y de Protección Frente al Ruido (DB-HR).
En los tres casos, las fibras arrojaron resultados comparables a los que presentan los materiales que se están utilizando actualmente en la construcción.
Con el fique, las muestras se fabricaron a partir de los desechos que resultan de sus aplicaciones en cordelería y empaques. La fibra obtenida puede soportar temperaturas de 220 grados centígrados sin degradarse y se demostró que no absorbe la humedad fácilmente. La fibra de coco se obtiene como residuo de las fibras de los frutos y ha sido ampliamente utilizada como material de refuerzo de cementos. Presenta la ventaja de que tras su uso puede ser incorporada como compost al suelo.
En el caso del algodón, los investigadores usaron restos de tela vaquera. “En la Unión Europea se generan más de 6 millones de toneladas de prendas textiles descartadas por los consumidores de las que solo un 25 por ciento son recicladas; el resto se destina a vertederos o son incineradas. Su empleo en la fabricación de este tipo de fibras les ofrece una nueva vida y contribuye a eliminar estos residuos”, asegura Navacerrada.
Las muestras fabricadas tienen una densidad aproximada de 80 kg/m3. Los investigadores midieron su conductividad térmica, y parámetros acústicos como su rigidez dinámica y el coeficiente de absorción sonora.
“La conductividad térmica de las muestras fabricadas es comparable a la de los aislantes térmicos convencionales alcanzándose un valor de 0,038 W/mK en el caso de la muestra fabricada con algodón. A juzgar por estos resultados, los materiales fabricados se podrían usar como aislantes térmicos en cerramientos exteriores, particiones interiores y cubiertas. Un espesor de 10 cm sería adecuado para la envolvente térmica del edificio y para particiones interiores de igual y distintos usos sería suficiente un espesor de 5 cm”, explica Navacerrada.
Los resultados tampoco defraudan en el caso del aislamiento acústico. “Analizamos las posibilidades de los materiales fabricados para aislamiento acústico y para acondicionamiento acústico. La mejora del índice global de reducción acústica a ruido aéreo en un cerramiento trasdosado en el que la cámara se rellena con estos materiales y el que se obtiene con denim y coco es comparable al que se obtiene con una lana mineral”, explica la investigadora de la UPM.
Los datos también avalan su uso en los elementos de separación horizontal. “A la hora de evitar la transmisión de ruido de impactos, los elementos de separación horizontal suelen contar con un suelo flotante para el que se usan materiales aislantes compuestos de materiales elásticos y flexibles, generalmente poliuretano. Estas características las presentan también los materiales fabricados a partir de fique, coco y denim. En un elemento separador horizontal que se trate de un forjado homogéneo de 175-180 kg/m2 la reducción del nivel global de aislamiento a ruido de impactos debida a un suelo flotante en el que la capa elástica estuviera constituida por estos materiales cumpliría los requisitos exigidos por el Documento Básico de Protección Frente al Ruido”, asegura Navacerrada. “Además por su estructura porosa los materiales fabricados muestran un buen comportamiento absorbente acústico a frecuencias intermedias y altas, comparable al que presentan los materiales empleados ahora”, explica Navacerrada.
Para los investigadores, los resultados ofrecen una puerta abierta al uso de este tipo de fibras para mejorar la sostenibilidad de los edificios, aunque advierten de que se requieren más ensayos y pruebas antes de poder apostar claramente por ellos.
“Durante la selección de un material además de sus propiedades acústica y térmicas se deben tener en cuenta otros factores como la disponibilidad, el impacto energético o el coste. También aspectos o cuestiones económicas y comerciales y algunas propiedades físicas, como la resistencia al vapor de agua y el comportamiento frente al fuego”, concluye Navacerrada.
