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Área privada Sistemas y materiales sostenibles en las fachadas de los edificios
8 septiembre, 2022
Siguiendo con el análisis de los grados de sostenibilidad de los sistemas y materiales constructivos, veamos ahora los que se utilizan para resolver las fachadas. Para ello, y como en el escrito anterior, me limito a ofrecer unas pinceladas sobre las condiciones básicas de sostenibilidad de los sistemas más comunes, con un breve comentario sobre la sostenibilidad de los sistemas según el tipo constructivo utilizado, y unos datos sobre la sostenibilidad de los materiales, especialmente de su ciclo de vida.
Cabe recordar que para que un edificio sea “sostenible”, su mantenimiento debe ser relativamente fácil durante mucho tiempo, con el mínimo de recursos, y sin causar grave daño al medio ambiente.
Asimismo, es importante tener en cuenta que el mantenimiento de un edificio debe asegurar sus tres características básicas: su estabilidad-integridad (“firmitas”), su funcionalidad-habitabilidad (“utilitas”) y su aspecto y composición visuales (“venustas”).
La fachada es una de las partes más representativas del edificio, y en ella recaen los tres tipos de exigencias vitruvianas de una forma especial:
- Integridad. Al ser parte de la envolvente, está muy expuesta a todo tipo de acciones exteriores, especialmente las meteorológicas.
- Función. A través de ella los usuarios pueden tener vistas, reciben luz y ventilación, sufren cambios de temperatura, etc.
- Aspecto. Es representativa de la imagen del edificio, de su composición formal y volumétrica, sus colores, etc.
Por ello las soluciones constructivas pueden ser muy complejas, y los materiales deben estar muy bien elegidos.
A los efectos de su sostenibilidad, podemos considerar dos tipos: macizas, con más o menos huecos (las más tradicionales) y acristaladas (muros cortina) utilizadas sobe todo en edificios comerciales y de oficinas. Asimismo, en cualquiera de los dos tipos tenemos fachadas de una sola hoja, de varias hojas y fachadas ventiladas.
• En las macizas, se utilizan paños ciegos de fábrica (normalmente de ladrillo) con o sin revestimiento, o paneles prefabricados de hormigón. En ambos casos, generalmente con una hoja de trasdós al interior y un aislante intermedio, sobre todo a partir de 1979 en que apareció la NBE-CTE.
o La integridad de la hoja exterior está asegurada si se ha resuelto correctamente su unión a la estructura soporte y se han introducido las juntas de dilatación necesarias, lo que no siempre se hace. La integridad del revestimiento (revocos, alicatados, chapados,…) es algo más conflictiva, debido a su poco espesor, su mayor exposición y frecuentes errores de ejecución (anclajes, juntas de retracción, materiales, etc.). Por cierto, el CTE prácticamente no los considera.
o El mantenimiento es relativamente fácil, pues suele requerir recursos habituales de acceso (andamios) y de reposición de materiales. Las acciones más corrientes suelen ser:
- Reanclajes de frentes de forjado con ladrillo visto mal resueltos y de acabados por elementos (alicatados, chapados, etc.)
- Reposición de materiales de revestimiento.
- Apertura de juntas de retracción.
- Limpieza general y solución de humedades.
o El consumo energético para la producción de ladrillos, se centra en su fabricación (40% del total de consumo energético), por lo que es la fase que más se ha mejorado en las últimas décadas. Según AGTecno3, a día de hoy se ha reducido un 20% el consumo de energía térmica necesario para producir una tonelada de material cerámico con respecto al año 1990, utilizando sobre todo gas y algo de biomasa, además de la co-generación. En cualquier caso, los ladrillos cerámicos tienen una durabilidad relativamente alta y una reutilización por machaqueo aceptable. Para más información, remito al apartado de muros estructurales de ladrillo en mi escrito anterior.
o En cuanto a los revestimientos, el posible ahorro energético es muy variable, dependiendo del material; los naturales (piedra) pasan por extracción, manipulación y transporte, mientras que los artificiales (morteros, cerámica, tableros, etc.) conllevan además su fabricación, lo que requiere mayor consumo energético. La piedra es un recurso natural no recuperable; en todo caso parcialmente reutilizable.
o En cuanto a su afección al medio ambiente por un consumo energético excesivo para el confort interior, entiendo que lo importante es su capacidad de aislamiento, pues de ella depende la necesidad de producir frio o calor en el interior. No hay duda de que este tipo de fachada maciza tiene mayor facilidad de alcanzar un elevado aislamiento térmico, por lo que con ellas se puede reducir más fácilmente el consumo energético necesario para el confort interior. o Podríamos decir que tiene una “sostenibilidad de grado medio-alto”.
• En las acristaladas cabe diferenciar, a los efectos de su integridad, entre la sub-estructura de cuelgue y los paños acristalados. La primera es elativamente fácil de asegurar, con un cálculo adecuado; los segundos, requieren unos sistemas de sujeción más sofisticados.
o El mantenimiento es relativamente fácil, pues los edificios con este tipo de fachada suelen disponer de los recursos necesarios de acceso (pescantes superiores) para su limpieza y pequeñas reparaciones (sellados por filtraciones, sustitución puntual de piezas de anclaje, etc.).
o El consumo energético para su producción, dos materiales básicos: aceros y aluminios para la estructura soporte y los paneles de vidrio.
Para la sub-estructura metálica, remito a mi anterior escrito.
Para los paneles de vidrio, de acuerdo con Aldo Ventura y Cristina Pardal, su producción industrial requiere una gran cantidad de energía debido a que se basa en fundir a altas temperaturas. Según estos autores, el consumo estimado para un horno de producción de vidrio plano oscila entre 5,7 y 8GJ /T. No obstante, este consumo depende de factores tan variables como la calidad de la máquina, el transporte entre fábricas, etc.
o El medio ambiente se ve claramente afectado. Por una parte, la estructura metálica tiene la afección vista en mi anterior escrito. Por otra, la producción de vidrio, según los anteriores autores, produce una emisión de gases y partículas de gran importancia; las sustancias más significativas expulsadas al aire son el óxido de nitrógeno y el óxido de azufre.
No obstante, hay que tener en cuenta que en el caso del vidrio plano, el porcentaje de reciclado en la producción alcanza el 20% aproximadamente. De igual forma, el reciclado aporta beneficios ya que el porcentaje aprovechado de material es del 100% y su temperatura de fundición es muy inferior a la de la arena de sílice original.
En cualquier caso, en su afección al medio ambiente, hay que tener en cuenta, además, la energía necesaria para calentar o enfriar los espacios que el muro cortina encierra. Aunque se ha mejorado mucho los tratamientos del vidrio para el control de la radiación solar, aún resulta necesario un consumo importante de energía para el acondicionamiento de dichos locales.
o Por todo ello lo podemos incluir en el grupo de “sostenibilidad de grado bajo”.
• Por último, algunas reflexiones sobre las fachadas ventiladas. Tienen como objetivo fundamental la reducción de la incidencia de los fenómenos meteorológicos sobre la fachada propiamente dicha. Por una parte, evitan la insolación directa de la hoja constitutiva de la fachada y, por tanto, su calentamiento por radiación solar; por otra, facilitan la difusión del vapor de agua que proviene del interior en la cámara ventilada, evitando su condensación intersticial en invierno, además de aumentar el aislamiento global del conjunto de la fachada. Además de la subestructura de anclaje metálica, los materiales utilizados son muy diversos (cerámica, vidrio, madera tratada, compuestos de cemento o de resinas sintéticas y
paneles metálicos).
o En cuanto a su integridad, existen numerosos sistemas comercializados que resuelven su ejecución de forma satisfactoria. Sólo resulta dudosa la integridad cuando se utilizan soluciones improvisadas en obra, o cuando no se calcula bien el control de la ventilación de la cámara de aire.
o Necesita poco mantenimiento, con recursos de acceso sencillos; se suele limitar a limpieza general y, esporádicamente, reposición de alguna pieza o revisión de anclajes.
o El consumo energético para su producción depende del tipo de material de los paneles. En párrafos anteriores y en el escrito previo sobre estructura, ya se han visto los consumos energéticos necesarios.
o En cuanto a su incidencia en el medio ambiente, aparte de la contaminación debida a la producción de los materiales, que existe aunque no sea muy relevante en el conjunto de la fachada, considero importante la reducción de contaminación como consecuencia de la mejora en el funcionamiento aislante de la fachada con cámara de aire ventilada.
o En definitiva, podríamos calificarlas con una “sostenibilidad de grado alto”.
Dr. Arquitecto, Profesor Emérito en la Escuela T. S. de Arquitectura, Universidad Politécnica de Madrid. Premio al mejor libro de texto de la Fundación General de la UPM (Universidad Politécnica de Madrid – 1995).