2.6 Soil Moisture Characterization
2.6.1 MARMIT: A Multilayer Radiative Transfer Model
Cómo ya se ha mencionado en el apartado 6.2.3. Pautas para la selección de materiales bioconstructivos, en la elección de materiales para la envolvente térmica de cualquier edificio, se dan prioridad a los materiales de procedencia local y de bajo coste energético, libres de toxicidad o radioactividad, y que sean saludables.
Entre los materiales de construcción que se pueden emplear para la construcción de una envolvente térmica sostenible están:
6.9.1 Estructurales y cerramientos
• La madera, siempre libre de tratamientos tóxicos, y procedente de una gestión forestal sostenible. Presenta unas características técnicas y biológicas excepcionales: calor, vitalidad, olor agradable, resistencia, elasticidad, ligereza, poca conductividad y gran capacidad de aislamiento térmico y acústico, permeable a la radiación terrestre y no se carga de forma electroestática. Su tratamiento debe ser a base de aceites y lasures (productos de poro abierto, que dejan la madera respirar, aumentando su duración y reduciendo su mantenimiento). La madera se puede utilizar en pilares, jácenas (elemento estructural), cerramientos, cubiertas, aislamientos, carpinterías, etc.
• El adobe, masa de barro mezclado a veces con paja, moldeada en forma de ladrillo y secada al aire que se emplea en paredes y muros. Es un buen aislante térmico y acústico; se adhiere sin problemas a la madera y a otros materiales de origen vegetal. El adobe (ladrillo de barro sin cocer secado al sol), conlleva muchos beneficios para el ambiente, su bajo consumo de energía y contaminación, sus propiedades aislantes, su carácter local
.
Como el tapial, el adobe transpira, es higroscópico, tiene capacidad de difusión a la vez que una buena capacidad de almacenar frío o calor, por lo que también se utiliza como aislante, resulta cálido y tiene una emisión radiactiva muy baja. Como la arcilla mantiene sus cualidades de absorción de tóxicos intactas, la irradiación del adobe sobre las personas es muy positiva. Además, se trata de un material abundante en cualquier lugar, fácil de trabajar, cuya extracción, uso y desecho no crean problemas al medio, y cuyos costes energéticos son muy bajos. Lo más recomendable es producirlo en el lugar de consumo, si bien existen fabricantes de adobes estabilizados.• El yeso natural y la cal, descartando los sustitutos sintéticos y artificiales procedentes de residuos industriales y procesos químicos.
La cal hidráulica natural (NHL) es el ligante natural indispensable en la preparación de morteros par albañilería, y también como acabado de fachadas y revocos. Presenta una gran plasticidad y trabajabilidad con una fuerte adherencia a las superficies que permite trabajar cómodamente. Altamente aconsejable para el acabado de fachadas (enfoscados exteriores e interiores, rejuntados) con la coloración incorporada y con el consiguiente ahorro en repintados posteriores.
• El barro cocido para ladrillos, tejas, bloques, losas, revestimientos, etc.; siempre que la cocción se realice a temperatura inferior a 950º para conservar las cualidades de la tierra: higroscopicidad, aislamiento, baja radiactividad y muy buena inercia térmica).
• Las fábricas de bloque cerámico (Biobloc), de cáñamo (Canabric), de virutas de madera (ClimaBlock), de tierra comprimida (BTC) que presentan una importante inercia térmica, que regule la temperatura interior, almacenando en su masa la temperatura que se origine (calor o frío). De esta forma, se repartirá por las estancias interiores de la vivienda cuando estas lo necesiten.
El Cannabric es un bloque macizo a base de cáñamo, cal y arena. Su composición es totalmente natural, y se trata de un material de gran calidad y durabilidad, resistente a las cargas, con baja conductividad térmica y alta inercia térmica.
El bloque de virutas de madera (Climabrock) está formado por un conglomerado de madera y cemento, compuesto por virutas de madera de textura homogénea, mineralizadas y ligadas con cemento Portland. Tiene gran transpiración, ausencia de cargas electroestáticas, capacidad de acumular calor y
la propiedad de regular la humedad, garantizando unas condiciones óptimas de de habitabilidad y de durabilidad. Principalmente, estos bloques se aplican en la construcción de muros portantes de viviendas y edificios, ya que el sistema aporta ventajas como la rapidez de ejecución y un gran aislamiento térmico y acústico.
El BTC o bloque de tierra comprimido que se elabora con tierra cruda estabilizada, y en su fabricación no consume más energía que la fuerza manual de un operario. Se utiliza tanto en muro no estructural como en elementos estructurales. Sus propiedades de aislante termoacústico son prácticamente iguales a las de una construcción realizada con tierra cruda.
• El biohormigón, elaborado con cementos de categoría A1, por su bajo contenido en escorias, preferentemente blanco, y arenas y gravas calcáreas (no las cuarcitas y silícias, que tienen altos niveles de radioactividad). También los hormigones ligeros con arlita, corcho o virutas de madera. Es de menor impacto ambiental, más ligero y con propiedades aislantes.
• Los cementos alcalinos o de cenizas volantes activadas alcalinamente. Son de bajo impacto ambiental y con altas prestaciones tecnológicas: gran capacidad de desarrollo mecánico, gran adherencia con los aceros de refuerzo y con muchos otros materiales, resistentes al ataque ácido, apenas sufren retracción por secado y un excepcional comportamiento frente a las altas temperaturas.
• Las mallas electrosoldadas de acero inoxidable, PRFV-poliéster reforzado con fibra de vidrio-, junco, bambú,…; como alternativa a la malla electrosoldada de hierro.
• Las bovedillas cerámicas para los forjados con vigas de madera.
• La piedra, preferentemente la calcárea que es menos radiactiva que los granitos y otras piedras cristalinas.
6.9.2 Aislamiento térmico y acústico
• El corcho aglomerado como aislante térmico y acústico. Presenta muy buenas prestaciones, su conductividad es baja, es permeable a la radiación terrestre, es ignífugo, imputrescible, no acumula electricidad estática, no emite vapores ni partículas tóxicas y no absorbe humedad, por lo que mantiene sus cualidades aislantes. En dos formatos, en plancha normalmente empleado como aislante entre dos paredes, y triturado, que se suele intercalar entre bloques de bioblock o como relleno en huecos de suelos, techos, etc.
• Las lanas minerales (lana de roca, lana de vidrio) que son productos aislantes constituidos por un entrelazado de filamentos de materiales pétreos que forman un fieltro que mantiene entre ellos aire en estado inmóvil. Esta estructura permite obtener productos muy ligeros que por su peculiar configuración, ofrecen elevados niveles de protección frente al calor, el ruido y el fuego.
• La lana de oveja cuyas fibras naturales son de muy baja conductividad térmica, y se fabrican en mantos, placas y producto a granel con distintas densidades, grosores y capas aislantes. Se emplea como aislamiento térmico de suelos, muros y cubiertas. Tiene un bajo impacto ambiental al tratarse de un material de origen natural y, por tanto, renovable.
• La vermiculita exfoliada es un aislante mineral de arcilla con propiedades termoreflectoras ideales para rellenar cámaras. Posee una baja conductividad térmica lo que la convierte en un perfecto aislante térmico. También es ligera, incombustible, estable, imputrescible y de fácil reciclado.
• El panel aislante de cáñamo como aislamiento térmico poroso que ocluye el aire dando lugar a una baja conductividad térmica, y proporciona la amortiguación suficiente para que pierdan energía las ondas sonoras que incidan. Buena capacidad de regulación higrométrica sin pérdida de las cualidades aislantes. Es un producto transpirable, no tóxico, reciclable, con resistencia mecánica y perdurable. • La fibra de celulosa, que es una alternativa económica, ecológica y saludable, regulador natural de la
partir de papel de periódico, utilizando un proceso de fabricación y reciclado de bajo consumo energético. Se utiliza como aislamiento térmico en cubiertas, forjados y cerramientos verticales, y como protector antiincendios. Tiene grandes propiedades aislantes, acústicas, cualidades higroscópicas, resistente al fuego y a la descomposición, reciclable y reutilizable, gran resistencia mecánica e insoluble en la mayoría de disolventes ordinarios.
• El vidrio celular que es un material elaborado a partir de polvo de vidrio cocido; también llamado vidrio expandido. Empleado fundamentalmente como aislante térmico y como protección contra el fuego. Se trata de un material ligero y rígido, y que por su composición muy porosa y de burbujas no comunicadas entre sí, es impermeable al agua y al vapor de agua, siendo muy buen aislante. Es incombustible, de gran resistencia al fuego, aséptico e imputrescible. Hay que prestar atención de no ponerlo en contacto con los álcalis, usualmente presentes en cementos y algunos tipos de yeso. Las placas de vidrio celular se emplean como aislamiento de suelos, paredes o techos, donde por su resistencia al paso de vapor de agua, no requieren de cámara de aire.
• Las planchas aislantes de viruta de madera, de cáñamo, de papel reciclado, etc. 6.9.3 Revestimientos
La higroscopicidad y la transpirabilidad de los materiales son dos características que marcan la elección de revestimientos de paramentos verticales y horizontales.
• Las pinturas al silicato que son pinturas minerales que se integran con el soporte y permiten la respiración de la vivienda. Se utilizan en interiores y exteriores, son lavables y muy duraderas. O también se pueden utilizar otras pinturas cuyos componentes tengan nula o baja toxicidad. En general, todo uso de pinturas, lacas y barnices de origen natural, de poro abierto, transpirables y a la vez que no sean tóxicas como son las mencionadas pinturas al silicato, a la cal, vegetales, de látex, etc.
• Los ecomorteros fabricados a partir de cal hidráulica natural (NHL) para interiores y exteriores, morteros de cal multiusos, morteros monocapas hidrófugos, estucos para interior y exterior, etc. A diferencia del cemento, su particular forma de cristalización genera un producto con una alta resistencia mecánica y de mínima retracción, con lo que disminuye el riesgo de fisuras. Además, facilita la insonorización y el aislamiento conformo a los dictados del CTE, permite espesores mínimos con altas resistencias mecánicas, y garantiza una mayor conductividad térmica frente a los morteros tradicionales.
6.9.4 Carpinterías
La elección de las carpinterías es importante en cuanto a influencia en la rotura de los puentes térmicos, y, por tanto, se eligen aquellas suficientemente aislantes y de bajo impacto ambiental.
La mejor opción son las ventanas y puertas de madera, procedentes de explotaciones controladas, certificadas, con cámara de aire y vidrios aislantes. También es importante que las ventanas sean oscilantes, ya que las correderas no permiten un cierre hermético. En caso de climas muy fríos, se opta por la doble ventana.
Se descartan las carpinterías de PVC y las de aluminio por su alta repercusión ambiental. Las ventanas de PVC producen una gran cantidad de contaminantes tóxicos relacionados con el cloro, tanto durante su fabricación como al final de su vida útil. Además están fabricadas a partir de materiales no renovables y no son reciclables. El único punto positivo del PVC es su gran capacidad de aislamiento. Las ventanas de aluminio son una alternativa menos tóxica al PVC, pero las minas de bauxita de las que se extrae el mineral provocan graves problemas ambientales y sociales en las zonas de explotación. La gran conductividad térmica del aluminio hace imprescindible su desuso.
Una alternativa aceptable podría ser las ventanas de madera-aluminio, con la parte exterior de aluminio y el interior de madera, porque requieren menos cantidad de aluminio y se aprovechan las capacidades aislantes de la madera.