Análisis ambiental y económico del Poliuretano en 'Edificios de Energía Casi Nula'

ACV y CCVAnálisis ambiental

y económico del ciclode vida del Poliuretano en

edificios de “baja energía”

Análisis ambiental y económico del ciclode vida del Poliuretano en edificios de“baja energía”

Resumen ejecutivo

Costes y prestaciones ambientales son dos de los principales criterios de selección

y especificación de los productos de construcción. Junto con el impacto social,

representan los tres pilares del desarrollo sostenible.

Las administraciones, la industria, las ONG’s y los usuarios finales están de acuerdo

en la necesidad de que la industria de la construcción se mueva hacia unos conceptos

y diseños de construcción más sostenibles. Pero el tema que los divide es cómo se

puede evaluar esa sostenibilidad de la mejor manera y qué herramientas utilizar

para guiar a los constructores, ingenieros, arquitectos y administración para que

hagan una elección más informada de los materiales.

La mayoría de los expertos reconoce que la sostenibilidad de los productos de

construcción sólo se puede evaluar a nivel de unidad funcional, que es el edificio

en el que se integra o, como mucho, el componente o elemento constructivo del

edificio. Ese punto de vista se ve reforzado, entre otros, por CEN/TC 350 – el comité

técnico a cargo del desarrollo de las normas armonizadas europeas para la evaluación

de la sostenibilidad de los edificios.

Otros prefieren fijar los requisitos de prestaciones en los productos de construcción

o en los propios materiales, creyendo que se pueden conseguir edificios sostenibles

simplemente ensamblando los llamados productos “verdes”. Es la perspectiva

utilizada en el desarrollo de la mayoría de los criterios verdes o eco-etiquetas de

productos de construcción, estableciendo guías de productos para influenciar la

elección de materiales de construcción. Pero se puede demostrar que ese punto

de vista no conduce necesariamente a las mejores soluciones en la práctica.

PU EUROPE encargó al BRE, (la entidad británica Building Research Establishment),

la cuantificación de los costes ambientales y económicos del uso de Poliuretano y

otros aislamientos en el diseño de edificios de “baja energía”.

ACV y CCV

Información original en Fact Sheet 15 en www.pu-europe.euMás información sobre aislamiento con Poliuretano en www.aislaconpoliuretano.com

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Del estudio se pueden obtener las siguientes conclusiones:• En un buen número de edificios de “baja energía”, el Poliuretano muestra el menor

coste de ciclo de vida gracias a unos mayores ahorros energéticos o, en el casode un mismo valor de Resistencia Térmica (R), el empleo de menos material y los efectosque esto genera en el edificio.

• Gracias a su elevada eficiencia y los efectos que esto genera en el edificio, lasprestaciones del ciclo de vida ambiental del Poliuretano (PU) en el diseño deedificios de “baja energía” son similares a los de otros materiales aislantes.Y en algunas aplicaciones, pueden ser mejores.

• La verdadera sostenibilidad de los materiales aislantes puede evaluarse únicamentea nivel del edificio o del componente del edificio. La selección de materiales no puededisgregarse del contexto del edificio. Las consecuencias de la elección del aislamiento y elespesor final del elemento constructivo puede resultar significativo en términos de prestacionesambientales y de eficiencia de costes.

• Las evaluaciones basadas en un único indicador desconectado del contexto del edificioy que no siempre tienen en cuenta todo el ciclo de vida del producto, no facilitan unainformación adecuada utilizable.

• En el impacto ambiental de un edificio (o uno de sus componentes) la partecorrespondiente al aislamiento es pequeña.

• Se necesita más investigación para incluir los efectos ambientales y de costes de lashuellas de los grandes edificios en los modelos ACV y CCV. En el caso de viviendasunifamiliares, la huella ambiental con aislamientos poco eficientes supera a las solucionescon Poliuretano hasta en un 4%.

Nota: La industria del Poliuretano está actualizando ahora el eco-perfil de sus materiasprimas más importantes. Los primeros resultados indican que, en todas las categoríasde impacto, el impacto ambiental total del Poliuretano será considerablemente inferiora las cantidades utilizadas en este estudio. Como ejemplo, el potencial de calentamientoglobal (GWP) de los polioles se habría reducido en un 43% durante los últimos años.Los polioles suponen alrededor del 20-30% de todas las materias primas. Otras revisionesde eco-perfiles, como el MDI, que supone entre 55-65% de las materias primas, arrojaránnuevos valores de impacto.

ACV y CCVAnálisis ambiental y económico del ciclo de vida del Poliuretanoen edificios de “baja energía”


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¿Qué son los ACV y CCV?

Análisis del Ciclo de Vida –ACV es una compilación y evaluación de entradas, salidas e

impactos ambientales potenciales de un sistema de producto a lo largo de su ciclo de vida,

incluyendo la extracción de las materias primas, la fabricación, el uso y la eventual eliminación

de los diferentes componentes. En ese contexto, un edificio o sistema ensamblado se

considera un "producto" y una parte de un “sistema de producto”1.

Para ese estudio, se realizaron evaluaciones de ACV para investigar el impacto ambiental

asociado a los materiales y el consumo de energía de los diferentes diseños incluidos en

el proyecto. El objetivo de ese trabajo era considerar el impacto de los materiales comparado,

tanto de unos con otros como con el diferente impacto sobre el consumo energético

durante el uso.

El ACV utilizaba un período de estudio de 50 años, en línea con la parte de costes del ciclo

de vida del proyecto. Los resultados se representaban como datos caracterizados y

normalizados para las categorías de impacto ambiental de

• GWP Potencial de Calentamiento Global (kg CO2 eq)

• ODP Potencial de Eliminación de Ozono (kg CFC11 eq)

• EP Potencial de Eutrofización (kg PO4)

• AP Potencial de Acidificación (kg SO2 eq)

• POCP Potencial de Creación de Ozono Fotoquímico (kg etano eq)

Esos indicadores se utilizaron porque eran los indicadores de impacto propuestos en el CEN-

TC3502 cuando se inició el proyecto. Los datos fueron normalizados con los impactos anuales

de un ciudadano de Europa Occidental, que cubre la UE15 (incluyendo Noruega y Suiza).

Costes del Ciclo de Vida –CCV es una técnica para establecer el coste total de una

propiedad. Es un punto de vista estructurado que contempla todos los elementos de ese

coste y se puede utilizar para producir un perfil de gastos del activo a lo largo de su vida

útil prevista. Por conveniencia, esos costes se suelen contemplar bajo tres supuestos: coste

inicial, coste operativo y costes de eliminación (si es aplicable).

El análisis de CCV requiere que los flujos de caja año tras año se descuenten para reflejar

el valor del dinero en el tiempo. El valor tiempo/presente se calcula de la siguiente manera:

X/(1+r)n.3



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Elección del orden correcto para obtener los máximos resultados:

• Aunque los ACV y CCV son sin duda temas importantes, el principal objetivo del aislamiento

es hacer que los edificios sean energéticamente más eficientes, por lo que los diseñadores

deberían, en primer lugar y ante todo, buscar las soluciones que garanticen la conductividad

térmica más baja de la envolvente del edificio, para así minimizar el uso de energía y

maximizar el ahorro de CO2 a lo largo de la vida del edificio.

• En segundo lugar, el edificio debería diseñarse, y sus componentes elegirse, con la vista

puesta en mantener las prestaciones térmicas de esa envolvente a lo largo de la vida útil

del edificio. Es imprescindible reducir el riesgo de fallos y elegir un material adecuado para

el objetivo, con los detalles correctos. Se debería poner una atención especial en la

permeabilidad del material al vapor, humedad y sensibilidad a la condensación, movimiento

del aire y posible degradación física.

• En tercer lugar, evaluar los costes de las prestaciones a lo largo de la vida del componente

o del edificio, de manera que se tenga en cuenta cualquier coste oculto y adicional

relacionado con los requisitos específicos de la instalación de aislamientos.

• Únicamente tras haber tomado esas tres medidas clave, se podrán afinar más las posibles

alternativas, evaluando las credenciales ambientales de las diferentes opciones de diseño

a nivel del ciclo de vida del edificio.

¿Por qué evaluar los productos de construcción a nivel de edificio?

A su nivel más sencillo, un ACV puede tener en cuenta múltiples impactos ambientales

para un edificio. Pero, para hacer comparaciones válidas, los diseñadores necesitan

información sobre un elemento constructivo completo del edificio, como una fachada,

una cubierta o un suelo. Un elemento del edificio probablemente esté hecho de varios

productos y el eco-perfil tiene eso en cuenta, sumando la contribución de las partes que

componen una construcción.

Seleccionando productos que tienen cada uno un pequeño impacto ambiental y juntándolos,

no nos da necesariamente el resultado óptimo para el elemento constructivo en su

conjunto. Por ejemplo, un producto aislante con un bajo impacto medioambiental puede



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Figura 1: Espesor de los diferentes materiales aislantes para valores iguales de R

tener también un bajo nivel de prestaciones, necesitando un mayor espesor para conseguir

los mismos valores de U que un producto térmicamente superior que tenga un mayor

impacto medioambiental. El mayor espesor del producto con menos prestaciones puede

originar un efecto en cadena sobre el tamaño de la construcción y la cantidad de otros

materiales necesarios, aumentando tanto el impacto medioambiental como los costes

de la construcción en su conjunto.

En algunas aplicaciones, el peso de la capa aislante puede variar entre 1:6 y 1:10 para el mismo

valor de U del elemento del edificio.

Por lo tanto, el contexto es vital, y tener toda la información pertinente permite a los especificadores

hacer comparaciones válidas entre los impactos medioambientales de diferentes construcciones,

de manera realista.



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Objetivos del estudio y desarrollo del edificio modelo

Objetivos del estudio:

El objetivo global del estudio era cuantificar la contribución del Poliuretano aislante a las

prestaciones ambientales y económicas en edificios de baja energía y compararla con el uso

de aislamientos alternativos relacionados con las aplicaciones bajo consideración. Se buscaba

evidenciar que la fijación de criterios ambientales a nivel del producto o la comparación los

aislamientos sin conocer los requisitos exactos de diseño del edificio, no producían resultados

significativos.

El elemento innovador del estudio consistía en el hecho de que va más allá de la comparación

de los impactos ambientales por unidad de peso o por valor de R. Por primera vez, un

estudio se interesaba también por los efectos en cadena de la elección de los

materiales sobre el propio edificio (vigas adicionales, cimientos o cubiertas más grandes,

requisitos adicionales de instalación, etc.). Por ese motivo los impactos de los materiales

de construcción difieren según las diferentes soluciones aislantes investigadas para cada

elemento del edificio.

Edificio modelo:

El BRE diseñó el edificio modelo y los componentes del edificio, determinó las soluciones de

aislamiento y la elección de los materiales de construcción partiendo de sus propias bases de

datos. PU EUROPE únicamente definió los valores de U para los componentes del edificio

partiendo de los niveles de las “casas de baja energía”.

El edificio modelo era una pequeña vivienda aislada del Informe de Clientes del BRE

“Viviendas Estándar para Modelos Energéticos” (CR444/98) de Peter Iles. La superficie

total del suelo de la casa de dos plantas era de 104m2 con el sistema de calefacción,

iluminación, etc. fijos, donde únicamente variaba el aislamiento de la envolvente del edificio.

Se establecieron tres zonas climáticas: Mediterráneo Templado, Oceánico Templado y Continental

Frío. Las construcciones del modelo eran las habituales y relevantes para todas las zonas

climáticas del estudio.

Cálculo de las emisiones debidas a la energía de la calefacción:

La energía utilizada para calendar un espacio se calculó utilizando una versión de BRESAP

corregida para las diferentes zonas climáticas exteriores. La fuente de energía era el gas natural.



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Evidentemente, había una clara diferencia del consumo energético para calentar el espacio entre

los tres diferentes climas exteriores. Por ejemplo, utilizando la zona Oceánica Templada como

consumo básico, los consumos para calefacción de edificios nuevos en Continental Frío eran

un 140% más elevados.

El estudio constaba de tres partes:

Parte 1: impacto del aislante en el edificio (nueva construcción)

Parte 2: impacto del aislante en rehabilitaciones cuando el espesor está limitado.

Parte 3: impacto del aislante en cubiertas deck planas de nuevos edificios

Modelo de Costes de Ciclo de Vida (CCV):

La especificación de los elementos y el coste de todos los componentes pretendían representar

el coste típico en el que incurren los propietarios de edificios. Los gráficos de CCV muestran el

coste acumulado tras 50 años de servicio a un 3,5% de tipo de interés.

Las estimaciones de CCV se realizaron tomando como modelo de costes del BRE, cumpliendo

con BS/ISO 15686-Parte 54, que define los costes del ciclo de vida como el “Coste de un activo

o de sus partes a lo largo de su ciclo vital, manteniendo sus requisitos de prestaciones”. Los

costes de ciclo de vida, por tanto, tenían en cuenta el mantenimiento normal y los componentes

con caducidad, según el caso.



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El objetivo era evaluar las prestaciones de cada diseño, utilizando diferentes

soluciones aislantes basadas en Poliuretano, Lana de roca y Lana de vidrio. Debido

a sus diferentes niveles de conductividad térmica, se han utilizado con diferentes espesores

para conseguir los mismos valores de U. De hecho, para conseguir un valor de U de 0,15

W/m2.K para la fachada con cámara, bastaban 180mm de Poliuretano, mientras que las

soluciones con Lana de vidrio y Lana de roca necesitaban una capa aislante de 270mm.

Las soluciones para cubiertas inclinadas utilizaban 190mm de Poliuretano, 300mm de

Lana de vidrio y 310mm de Lana de roca.

Resultados del estudioParte 1: Impacto del aislante en el edificio (nueva construcción) – Impacto de la

conductividad térmica

En el primer caso estudiado, se analizó todo el edificio nuevo – una casa aislada de tres dormitorios

y dos plantas. Los valores de U para los diferentes componentes del edificio se fijaron así:

Cubierta inclinada: 0,13 W/m2.K

Fachada con cámara: 0,15 W/m2.K

Suelo de planta baja: 0,18 W/m2.K

Ventanas: 2,10 W/m2.K

Pérdidas de calor asociadas al puente térmico: valor de y = 0,08 W/m2.K



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Poliuretano (PU) Lana de vidrio (GW) Lana de roca (SW)

Figura 2: Soluciones de diseño para aislamiento de cubiertas inclinadas y cubiertas con cámara mostrando larelación real de espesor de la capa aislante

Aislante Poliuretano Lana deRoca

Lana deVidrio

AplicaciónFachada

concámara

Cubiertainclinada

Fachadacon

cámara

Cubiertainclinada

Fachadacon

cámara

Cubiertainclinada

Espesormm 180 90*

100** 270 220*90** 270 300*

Densidadkg/m3 32 32 39 45*

145** 17 17

Pesokg/m2 5.76 5.76 10.53 22.95 4.59 4.59

LambdaW/mk 0.022 0.023 0.037

Valor de UW/m2k 0.15 0.13 0.15

0.038 0.032 0.037

0.13 0.15 0.13

* Entre vigas** Encima de las vigas

Dado que la superficie interior habitable y el volumen se debían mantener constantes, el

diseño del edificio se debía adaptar para encajar con los diferentes espesores de los

componentes (Figura 2).

Análisis del Ciclo de Vida (ACV):

La Figura 3 muestra el impacto ambiental normalizado de los cinco indicadores seleccionados

(GWP, AP, POCP, EP y ODP) para las soluciones Poliuretano (PU), Lana de vidrio (GW) y

Lana de roca (SW).



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Los datos normalizados permiten una comparación del tamaño relativo de cada categoría

de impacto ambiental. Los resultados excluyen la contribución al impacto ambiental de

la energía consumida durante la fase de uso del edificio, al ser la misma en las tres soluciones

de diseño.

El gráfico de telaraña muestra claramente que, a nivel de edificio, no hay diferencias

significativas a nivel de prestaciones. Los resultados fueron parecidos para las tres zonas

climáticas.

A tener en cuenta que, en los tres casos, la planta baja estaba aislada con Poliuretano de

un valor constante de U de 0,18 W/m2.K. Un capítulo aparte contemplaba el Poliestireno

expandido como alternativa al Poliuretano en la planta baja y llegaba a la misma conclusión

– no hay diferencia digna de mención en las prestaciones ambientales de los dos materiales.

El estudio permite también la comparación de los impactos ambientales de los materiales

de construcción y los aislamientos con el uso energético del edificio en las tres zonas

climáticas (Figura 4).

La Figura 4 muestra que los materiales de construcción y los aislamientos de la

vivienda modelo representaban sólo alrededor de un tercio del GWP total, con

unos dos tercios causados por el uso energético del edificio. De alguna manera eso

Figura 3: Edificio completo: Impactos ambientalesnormalizados por categoría de impacto (clima oceánicotemplado)



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contradice las afirmaciones de que,

en diseños de baja energía, los impactos

medioambientales de los materiales de

construcción superarían los de la fase

de uso del edificio.

Por otro lado el AP, POCP y EP total de los materiales de construcción y aislantes era

superior al causado por el uso de energía en el edificio.

Otra conclusión importante es que la parte de los materiales aislantes en el

impacto ambiental total de un edificio es muy pequeña.

Costes del Ciclo de Vida (CCV):

El análisis del CCV del elemento fachada y el elemento cubierta muestra que, para todas

las zonas climáticas y en cada caso, la solución con Poliuretano era la más rentable a lo

largo del ciclo de vida útil de 50 años del elemento del edificio. En especial, la cubierta

inclinada con Poliuretano resultaba un 20% más barata (figura 5). No se investigó la

planta baja puesto que se utilizó Poliuretano en todos los casos.

Figura 4: Datos normalizados – Uso de la energía,materiales de construcción y aislamientos (el impacto delos materiales de construcción y aislantes es una mediade las tres soluciones de diseño)


Figura 5: CCV de las soluciones de fachada con cámara y cubierta inclinadapara un clima oceánico templado (costes acumulados en 50 años, 3,5%tipo de interés)


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Para respetar una superficie útil, una cámara de aire mayor en la fachada genera un área mayoren la cubierta y el suelo. En una obra importante, eso puede afectar al número de viviendas quese pueden construir; por ejemplo, en el peor de los casos, 4,00m2 de superficie extra de cubiertapueden suponer que sólo se podrían construir 9 viviendas en un área que aceptaría 10 si lasfachadas fuesen más delgadas. Este coste y el impacto ambiental potencial no se tuvieron encuenta en el estudio y podrían suponer un tema para más investigación.

Conclusiones de la Parte 1:• ACV

El análisis mostraba que, a nivel del edificio, todas las soluciones aislantes muestran unas prestaciones

ambientales muy similares. Se podía demostrar también que la contribución del material aislante a la

carga global ambiental del edificio es muy limitada. Incluso en los edificios de baja energía, la energía

consumida en la fase de uso del edificio constituye una contribución muy superior al calentamiento

global que aportan los materiales de construcción y los aislamientos. Por otro lado, el AP, EP y POCP de

los materiales superaban los originados por el uso de la energía en el edificio.

• CCVPara todas las soluciones de diseño recogidas en el estudio de BRE, el Poliuretano mostraba el menor

coste por ciclo de vida. Si bien este resultado no puede ampliarse a todas las posibles soluciones de

diseño de edificios, es un claro indicador de la competitividad en costes del Poliuretano.


Los mayores costes de las soluciones

con Lana de vidrio y Lana de roca se

pueden explicar por las diferentes

cantidades de aislamiento necesarias

para conseguir los valores de U

requeridos y los efectos en cadena del

espesor del aislante sobre el propio

edificio. Más muro exterior de ladrillo,

anclajes más largos a la pared y unos

cimientos más amplios fueron necesarios en el caso de la fachada con cámara. Los resultados

de la cubierta inclinada se vieron afectados por la necesidad de correar más altas y una

mayor superficie de cubierta a cubrir.

Un capítulo aparte contemplaba las soluciones de aislamiento de Poliuretano y Poliestireno

expandido para conseguir el valor requerido de U de 0,18 W/m2K para la planta baja. Los

resultados indicaban que el coste del ciclo de vida del aislamiento de 95mm de Poliuretano

era alrededor del 7% más bajo en todas las zonas climáticas que el de 185mm de poliestireno

expandido.


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Parte 2: Impacto del aislamiento en edificios existentes – Impacto de las restricciones

del espesor

Para la Parte 2, se consideró un caso típico de rehabilitación. La manera contemplada para

aislar la fachada existente fue añadir aislamiento por la cara interior de los muros exteriores

(trasdosado interior) y se supuso que los propietarios/usuarios del inmueble no querían

perder un precioso espacio interior. Por tanto, el espesor de la capa aislante a instalar se

limitó a 50mm. En total, había que aislar una superficie de pared de 134m2 para la casa

modelo.

La limitación del espesor originaba diferentes valores de U para las diferentes soluciones

basadas en los materiales aislantes cubiertos por el estudio. A su vez eso ocasionó diferentes

niveles de consumo de energía en la fase de uso del edificio, siendo la solución con

Poliuretano la que ofrecía mayores ahorros de energía.

La eficiencia global del edificio modelo de la Parte 2 era inferior a la del edificio nuevo contemplado

en la Parte 1, contemplando los siguientes valores de U:

Cubierta inclinada:0,40 W/m2.K

Suelo de planta baja: 0,67 W/m2.K

Ventanas: 2,7 W/m2.K

Pérdida de calor asociada con el puente térmico:

valor de y = 0,15 W/m2.K.

PU: Poliuretano – EPS: Poliestireno expandido – SW: Lana de Roca – GW: Lana de vidrio

Aislante SoluciónPU

Espesormm 50 50 50

Densidadkg/m3 32 30 39

LambdaW/mk 0.023 0.034

Valor de UW/m2k 0.36 0.47

0.037

0.54

SoluciónEPS

SoluciónSW

SoluciónGW

50

24

0.036

0.54

Superficiepared m2 134 134 134 134



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El BRE propuso dos técnicas

diferentes de instalación en el

modelo, representativas de la

práctica habitual al uti l izar

diferentes materiales aislantes.

Los materiales de instalación

utilizados son pasta de agarre para

Poliuretano y Poliestireno, y una

estructura de madera para la Lana

de vidrio y la Lana de roca (ver la

figura 6).



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Figura 6: Técnicas de instalación utilizadas para Poliuretanoy Poliestireno

Figura 6: Técnicas de instalación utilizadas para Lana de vidrioy Lana de Roca


El ACV no solo contemplaba los impactos ambientales de los materiales de

construcción/aislantes, sino también los impactos causados por el consumo de

energía durante la fase de utilización del edificio. Eso era necesario porque diferentes

soluciones de aislamiento resultaban en diferentes valores de U y, por lo tanto,

diferentes niveles de uso de energía.

Para las tres zonas climáticas, el análisis volvía a mostrar un impacto ambiental

global similar para todas las soluciones de diseño contempladas (vea la figura 7).

El estudio también valoró la contribución del uso de la energía, los materiales de

revestimiento interior y el aislante por separado, midiéndolos contra cada indicador

ambiental y expresando los resultados de forma relativa, es decir, como un porcentaje

del valor máximo en cada categoría de impacto (Figura 8). Se pueden sacar las conclusiones

siguientes:

• A partir de los resultados globales, las diferencias entre las diferentes soluciones en

cualquiera de las categorías de impacto son irrelevantes. La variación más importante

se puede ver en las contribuciones al calentamiento global, que es alrededor del 9%

más baja para la solución con Poliuretano si la comparamos con la peor resultante. Pero

desde el punto de vista del ACV, esa variación no es significativa.

• Con la excepción del potencial de acidificación (AP), los materiales instalados en el trasdosado

interior tienen una contribución entre baja y despreciable sobre el impacto total del elemento

constructivo del edificio. El impacto ambiental de los materiales aislantes es despreciable en todas

las categorías de impacto.

• La parte ampliada de la Figura 8 muestra que, si bien la solución con Poliuretano tiene un

elevado impacto ambiental en algunos indicadores, la solución global con Poliuretano

resulta tener un impacto similar, o incluso ligeramente inferior, al de las otras soluciones.

De hecho, eso se debe a que el mayor ahorro energético conseguido por el Poliuretano

compensa el mayor impacto ambiental. Es un buen ejemplo que muestra por qué la

elección del material aislante no puede separarse del contexto del ciclo de vida del edificio.

Figura 7: Trasdosado interior: Impactos ambientales normali-zados por categoría de impacto (clima oceánico templado)



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Coste del Ciclo de Vida (CCV):

El análisis del CCV

del aislamiento del

trasdosado interior

mostraba resultados

similares para las tres

zonas climáticas. En

promedio, a lo largo

del ciclo de vida de

50 años, la solución

con Pol iest i reno

expandido era un

8% y las soluciones de Lana de roca y vidrio un 11% más caras que la solución Poliuretano

(Figura 9). La mayor efectividad de coste del Poliuretano se puede explicar por los mayores

ahorros energéticos obtenidos a lo largo de la fase de utilización del edificio.

Figura 9: CCV de las soluciones de trasdosado interior para dos zonasclimáticas (coste acumulado en 50 años, 3,5% tipo de interés)


El análisis mostró que, a nivel del edificio, todas las soluciones de aislamiento muestran unas prestaciones

ambientales globales similares. Los mayores ahorros energéticos de la solución con Poliuretano compensan

más el mayor impacto del propio material de PU en todos los indicadores de impacto.

• CCVEn todas las soluciones de diseño recogidas en este capítulo, el Poliuretano mostraba el menor coste

de ciclo de vida.


SOLUCIÓN SWUso de energíaMaterial de instalaciónAislante

SOLUCIÓN PUUso de energíaMaterial de instalaciónAislanteSOLUCIÓN GWUso de energíaMaterial de instalaciónAislante

SOLUCIÓN EPSUso de energíaMaterial de instalaciónAislante

Figura 8: Resultados del ACV expresados como relativos al valor máximo de cada categoría de impacto – Análisisde la contribución de la energía y los materiales (clima oceánico templado)


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Parte 3: Impacto del aislante en cubiertas

deck planas de nuevos edificios - Impacto

de requisitos técnicos específicos

Figura 10: Soluciones de diseño para aislamiento decubiertas transitables, reflejando las relaciones realesespesor de la capa aislante

Poliuretano (PU)


Poliestireno expandido (EPS)


Para la Parte 3 del estudio, la cubierta del edificio modelo se cambió por una cubierta

plana transitable con un valor de U de 0,15 W/m2.K (Figura 10). No se tuvo en cuenta el

consumo de energía en la fase de utilización del edificio, dando por supuesto que era la

misma para todas las soluciones.

Los materiales aislantes utilizados en las cubiertas planas, especialmente en las que tienen

tráfico peatonal, deben ofrecer propiedades mecánicas adicionales, tales como una suficiente

resistencia a la compresión, propiedades de tráfico y una adecuada densidad. Eso puede

afectar a las prestaciones ambientales globales de un material determinado.


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A diferencia de las partes 1 y 2, el análisis de la cubierta plana condujo a diferencias

significativas entre las diferentes soluciones de materiales aislantes (Figura 11).

La solución con Poliuretano mostraba un GWP un 26% inferior al de la solución con lana

de roca. El POCP de la solución Poliuretano era un 30% inferior al del Poliestireno

expandido y el AP un 57% inferior al de la Lana de roca.

Las diferencias tan marcadas se pueden explicar por el hecho de que el Poliuretano ofrece

unas elevadas prestaciones mecánicas con baja densidad y poco espesor, reduciendo así

la cantidad de material instalado. De hecho, la cubierta plana transitable de 64m2 analizada

Aislamiento PU

Densidad kg/m3 32 50 50

Conductividadtérmica W/m.k 0.023 0.034 0.038

Espesormm 150 220

Superficie de lacubierta m2 64 64

255

64

EPS SW

Pesokg/m2 307 422 2121

Basándose en el valor de U a conseguir y en los niveles de conductividad térmica de los

materiales aislantes, el BRE proponía las siguientes soluciones para los diseños de cubiertas

planas:


Lana de Roca (SW)



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Coste del Ciclo de Vida (CCV):

Los resultados de la Parte 3, cubierta

plana caliente transitable, indicaban

que el Poliuretano (PU) de 150mm

tenía el coste de ciclo de vida más

bajo (- 5%) en cualquier zona

climática, seguido por el Poliestireno

expandido (EPS) de 220mm y el la

Lana de roca (SW) de 255mm (vea la

Figura 12).

Figura 11: Cubierta plana transitable: Impactos ambientalesnormalizados por categoría de impacto (material paracubierta y aislante)

Figura 12: CCV de las soluciones de fachada con cámara ycubierta plana transitable (coste acumulado en 50 años,3,5% tipo de interés)


Cuando hay requisitos de resistencia mecánica, el uso de Poliuretano, con su baja densidad y menor

espesor, puede representar importantes ventajas ambientales.

• CCVLa solución de Poliuretano mostró el coste más bajo por ciclo de vida.

en ese estudio necesitaba 307kg de Poliuretano, 422kg de Poliestireno expandido y

2.121kg de Lana de roca.


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ConclusionesAunque haya sido elaborado por terceros independientes (BRE), y esté basado en soluciones de

diseño utilizadas comúnmente, este estudio no puede reflejar todas las opciones arquitectónicas

y de materiales presentes en el mercado. Por tanto, los resultados no pueden ser automáticamente

extrapolados a todos los edificios. Pero el estudio aporta algunas conclusiones muy valiosas que

se pueden utilizar para avanzar en los trabajos de investigación:

• El aislante es un contribuyente clave para la construcción sostenible.

• La selección del material aislante no puede segregarse del contexto específico del edificio.

• Los materiales aislantes, en general, tienen un impacto bajo sobre las prestaciones ambientales

globales del edificio – incluso en el caso de edificios de baja energía. Comparados entre si,

los materiales aislantes más comunes muestran unas prestaciones ambientales muy similares

cuando se evalúan a nivel de edificio y a lo largo de todo el ciclo de vida del mismo.

Por lo tanto, la elección de los materiales aislantes debería basarse en primer lugar y principalmente

en su capacidad para suministrar las mejores prestaciones energéticas a nivel del edificio y mantener

los niveles de prestaciones especificados a lo largo de todo el ciclo de vida del mismo.

En un principio se quiso incluir la Lana de origen vegetal en este estudio. Pero hubo que prescindir

de ese material porque no se disponía de datos de Inventario de Ciclo de Vida (ICV) adecuados y

de dominio público como para incluir ese material en el trabajo del ACV antes descrito. Se necesita

más trabajo de investigación para poder incluir materiales derivados de animales o plantas en este

tipo de estudio.

La conductividad térmica y, en algunos casos, la densidad del aislante, son propiedades críticas a

tener en cuenta en evaluaciones de ACV y CCV, puesto que definen la cantidad del material y sus

efectos en cadena sobre la estructura del edificio y, por tanto, sobre sus prestaciones ambientales

y de costes globales.

Cuando hay requisitos de resistencia mecánica específicos, como en el caso de una cubierta plana

transitable, el uso de Poliuretano puede llevar a unas prestaciones ambientales mucho mejores.

Las soluciones con Poliuretano en edificios de baja energía ofrecen un bajo coste por ciclo de vida

y pueden superar de manera significativa a otras soluciones aislantes.

Un futuro trabajo de investigación debería cuantificar el impacto de una mayor huella de los

edificios, debida a muros más gruesos, en términos de prestaciones, tanto ambientales como de

costes.


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Notas[1] prEN 15643-1:2008 Sostenibilidad de los trabajos de construcción — Evaluación de la sostenibilidad de los edificios — Parte 1: MarcoGeneral[2] TC350 es el Comité Técnico responsable del desarrollo de métodos normalizados para la evaluación de los aspectos de sostenibilidadde los trabajos de construcción nueva y existente, así como de los estándares para la declaración ambiental de producto de los productospara construcción.[3] X=valor de entrada, r= tipo de interés o tasa de descuento, n= número de años[4] BS/ISO 15686-5 2008 Edificios y activos construidos – Planificación de la vida en servicio – Parte 5: Costes del ciclo de vida


Glosario

AP Potencial de AcidificaciónEP Potencial de EutrofizaciónEPS Poliestireno ExpandidoGW Lana (o Fibra) de VidrioGWP Potencial de Calentamiento GlobalLCA/ACV Análisis del Ciclo de VidaLCC/CCV Costes del Ciclo de VidaLCI/ICV Inventario del Ciclo de VidaODP Potencial de Eliminación de OzonoPU PoliuretanoPOCP Potencial de Creación Ozono FotoquímicoR Resistencia Térmica de un producto aislante (m2.K/W)SW Lana de RocaU Transmitancia térmica de un elemento constructivo de un edificio (W/m2.K)XPS Poliestireno Extruido


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La información que contiene este documento ha sido elaborada por PU Europe ytraducida por IPUR.

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PU Europe representa los intereses de la industria europea del Poliuretano rígido en el proceso de toma dedecisiones políticas y técnicas que afectan al producto a nivel europeo. Es la fuerza proactiva líder en Europaque protege y desarrolla el crecimiento del aislamiento con poliuretano como uno de los materiales aislantestérmicos más eficientes y extensamente utilizados.

Una de las principales funciones de PU Europe es construir mensajes para desarrollar posiciones europeas enlos numerosos asuntos que afectan e interesan a nuestra industria. Estos mensajes se definen y construyen porconsenso en la industria y respaldada por una amplia gama de proyectos de investigación relacionados con todoslos aspectos del aislamiento con poliuretano. PU Europe se ocupa de su divulgación a nivel europeo, mientrasque sus miembros (fundamentalmente asociaciones nacionales) difunden el mismo mensaje en sus respectivospaíses.

Su visión es promover la importancia y viabilidad de los edificios de bajo consumo energético en Europa, ysuministrar soluciones eficientes y sostenibles para apoyar la transición de la sociedad hacia ese objetivo.

IPUR es la Asociación de la Industria del Poliuretano Rígido de España que, fundada en octubre del año 2003,tiene como misión promover el uso del poliuretano rígido en sus aplicaciones de aislamiento térmico.

La actividad de IPUR se concentra en la comunicación de los beneficios que tiene el producto en materia deahorro energético, respeto medioambiental, seguridad de uso y confort para el usuario final.

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Análisis ambiental y económico del Poliuretano en 'Edificios de Energía Casi Nula'

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