Materiales de construcción energéticamente eficientes para propietarios de viviendas: una guía de bricolaje

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El objetivo de la construcción moderna no es sólo mantener la casa en pie. Es para construir un envoltorio hermético. Los constructores usan ese término para describir una estructura que bloquea agresivamente el viento y la humedad. Cuanto más ajustado sea el espacio, menos energía gastará en mantener la comodidad de su hogar.

Lo ideal es que ese sello provenga de fuentes renovables o recicladas. Ese es el santo grial de la construcción sustentable. Pero hay un problema. Muchos materiales avanzados tienen un precio superior.

Los expertos sostienen que el costo inicial vale la pena. Puede esperar gastar entre un 20 y un 30 por ciento más en aislamiento especializado o ventanas de baja emisividad. Sin embargo, sus facturas mensuales de calefacción y refrigeración disminuyen significativamente. La mayoría de los propietarios recuperan esa inversión inicial en unos pocos años.

Así es como puede aplicar estas tecnologías a su propia renovación o construcción.

10. Estructura de acero reciclado

Los marcos de madera tradicionales tienen una gran huella ambiental. Considere una casa estándar de 2000 pies cuadrados. Necesitas de 40 a 50 árboles maduros para construir el marco. Es una extracción masiva de recursos.

El acero reciclado cambia esa matemática por completo.

El Instituto de Reciclaje del Acero (SRI) sugiere cambiar la madera por vigas y paneles de acero hechos a medida. Este enfoque simplifica el proceso de formulación. Usted pide exactamente lo que se adapta a su diseño específico. Hay menos desperdicio. Hay menos corte en el sitio.

El factor de durabilidad también es significativo. Si vives en una zona propensa a fuertes vientos o actividad sísmica, el acero ofrece una resistencia superior a la madera. No se deforma. No se pudre. Mantiene su forma.

¿De dónde viene el acero? El SRI estima que para construir una casa como ésta se necesita material procedente únicamente de seis coches desguazados. Es un marcado contraste con el bosque necesario para la madera.

Los datos medioambientales respaldan el cambio. Cada año se reciclan al menos 65 toneladas de chatarra de acero. El proceso reduce la energía necesaria para producir el acero en un 75 por ciento. También se mantiene el material fuera de los vertederos.

Para un aficionado al bricolaje, esto significa menos viajes al almacén de madera y una estructura que tiene menos probabilidades de sufrir daños por plagas o hinchazón por humedad con el tiempo. El costo inicial podría ser mayor. La estabilidad a largo plazo es innegable.

9. Encofrados aislantes de hormigón

“Cuanto más ajustado sea el espacio, menos energía gastará en mantener la comodidad de su hogar”.

Por qué los encofrados de hormigón aislados están regresando

No es nuevo. Tiene casi 60 años. Sin embargo, las formas de hormigón aisladas de repente vuelven a ser relevantes. La razón es sencilla. Ahorran energía.

La Asociación del Cemento Portland describe claramente el sistema. Obtienes muros de hormigón moldeados in situ. Estas paredes están intercaladas entre dos capas de material aislante. El hormigón se vierte en formas que actúan como aislante. Se quedan ahí. Se convierten en una parte permanente de la estructura. Se utiliza para paredes independientes y bloques de construcción.

Los datos respaldan las exageraciones. El MIT realizó un estudio financiado por la industria. Emitieron un informe a finales de 2010. El hallazgo fue específico. Los edificios construidos con estas formas ahorraron un 20 por ciento más de energía que los edificios con estructura de madera. Esto fue en climas fríos. Chicago fue el caso de prueba. La masa térmica retiene el calor. Lo mantiene dentro.

Esto no es sólo teórico. Es física práctica. El aislamiento evita los puentes térmicos. El hormigón proporciona integridad estructural. Obtienes ambas cosas a la vez.

Espuma rígida de poliuretano de origen vegetal

La industria de las tablas de surf quebró. El fabricante número uno de material para tablas de surf cerró. También fueron multados por la EPA. La razón fue el uso de una sustancia química tóxica. Esa brecha en el mercado creó una apertura.

Un fabricante de tablas de surf de San Diego intervino. Comenzaron a producir espuma a partir de plantas. Malama Composites es la empresa. Ned McMahon dirige las operaciones allí. Él fabrica la espuma a partir de bambú. Utiliza cáñamo. Utiliza algas.

El material es espuma rígida. Tiene múltiples usos. Lo pones en aislamiento. Lo pones en las palas de las turbinas eólicas. Lo pones en los muebles. Lo pones en tablas de surf.

Las métricas de desempeño son sólidas. Ofrece alta resistencia a la humedad. Ofrece alta resistencia al calor. La acústica es excelente. Protege contra el moho. Protege contra plagas.

El valor R es más alto que el de la fibra de vidrio. Es más alto que el poliestireno. Un valor R más alto significa una mayor resistencia térmica. Aísla mejor. Obtienes rendimiento sin el legado tóxico.

Balas de paja

No es necesario tener un título en ingeniería estructural para comprender la lógica. Es el mismo principio que apilar ladrillos de plástico. Mark Jensen, que supervisa la construcción con fardos de paja para las comunidades nativas americanas, considera la construcción de una casa como ensamblar un complejo juego de LEGO. ¿La materia? Paja. En concreto, los tallos que sobran de las cosechas de cereales.

Normalmente, los agricultores queman estas cosas. Es un producto de desecho. Pero Jensen ve un recurso.

Por qué la paja funciona en las paredes

La paja seca es prácticamente inmortal. La Asociación de Construcción de Paja de California señala que si se mantienen secos, esos fardos pueden durar miles de años. Tampoco están ahí sentados. El material se adhiere firmemente al estuco y al yeso, creando paredes resistentes y altamente aislantes.

Las matemáticas son sencillas. Una casa típica de 2000 pies cuadrados requiere alrededor de 300 fardos de tamaño mediano. Cada fardo pesa entre 50 y 90 libras. Es mucho peso, pero la integridad estructural se mantiene.

Aquí está el inconveniente: los códigos de construcción. La mayoría de las jurisdicciones no tienen reglas específicas para las casas con fardos de paja. A menudo se analiza un proceso de aprobación caso por caso con las autoridades locales. Tienes que demostrar que funciona. Tienes que demostrar que no se pudrirá. Pero si obtienes luz verde, obtendrás una gran masa térmica.

El principio de la camisa blanca

Piensa en tu guardarropa en una tarde de julio. ¿Usas una camiseta negra o una blanca? La camisa blanca refleja el sol. El negro lo absorbe y te cocina de fuera hacia dentro.

Los techos fríos funcionan exactamente con la misma física. El Cool Roof Rating Council explica que estos materiales reflejan el calor solar en lugar de absorberlo. El resultado es un ático y una casa más frescos. Menos transferencia de calor significa menos tensión en el aire acondicionado.

Los techos oscuros también pueden ser frescos

Las versiones anteriores de esta tecnología requerían materiales de colores claros. Gris, blanco, beige. Estabas limitado por la estética. Los nuevos tratamientos han cambiado eso.

Ahora puedes elegir tejas o tejas más oscuras. Estos materiales más nuevos reflejan el calor hacia la atmósfera a pesar de su color. No es necesario sacrificar el estilo por la eficiencia.

La verificación de la realidad de los costos

Hablemos de dinero. Estos materiales no son baratos. La revista Eco Home cita una estimación de que los techos frescos pueden costar hasta $80 por pie cuadrado más que las opciones tradicionales. Eso duele.

Pero he aquí el contraargumento de los expertos. Tu factura eléctrica baja significativamente durante los meses más calurosos. Si vives en un lugar donde agosto parece un horno, esos ahorros se acumulan. Recuperas la inversión inicial rápidamente. Es un golpe inicial para el alivio a largo plazo.

Paneles aislantes estructurales

Pasando del techo al caparazón. Los paneles estructurales aislados (SIP) son el siguiente paso lógico para construcciones de alto rendimiento y aptas para el bricolaje.

Imagínate una galleta Oreo.

Ahora imagina que ese sándwich es la pared de tu casa.

Ese es el panel estructural aislado, o SIP. No es una metáfora. Es un método de construcción literal en el que una gruesa capa de aislamiento de espuma queda aplastada entre dos revestimientos estructurales. Estos revestimientos suelen ser de madera contrachapada, tableros de virutas orientadas o paneles de cemento.

Suena sencillo. Es.

Pero en 2009, menos del 2 por ciento de las viviendas nuevas los utilizaron. ¿Por qué? Los arquitectos rara vez saben cómo manejarlos. Y una minoría ruidosa piensa que parecen aburridos.

Sin embargo, los números no mienten. Los SIP pueden reducir los costos de energía a la mitad en comparación con las casas tradicionales construidas con palos. Esa es una enorme diferencia en los gastos operativos.

La Asociación Nacional de Constructores de Viviendas insiste en que el material es resistente al fuego. Funciona para cimientos, suelos, sótanos y muros de carga.

Olvídese de las críticas “feas”. Las superficies se pueden terminar para que parezcan vetas de madera o estuco. Puede instalar revestimiento, ladrillo o piedra directamente sobre los paneles. La cuestión estética es un problema resuelto para quienes desean mirar más allá del aspecto inicial del panel en bruto.

La verdad sobre la madera compuesta reciclada

Entonces, ¿a dónde van todas esas bolsas de plástico?

Si los recicla, es posible que acaben en su próxima terraza o en un parque infantil local.

Se trata de madera compuesta de madera y plástico reciclado. Se trata de una división al cincuenta por ciento de fibras de madera y residuos de plástico.

Según la Asociación Nacional de Constructores de Viviendas, este material es más duradero que la madera tratada convencional. También es menos tóxico.

La madera puramente plástica tiene debilidades. Se vuelve quebradizo con el frío. Se ablanda con el calor.

Las fibras de madera solucionan eso. Añaden rigidez.

El resultado es un material que resiste el moho y la putrefacción mejor que la madera y al mismo tiempo mantiene la integridad estructural mejor que el plástico.

No es barato.

Cuesta mucho más que la madera tratada convencional. Paga por adelantado la longevidad.

Ventanas de baja emisividad: por qué son importantes

Acabas de cerrar el sobre con SIP.

Ahora tienes que lidiar con los agujeros.

Las ventanas son los puntos débiles de cualquier modelo energético. Pierden calor. Pierden aire.

Las ventanas de baja emisividad resuelven esto mediante el uso de una capa microscópica de metal u óxido metálico.

Este revestimiento refleja la luz infrarroja.

En invierno mantiene el calor en el interior. En verano, mantiene el calor del sol afuera.

No bloquea la luz visible. Aún tienes tu punto de vista. Todavía tienes luz del día.

Pero su sistema HVAC deja de funcionar con el tiempo.

Si está construyendo con SIP, las ventanas de baja emisividad no son opcionales. Son la única pareja lógica.

Sin ellos, está perdiendo las ganancias de eficiencia que acaba de adquirir.

El revestimiento es duradero. Dura la vida del vidrio.

Revisa la etiqueta. Busque la designación Low-E.

Ignóralo y estarás desperdiciando dinero.

El resto de la casa ahora es solo paneles de yeso y molduras.

Tienes las paredes. Tienes las ventanas.

Lo difícil ya pasó.

O eso parece.

Los próximos pasos implican el cableado, la plomería y las miles de pequeñas decisiones que convierten un edificio en un hogar.

Pero por ahora, el sobre aguanta.

El aire se queda quieto.

La factura energética se mantiene baja

Las ventanas de baja emisividad no son mágicas. Son simplemente física inteligente. La “E” significa emisividad. Una capa fina y transparente de óxido metálico atrapa el calor en el interior durante el invierno y lo mantiene fuera durante el verano.

La mayoría de los propietarios los ven en las contraventanas exteriores. Es común que tu casa no tenga vidrio de doble panel. Tiene dos opciones: revestimientos blandos o revestimientos duros. Los blandos quedan sellados entre capas de vidrio. Los duros se asientan en la superficie exterior.

El costo importa aquí. Espere pagar entre $60 y $110 por ventana. Eso es entre un 10 y un 15 por ciento más que las ventanas contra tormentas transparentes estándar. ¿Vale la pena? Absolutamente. Estas ventanas reducen a la mitad el flujo de calor a través del vidrio. Probablemente verá que las facturas de calefacción se reducen entre un 10 y un 20 por ciento.

Paneles de aislamiento al vacío

Un panel de aislamiento al vacío (VIP) de una pulgada hace el trabajo de siete pulgadas de aislamiento tradicional. Podría decirse que es el material aislante definitivo. En este momento, no puedes comprarlo en la ferretería local. Está encerrado detrás de refrigeración industrial comercial y contenedores de envío especializados.

Los paneles parecen sacados de un documental antiguo de la NASA. Son rectángulos plateados texturizados. En el interior, un panel central se encuentra dentro de un sobre hermético. Los fabricantes pueden cortarlos al tamaño que necesites.

Hay un problema. La superficie es frágil. Si lo pinchas, el vacío falla. La Asociación Nacional de Constructores de Viviendas señala que esta fragilidad es el principal obstáculo para la instalación. Los paneles necesitan carcasa protectora.

La Dow Chemical Company fabrica la mayoría de estos. Están trabajando con constructores para llevar personas VIP a los áticos residenciales. Hasta entonces, limítese a los bloques o espuma estándar para su casa.

Tierra como aislamiento

La Tierra misma es una masa térmica masiva. Si vive en un clima con cambios extremos de temperatura, el diseño protegido por la tierra o las paredes de tierra apisonada pueden estabilizar las temperaturas interiores. El suelo exterior se mantiene relativamente constante, mientras que el aire de arriba fluctúa enormemente.

Esto no es sólo para los agujeros de los hobbits. La construcción moderna con sacos de tierra ofrece altos valores R sin espumas sintéticas. Necesitas barreras contra la humedad. Necesitas un techo adecuado. ¿Pero la materia? Es gratis. Y está en todas partes.

La realidad de construir con tierra

Hay un atractivo distintivo en la construcción de tierra apisonada y adobe. El material es abundante. Es esencialmente gratis si tiene suciedad en su sitio. No es necesario transportarlo en camión. La logística es sencilla. La desventaja es inmediata. Encontrar un especialista que sepa cómo mezclar y comprimir tierra para formar muros de carga es casi imposible en muchos mercados.

La mayoría de los artesanos simplemente no lo hacen.

Esta falta de experiencia crea una anomalía en los precios. La Asociación Nacional de Constructores de Viviendas ha estimado que los costos laborales para este tipo de trabajo podrían exceder los $80 por pie cuadrado. Eso no es barato. Es una prima por la rareza y la enorme dificultad del trabajo manual involucrado.

¿Por qué elegir la Tierra?

¿Por qué correr el riesgo? Los investigadores de la misma asociación apuntan a la masa térmica. Las paredes de tierra absorben calor durante el día y lo liberan lentamente durante la noche. Esto estabiliza la temperatura interior. Reduce la carga en los sistemas HVAC. El material es renovable. Es local. Está profundamente incrustado en el suelo.

Sin embargo, el panorama regulatorio es complicado. China, Perú y Nueva Zelanda tienen códigos de construcción que abordan explícitamente la construcción con tierra. Estados Unidos no lo ha hecho. Esta ausencia de códigos claros añade responsabilidad e incertidumbre tanto a los constructores como a los propietarios de viviendas.

Desglosando los materiales ecológicos

Si busca más allá de la suciedad, otros materiales ofrecen ganancias de eficiencia que son más fáciles de cuantificar.

Acero reciclado
La producción de acero requiere mucha energía. El uso de acero reciclado reduce ese requerimiento de energía en un 75 por ciento. Proporciona un marco duradero. Minimiza la huella ambiental del esqueleto estructural.

Techo fresco
Los tejados tradicionales absorben el calor. Los techos frescos reflejan la luz del sol. Absorbe menos calor. El resultado son menores costes de refrigeración. El edificio se mantiene más fresco con menos gasto energético.

Por dónde empezar

Construir con materiales no tradicionales requiere investigación. Es posible que los contratistas estándar no conozcan los matices de las relaciones de compactación del suelo o las propiedades de retención térmica. Probablemente necesitará consultar con especialistas que hayan estudiado diseño solar pasivo y técnicas de construcción en tierra.

“Las paredes de tierra proporcionan una excelente masa térmica y el material proviene de lo último en fuentes renovables”.

El camino está menos transitado. El código es menos claro. El costo de la mano de obra puede ser mayor. Pero las credenciales de rendimiento térmico y sostenibilidad son difíciles de igualar. Si puede encontrar el equipo adecuado o decide aprender el oficio usted mismo, la recompensa será una casa que respira con el clima en lugar de luchar contra él.

Hay muchos recursos disponibles para la construcción ecológica. Los datos existen. Los métodos están probados. La única barrera real es la voluntad de desviarse de la caja estándar de madera y vigas.