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ENERGÍA

Tabla de contenido energético o energía primaria de los materiales

Enrique Azpilicueta

Comprende la energía empleada en los procesos de extracción de materia prima, fabricación, transformación, transportes asociados, puesta en obra, mantenimiento y eliminación.

No comprende la energía empleada en la construcción y mantenimiento de las infraestructuras, los medios precisos para ejecutar las infraestructuras y la energía humana de la mano de obra.

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Contenido de

energía primaria

MJ/Kg

 

Densidad

Kg/m³

Calor

específico

J/kg/ºC

Conductividad térmica

W/mºC

Difusividad

 térmica

m²/s

Efusividad

 térmica

s½ W/m² ºC

  • MATERIALES DE REFERENCIA

    Agua

    Aire

    0,00

    0,00

    1,000

    1,217

    4,187

    1,005

    0,588

    0,026

    0,14

    24,75

    1.570

    5

  • PIEDRA

    Granito-piedra compacta

    Piedra porosa

    Arena

    Grava

    3,58

    1,64

    0,10

    0,10

    2.500-3.000

    1.700-2.500

    1.500

    1.700

    809

    885

    805

    800

    3.500

    2.000

    0,580

    0,810

    1,55

    1,65

    0,38

    1,20

    2.721

    1.842

    952

    2.145

  • MADERA Y DERIVADOS

    Madera de clima templado

    Madera tropical

    Madera laminada

    Madera, tablero aglomerado sin formaldehidos

    Madera, tablero aglomerado con formaldehidos

    Madera, tablero contraplacado/contrachapado

    Paneles de viruta de madera

    Papel

    3,00

    3,00

    7,69

    14,00

    14,00

    5,00

    8,86

    929

    600

    800

    465

    650

    650

    600

    650

    1.897

    2.400

    2.900

    2.200

    2.800

    2.800

    2.400

    1.700

    0,140

    0,140

    0,210

    0,120

    0,080

    0,080

    0,140

    0,080

     

    0,17

    0,15

    0,16

    0,15

    0,15

    0,14

    0,07

     

    267

    443

    382

    463

    463

    378

    299

     

  • MATERIALES CON AGLOMERANTES MINERALES

    Cemento

    Mortero M-40/a

    Mortero M-80/a

    Morteros de cal y bastardos

    Hormigón H-150

    Hormigón H-175

    Hormigón H-200

    Hormigón armado 2% de cuantía

    Hormigón aligerado  600 Kg/m3

    Hormigón aireado  400 Kg/m3

    Perlita expandida

    Fibrocemento (de amianto)

    Fibrocemento (de fibras sintéticas y madera)

    Hormigón con fibra de madera

    Placas de escayola

    Yeso

    Cartón-yeso

    7,00

    1,00

    1,34

    1,78

    0,99

    1,03

    1,10

    1,64

    1,31

    3,71

    8,00

    6,00

    9,00

    450

    3,12

    3,30

    3,15

    1.800

    2.000

    2.000

    1.600

    2.400

    2.400

    2.400

    2.500

    600

    400

    130

    757

    470

    1.800

    800

    800

    900

    801

    850

    850

    1.100

    658

    658

    658

    661

    658

    610

    850

    1.054

    750

    0,080

    906

    906

    906

    1,200

    1,400

    1,400

    0,870

    1,400

    1,400

    1,400

    1,410

    0,150

    0,110

    0,047

    0,300

    0,090

    0,18

    0,300

    0,300

    0,180

    0,45

    0,64

    0,64

    0,49

    0,64

    0,64

    0,64

    0,64

    0,57

    0,30

    1,20

    0,49

    0,30

    232

    0,38

    0,38

    0,19

    1.335

    1.755

    1.755

    1.237

    2.036

    2.036

    2.036

    2.036

    452

    166

    62

    1.029

    850

     

    490

    490

    412

  • CERÁMICOS

    Arcilla cocida, ladrillo y tejas

    Arcilla cocida, materiales cerámicos vitrificados

    Arcilla expandida

    Arcilla cocida. Sanitarios

    Fábrica de ladrillo hueco

    Fábrica de ladrillo perforado

    Fábrica de ladrillo macizo

    4,50

    10,00

    6,00

    27,50

    2,96

    2,85

    2,86

    2.243

    2.400

    350

    2.200

    1.200

    1.600

    1.800

    927

    1.050

    927

    1.096

    927

    927

    927

    0,930

    1,050

    0,085-0,114

    1,040

    0,490

    0,760

    0,870

    0,62

    0,75

    0,24

    0,61

    0,49

    0,57

    0,58

    1.326

    1.871

    172

    1.330

    7

    1.011

    1.147

  • VIDRIO

    Vidrio plano

    19,00

    2.500

    843

    0,950

    0,46

    1.703

  • METALES

    Acero comercial (20% reciclado)

    Acero 100% reciclado (teórico)

    Acero inoxidable

    Aluminio primario

    Aluminio 100% reciclado (teórico)

    Aluminio comercial (30% reciclado)

    Cobre primario

    Cobre comercial (20% reciclado)

    Titanio 6% Al, 4% V

    35,00

    17,00

    54,00

    215,00

    23,00

    160,00

    90,00

    70,00

    45,00

    7.861

    7.861

    7.916

    2.750

    2.750

    2.750

    8.900

    8.900

    4.456

    502

    502

    460

    1.005

    1.005

    1.005

    419

    419

     

    58,000

    58,000

    17,000

    204,000

    204,000

    204,000

    384,000

    384,000

     

    16,42

    16,42

    4,68

    84,89

    84,89

    84,89

    113,54

    113,54

     

    14.314

    14.314

    7.860

    22.141

    22.141

    22.141

    36.037

    36.037

     

  • ASFALTO

    Asfalto en tela

    10,00

    1,041

    1.686

    120.000

    0,17

    519

  • AISLANTES

    Poliestireno expandido (EPS)

    Poliestireno extruido (XPS) ag.hinch. HCFC

    Poliestireno extruido (XPS) ag.hinch. CO2

    Poliuretano (PUR) ag.hinch. HCFC o diclorometano

    Poliuretano (PUR) ag.hinch. C02 o similar

    Espuma fenólica

    Vidrio celular

    Fibra de vidrio

    Lana mineral

    100,00

    100,00

    100,00

    70,00

    70,00

    65,00

    20,00

    20,00

    13,00

    18

    33

    33

    32-80

    32-80

    12

    160

    19

    30-150

    1.349

    1.349

    1.349

    1.400

    1.400

    525

    843

    843

    1.054

    0,035

    0,033

    0,033

    0,025

    0,025

    0,025

    0,044

    0,044-0,036

    0,042-0,047

    1,28

    0,55

    0,55

    0,29-0,41

    0,29-0,41

    0,47

    0,28

    1,81

    1,03-0,24

    33

    38

    38

    52-36

    52-36

    34

    84

    30

    37-80

  • MATERIALES SINTÉTICOS

    Acrílicos

    Melamina

    Metacrilato

    EPDM

    Estireno butadieno

    Polietileno primario (PE)

    Polietileno reciclado (PE) más del 70%

    Polipropileno primario (PP)

    Polipropileno reciclado (PP) más del 70%

    Pintura plástica (de base acuosa) cumple norma

    Pintura plástica (de base acuosa)

    Pint. y barn. sintéticos(esmaltes) disolv. org. CN

    Pint. y barn. Sintéticos(esmaltes) disolv. org

    Policloropreno (neopreno)

    PVC primario

    PVC reciclado (más del 70%)

    PTFE (Teflón)

    Plástico (ABS)

    Policarbonato

    Resinas epoxy

    Resina de poliéster

    Silicona

    105,00

    125,00

    87,00

    76,00

    102,00

    77,00

    0,09

    80,00

    24,00

    20,00

    20,00

    100,00

    100,00

    120,00

    80,00

    2,10

    295,00

    74,00

    85,00

    137,00

    115,00

    91,00

     1.140

    1.490

    1.180

    1.124

    1.150

    80-960

    80-960

    890

    890

    1.035

    1.035

    1.261

    1.261

    929

    1.200

    1.200

    2.100

    1.150

    1.200

    1.200

    1.170

    1.249

    1.000

    1.686

    0,185

    1.100

    2.140

    2.276

    2.276

    1.939

    1.939

    2.152

    2.152

    2.428

    2.428

    1.686

    1.265

    1.265

    1.180

    1.475

    1.265

    800

    850

    1.897

    0,200

    0,433

     

    0,130

    0,210

    0,038

    0,038

    0,248

    0,248

    0,180

    0,180

    0,280

    0,280

    0,144

    0,121-0,173

    0,121-0,173

    0,242

    0,190

    0,198

    0,230

    0,200

    0,216

    0,19

    0,12

     

    0,13

    0,09

    0,23

    0,23

    0,40

    0,40

    0,14

    0,14

    0,12

    0,12

    0,09

    0,12

    0,12

     

     

     

    0,24

    0,23

     

    418

    735

     

    361

    781

    840

    840

    810

    810

    1.570

    1.570

    1.350

    1.350

    781

    410

    410

     

     

     

    470

    450

     

Es posible estimar el contenido energético de un edificio calculando el peso de los materiales de nuestro proyecto con un programa de mediciones y presupuestos que tenga una función de predimensionado, como por ejemplo Presto. Dicha función permite, antes de medir nuestro proyecto y contestando únicamente a un pequeño cuestionario sobre aspectos geométricos y materiales, obtener los cuadros de precios unitarios –y por tanto pesos y cantidades de materiales– para distintas hipótesis tanto estructurales como de cerramiento de una misma geometría.

La transformación en energía primaria es inmediata multiplicando el peso de cada material por los datos de energía primaria contenidos en la tabla que se adjunta. El cálculo que describo tiene un carácter meramente orientativo y se plantea como ayuda a las grandes decisiones de proyecto en cuanto a materiales y sistemas constructivos.

Con este sistema es posible realizar cálculos que nos permiten valorar –en relación a la energía primaria consumida– que un edificio ligero construido con acero y aluminio reciclados y con muy buen aislamiento térmico es más interesante energéticamente que otro de la misma superficie y geometría construido con materiales convencionales como el ladrillo (pocos kilos de un material con energía primaria media o alta versus muchos kilos de un material con energía primaria baja o muy baja).

Para la estimación más cómoda y rigurosa de la energía primaria consumida en la construcción de un edificio, la arquitecta Susana Saiz recomienda los programas informáticos Simapro y Gabi (Europa) y Athena (América del Norte). El interés de dichos programas estriba en sus buenas bases de datos y en las herramientas que permiten afinar con un desglose mucho mayor las distintas etapas que recorre cada material hasta que llega a nuestra obra en concreto.

En cualquier caso, es importante saber que la energía primaria consumida en la construcción de un edificio supone aproximadamente entre un 10% y un 30% de la energía necesaria para el funcionamiento del mismo a lo largo de su vida útil. Estos datos hay que interpretarlos con cuidado. Si nuestro edificio es muy ineficiente y consume mucha energía en su funcionamiento, el tanto por ciento que supone la energía primaria sobre la total (primaria + utilización del edificio) será muy bajo; lo que no quiere decir gran cosa ya que la energía total es muy elevada.

Parece por tanto más interesante poder comparar entre diversos materiales, sistemas constructivos y estructurales.

Mucha de la otra información contenida en la tabla –densidad o peso específico, calor específico y conductividad– no necesitan de mayor aclaración.

La difusividad y efusividad térmicas proporcionan una información interesante para valorar la velocidad en el intercambio energético y la capacidad de acumulación, datos clave para aprovechar adecuadamente la inercia térmica.

Difusividad. Mide la velocidad a la que un material se calienta o se enfría. Si es alta se calentará o enfriará rápidamente y si es baja lo hará lentamente. Si comparamos aire y agua vemos que el aire tiene una difusividad alta y el agua baja.

Efusividad. Mide la capacidad de almacenar energía. Si es alta la capacidad de acumulación es grande y si es baja, pequeña. De nuevo si comparamos aire y agua vemos que los valores están cruzados. Si comparamos agua y metales veremos que la efusividad de los metales es mucho mayor. Hay que interpretar el dato con cuidado ya que un metal puede calentarse sin fundir a temperaturas mucho mayores que el agua –que se evapora a 100ºC– y por tanto acumular mucho más energía. Debemos considerar que para nuestros cálculos el máximo rango de temperaturas no debe exceder los 80ºC.