Sostenibilidad del producto: “La cerámica es sostenibilidad”

1. CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE

1.1 ¿Qué es la construcción sostenible?

Una construcción sostenible es toda aquella edificación que, en su ciclo de vida, reduce o elimina los impactos negativos al ambiente, logrando en algunos casos crear impactos positivos al entorno natural.

De acuerdo con el WorldGBC (Concejo Mundial de Construcción Sostenible), existen una serie de características que hacen que una construcción sea sostenible, estas son:

• Uso eficiente de la energía, agua y otros recursos.
• Uso de energía renovable.
• Medidas de reducción y manejo de residuos, y la habilitación de la reutilización y el reciclaje.
• Buena calidad del aire.
• Uso de materiales no tóxicos y sostenibles.
• Consideración del ambiente y la naturaleza en el diseño, construcción y operación.
• Consideración de la calidad de vida de las personas involucradas en el diseño, construcción y operación.

1.2 Situación actual de la construcción sostenible

A nivel mundial, los edificios son responsables del 38% de las emisiones de carbono relacionadas con el consumo de energía y del 50% del consumo de todos los materiales extraídos. Por lo tanto, la industria de las edificaciones es esencial para lograr los compromisos climáticos establecidos en el Acuerdo de París. En Colombia, debido a la importancia de esta industria en la economía, se ha identificado dentro de la estrategia climática de largo plazo del país, la E2050 (Instrumento de política de Estado que orienta las acciones nacionales, sectoriales y territoriales para construir un futuro resiliente al clima en Colombia), como uno de los sectores con gran potencial de mitigación e influencia a lo largo de su ciclo de vida. Es así donde la construcción sostenible cobra importancia en su aporte a las metas globales, resiliencia y adaptación al cambio climático.

Actualmente en Colombia, de acuerdo con la línea base de emisiones GEI (Gases de Efecto Invernadero) al sector edificador corresponde un 16.4% (medidos en el año 2020), para lo que se estima un aumento debido al crecimiento poblacional, lo que supondría la construcción adicional de un 40% de viviendas de las ya existentes para el año 2050, por lo que se espera que las emisiones de GEI asociadas a las edificaciones aumenten de 18,9 Mt-CO2 eq en el año 2020 hasta 32,6 Mt-CO2 eq en 2050.

1.3 Política pública y Hoja de Ruta Nacional de Edificaciones Neto Cero Carbono

Es importante mencionar que el país ya está dando pasos significativos en el desarrollo de políticas en torno al cambio climático. Ha establecido metas ambiciosas que generan un marco de política favorable para la descarbonización de los diferentes sectores de la economía, incluyendo el sector de la edificación y la construcción.

Existen normativas sectoriales de carácter obligatorio que promueven la sostenibilidad en la construcción para edificaciones nuevas, como:

• Resolución 549 de 2015 (Guía para el ahorro de agua y energía en edificaciones nuevas)
• Resolución 472 de 2017 (Gestión integral de los residuos generados en las actividades de construcción y demolición)
  Resolución 1257 de 2021 (Actualización de la resolución 472 del 2017)

En este contexto, se plantea la hoja de ruta nacional de edificaciones neto cero carbono, la cual tiene un enfoque de ciclo de vida completo y por tanto propone unas grandes metas de reducción carbono operacional (carbono generado durante la operación de la edificación) y carbono embebido (carbono generado en la fabricación de los materiales de construcción) escalonadas entre el 2030 y el 2040, con el fin de lograr edificaciones neto cero carbono en el 2050.

Con el objetivo de lograr estas grandes metas, se propone un plan de acción dividido en 6 categorías:

• Prácticas corporativas
• Planeación urbana
• Materiales
• Edificaciones nuevas
• Edificaciones existentes
• Asentamientos informales

2. CERTIFICACIONES EN CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE EN COLOMBIA

2.1 ¿Por qué es importante certificar mi proyecto?

Aunque los sistemas de certificación para construcción sostenible existen en el mundo desde hace más de treinta años, desde el 2008 se han consolidado en Colombia tal vez como uno de los principales movilizadores de la construcción sostenible. Estos se han convertido en el mecanismo con el cual las empresas han demostrado un liderazgo en la materia y han logrado tener cada vez un mayor reconocimiento y apreciación por parte de los usuarios finales de diversos tipos de proyectos de construcción.

La construcción sostenible ha avanzado en la última década en Colombia como un pilar fundamental para el cumplimiento de las metas de desarrollo y cambio climático. Hoy el país es líder en la región y cuenta con más de 1000 proyectos en proceso de certificación en construcción sostenible (Casa Colombia, Leed y Edge), que incluyen incentivos tributarios para el sector por gestión eficiente de energía, generando así una cadena de valor comprometida y un marco de política pública sólido que moviliza acciones en carbono neutralidad, eficiencia en agua y energía, residuos y circularidad, entre otros.

2.2 Sistemas de certificación más utilizados en Colombia

LEED (Liderazgo en Energía y Diseño Ambiental):

Certificación desarrollada por el Consejo Norteamericano de Construcción Sostenible (USGBC) y verificada por el Green Business Certification Inc. (GBCI).

Para edificaciones nuevas consta de las siguientes categorías de evaluación:

• Proceso integrativo de diseño
• Ubicación y transporte
• Sitios sostenibles
• Eficiencia en agua
• Energía y atmósfera
• Materiales y recursos
• Calidad del ambiente interior
• Innovación y prioridad regional

CASA COLOMBIA

Sistema de certificación de vivienda sostenible y saludable en Colombia, desarrollado por el Consejo Colombiano de Construcción Sostenible (CCCS) y verificado por Bureau Veritas. Es un sistema de sostenibilidad integral tanto para vivienda de interés prioritario VIS como para otros tipos de vivienda. Las categorías de evaluación que incluyen esta certificación son:

• Proceso integrativo de diseño
• Eficiencia de recursos
• Sostenibilidad en el entorno
• Eficiencia en agua
• Eficiencia en energía
• Eficiencia en materiales
• Sostenibilidad en obra
• Bienestar

EDGE (Excelencia en Diseño para Mejores Eficiencias)

Es un sistema de certificación desarrollado por la Corporación Financiera Internacional (IFC), y administrado en Colombia por la Cámara Colombiana de la Construcción (Camacol). El sistema cuenta con tres categorías de evaluación: energía, agua y energía incorporada en los materiales.

3. ARQUITECTURA BIOCLIMÁTICA

La arquitectura bioclimática es un apartado de la construcción sostenible, donde se diseña bajo las condiciones particulares del lugar, primando el uso de las condiciones climáticas y elmanejo eficiente de la energía, es así como todo arquitecto debe preguntarse antes de diseñar un proyecto: por donde sale el sol, cantidad de radiación solar, la dirección de los vientos, la temperatura del aire, la humedad relativa, la dirección de la lluvia, la pluviosidad, la cantidad de escorrentía superficial, etc; con el fin de que su diseño propicie las mejores condiciones de confort y habitabilidad en su interior con un gasto de energía mínimo, o sea disminuir los sistemas mecánicos de climatización utilizando todos los medios posibles de la ventilación natural, acondicionamiento acústico, salubridad, bienestar y durabilidad.

Los parámetros ambientales que se deben contemplar en un diseño arquitectónico con carácter bioclimático son:

• Hidrosférico – Agua: reciclaje de aguas lluvias, tratamiento y reducción de aguas residuales, uso de aparatos ahorradores, manejo de aguas freáticas, agua reciclada en el mantenimiento de zonas verdes y el uso eficiente del agua de construcción.
• Atmosféricos – Clima: adaptación del proyecto a condiciones climáticas, sociales y constructivas propias del lugar, uso de sistemas de protección/captación solar, sistemas de ventilación natural, aprovechamiento de la iluminación natural, uso adecuado de la inercia térmica de los materiales.
• Geosférico – Suelo: ocupación del suelo y subsuelo, aprovechamiento del material excavado durante la construcción y la conservación de la capa orgánica.
• Socio económico – energía, materiales de construcción y residuos: diseño eficiente de sistemas de control tanto en la iluminación, ventilación, materiales de construcción durables, que no sean agresivos con el medio ambiente y la salud, y baja generación de residuos.
• Durabilidad: respeto por el patrimonio construido.
• Biótico: preexistencias vegetales, animales, capacidad de filtración del suelo, manejo de cubiertas verdes, uso de la vegetación propia del lugar.
• Confort: confort higrotérmico, acústico, manejo del ruido, relación visual satisfactoria con el exterior y confort olfativo.

4. OBJETIVOS DE SOSTENIBILIDAD DE LOS MATERIALES

Como los materiales tienen un peso significativo en los impactos sociales, ambientales y económicos generados por las edificaciones, se busca que éstos tengan características cada vez más sostenibles, desde diferentes ámbitos. Para esto es necesario identificar, cuantificar, reducir los impactos negativos e impulsar los impactos positivos que estos generan a lo largo de su vida útil. El impacto de los materiales en la sostenibilidad del sector de la construcción depende entonces de los atributos de sostenibilidad de los materiales a lo largo de su ciclo de vida y de la preferencia de los proyectos al momento de seleccionarlos, instalarlos y usarlos

Nuestro ladrillo puede aportar en las estrategias de sostenibilidad de los proyectos en los siguientes lineamientos:

• Uso eficiente de la energía
• Estrategias de eficiencia energética
• Priorización de productos con atributos múltiples de sostenibilidad
• Origen regional de los materiales
• Productos y materiales de bajo impacto ambiental
• Confort térmico en interiores
• Estrategias de mejora del confort térmico

Quien elige, especifica o compra los materiales para un proyecto puede usar este documento para identificar los atributos de nuestros ladrillos que sean aplicables o preferibles de acuerdo a los objetivos del proyecto ya sea a nivel de una certificación en construcción sostenible, o de un atributo en particular. Esto es relevante ya que los materiales pueden aportar al cumplimiento de los requerimientos de cada sistema de certificación.

5. ATRIBUTOS DE DESEMPEÑO DE NUESTROS LADRILLOS QUE APORTAN A LA CONSTRUCCIÓN SOSTENIBLE

5.1 COMPORTAMIENTO TÉRMICO

Aunque en el comportamiento térmico de un edificio influyen muchos factores (orientación, proporción de huecos, protecciones solares, etc.), el aislamiento y la inercia térmica de la fachada del edificio inciden directamente en el confort del usuario en su interior, así como en la demanda energética de calefacción y refrigeración durante la vida útil del edificio. Por lo tanto, podemos afirmar que el aislamiento, o la falta del mismo, genera un impacto económico, social y medioambiental. Los productos y sistemas cerámicos presentan una elevada inercia térmica y contribuyen al aislamiento térmico de la envolvente del edificio. Por ello, son soluciones constructivas óptimas para el diseño de obras bioclimáticas y en edificios construidos bajo el estándar de baja demanda energética.

5.1.1 Inercia térmica en los materiales cerámicos

La inercia térmica de un material depende de su densidad, calor específico, conductividad térmica y espesor. Los productos cerámicos al ser materiales densos, de gran espesor, baja conductividad y alto calor específico presentan una elevada inercia térmica.

El empleo de materiales con una elevada inercia térmica es una estrategia pasiva ampliamente empleada en el diseño de construcciones bioclimáticas para garantizar el confort térmico de los usuarios en los edificios. La utilización de estas soluciones es muy recomendable en edificios de uso continuado cuando se realiza el diseño bioclimático ya sea para climas calientes o fríos.

La inercia térmica nos indica la capacidad que presenta un material para almacenar la energía térmica que recibe e ir cediéndola progresivamente al ambiente. Los materiales con elevada inercia térmica funcionan como acumuladores de calor, absorbiendo la energía térmica durante las horas de mayor calor y liberándola cuando baja la temperatura.

En un clima caliente (35°C al medio día), durante el día absorben el calor del ambiente exterior evitando su sobrecalentamiento al interior, para luego disiparlo por la noche mediante una ventilación natural nocturna, de este modo, evitan que en las horas centrales del día la temperatura en el interior del edificio se dispare, manteniendo el confort térmico sin necesidad de emplear sistemas de refrigeración adicionales.

En climas fríos (15°C al medio día), acumulan calor procedente de la radiación solar y de las cargas internas durante las horas centrales del día, y lo distribuyen a lo largo del mismo, reduciendo las necesidades de calefacción y evitando el enfriamiento nocturno.

La inercia térmica mejora el comportamiento térmico de los edificios gracias al amortiguamiento y desfase que se produce en la onda térmica que atraviesa la fachada o la envolvente.

Los materiales cerámicos por su elevada inercia térmica presentan innegables ventajas en cuanto a su capacidad termorreguladora de la temperatura, frente a otros materiales ligeros, ya que, debido a su poca inercia térmica, la temperatura en el interior del edificio fluctuará al mismo tiempo que lo hacen la temperatura exterior, requiriendo de un mayor aporte de climatización para poder mantener una temperatura de confort constante en el interior del edificio.

El atributo de inercia térmica térmico es utilizado en el desempeño térmico y energético de la edificación, además que es indispensable para las certificaciones LEED, Casa Colombia y EDGE.

Conductividad térmica de los ladrillos de Ladrillera San Cristóbal y su resistencia térmica del muro

PROPIEDADES TÉRMICAS

Condiciones:

• El cálculo teórico de las propiedades térmicas está basado en la metodología de la norma UNE-EN 1745: 2020 (Fábrica de albañilería y componentes para fábrica – Método para determinar las propiedades térmicas)
• Para el cálculo de la resistencia térmica del muro se consideró sólo la junta horizontal, suponiendo una conductividad térmica promedio del mortero, λmortero = 0.80 W/mK, sin celdas con refuerzo y grouting y sin corrección por humedad

Definiciones:

• La conductividad térmica mide la capacidad de conducción de calor, medido como λ = W/m.K
• La resistencia térmica es la capacidad del material de oponerse al flujo del calor, medido como R= m².K/W

5.1.2 Resistencia al fuego en los materiales cerámicos

La reacción al fuego de un material indica su respuesta en términos de contribución al desarrollo del mismo con su propia combustión, y emisión de humos opacos y el desprendimiento de gota inflamada. Los productos cerámicos tienen la mejor categoría posible para un material en cuanto a la reacción al fuego, ya que se clasifican como Euroclase A1(No combustible – Sin contribución al fuego) sin necesidad de ensayo, de acuerdo a la clasificación para paredes y techos de la norma UNE-EN 13501-1

Esto significa que no son combustibles y que en caso de incendio no contribuyen al desarrollo del mismo, no produciendo llamas, ni humos, ni gases tóxicos. Asimismo, las soluciones constructivas cerámicas presentan una elevada resistencia al fuego. Todo ello, hace que las soluciones cerámicas tengan un excelente comportamiento frente a incendios.

De acuerdo al título J “Requisitos de Protección Contra Incendios en Edificaciones” de la Norma Sismorresistente NSR 10, en su tabla J.2.5-3 “Clasificación de algunos materiales utilizados para acabados interiores según índice de propagación de la llama”, clasifica el ladrillo como Clase 1 en su índice de propagación de llama de 0 – 25 , el cual es una medida comparativa, expresada de manera adimensional, como una calificación visual de la propagación de la llama en el tiempo, para cada material ensayado de acuerdo con ASTM E 84.

Resistencia al fuego de los ladrillos de Ladrillera San Cristóbal

PROPIEDADES TÉRMICAS

Condiciones:

• Cálculo teórico de la resistencia al fuego de acuerdo a la tabla J.3.5-1 del Titulo J de la NSR-10
• Los resultados están dados en minutos de resistencia teórica al fuego sin considerar revoques, estucos, dovelas llenas con grouting o demás materiales que aumenten el espesor equivalente de la pieza.

VERTICALES ESTRUCTURALS Y NO ESTRUCTURALES

5.2 AMBIENTE CONFORTABLE Y SALUDABLE: AISLAMIENTO ACÚSTICO Y HERMETICIDAD

5.2.1 Aislamiento acústico

El aislamiento acústico es un elemento fundamental en el diseño de las edificaciones y actualmente es una de las principales demandas de los compradores, ya que lo consideran acertadamente como un factor decisivo para la calidad de vida, especialmente en entornos urbanos. Los muros divisorios en ladrillo son un elemento perfectamente válido para la separación de espacios y viviendas, pero no sólo depende de él como parte de la construcción sino de los demás elementos que componen el muro y que permiten el puente acústico que transmite el sonido de un lugar a otro, es ahí donde se deben analizar nuevos sistemas constructivos para su intervención.

5.2.2 Hermeticidad

Para conseguir edificios con una buena calidad del aire interior es necesario emplear envolventes con una buena hermeticidad y sistemas de ventilación forzada con recuperación de calor.

El comportamiento frente a la humedad de los materiales tiene un papel fundamental en la eficiencia energética del edificio, la salubridad de los espacios y la durabilidad de los materiales que componen los cerramientos. La capacidad de las paredes para regular la humedad, es un aspecto a tener en cuenta en las zonas húmedas de la vivienda (cocina y baños), donde deben emplearse paredes con un adecuado comportamiento higrotérmico,

para evitar la aparición de mohos y malos olores. Este aspecto cobra todavía mayor importancia en zonas de uso hospitalario (que requieren elevada asepsia) y zonas con gran humedad relativa (duchas colectivas, piscinas, etc.).

Los materiales cerámicos tienen un excelente comportamiento frente a la humedad, ya que, por un lado, la porosidad del material cerámico le permite absorber la humedad del aire cuando la humedad relativa es alta, y liberarla cuando el aire interior se vuelve más seco, y, por otro lado, la presencia de agua no altera sus propiedades. Además, las humedades son sencillas de detectar y de tratar con un simple secado.

5.3 FACILIDAD DE MANTENIMIENTO Y DURABILIDAD

La gran durabilidad de los materiales cerámicos garantiza una vida útil de 150 años, siendo esta cifra claramente superior a la certificada para los edificios en los que se integran (50-60 años), así como a la del resto de materiales de la construcción. No obstante, la vida útil real de los materiales cerámicos es mucho mayor, donde hay edificios con ladrillo de más de 2.000 años de antigüedad, que se encuentran en perfecto estado de conservación.

Las fachadas de ladrillo cara vista, gracias a la durabilidad y resistencia del material a las acciones climatológicas, suelen requerir un mantenimiento mínimo o reparación en su larga vida útil como son labores de limpieza, protección al intemperismo con hidrófugos o cambio de alguna u otra pieza a causa de una rotura, pero en general es un material de muy bajo costo de mantenimiento.

5.4 INNOVACIÓN Y VANGUARDIA

La innovación ha sido uno de los pilares de desarrollo de Ladrillera San Cristóbal a lo largo de su historia, donde aprovechando la materialidad del producto cerámico hemos realizado proyectos cuyas envolventes se han destacado por su diseño e innovación sin dejar de lado los atributos que brinda la pieza cerámica a la edificación. Algunos de los proyectos más destacados han sido:

5.4.1 Doble envolvente: piezas cerámicas y ventanería

Proyecto: Hospital Fundación Santa Fé de Bogotá

Proyecto: Comando de la policía nacional – MEBOG

Alojamientos Escuela Naval Almirante Padilla

¿Cómo funcionan las fachadas de doble piel?

Fachadas de doble piel: Es un nombre casi auto explicativo para los sistemas de fachada que constan de dos capas, generalmente de vidrio o vidrio y otro material, en las que el aire fluye a través de la cavidad intermedia. Este espacio aproximadamente de 20 cm actúa como aislante frente a temperaturas extremas, vientos y sonidos, mejorando la eficiencia térmica del edificio tanto para altas como para bajas temperaturas, el flujo de aire a través de la cavidad intermedia puede producirse de forma natural o ser impulsado mecánicamente, mejorando así el confort interno de la edificación.

En climas fríos, la pieza cerámica funciona como una barrera contra la pérdida de calor. El aire calentado por el sol contenido en la cavidad puede calentar los espacios fuera del vidrio, lo que reduce la demanda de sistemas de calefacción interior.

En climas cálidos, la cavidad se puede ventilar fuera del edificio para mitigar la ganancia solar y disminuir la carga de enfriamiento. El exceso de calor se drena a través de un proceso conocido como efecto chimenea, donde las diferencias en la densidad del aire crean un movimiento circular que hace que escape el aire más caliente. A medida que aumenta la temperatura del aire en la cavidad, se expulsa, lo que aporta una ligera brisa a los alrededores mientras se aísla contra la ganancia de calor.

5.4.2 Piezas con acabado esmaltado cerámico

El esmaltado cerámico como su nombre lo indica es una capa vítrea fundida en la superficie de la pieza cerámica permitiéndole no sólo una gran variedad de colores a la vanguardia con las tendencias arquitectónicas, sino una protección al intemperismo superior, lo que se traduce en limpiezas mucho más sencillas, mantenimientos casi nulos, resistencia a los ambientes salinos y por supuesto con todas las bondades de los atributos de una pieza cerámica en cuanto al confort interno y durabilidad de la edificación.

5.4.3 Cortasoles o protectores solares cerámicos

Los cortasoles o protectores solares son un control pasivo que proporciona protección a las áreas acristaladas (ventanas) para reducir el deslumbramiento y la ganancia de calor solar en los meses de más incidencia del sol, pero aún permitirán que el sol penetre en el edificio durante los meses de baja radiación. Hay muchos tipos de protectores solares y su eficacia depende de su forma, orientación en relación con la altitud solar y el acimut para cada época del año.

Nuestra tradición de llevar propuestas innovadoras al mercado constructor, nos permite ofrecer una nueva línea producto, cortasoles cerámicos, donde el diseño, funcionalidad, el confort, la materialidad de ser un producto cerámico de alta inercia térmica, durabilidad en el tiempo y de bajo mantenimiento, donde hace parte integral no sólo de la propuesta arquitectónica al exterior e interior del proyecto sino también de la estructura de la edificación ya que su instalación por medio de dovela (acero y grouting) la hace versátil en su aplicación.