Biocomposites para fachadas ventiladas

En los últimos años existe una tendencia creciente en lo que respecta a la sustitución de materiales de construcción tradicionales como ladrillos y cemento por nuevas fachadas multicapa. Estas estructuras están compuestas por múltiples capas que proporcionan las propiedades de aislamiento y protección requeridas en fachadas tradicionales. A menudo, las fachadas multicapa se diseñan de modo que tengan una fachada exterior ventilada y una parte interior formada por una pared de yeso. La parte interior de la fachada se compone de diversos paneles que proporcionan aislamiento acústico, así como protección frente al fuego y al agua. En la figura 1 se puede apreciar una vista general tanto de una estructura convencional como la de una multicapa, empleadas ambas en la construcción de fachadas de edificios.

En comparación con los materiales tradicionales empleados en la industria de la construcción, las fachadas multicapa ofrecen multitud de mejoras en los exteriores. Además de los beneficios climáticos, muchas de las mejoras en las fachadas de los edificios suelen ser también beneficiosas para los consumidores. Entre dichas ventajas se encuentran: facturas de energía más bajas, un mejor confort térmico así como un mayor control de la humedad y del ruido. Desde el punto de vista de la construcción, el uso de una estructura de paneles modular junto con el hecho de que no se requiere agua para el montaje da como resultado tiempos de instalación más cortos y fácil mantenimiento. Además, las fachadas multicapa son más ligeras que las que se hacen con materiales de construcción convencionales, de modo que facilitan el transporte al lugar donde se efectúa la construcción y además se reduce el consumo de combustible. Como resultado, se pueden reducir significativamente las emisiones de CO₂, con los consiguientes beneficios para el medio ambiente.

Una repuesta alternativa relacionada con los composites en el sector de fachada ventilada es la fabricación mediante pultrusión de perfiles y secciones de paneles entrelazables. Estos elementos estructurales con resistencia a impacto presentan una serie de ventajas como son instalación más rápida y segura, carecen de mantenimiento y su diseño modular responde, de igual manera, a múltiples edificios así como a otras aplicaciones.

Un desarrollo adicional en esta área se encuentra en el desarrollo de alternativas sostenibles a los perfiles de composite que existen en la actualidad. Los biocomposites ofrecen multitud de ventajas en comparación con los composites convencionales. Dentro de ellas se encuentran aquellas que derivan de la baja densidad de la fibra, las posibilidades de reciclado de las fibras naturales, un consumo menor energético requerido en la producción de las fibras naturales así como resinas con un mayor contenido en materiales procedentes de fuentes renovables.

Figura 2. Fachada multicapa modular elaborada a partir de biocomposites donde se integra el perfil elaborado también con materiales procedentes de fuentes renovables.

Siguiendo esta línea de trabajo, el Instituto Tecnológico del Plástico, Aimplas, situado en Valencia (España), cuenta con más de 10 años de experiencia en el desarrollo de biocomposites para diferentes sectores de aplicación, donde también se incluye el de la construcción. En concreto, en el proyecto Osirys se han obtenido nuevos perfiles de pultrusión en biocomposite para remplazar los típicos productos de acero de calibre ligero. Además, se pueden utilizar estos perfiles para acabar tabiques de mampostería ya existentes, revestimiento de ejes mecánicos y de extracción, así como revestimientos de columnas. Los perfiles se han diseñado para su procesado a partir de resina bioepoxi, grafeno y la utilización de fibras de lino como refuerzo. Tal y como describe en la figura 2, estos perfiles se han integrado en fachadas multicapa modulares.

Se pueden emplear distintas técnicas para la producción de biocomposites, dependiendo de las materias primas, la geometría requerida en los productos, las propiedades, los tiempos de procesado y costes. La pultrusión es un proceso de producción en continuo para la obtención de perfiles en material compuesto. Utiliza fibras continuas así como diferentes sistemas de resinas para obtener las propiedades finales deseadas. Las principales ventajas de la tecnología de pultrusión son la flexibilidad en el diseño y la posibilidad de combinar varios materiales. Las formas estructurales son casi ilimitadas. En el proceso de pultrusión las fibras se impregnan con la resina termoestable y se estiran a través de un molde calefactado en el cual tiene lugar el endurecimiento de la resina. Los perfiles acabados se cortan al final de la línea con la ayuda de una sierra.